一種交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)城市交通在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中起著重要的作用，特別是城市中心區(qū)的交通，其 運(yùn)行效率的提高，可以帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?，F(xiàn)代城市交通控制最普遍的手段 就是通過道路交通信號(hào)指示燈進(jìn)行交通控制。利用信號(hào)燈不同顏色（紅、黃、綠）周期性循 環(huán)變化進(jìn)行交通控制，針對(duì)不同的交通流特性將信號(hào)周期分隔成不同的時(shí)間段，以防止相 互沖突的交通參與者在某時(shí)間段同時(shí)獲得通行權(quán)，以此避免交通沖突的發(fā)生。信號(hào)控制的 好壞，不僅影響道路的通行能力、車輛等待時(shí)間，而且與車輛尾氣排放、燃油消耗、噪聲污染 等有著間接關(guān)系。
[0003] 在我國，80%以上的道路交叉口的交通信號(hào)燈為無纜協(xié)調(diào)控制，即無電纜協(xié)調(diào)控 制，是干道協(xié)調(diào)控制方式的一種。無纜協(xié)調(diào)只是簡單的為交通信號(hào)燈設(shè)定一個(gè)控制周期，并 不能根據(jù)道路交通的實(shí)際情況實(shí)時(shí)調(diào)整交通信號(hào)燈的控制周期。為此，本發(fā)明實(shí)施例的目 的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種適用于道路交叉口在不同交通流量情況下的 交通信號(hào)燈的控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制方法及裝置，用以提供一種適用于 不同交通流量的交通信號(hào)燈的控制方法。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制方法，包括：
[0006] 獲取道路交叉口中每個(gè)相位的相位類型，以及每個(gè)相位在控制周期中的綠燈初始 時(shí)長，所述相位類型包括協(xié)調(diào)相位和非協(xié)調(diào)相位，每個(gè)環(huán)中至少包括一個(gè)協(xié)調(diào)相位，協(xié)調(diào)相 位在一個(gè)控制周期中的綠燈實(shí)際時(shí)長大于或等于所述協(xié)調(diào)相位的綠燈初始時(shí)長；
[0007] 針對(duì)一個(gè)控制周期所述道路交叉口中的一個(gè)相位，在所述相位的綠燈期間內(nèi)，根 據(jù)所述相位的相位類型、所述相位的交通流量以及所述相位位于所述相位所處屏障中的位 置判斷是否根據(jù)所述相位的綠燈初始時(shí)長進(jìn)行交通控制，若否，則根據(jù)所述相位的綠燈實(shí) 際時(shí)長進(jìn)行交通控制。
[0008] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制裝置，該裝置包括：
[0009] 確定單元，用于獲取道路交叉口中每個(gè)相位的相位類型，以及每個(gè)相位在控制周 期中的綠燈初始時(shí)長，所述相位類型包括協(xié)調(diào)相位和非協(xié)調(diào)相位，每個(gè)環(huán)中至少包括一個(gè) 協(xié)調(diào)相位，協(xié)調(diào)相位在一個(gè)控制周期中的綠燈實(shí)際時(shí)長大于或等于所述協(xié)調(diào)相位的綠燈初 始時(shí)長；
[0010] 控制單元，用于針對(duì)一個(gè)控制周期所述道路交叉口中的一個(gè)相位，根據(jù)所述相位 的相位類型、所述相位的交通流量以及所述相位位于所述相位所處屏障中的位置判斷是否 根據(jù)所述相位的綠燈初始時(shí)長進(jìn)行交通控制，若否，則根據(jù)所述相位的綠燈實(shí)際時(shí)長進(jìn)行 交通控制。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的方法及裝置，根據(jù)所述相位的相位類型、所述相位的交 通流量以及所述相位位于所述相位所處屏障中的位置判斷是否根據(jù)所述相位的綠燈初始 時(shí)長進(jìn)行交通控制，從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)實(shí)時(shí)交通流量對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行自適應(yīng)控制。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種道路交叉口示意圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種相位放彳丁序列不意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制方法流程圖；
