專利名稱：交通信號(hào)燈調(diào)整系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法和系統(tǒng)，特別的本發(fā)明涉及對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
交通控制是指在道路交叉口為了把可能發(fā)生沖突的車流從時(shí)空上分離通過(guò)交通信號(hào)對(duì)交通流進(jìn)行有效的引導(dǎo)和調(diào)度。傳統(tǒng)的交通控制方法主要包括定時(shí)控制、多時(shí)段控制、感應(yīng)或半感應(yīng)控制、綠波帶控制和區(qū)域靜態(tài)控制。定時(shí)控制的基礎(chǔ)是韋伯斯特(Webster)車輛延誤公式，由此公式可得到最佳周期的近似值。多時(shí)段控制實(shí)際上是一種分段定時(shí)控制。通常，城市居民的出行呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，例如交通流量的高峰往往發(fā)生在一天的早晨7:00-8:00、中午11:00-12:00和傍晚5:30-6:30，因此，可以為每一個(gè)時(shí)段選擇一個(gè)最優(yōu)配時(shí)方案，實(shí)施多時(shí)段控制。目前已經(jīng)獲得大規(guī)模應(yīng)用的自適應(yīng)控制系統(tǒng)之一是SCOOT系統(tǒng)。它通過(guò)車輛檢測(cè)器實(shí)時(shí)檢測(cè)交通量數(shù)據(jù)，利用交通模型來(lái)優(yōu)化信號(hào)配時(shí)參數(shù)，并依靠通信網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)控制機(jī)等硬件設(shè)備來(lái)實(shí)施控制。該模型除了用于制定配時(shí)方案外，還可提供其它信息如:延誤、停車次數(shù)和阻塞數(shù)據(jù)，為交通管理和規(guī)劃服務(wù)。SCOOT系統(tǒng)通常將所要控制的整個(gè)區(qū)域劃分為若干相互獨(dú)立的子區(qū)。同一子區(qū)內(nèi)的交叉路口采用相同的信號(hào)周期。周期優(yōu)化的目標(biāo)是將子區(qū)內(nèi)平均車輛等待時(shí)間控制在一定范圍之內(nèi)。為了避免信號(hào)參數(shù)突變對(duì)交通流產(chǎn)生的不利影響，SCOOT在優(yōu)化調(diào)整過(guò)程中均采用小增量方式。SCOOT系統(tǒng)的不足是SCOOT系統(tǒng)小區(qū)的劃分方式是靜態(tài)的。靜態(tài)的小區(qū)劃分往往是根據(jù)道路專家最初的經(jīng)驗(yàn)指定的，其難以適應(yīng)快速的道路變化需求。并且SCOOT系統(tǒng)中信號(hào)周期優(yōu)化的目標(biāo)是使靜態(tài)小區(qū)內(nèi)平均的車輛等待時(shí)間減小，其重點(diǎn)在于整個(gè)小區(qū)的整體控制。并且SCOOT系統(tǒng)以小步長(zhǎng)變化對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，因此有可能不足以及時(shí)響應(yīng)每個(gè)周期的交通需求。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新的交通信號(hào)燈調(diào)整解決方案，該解決方案可以根據(jù)道路擁堵情況進(jìn)行小區(qū)的動(dòng)態(tài)劃分并且根據(jù)劃分的控制區(qū)域調(diào)整區(qū)域內(nèi)的交通信號(hào)從而有針對(duì)性的解決交通擁堵問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種交通信號(hào)燈調(diào)整系統(tǒng)，包括:擁堵確定模塊，被配置于確定在第一路口的第一相位處是否發(fā)生交通擁堵；控制區(qū)域確定模塊，被配置于響應(yīng)于所述第一路口的第一相位處發(fā)生交通擁堵，獲取所述第一路口的第一相位的放行需求以及相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的消化能力，并且根據(jù)所述第一相位的放行需求以及所述對(duì)應(yīng)相位的消化能力確定控制區(qū)域，其中所述控制區(qū)域包括至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位；以及調(diào)整模塊，被配置為為緩解所述第一路口的第一相位處的交通擁堵情況對(duì)所述控制區(qū)域中的至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明還提供了一種交通信號(hào)燈調(diào)整方法，包括:確定在第一路口的第一相位處是否發(fā)生交通擁堵；響應(yīng)于所述第一路口的第一相位處發(fā)生交通擁堵，獲取所述第一路口的第一相位的放行需求以及相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的消化能力，并且根據(jù)所述第一相位的放行需求以及所述對(duì)應(yīng)相位的消化能力確定控制區(qū)域，其中所述控制區(qū)域包括至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位；以及為緩解所述第一路口的第一相位處的交通擁堵情況對(duì)所述控制區(qū)域中的至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整。利用本發(fā)明中的交通信號(hào)燈調(diào)整方案可以快速、有效的解決擁堵路段的交通擁堵問(wèn)題。


