專利名稱：快速生成警衛(wèi)線路信號(hào)燈綠波控制方案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于公安交通管理中快速生成警衛(wèi)線路信號(hào)燈綠波控制方案的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代化公安交通指揮工作中，快速反應(yīng)已經(jīng)成為重中之重。要從根本上提高指揮中心和下屬部門的快速反應(yīng)能力，首要一點(diǎn)就是要有一套切實(shí)可行的提高公安交通指揮快速反應(yīng)能力的方法。目前，遇有大型警衛(wèi)任務(wù)時(shí)，交警部門接到警衛(wèi)任務(wù)行走路線的通知后，必須由一個(gè)熟悉分布在轄區(qū)內(nèi)的所有信號(hào)燈的位置、編號(hào)、相位配置等信息的專業(yè)人員來(lái)制定警衛(wèi)線路信號(hào)燈綠波控制方案。例如某一警衛(wèi)任務(wù)從東向西途經(jīng)30個(gè)信號(hào)燈，則方案制定人員首先必須完全了解全市各信號(hào)燈的位置、編號(hào)、相位配置等信息，然后根據(jù)車隊(duì)行進(jìn)路線、方向選擇出信號(hào)燈崗及所需的放行信號(hào)相位，編制信號(hào)燈綠波控制方案。即便如此，方案制定后還必須認(rèn)真核對(duì)(通常需由另一人進(jìn)行)，以確保無(wú)誤。
上述現(xiàn)有技術(shù)弊端很多普通指揮員無(wú)法建立警衛(wèi)線路信號(hào)燈綠波控制方案，必須由特定的完全熟悉轄區(qū)內(nèi)所有各信號(hào)燈的位置、編號(hào)、相位配置等信息的專業(yè)人員來(lái)制定方案；而且對(duì)于大中城市來(lái)說(shuō)，一般會(huì)擁有幾百甚至上千個(gè)信號(hào)燈，要想完全掌握非常困難；方案制定過(guò)程復(fù)雜，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤；方案制定時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)警衛(wèi)線路突然改變時(shí)，想對(duì)新的警衛(wèi)線路在需求的時(shí)間內(nèi)實(shí)施信號(hào)綠波控制是不可能實(shí)現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是簡(jiǎn)化警衛(wèi)任務(wù)線路信號(hào)燈綠波控制方案的生成過(guò)程，提供一種使得非專業(yè)的普通指揮人員也能根據(jù)警衛(wèi)線路的需要準(zhǔn)確、方便、快捷地生成信號(hào)燈綠波控制方案的方法。
本發(fā)明提供的方法采用電子地圖及相應(yīng)計(jì)算機(jī)軟件，只需在地圖上畫出警衛(wèi)任務(wù)的行走路線，即可自動(dòng)生成警衛(wèi)任務(wù)信號(hào)燈綠波控制方案。該過(guò)程完全不需要操作人員掌握市區(qū)信號(hào)燈的位置、編號(hào)、相位配置等信息。因本方法是通過(guò)電子地圖實(shí)現(xiàn)的，所以首先需要擁有轄區(qū)的電子地圖，還需通過(guò)電子地圖輸入轄區(qū)交通信號(hào)燈的信息，并保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以備自動(dòng)生成綠波控制方案時(shí)用。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種快速生成警衛(wèi)線路信號(hào)燈綠波控制方案的方法，其特征是(1)采用電子地圖，建立起地圖上全部信號(hào)燈的位置名稱、編號(hào)、對(duì)應(yīng)各路口標(biāo)識(shí)點(diǎn)中心坐標(biāo)，放行相位配置信息數(shù)據(jù)庫(kù)，(2)確定以中心坐標(biāo)為中心、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形為路口標(biāo)識(shí)點(diǎn)，(3)在電子地圖上以折線畫出警衛(wèi)線路，計(jì)算出各線段的長(zhǎng)度、斜率，然后自線路起點(diǎn)至終點(diǎn)以步長(zhǎng)D沿線路逐步推進(jìn)，此處D＜L，每推進(jìn)一步即算出當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)(x，y)，然后搜索信號(hào)燈數(shù)據(jù)庫(kù)，得出信號(hào)燈T的標(biāo)識(shí)點(diǎn)M中心坐標(biāo)(x’，y’)，判斷(