城市交通车路协同控制设备研发及评价优化

20231106

交通运输、仓储和邮政业

中关村“火花”活动

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

自动驾驶、车路协同、车联网等新兴技术的快速发展为日益严重的城市交通拥堵和环境问题的解决提供了崭新的视角。随着自动驾驶车辆在城市路网中的比例不断增加，以及车路协同技术的不断发展，如何保证交通流的高效运行和优化控制势必成为未来城市交通控制领域必须应对的理论难题和技术挑战。 在此背景下，开展实施了城市交通车路协同控制设备研发及评价优化工作。主要涉及车路协同的智能控制、信号协调等关键控制理论方法与技术，是控制、信息、交通等多领域的交叉与融合。本项目成果在城市交通控制领域有着广阔的应用前景，可以大大提高交通系统运行效率和安全性，有效缓解交通拥堵、环境污染、交通事故等“大城市病”，大幅提高城市精细化管理水平、应急情况下的交通指挥与调度能力，推动智能交通乃至智慧城市的快速发展。 本项目所研发的系统与装备可作为城市交通控制系统建设的综合解决方案，适用于不同规模的城市智能交通系统新建、改造与升级。相关的专项技术、系统与装备也可作为城市交通系统智能化建设的有力补充。 技术原理： （1）基于信息物理融合框架的交通信号控制系统，实现了系统与前端控制设备间的通讯解耦，前端控制设备成为独立的控制单元，控制系统的“控制”核心功能凸显，城市具有联网交通信号机条件下，可通过部署项目研发的交通控制系统实现对不同型号的前端控制设备的有效控制，无需更换现有交叉口信号控制机，从而降低系统建设的整体成本。系统接入车路协同终端设备，解决了DSRC与LTE-V通信协议兼容问题，实现了不同协议的车载设备能够接入系统，方便系统部署与推广。 （2）智能交通信号机具有联网控制功能，可接入边缘计算控制装置，在网络中断情况下，中心系统无法实现前端控制，边缘计算控制装置仍可实现交叉口的信号优化，控制结构实现去中心化、分布式控制部署。边缘计算控制终端也适用于不具备联网控制能力的信号机前端配时优化。 （3）交通信号控制方法，包括点、线、面、宏观等控制方法，适用于路网不同范围的交通信号控制与优化，在车路协同环境提供的丰富且准确的交通流数据与状态信息条件下，实现对交通流的精准控制。同时，在传统断面检测环境下，通过融合检测器数据，实现对相关交通参数的估计，进而作为交通信号控制算法的输入量，仍可实现路网交通信号的自适应控制。