本說(shuō)明中所參考的附圖只用于示例本發(fā)明的典型實(shí)施例，不應(yīng)該認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。圖1示出了適于用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的示例性計(jì)算系統(tǒng)的框圖。圖2示出了幾個(gè)相鄰路口的示意圖。圖3示出了道路上的感應(yīng)線圈示意圖。圖4示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的交通信號(hào)燈調(diào)整系統(tǒng)框圖。圖5示出了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的交通信號(hào)燈調(diào)整系統(tǒng)框圖。圖6示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的交通信號(hào)燈調(diào)整系統(tǒng)應(yīng)用示意圖。圖7示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的交通信號(hào)燈調(diào)整方法流程圖。圖8A示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的確定控制區(qū)域中的上游路口的方法流程圖。圖SB示出了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的確定控制區(qū)域的下游路口的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本文中所用的術(shù)語(yǔ)，僅僅是為了描述特定的實(shí)施例，而不意圖限定本發(fā)明。本文中所用的單數(shù)形式的“一”和“該”，旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中明確地另行指出。還要知道，“包含”一詞在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，說(shuō)明存在所指出的特征、整體、步驟、操作、單元和/或組件，但是并不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、單元和/或組件，以及/或者它們的組合。權(quán)利要求中的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、操作以及所有功能性限定的裝置(means)或步驟的等同替換，旨在包括任何用于與在權(quán)利要求中具體指出的其它單元相組合地執(zhí)行該功能的結(jié)構(gòu)、材料或操作。所給出的對(duì)本發(fā)明的描述其目的在于示意和描述，并非是窮盡性的，也并非是要把本發(fā)明限定到所表述的形式。對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不偏離本發(fā)明范圍和精神的情況下，顯然可以做出許多修改和變型。對(duì)實(shí)施例的選擇和說(shuō)明，是為了最好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，使所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠明了，本發(fā)明可以有適合所要的特定用途的具有各種改變的各種實(shí)施方式。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，本發(fā)明的多個(gè)方面可以體現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的多個(gè)方面可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式，即，可以是完全的硬件、完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)、或者本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”的軟件部分與硬件部分的組合。此外，本發(fā)明的多個(gè)方面還可以采取體現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中包含計(jì)算機(jī)可用的程序碼?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)的任何組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)或者計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)例如可以是一但不限于——電的、磁的、光的、電磁的、紅外線的、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置、器件或任何以上的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括以下:有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲(chǔ)器(EPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、光存儲(chǔ)器件、磁存儲(chǔ)器件、或者上述的任何合適的組合。