4)若x′-L/2＜x＜x′+L/2且y′-L/2＜y＜y′+L/2，再查找信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄表中最后一條記錄的信號(hào)燈編號(hào)TJ和標(biāo)識(shí)點(diǎn)MJ，判斷(5)若T≠TJ，令出入標(biāo)志E＝Entry，若T＝TJ且M≠M(fèi)J、EJ＝Entry，令E＝Exit，將T、M、E添加到當(dāng)前信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄中，(6)每找到一個(gè)E＝Exit的標(biāo)識(shí)點(diǎn)M，即查詢其信號(hào)燈T的放行相位配置表尋找對(duì)應(yīng)放行相位P，然后生成一條該信號(hào)燈綠波控制命令添加到綠波控制命令組中。
下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述1.信號(hào)燈數(shù)據(jù)庫(kù)的建立自動(dòng)生成信號(hào)燈綠波控制方案的前提是首先建立信號(hào)燈數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含信號(hào)燈的位置名稱、編號(hào)、路口標(biāo)識(shí)點(diǎn)中心坐標(biāo)、放行相位配置等信息。比如

圖1所示的一個(gè)路口信號(hào)燈，其有兩個(gè)放行相位A、B，相位A放行東西行駛的車輛，相位B放行南北行駛的車輛。也就是說(shuō)，如果警衛(wèi)車隊(duì)從東面駛來(lái)，該路口的信號(hào)燈就應(yīng)放行相位A，以保證警衛(wèi)車隊(duì)得到綠燈。首先將信號(hào)燈的各路口做上標(biāo)識(shí)點(diǎn)1、2、3、4，并保存到信號(hào)燈數(shù)據(jù)庫(kù)中，如圖1所示。為了計(jì)算查找方便，路口標(biāo)識(shí)點(diǎn)使用正方形圖形，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫(kù)中僅保存標(biāo)識(shí)點(diǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)。然后根據(jù)不同的入口點(diǎn)和出口點(diǎn)所應(yīng)放行的信號(hào)燈相位填寫相位配置表。這些數(shù)據(jù)建立后，當(dāng)警衛(wèi)車隊(duì)要從標(biāo)識(shí)點(diǎn)1進(jìn)入、從標(biāo)識(shí)點(diǎn)3離開(kāi)路口時(shí)，就應(yīng)該放行放行相位B；同樣從標(biāo)識(shí)點(diǎn)2進(jìn)入、從標(biāo)識(shí)點(diǎn)3離開(kāi)路口時(shí)，就應(yīng)該放行放行相位A，等等。
2.生成信號(hào)燈綠波控制方案的過(guò)程基本思路操作人員在電子地圖上畫出警衛(wèi)線路后，本過(guò)程開(kāi)始。從警衛(wèi)線路的起點(diǎn)開(kāi)始，以步長(zhǎng)D沿警衛(wèi)線路逐步推進(jìn)，搜索所經(jīng)過(guò)的信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)，找到某一新信號(hào)燈崗位的標(biāo)識(shí)點(diǎn)后，將其作為入口標(biāo)識(shí)點(diǎn)，再繼續(xù)搜索，找到該信號(hào)燈崗的另一標(biāo)識(shí)點(diǎn)后，將其作為出口標(biāo)識(shí)點(diǎn)。確定了警衛(wèi)線路經(jīng)過(guò)該信號(hào)燈時(shí)的入口標(biāo)識(shí)點(diǎn)和出口標(biāo)識(shí)點(diǎn)后，即可根據(jù)該路口的相位配置表查找到該信號(hào)燈所應(yīng)放行的相位。重復(fù)上述過(guò)程直至警衛(wèi)線路的終點(diǎn)。執(zhí)行過(guò)程標(biāo)識(shí)點(diǎn)的邊長(zhǎng)L通常設(shè)置為道路的平均寬度左右，搜索步長(zhǎng)D應(yīng)小于標(biāo)識(shí)點(diǎn)的邊長(zhǎng)L。在算法執(zhí)行前，需先建立一個(gè)信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄數(shù)據(jù)表，用以記錄在執(zhí)行過(guò)程中查找到的信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)的相關(guān)信息，包括信號(hào)燈編號(hào)、標(biāo)識(shí)點(diǎn)編號(hào)、出入標(biāo)志等。