一种基于无线通讯的红绿灯控制方法及装置与流程

本发明涉及数据处理，特别是指一种基于无线通讯的红绿灯控制方法及装置。

背景技术：

1、随着城市交通的日益拥堵，传统的红绿灯控制系统已经难以满足日益复杂的交通状况。目前，大多数红绿灯控制系统仍然采用固定的时间周期来控制信号灯的变换，这种方式无法根据实时的交通流量进行有效调整，可能会导致交通拥堵和不必要的等待时间。

2、例如，城市a的某个繁忙十字路口，是连接商业区、住宅区和工业区的重要交通节点。该十字路口一直以来使用的是传统的红绿灯控制系统，该系统设置了固定的时间周期来控制信号灯的变换。在上下班高峰期，这个十字路口的车流量和人流量都会大幅增加。然而，由于红绿灯变换时间是固定的，无论交通流量如何变化，每个方向的绿灯时间都是预设的。

3、在高峰期，某些方向的车辆可能会大量聚集，而固定的绿灯时间可能不足以让这些车辆全部通过，从而造成交通拥堵。同时，其他方向的车道可能因为车流量较小而长时间没有车辆通过，但信号灯仍然会为该方向分配固定的绿灯时间，这造成了时间资源的浪费。对于行人和非机动车来说，他们可能需要在红灯前等待较长时间，即使此时交叉路口并没有车辆通过。这种不必要的等待不仅降低了出行效率，也给行人和非机动车带来了不便。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种基于无线通讯的红绿灯控制方法及装置，可以有效减少交通拥堵和等待时间，提高道路通行效率。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、第一方面，一种基于无线通讯的红绿灯控制方法，所述方法包括：

4、通过红绿灯处的无线通讯设备实时获取多维度的交通数据；

5、对多维度交通数据进行处理，以提取交通特征；

6、根据交通特征，构建综合评价因子；

7、初始化粒子参数，粒子参数包括粒子数量、粒子的初始位置和速度，每个粒子代表一个绿灯延长时间方案；

8、根据多维度的交通数据以及综合评价因子，评估每个粒子的适应度；

9、根据适应度，更新每个粒子的速度和位置，不断迭代，直到满足终止条件，以得到最终的绿灯延长时间方案；

10、根据最终的绿灯延长时间方案动态调整红绿灯的亮灯时间和顺序。

11、进一步的，对多维度交通数据进行处理，以提取交通特征，包括：

12、通过提取交通特征，其中，表示在时间点t，对于个体i在场景j下的交通特征，表示截距项；表示在时间点t，对于个体i在场景j下的第k个交通数据维度；表示第k个自变量的线性效应系数；表示交互效应系数，表示第k)个自变量和第 l个自变量之间的交互作用对因变量的影响；表示非线性效应系数，表示第k个自变量的平方项对因变量的影响；表示场景随机效应，表示不同场景对因变量的随机影响，表示个体时间随机效应，表示个体i在时间点t的随机波动，表示误差项；i表示个体的索引；j表示场景的索引；k和 l是用于标识不同自变量的索引；t表示时间的索引。

13、进一步的，根据交通特征，构建综合评价因子，包括：

14、通过构建综合评价因子，其中，表示第h个交通特征的权重，表示第h个交通特征的标准化值，表示所有交通特征标准化值的平均值，s表示交通特征值的标准差，n表示交通特征的总数量，表示标准差调整系数、表示对数平均调整系数，表示调和平均调整系数，表示偏度调整系数，表示峰度调整系数，h是索引变量，用于表示当前的交通特征或数据点的序号，h从1变化到n。