在本文件的語(yǔ)境中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是任何包含或存儲(chǔ)程序的有形的介質(zhì)，該程序被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。計(jì)算機(jī)可讀的信號(hào)介質(zhì)可包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的、其中體現(xiàn)計(jì)算機(jī)可讀的程序碼的傳播的數(shù)據(jù)信號(hào)。這種傳播的信號(hào)可以采用多種形式，包括——但不限于——電磁信號(hào)、光信號(hào)或任何以上合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀的信號(hào)介質(zhì)可以是并非為計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、但是能發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括——但不限于——無(wú)線、電線、光纜、RF等等，或者任何合適的上述組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括一但不限于——無(wú)線、電線、光纜、RF等等，或者任何合適的上述組合。用于執(zhí)行本發(fā)明的操作的計(jì)算機(jī)程序碼，可以以一種或多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的任何組合來(lái)編寫，所述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言-諸如Java、Smalltalk、C++之類，還包括常規(guī)的過(guò)程式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言-諸如” C”程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言或類似的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。程序碼可以完全地在用戶的計(jì)算上執(zhí)行、部分地在用戶的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶的計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在后一種情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過(guò)任何種類的網(wǎng)絡(luò)一包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)-連接到用戶的計(jì)算機(jī)，或者，可以(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來(lái)通過(guò)因特網(wǎng))連接到外部計(jì)算機(jī)。以下參照按照本發(fā)明實(shí)施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述本發(fā)明的多個(gè)方面。要明白的是，流程圖和/或框圖的每個(gè)方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的這些指令，產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的裝置。也可以把這些計(jì)算機(jī)程序指令存儲(chǔ)在能指令計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，這樣，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生一個(gè)包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的指令裝置(instruction means)的制造品。
也可以把計(jì)算機(jī)程序指令加載到計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置上，使得在計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，從而在計(jì)算機(jī)或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令就提供實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的過(guò)程。本發(fā)明附圖中的流程圖和框圖，圖示了按照本發(fā)明各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段、或代碼的一部分，所述模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)接連地表示的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖1示出了適于用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的示例性計(jì)算系統(tǒng)100的框圖。