[0015] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制流程示意圖；
[0016] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制裝置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做詳細(xì)描述。
[0018] 本發(fā)明實(shí)施例中，道路交叉口在控制車流量的放行時(shí)，將多個(gè)相位（phase)放 行序列的組合稱為環(huán)，相位是指在一個(gè)信號(hào)控制周期時(shí)長內(nèi)，同時(shí)獲得通行權(quán)的一個(gè)或 多個(gè)交通流的信號(hào)顯示狀態(tài)。一個(gè)環(huán)會(huì)被切割為若干個(gè)段，用于切割環(huán)的被稱之為屏障 (barrier)。處于同一屏障的不同環(huán)中會(huì)存在同時(shí)放行的相位，并且處于同一屏障的不同環(huán) 中同時(shí)放行的相位需要滿足屏障時(shí)長約束，即處于同一屏障的不同環(huán)中同時(shí)放行的相位的 綠燈持續(xù)時(shí)長應(yīng)該是相等的。同時(shí)，道路交叉口中每個(gè)環(huán)的綠燈持續(xù)時(shí)長為該環(huán)內(nèi)包含的 所有相位的綠燈持續(xù)時(shí)長之和，且每個(gè)環(huán)的綠燈持續(xù)時(shí)長均相等，等于道路交叉口的控制 周期時(shí)長。
[0019] 需要說明的是，關(guān)于環(huán)、相位以及屏障的解釋還可以參考公安部發(fā)布的 《GA509-2004城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)術(shù)語》，在此不再贅述。
[0020] 需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中控制周期時(shí)長也可以稱之為周期時(shí)長，為一個(gè)道 路交叉口各個(gè)相位的綠燈時(shí)長之和，以下均稱之為控制周期時(shí)長。
[0021] 舉例來說，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種道路交叉口示意圖。圖1中，道 路交叉口由東西方向的道路和南北方向的道路交叉組成，共有8個(gè)相位，分別為P1、P2、P3、 P4、P5、P6、P7、P8。該道路交叉口的放行方案由兩個(gè)環(huán)組成，環(huán)1的相位放行序列為P1、P6、 卩7、？4，環(huán)2的相位放行序列為？5、？2、？3、卩8。
[0022] 結(jié)合圖1，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種相位放行序列示意圖。圖2中， 由于P1、P6與P3、P8存在沖突不能同時(shí)放行，通過屏障1分割；P5、P2和P7、P4存在沖突 不能同時(shí)放行，通過屏障2分割。屏障1內(nèi)包括環(huán)1中的P1和P6,環(huán)2中的P5和P2;屏 障2內(nèi)包括環(huán)1中的P7和P4,環(huán)2中的P3和P8。此時(shí)屏障1的綠燈持續(xù)時(shí)長&為：B1 = t汴t6，或者，屏障1綠燈持續(xù)時(shí)長&為：Bt5+t2;屏障2的綠燈持續(xù)時(shí)長B2為B2 = t7+t4，或者，屏障2的綠燈持續(xù)時(shí)長氏為1=t3+t8，其中Ti為第i個(gè)相位的綠燈持續(xù) 時(shí)長，i為正整數(shù)。根據(jù)上面的描述，不同環(huán)的綠燈持續(xù)時(shí)長應(yīng)該一致，即：T1+T6+T7+T4 =1：5+1：2+1：3+1：8。同時(shí)，該道路交叉口的控制周期(：又可以表示刃=1： 1+1：6+1：7+1：4 = T 5+T 2+T 3+T 8 -B!+B2〇