方案生成過(guò)程如圖5所示，首先計(jì)算出警衛(wèi)線路各線段的長(zhǎng)度、斜率，然后從線路的起點(diǎn)出發(fā)，沿所畫的路線以步長(zhǎng)D推進(jìn)一步，然后計(jì)算當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)(x，y)，然后搜索信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，得出信號(hào)燈T的標(biāo)識(shí)點(diǎn)M的中心坐標(biāo)為(x`，y`)，如果(x`，y`)滿足x`-L/2＜x＜x`+L/2且y`-L/2＜y＜y`+L/2，即可斷定線路穿越了信號(hào)燈T的標(biāo)識(shí)點(diǎn)M。然后立即到信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄表中查找當(dāng)前的信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄的最后一條所記錄的信號(hào)燈編號(hào)TJ和標(biāo)識(shí)點(diǎn)編號(hào)MJ。如果T＝TJ且M＝MJ，則說(shuō)明該信號(hào)燈的該標(biāo)識(shí)點(diǎn)剛被找到過(guò)，放棄。如果T≠TJ，則說(shuō)明該信號(hào)燈T為新找到的信號(hào)燈，則標(biāo)識(shí)點(diǎn)M為入口點(diǎn)，出入標(biāo)志E＝Entry，將T、M、E添加到當(dāng)前信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄的尾部；同時(shí)檢查信號(hào)燈TJ的標(biāo)識(shí)點(diǎn)MJ的出入標(biāo)志EJ是否是Exit，如果不是則說(shuō)明信號(hào)燈TJ只有入口點(diǎn)而沒(méi)有出口點(diǎn)，則報(bào)告一個(gè)信號(hào)燈TJ沒(méi)有出口點(diǎn)的錯(cuò)誤提示，并將其從當(dāng)前信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄中刪除。如果T＝TJ且M≠M(fèi)J，則說(shuō)明剛找到過(guò)該信號(hào)燈T的標(biāo)識(shí)點(diǎn)，如果標(biāo)識(shí)點(diǎn)MJ的出入標(biāo)志EJ＝Entry，則M即為出口點(diǎn)，出入標(biāo)志E＝Exit，將T、M、E添加到當(dāng)前信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄的尾部；而如果標(biāo)識(shí)點(diǎn)MJ的出入標(biāo)志EJ已經(jīng)為Exit，則說(shuō)明該信號(hào)燈找到了多個(gè)出口點(diǎn)，則放棄該標(biāo)識(shí)點(diǎn)M，并報(bào)告一個(gè)找到信號(hào)燈T多個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)的錯(cuò)誤提示。每找到一個(gè)出入標(biāo)志E＝Exit的標(biāo)識(shí)點(diǎn)M，則查詢其信號(hào)燈T所對(duì)應(yīng)的相位配置表，根據(jù)入口標(biāo)識(shí)點(diǎn)和出口標(biāo)識(shí)點(diǎn)查找信號(hào)燈T對(duì)應(yīng)的放行相位P，如果找到則確定該信號(hào)燈應(yīng)放行相位P，生成一條信號(hào)燈綠波控制命令，并添加到綠波控制命令組中；如果P是一個(gè)無(wú)效相位，則算法報(bào)告一個(gè)無(wú)效相位錯(cuò)誤提示，表示無(wú)法確定該信號(hào)燈T應(yīng)放行哪一相位，算法繼續(xù)。以此遞推，直至線路終點(diǎn)，即可查找出線路所涉及到的所有的信號(hào)燈崗并生成相應(yīng)的信號(hào)燈綠波控制方案。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)按現(xiàn)有方法，由熟悉掌握全市信號(hào)燈的專業(yè)方案制定人員制定和復(fù)查信號(hào)燈綠波控制方案至少需要15分鐘時(shí)間；而使用本方法，由普通指揮人員操作，只需在電子地圖上通過(guò)折線將從起點(diǎn)到終點(diǎn)的警衛(wèi)線路畫出來(lái)即可立即準(zhǔn)確、快速地自動(dòng)生成沿線所有信號(hào)燈的綠波控制方案，全過(guò)程僅需1分鐘左右。