如所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可以包括:CPU(中央處理單元)101、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)102、ROM(只讀存儲(chǔ)器)103、系統(tǒng)總線104、硬盤控制器105、鍵盤控制器106、串行接口控制器107、并行接口控制器108、顯示控制器109、硬盤110、鍵盤111、串行外部設(shè)備112、并行外部設(shè)備113和顯示器114。在這些設(shè)備中，與系統(tǒng)總線104耦合的有CPUlOl、RAM 102、ROM103、硬盤控制器105、鍵盤控制器106、串行控制器107、并行控制器108和顯示控制器109。硬盤110與硬盤控制器105耦合，鍵盤111與鍵盤控制器106耦合，串行外部設(shè)備112與串行接口控制器107耦合，并行外部設(shè)備113與并行接口控制器108耦合，以及顯示器114與顯示控制器109耦合。應(yīng)當(dāng)理解，圖1所述的結(jié)構(gòu)框圖僅僅為了示例的目的而示出的，而不是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。在某些情況下，可以根據(jù)具體情況而增加或者減少某些設(shè)備。圖2示出了幾個(gè)相鄰路口的示意圖。圖2中示意性的包含了三個(gè)路口:路口 1、路口 j以及路口 κ，每個(gè)路口包含四個(gè)相位:路口 I包含相位mid，路口 j包含相位ja、Jb、J。、Jd，路口 K包含相位mKd。假設(shè)來(lái)自相位Ia、Ib、Id的車輛都可以到達(dá)相位Ja，來(lái)自相位Ja的車輛可以到達(dá)Ka，因此路口 I是路口 J的上游路口，路口 K是路口 J的下游路口，相位Ia、Ib、Id是相位Ja的上游相位,相位Ka是相位Ja的下游相位。本發(fā)明僅以圖2中的地圖進(jìn)行示例性說(shuō)明，現(xiàn)實(shí)中，每個(gè)路口所包含的相位數(shù)量是由實(shí)際道路狀況決定的。圖3示出了道路上的感應(yīng)線圈示意圖。感應(yīng)線圈通過(guò)電磁感應(yīng)原理可以感知在某一時(shí)刻是否有車輛通過(guò)，并由此計(jì)算出車輛通過(guò)的速度以及單位時(shí)間內(nèi)的車輛通過(guò)率q。圖4示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的交通信號(hào)燈調(diào)整系統(tǒng)框圖。圖4中的交通信號(hào)燈調(diào)整系統(tǒng)，包括:擁堵確定模塊，被配置于確定在第一路口的第一相位處是否發(fā)生交通擁堵；控制區(qū)域確定模塊，被配置于響應(yīng)于所述第一路口的第一相位處發(fā)生交通擁堵，獲取所述第一路口的第一相位的放行需求以及相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的消化能力，并且根據(jù)所述第一相位的放行需求以及所述對(duì)應(yīng)相位的消化能力確定控制區(qū)域，其中所述控制區(qū)域包括至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位；以及調(diào)整模塊，被配置為為緩解所述第一路口的第一相位處的交通擁堵情況對(duì)所述控制區(qū)域中的至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述擁堵確定模塊根據(jù)警察接管對(duì)第一路口的控制權(quán)確定第一路口的第一相位是否發(fā)生交通擁堵。圖6示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的交通信號(hào)燈調(diào)整系統(tǒng)應(yīng)用示意圖。圖6示意性的包含三個(gè)路口，路口 1、路口 J、路口 K，每個(gè)路口都包含感應(yīng)線圈和信號(hào)控制裝置，所述感應(yīng)線圈用于測(cè)量某一路口的至少一個(gè)相位的車速，所述信號(hào)控制裝置用于控制交通信號(hào)燈的配時(shí)，如果路口 J的第一相位發(fā)生擁堵并且警察達(dá)到路口 J進(jìn)行手動(dòng)的交通管理，則警察可以通過(guò)手工的方式實(shí)施對(duì)信號(hào)控制裝置的控制，比如手工調(diào)整交通信號(hào)燈的配時(shí)，在這種情況下，警察就接管了對(duì)路口 J的控制權(quán)。一旦路口 J的控制權(quán)被警察所接管，就可以認(rèn)為路口 J發(fā)生了交通擁堵?tīng)顩r。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述擁堵確定模塊根據(jù)道路上的感應(yīng)線圈所檢測(cè)的車速或車輛排隊(duì)數(shù)量自動(dòng)確定交通擁堵。按照本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，所述擁堵確定模塊還可以通過(guò)安裝在路口的攝像頭確定交通擁堵和排隊(duì)車輛數(shù)量。如，可以對(duì)攝像頭所捕獲的圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行車輛識(shí)別，從而確定相位Ja上是否出現(xiàn)交通擁堵以及排隊(duì)車輛數(shù)量。