自适应控制
重庆攸亮科技股份有限公司智能交通研发中心负责人徐盛8月中旬,在重庆“2018年西南智能交通论坛”上现场分享了《基于绿信效率优化的Ageot系统及数据源概述》。
解析了Ageot?绿信效率,信号控制平台的数据来源,以及对自适应控制、协调控制、溢出控制、公交优先、车道优化、人行过街等应用案例展开了分享。
以下为徐盛演讲全文,经赛文交通网编辑整理(内容有删减):
我们的集成平台具有资产管理、违法处理、违章查询、视频监控、综合查询、大数据分析等一系列功能。
接下来我们要讲到的是Ageot?绿信效率。
我们的绿信效率主要是通过饱和度来计算,我们的饱和度主要考虑车流量+占有率,是一个类饱和度。当饱和度较低的时候,我们认为绿信效率是不高的;当饱和度达到设定值,比如80%或者90%,这个时候它的绿信效率是比较高的,我们可以通过增加绿信比,使得在更长的绿灯时间内保持高效率;当饱和度过高,比如超过1就表示前面已经拥堵了,这个时候再增加绿信比已经没任何意义,反倒是需要进行溢出控制来减少绿灯时间。
这些参数,会因为弯度、坡度以及车间距、运行流量的不同而进行自动学习和变化。然后进行一个负反馈控制,当调整之后,根据调整的结果继续迭代。
第二个是我们的绿信协调效率,主要是在协调时使用。
在配置协调的时候,根据车流量变化,相位差以及周期进行相应的变化。以两个路口为例,当车流量不饱和的时候,绿信的协调效率是很高的,道路条件合适,配置好的话,绿信协调效率可以达到1。
然后当车流量逐渐饱和的话,就意味着开始逐渐有排队,当有了排队之后,从上一个路口过来的车,就不一定能全协调了,如果要协调的话,可能也基本上就是绿尾协调。这个时候我们通过调整相位差,使得绿信协调效率尽量高。
当排队已经超过一个周期能够放行的车流量的时候,即处于过度饱和状态,这个时候该方向已经没有协调价值了。我们处理策略主要考虑未拥堵方向的协调。
在实际运行中,我们通过绿信协调效率实时计算,调整相位差,但是也不能频繁的调整,因为调整相位差需要过渡时间,会干扰运行。我们会有一个设定最小调整时间差,根据检测到的饱和度,实时调整协调相位差以及协调周期。协调周期的调整,是根据关键路口的车流变化来进行调整,其他路口跟随变化。
这是我们绿信效率的一个计算展示,我们在相位差计算分了两种,一种是带宽最大,一种是效率最高。带宽最大的方式,我们让双向的绿波带宽加起来最大。效率最高的方式,是让双向的协调效率加起来最高。比如一个路口的正向绿灯是40秒,反向60秒,正向最大的协调带宽只能达到40秒,而反向的协调带宽如果是40秒,则协调效率只有67%。效率最高的计算方式,会让双向的协调效率之和最高的情况下,尽量均衡正反向的协调效率。
下面讲一下数据源。
现在的数据来源太多了,如何使用是我们很关心的问题。
我主要讲一下,地感线圈、地磁、视频检测、本地大数据以及互联网大数据。
对于我们的系统而言,地感线圈、地磁、视频检测,是可以直接连接到信号机上,然后由信号机实时分析的数据,我们叫本地检测数据。
电子警察、卡口,RFID、微波等数据,这些是本地大数据,这些不是通过信号机接入的,它是我们通过后台其他系统得到的数据。
还有就是现在的互联网大数据。
这些数据怎么融入到平台,然后一起控制,是我们考虑的问题。
本地大数据,我们是通过单独的大数据分析模块得出一些分析结果,然后传入到我们的信号控制平台,然后由信号控制平台指挥信号机运行;互联网大数据的使用也是这样一个流程。
地磁、地感还有视频检测就分了两种情况了,它可以在信号机端直接进行秒级的战术控制,也可以在后台通过历史数据分析以及检测周期稍长的实时数据,比如几分钟的数据或者几个周期的数据分析进行方案调整。
在一个信号机里面,我们可以支持多种数据检测源同时接入的,上图是通江大道开迎路路口视频检测数据。我们在这个路口测试就是使用了地磁、地感线圈以及视频检测。一种检测接一个方向,最终通过各种检测数据来进行控制。
同样一个路口,用地磁检测的数据看看(如上图)。
然后这是地感线圈(如上图),我们做了一个自适应+溢出控制,用的是地感线圈检测。
(如上图)这是一个卡口大数据,我们平台系统,可以无缝对接我们信号控制系统,将卡口大数据计算出来之后,我们可以通过卡口数据进行分析,然后得出分析结果,最后运用到信号控制上,目前主要就是用于像有一些地方路口没有装检测,但是又想做一些控制和优化,这个就可以使用。
(如上图)这一个是互联网大数据,上面和下面是两家不同的互联网厂商的数据,他们提供的数据还比较丰富,像通过时间、排队长度、停车次数、延误时间等数据。我们通过观察他们提供的数据,不同的厂家都有一定的延迟,准确性方面,我们在测试点的观察结果是比较准确,是可以用的。
以下我分几个方面来讲一下我们的应用案例,主要是自适应控制、协调控制、溢出控制、公交优先、车道优化、人行过街等几个方面。
(如上图)这个是在重庆市南岸区通江大道开迎路路口做的自适应。
当时是直接三种检测同时来进行一个自适应,取得了比较好的效果。但是地磁和地感线圈都不得不面临一个问题,比如修路或者绿化带改造,导致检测被破坏,很多时候如果维护不到位的话,效果逐渐就没有了。
再一个是自适应协调控制,这个的话你们可以看出绿信比调整相对而言不是那么频繁了,我们当时设的最小调整间隔是20分钟。根据关键路口车流情况来调整周期,根据排队长度以及车流量计算的类饱和度来调整相位差。
(如上图)这是渝中区捍卫路溢出控制,在重庆的人可能都知道,捍卫路往两路口方向,车流经常回溢到路口,这个时候民警需要长期在路口不断的人工干预截流,不然路口就会瘫痪。后来我们就做了一个溢出控制,当前方出现拥堵的时候,立马截断绿灯时间,只放行反方向。在现场实际应用中民警已经很少直接对路口进行人工干预。
(如上图)然后这一个是我们的公交优先案例。这个是我们运行的结果图,这是其中一天的延长绿灯以及缩短红灯的一个次数以及各方时间。
还有车道优化。是带出口拥堵控制的可变车道+自适应控制,根据直行和左转车辆排队情况自动改可变车道方向,根据各方向车流情况自动调整绿灯时间,进行自适应控制。
车道优化方面,这是智能多车道汇入控制系统,根据汇流点出口检测数据,自动调整多车道汇入方案。
再一个是我们的人行过街,人行过街按钮应该在各个城市也比较普遍了。我们的人行过街按钮,支持故障自动检测,当检测到按钮出现故障的时候,就会自动降级为普通方案运行。
作者简介:徐盛,信控中国俱乐部会员(点击下面【阅读原文】报名加入信控中国俱乐部)
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