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申请/专利权人：北京交通大学

摘要：本发明提供一种基于自旋玻璃模型的智能交通信号灯调控方法及系统，属于计算机智能交通控制技术领域，经过高德、百度等地图测绘企业提供的道路流量数据，结合实际道路交叉口的监控图像数据等，获得道路的实时交通流量信息；根据实际道路的拓扑连接结构推算当前时刻的车流转向概率等信息，从而构建实时的城市交通流量模型，并通过数学等价运算可使其与经典自旋玻璃模型相对应。基于上述模型，结合模拟退火算法和模拟分支算法等全局优化算法，从而实现对全局交通灯的智能动态调控，尽可能减少道路拥堵以提升城市现有道路的通勤效率。该算法的部署能有效提升城市交通信号灯对不同交通模式的动态调整能力，从而提升了城市路网利用率，减少拥堵的发生。

主权项：1.一种基于自旋玻璃模型的智能交通信号灯调控方法，其特征在于，包括：基于前一时刻道路流量数据，结合实际道路交叉口的监控图像数据，获得道路的实时交通流量信息；根据实际道路的拓扑连接结构，结合实时交通流量信息，计算当前时刻的交通参数信息，根据四岔路口八相位交通模式构建实际交通网络模型；其中，所述交通参数信息包括道路流量信息和车流转向概率信息；通过数学等价运算使实际交通网络模型与经典自旋玻璃模型相对应；结合全局优化算法，使用应用于自旋玻璃态模型的求解算法求解实际交通网络模型，得到交通信号灯控制策略；根据交通信号灯控制策略，实现对全局交通灯的智能动态调控；其中，根据一般八相位路口的不同相位间的对称性关联，采用四位二进制数对不同相位进行唯一标识，根据对称性对不同的原子转向进行编码，确定每个相位的对应模式；通过将各个相位的路口进行两两组合，得到各个相位路口之间的流量差表；标识二进制数中的位数，对流量差表进行总结归纳，得到南北方向的交通流量和东西方向的交通流量，从而得到整体车流量表示；每个道路节点i，其具有邻接表Ni，定义交通网络中的流量偏差代价函数为： 为表征道路路况的稳定性状态，即确保路口的信号灯不会频闪，差量代价函数为： 则得到系统的整体哈密顿量为：H＝Hq+Hd；全局优化算法为模拟退火算法，结合哈密顿量，在退火降温的过程中，不断随机地对当前路口的相位情况进行扰动，在根据扰动计算得到新的哈密顿量后，与原哈密顿量进行比较并以一定的概率接受它，接受概率随着降温过程递减；当温度下降至阈值后，退火过程结束，将路口的原始相位状态替换为迭代结束后的新状态。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京交通大学 基于自旋玻璃模型的智能交通信号灯调控方法及系统