此外，本發(fā)明并不排除使用其它的方法確定交通擁堵。在相位Ja上包括多個(gè)車道的情況下，所述擁堵確定模塊根據(jù)最擁堵的車道確定相位上處是否發(fā)生交通擁堵。值得說(shuō)明的是，至于交通狀況擁堵到什么程度算作擁堵，本發(fā)明對(duì)此不作限定，可以根據(jù)具體應(yīng)用設(shè)置具體標(biāo)準(zhǔn)。圖2中的控制區(qū)域確定模塊響應(yīng)于相位Ja發(fā)生交通擁堵，獲取相位Ja的放行需求以及相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的消化能力。下面分別以上游路口和下游路口為例描述確定控制區(qū)域的具體過(guò)程。確定h游控制區(qū)域?qū)τ谏嫌蜗噜徛房?I而言，相位Ja的放行需求為上游路口 I的上游相位(相位Ia、Ib、Id)在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)最多能夠放行的車輛數(shù)量，上游相位的消化能力為所述上游相位最少需要在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)放行的車輛數(shù)量，比如在保證所述上游相位不發(fā)生溢出的情況下或保證所述上游相位不發(fā)生擁堵的情況下保證所述上游相位最少能夠在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)放行的車輛數(shù)量。具體而言，對(duì)上游路口而言，相位Ja的放行需求至少取決于相位Ja的排隊(duì)車輛數(shù)量以及相位Ja的通行能力。舉例而言，可以用公式I表示相位Ja的放行需求:Rjirf = Lja- (Dja-GjaSja)公式 1公式I中Dja表示相位Ja的排隊(duì)車輛數(shù)量(有關(guān)排隊(duì)車輛數(shù)量的計(jì)算將在下文中進(jìn)行更加詳細(xì)的描述)。Gja為相位Ja的綠燈時(shí)間，Sja為相位Ja的放行流率(有關(guān)放行流率的計(jì)算將在下文中進(jìn)行更加詳細(xì)的描述)，表示在一個(gè)綠燈放行時(shí)間內(nèi)相位Ja能夠放行的車輛數(shù)量，即相位Ja的通行能力，Lla表示相位Ja內(nèi)最多容納的車輛數(shù)量。Ry1表示為上游路口 I的上游相位在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)最多能夠放行的車輛數(shù)量，即路口 I最多能放行多少輛車而不會(huì)導(dǎo)致相位Ja溢出。公式I可以進(jìn)一步變形為下面公式2:Rjrf = SjaGja- (Dja-SjaGja) 公式 2公式2中Dla、Gla、Sla與公式4中的含義相同。公式2中的表示上游路口 I最多能放行多少輛車使得相位Ja中的排隊(duì)車輛數(shù)量能夠在一個(gè)綠燈放行周期內(nèi)全部放完。公式I還可以進(jìn)一步變形為下面公式3:Rjrf = 2 X SjaGja- (Dja-SjaGja)公式 3公式3中Dla、Gla、Sla與公式I中的含義相同。公式3中的表示上游路口 I最多能放行多少輛車使得相位Ja中的排隊(duì)車輛數(shù)量能夠在兩個(gè)綠燈放行周期內(nèi)全部放完。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)不同需求對(duì)相位Ja的放行需求進(jìn)行不同的定義。當(dāng)然本發(fā)明并不排除對(duì)公式I進(jìn)行其它的變形來(lái)定義放行需求，即上游路口 I在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)最多能夠放行的車輛數(shù)量。假設(shè)相位Ja的車輛可能來(lái)自于上游路口的不同相位Ia、Ib、Id，即假設(shè)相位I。上的車輛不能調(diào)頭駛向相位Ja，那么相位Ja對(duì)上游相位的放行需求Ry1可以被進(jìn)一步在三個(gè)上游相位上按比例進(jìn)行分配。下面公式4、5、6示出了相位Ja對(duì)三個(gè)不同上游相位的放行需
權(quán)利要求
1.一種交通信號(hào)燈調(diào)整系統(tǒng)，包括: 擁堵確定模塊，被配置于確定在第一路口的第一相位處是否發(fā)生交通擁堵； 控制區(qū)域確定模塊，被配置于響應(yīng)于所述第一路口的第一相位處發(fā)生交通擁堵，獲取所述第一路口的第一相位的放行需求以及相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的消化能力，并且根據(jù)所述第一相位的放行需求以及所述對(duì)應(yīng)相位的消化能力確定控制區(qū)域，其中所述控制區(qū)域包括至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位；以及 調(diào)整模塊，被配置為為緩解所述第一路口的第一相位處的交通擁堵情況對(duì)所述控制區(qū)域中的至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整。