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例中，通過將每個(gè)環(huán)中相位類型劃分為協(xié)調(diào)相位和非協(xié)調(diào)相位，并在 確定每個(gè)相位的綠燈初始時(shí)長后，根據(jù)每個(gè)相位的實(shí)時(shí)交通流量進(jìn)行交通控制，提高了交 通控制的效率。具體如下描述。
[0024] 如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制方法流程圖，該方 法包括：
[0025] 步驟301 :獲取道路交叉口中每個(gè)相位的相位類型，以及每個(gè)相位在控制周期中 的綠燈初始時(shí)長，所述相位類型包括協(xié)調(diào)相位和非協(xié)調(diào)相位，每個(gè)環(huán)中至少包括一個(gè)協(xié)調(diào) 相位，協(xié)調(diào)相位在一個(gè)控制周期中的綠燈實(shí)際時(shí)長大于或等于所述協(xié)調(diào)相位的綠燈初始時(shí) 長；
[0026] 步驟302 :針對(duì)一個(gè)控制周期所述道路交叉口中的一個(gè)相位，在所述相位的綠燈 期間內(nèi)，根據(jù)所述相位的相位類型、所述相位的交通流量以及所述相位位于所述相位所處 屏障中的位置判斷是否根據(jù)所述相位的綠燈初始時(shí)長進(jìn)行交通控制，若否，則根據(jù)所述相 位的綠燈實(shí)際時(shí)長進(jìn)行交通控制。
[0027] 步驟301之前，還需要確定道路交叉口中每個(gè)相位的相位類型，確定道路交叉口 中每個(gè)相位的相位類型可以有多種方法。
[0028] 舉例來說，一種可能的實(shí)現(xiàn)方式為將道路交叉口中主干道的相位設(shè)置為協(xié)調(diào)相 位，將非主干道的相位設(shè)置為非協(xié)調(diào)相位。
[0029] 可選的，為了使得交通信號(hào)燈對(duì)交通的控制更加有效，可以根據(jù)道路交叉口中每 個(gè)相位的交通強(qiáng)度確定每個(gè)相位的相位類型。
[0030] 舉例來說，先確定所述道路交叉口的每個(gè)相位的交通強(qiáng)度；然后針對(duì)所述道路交 叉口的一個(gè)環(huán)，將所述環(huán)中交通強(qiáng)度最大的N個(gè)相位確定為協(xié)調(diào)相位，將所述環(huán)中除交通 強(qiáng)度最大的N個(gè)相位以外的相位確定為非協(xié)調(diào)相位，其中，N為大于或等于1的正整數(shù)。
[0031] 道路交叉口的每個(gè)相位的交通強(qiáng)度是根據(jù)每個(gè)該相位的交通流量確定的?？梢栽?道路交叉口的每個(gè)相位中設(shè)置交通數(shù)據(jù)檢測器，然后通過交通數(shù)據(jù)檢測器檢測每個(gè)該相位 的交通流量，然后確定每個(gè)相位的交通強(qiáng)度。交通數(shù)據(jù)檢測器可以為環(huán)形線圈檢測器、地磁 檢測器、視頻檢測器、超聲波檢測器等，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此并不限定。
[0032] 可選的，可以通過以下公式計(jì)算第i個(gè)相位的交通強(qiáng)度Qi:
[0034] 其中，0為預(yù)設(shè)的加權(quán)值，0< < 1;Q為所述道路交叉口第i個(gè)相位的交通流 量值，該值是通過相位中設(shè)置交通數(shù)據(jù)檢測器檢測得到的，Si為所述道路交叉口第i個(gè)相位 預(yù)設(shè)的飽和交通流量值，〇i為所述道路交叉口第i個(gè)相位的時(shí)間占有率，為所述道路交 叉口第i個(gè)相位預(yù)設(shè)的飽和時(shí)間占有率。
[0035] 需要說明的是，公式（1)中的5可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置。
[0036] 需要說明的是，時(shí)間占有率是指道路某檢測截面或檢測區(qū)內(nèi)有車存在的時(shí)間與統(tǒng) 計(jì)總時(shí)間之比，可以通過交通數(shù)據(jù)檢測器檢測得到。
[0037] 舉例來說，公式（1)中預(yù)設(shè)的飽和交通流量值Si以及預(yù)設(shè)的飽和時(shí)間占有率 可以根據(jù)交通數(shù)據(jù)檢測器檢測到的數(shù)據(jù)獲得，例如將檢測到的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的交通流量的 最大值作為預(yù)設(shè)的飽和交通流量，或者將每隔預(yù)設(shè)周期檢測到的交通流量的平均值作為預(yù)