15、进一步的，根据多维度的交通数据以及综合评价因子，评估每个粒子的适应度，包括：

16、根据多维度的交通数据以及综合评价因子确定适应度函数，其中，，其中，表示粒子的适应度函数，、、和表示调整系数，表示取和0之间的较小值；

17、根据适应度函数计算每个粒子分别对应的适应度值。

18、进一步的，更新每个粒子的速度和位置时，速度的计算公式为：

19、，其中，是粒子i在维度d上第次迭代的速度，是粒子i在维度d上第t次迭代的速度，w是惯性权重，和是加速系数，和是在 [0, 1] 范围内的随机数，是粒子i 在维度d上的个体最优位置，是整个粒子群在维度d上的全局最优位置，是粒子i 在维度d上第 t次迭代的位置。

20、进一步的，更新每个粒子的速度和位置时，位置的计算公式为：

21、，其中，是粒子i 在维度d上第次迭代的位置。

22、进一步的，所述交通数据包括：

23、三岔路口当前绿灯相位的最大排队长度、下一绿灯通行相位的车流量、车辆平均速度、车辆类型分布、行人流量以及道路状况。

24、第二方面，一种基于无线通讯的红绿灯控制装置，包括：

25、获取模块，用于通过红绿灯处的无线通讯设备实时获取多维度的交通数据；对多维度交通数据进行处理，以提取交通特征；根据交通特征，构建综合评价因子；初始化粒子参数，粒子参数包括粒子数量、粒子的初始位置和速度，每个粒子代表一个绿灯延长时间方案；

26、处理模块，用于根据多维度的交通数据以及综合评价因子，评估每个粒子的适应度；根据适应度，更新每个粒子的速度和位置，不断迭代，直到满足终止条件，以得到最终的绿灯延长时间方案；根据最终的绿灯延长时间方案动态调整红绿灯的亮灯时间和顺序。

27、第三方面，一种计算设备，包括：

28、一个或多个处理器；

29、存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现所述的方法。

30、第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述的方法。

31、本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

32、通过无线通讯设备实时获取多维度的交通数据，确保红绿灯控制系统能够即时响应交通状况的变化。根据交通特征和综合评价因子动态调整红绿灯的亮灯时间和顺序，实现智能交通管理。通过动态调整红绿灯控制方案，有效减少交通拥堵和等待时间，提高道路通行效率，本发明具有较强的全局搜索能力，能够快速找到最优的红绿灯控制方案，适应各种复杂的交通状况。

技术特征：

1.一种基于无线通讯的红绿灯控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的红绿灯控制方法，其特征在于，对多维度交通数据进行处理，以提取交通特征，包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于无线通讯的红绿灯控制方法，其特征在于，根据交通特征，构建综合评价因子，包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于无线通讯的红绿灯控制方法，其特征在于，根据多维度的交通数据以及综合评价因子，评估每个粒子的适应度，包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于无线通讯的红绿灯控制方法，其特征在于，更新每个粒子的速度和位置时，速度的计算公式为：

6.根据权利要求5所述的一种基于无线通讯的红绿灯控制方法，其特征在于，更新每个粒子的速度和位置时，位置的计算公式为：

7.根据权利要求2所述的一种基于无线通讯的红绿灯控制方法，其特征在于，所述交通数据包括：

8.一种基于无线通讯的红绿灯控制装置，其特征在于，包括：

9.一种计算设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结本发明提供一种基于无线通讯的红绿灯控制方法及装置，涉及数据处理技术领域，所述方法包括：根据交通特征，构建综合评价因子；初始化粒子参数，粒子参数包括粒子数量、粒子的初始位置和速度，每个粒子代表一个绿灯延长时间方案；根据多维度的交通数据以及综合评价因子，评估每个粒子的适应度；根据适应度，更新每个粒子的速度和位置，不断迭代，直到满足终止条件，以得到最终的绿灯延长时间方案；根据最终的绿灯延长时间方案动态调整红绿灯的亮灯时间和顺序。本发明可以有效减少交通拥堵和等待时间，提高道路通行效率。技术研发人员：牛玲刚,李贵,刘军,纪小伟,邵全利,李静,纪飞,王振华,张志雁,荣庆宇,王盼,孙媛媛,马秋艳受保护的技术使用者：山东领军智能交通科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13