2.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述相鄰路口包括所述第一路口的上游路口，所述上游路口的對(duì)應(yīng)相位為所述第一相位的上游相位，所述第一相位的放行需求為所述上游相位在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)最多能夠放行的車輛數(shù)量，所述消化能力為所述上游相位最少需要在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)放行的車輛數(shù)量。
3.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一相位的放行需求至少取決于第一相位的通行能力以及第一相位上的排隊(duì)車輛數(shù)量，其中所述第一相位的通行能力至少取決于所述第一相位的綠燈放行時(shí)間與所述第一相位的放行流率，所述第一相位上的排隊(duì)車輛數(shù)量至少取決于上一個(gè)信號(hào)周期的排隊(duì)長(zhǎng)度，以及在本信號(hào)周期內(nèi)新到達(dá)第一相位的車輛數(shù)量。
4.一種如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述控制區(qū)域確定模塊進(jìn)一步被配置為: 判斷所述上游相位的消化能力是否能夠滿足所述第一相位的放行需求，并且 響應(yīng)于所述上游相位的消化能力能夠滿足所述第一相位的放行需求，確定所述控制區(qū)域包括所述上游路口 ；以及 響應(yīng)于所述上游相位的消化能力不能夠滿足所述第一相位的放行需求，確定所述控制區(qū)域包括所述上游路口，并將所述上游相位作為另一第一相位繼續(xù)判斷所述另一第一相位的上游相位的消化能力是否能夠滿足所述另一第一相位的放行需求，直到所述另一第一相位的上游相位的消化能力能夠滿足所述另一第一相位的放行需求為止。
5.一種如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)整模塊進(jìn)一步被配置為調(diào)整所述上游相位的綠信比以減少上游相位的放行車輛。
6.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述相鄰路口包括所述第一路口的下游路口，所述下游路口的對(duì)應(yīng)相位為所述第一相位的下游相位，所述第一相位的放行需求為所述第一相位在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)放行的車輛數(shù)量，所述消化能力為從所述第一相位最多能向所述下游相位放行的車輛數(shù)量。
7.一種如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中所述第一相位的放行需求至少取決于第一相位的通行能力，其中所述第一相位的通行能力至少取決于所述第一相位的綠燈放行時(shí)間與所述第一相位的放行流率。
8.一種如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述控制區(qū)域確定模塊進(jìn)一步被配置為: 判斷所述下游相位的消化能力是否能夠滿足所述第一相位的放行需求，并且 響應(yīng)于所述下游相位的消化能力能夠滿足所述第一相位的放行需求，確定所述控制區(qū)域包括所述下游路口 ；以及 響應(yīng)于所述下游相位的消化能力不能夠滿足所述第一相位的放行需求，確定所述控制區(qū)域包括所述下游路口，并將所述下游相位作為另一第一相位繼續(xù)判斷所述另一第一相位的下游相位的消化能力是否能夠滿足所述另一第一相位的放行需求，直到所述另一第一相位的下游相位的消化能力能夠滿足所述另一第一相位的放行需求為止。
9.一種如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)整模塊進(jìn)一步被配置為調(diào)整所述下游相位的相位差從而使得來(lái)自所述第一相位的車輛盡快通過(guò)所述下游相位。
10.一種如權(quán)利要求3或7所述的系統(tǒng)，其中所述擁堵確定模塊進(jìn)一步被配置為確定第一相位上的車輛是否處于停滯狀態(tài)，在第一相位的車輛處 于停滯狀態(tài)的情況下，所述第一相位的放行流率為第一相位的實(shí)測(cè)流率，而在第一相位的車輛并未處于停滯狀態(tài)的情況下，所述第一相位的放行流率是由經(jīng)驗(yàn)值估算得到的。
11.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中進(jìn)一步包括: 第一檢測(cè)裝置，被配置為檢測(cè)所述控制區(qū)域內(nèi)第一路口的第一相位或相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位是否發(fā)生溢出，以及響應(yīng)于發(fā)生溢出觸發(fā)所述控制區(qū)域確定模塊重新確定控制區(qū)域。
12.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中進(jìn)一步包括: 第二檢測(cè)裝置，被配置為檢測(cè)所述控制區(qū)域內(nèi)第一路口的第一相位或相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的車輛排隊(duì)情況是否發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化，以及響應(yīng)于發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化觸發(fā)所述控制區(qū)域確定模塊重新確定控制區(qū)域。
13.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述第一相位中包括多個(gè)車道的情況下，所述擁堵確定模塊根據(jù)最擁堵的車道確定第一相位處是否發(fā)生交通擁堵。
14.通信號(hào)燈調(diào)整方法，包括: 確定在第一路口的第一相位處是否發(fā)生交通擁堵； 響應(yīng)于所述第一路口的第一相位處發(fā)生交通擁堵，獲取所述第一路口的第一相位的放行需求以及相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的消化能力，并且根據(jù)所述第一相位的放行需求以及所述對(duì)應(yīng)相位的消化能力確定控制區(qū)域，其中所述控制區(qū)域包括至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位；以及 為緩解所述第一路口的第一相位處的交通擁堵情況，對(duì)所述控制區(qū)域中的至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整。
15.一種如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述相鄰路口包括所述第一路口的上游路口，所述上游路口的對(duì)應(yīng)相位為所述第一相位的上游相位，所述第一相位的放行需求為所述上游相位在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)最多能夠放行的車輛數(shù)量，所述消化能力為所述上游相位最少需要在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)放行的車輛數(shù)量。
16.一種如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述確定控制區(qū)域進(jìn)一步包括: 判斷所述上游相位的消化能力是否能夠滿足所述第一相位的放行需求，并且 響應(yīng)于所述上游相位的消化能力能夠滿足所述第一相位的放行需求，確定所述控制區(qū)域包括所述上游路口 ；以及 響應(yīng)于所述上游相位的消化能力不能夠滿足所述第一相位的放行需求，確定所述控制區(qū)域包括所述上游路口，并將所述上游相位作為另一第一相位繼續(xù)判斷所述另一第一相位的上游相位的消化能力是否能夠滿足所述另一第一相位的放行需求，直到所述另一第一相位的上游相位的消化能力能夠滿足所述另一第一相位的放行需求為止。
17.一種如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整進(jìn)一步包括調(diào)整所述上游相位的綠信比以減少上游相位的放行車輛。
18.一種如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述相鄰路口包括所述第一路口的下游路口，所述下游路口的對(duì)應(yīng)相位為所述第一相位的下游相位，所述第一相位的放行需求為所述第一相位在其綠燈放行時(shí)間內(nèi)放行的車輛數(shù)量，所述消化能力為從所述第一相位最多能向所述下游相位放行的車輛數(shù)量。
19.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述確定控制區(qū)域進(jìn)一步包括: 判斷所述下游相位的消化能力是否能夠滿足所述第一相位的放行需求，并且 響應(yīng)于所述下游相位的消化能力能夠滿足所述第一相位的放行需求，確定所述控制區(qū)域包括所述下游路口 ；以及 響應(yīng)于所述下游相位的消化能力不能夠滿足所述第一相位的放行需求，確定所述控制區(qū)域包括所述下游路口，并將所述下游相位作為另一第一相位繼續(xù)判斷所述另一第一相位的下游相位的消化能力是否能夠滿足所述另一第一相位的放行需求，直到所述另一第一相位的下游相位的消化能力能夠滿足所述另一第一相位的放行需求為止。
20.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整進(jìn)一步包括調(diào)整所述下游相位的相位差從而 使得來(lái)自所述第一相位的車輛盡快通過(guò)所述下游相位。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明通過(guò)交通信號(hào)燈調(diào)整解決方案可以根據(jù)道路擁堵情況進(jìn)行小區(qū)的動(dòng)態(tài)劃分并且根據(jù)劃分的控制區(qū)域調(diào)整區(qū)域內(nèi)的交通信號(hào)從而有針對(duì)性的解決交通擁堵問(wèn)題。本發(fā)明的交通信號(hào)燈調(diào)整系統(tǒng)，包括擁堵確定模塊，控制區(qū)域確定模塊以及調(diào)整模塊。其中控制區(qū)域確定模塊被配置于根據(jù)第一相位的放行需求以及相鄰路口對(duì)應(yīng)相位的消化能力確定控制區(qū)域，所述調(diào)整模塊被配置為為緩解所述第一路口的第一相位處的交通擁堵情況對(duì)所述控制區(qū)域中的至少一個(gè)相鄰路口的對(duì)應(yīng)相位的交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行調(diào)整的方法。
文檔編號(hào)G08G1/081GK103093633SQ20111034194
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者段后利, 高鵬, 雷震, 曹榮增, 丁偉, 曹朝 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司