圖2為實(shí)施例中一信號(hào)燈及其對(duì)應(yīng)路口標(biāo)識(shí)點(diǎn)示意圖。
圖3為實(shí)施例中信號(hào)燈數(shù)據(jù)庫(kù)表示意圖。
圖4為實(shí)施例中信號(hào)燈相位配置表示意圖。
圖5為本發(fā)明方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本例中采用的電子地圖可看作一直角坐標(biāo)系，比例為1∶100，即圖上1個(gè)單位，實(shí)際長(zhǎng)度為100cm。算法執(zhí)行中，所有量都以地圖單位作為基準(zhǔn)。因此算法執(zhí)行前，首先將所有的米制單位轉(zhuǎn)換為地圖單位。設(shè)定標(biāo)識(shí)點(diǎn)的邊長(zhǎng)為30米，即L＝30(地圖單位)。設(shè)定搜索步長(zhǎng)D＝10米，即步長(zhǎng)D＝10(地圖單位)。如圖2-4所示，在電子地圖上用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊某一路口中心彈出快捷菜單，選擇打開(kāi)信號(hào)燈信息窗口。在信號(hào)燈信息窗口中輸入信號(hào)燈的編號(hào)“T01011”、位置名稱“中山路-東北路”等信息，然后為該路口的各方向分別添加標(biāo)識(shí)點(diǎn)1、2、3、4，并在窗口中輸入從一個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)到另一標(biāo)識(shí)點(diǎn)時(shí)所應(yīng)放行相位的相位配置表。一個(gè)信號(hào)燈崗位的數(shù)據(jù)輸入完成后，信號(hào)燈的標(biāo)識(shí)點(diǎn)信息(如信號(hào)燈編號(hào)、標(biāo)識(shí)點(diǎn)號(hào)、中心點(diǎn)坐標(biāo)等信息)被保存到信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中，相位配置信息被保存到信號(hào)燈相位配置表數(shù)據(jù)庫(kù)中。以此類推即可建立所有的信號(hào)燈數(shù)據(jù)。操作人員在電子地圖上畫出警衛(wèi)線路后，本方案生成過(guò)程開(kāi)始。首先計(jì)算出警衛(wèi)線路各線段的長(zhǎng)度、斜率。例如某一線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)分別為(12330，25600)、(14330，27600)，則該段線段的斜率k＝(y2-y1)/(x2-x1)＝(27600-25600)/(14330-12330)＝1。從線路的出發(fā)點(diǎn)開(kāi)始，每隔步長(zhǎng)D＝10計(jì)算一個(gè)當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)(x，y)，然后搜索信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)以查找當(dāng)前點(diǎn)是否落在某一標(biāo)識(shí)點(diǎn)內(nèi)。假定當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)為(12376，25635)，斜率k＝1，則推進(jìn)步長(zhǎng)D＝10后，當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)為(12383，25642)，而通過(guò)搜索信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索到信號(hào)燈T01011的標(biāo)識(shí)點(diǎn)2的中心坐標(biāo)為(12362，25648)時(shí)，其坐標(biāo)滿足x′-L/2＜x＜x′+L/2(即12362-50/2＜12383＜12362+50/2)且y′-L/2＜y＜y′+L/2(即25648-50/2＜25635＜25648+50/2)，因此當(dāng)前點(diǎn)落在信號(hào)燈T01011的標(biāo)識(shí)點(diǎn)2中，所以可斷定線路經(jīng)過(guò)了該標(biāo)識(shí)點(diǎn)。找到信號(hào)燈T01011的標(biāo)識(shí)點(diǎn)2后，查找當(dāng)前信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄的最后一線，假定最后一條記錄的信號(hào)燈TJ＝02511，則說(shuō)明找到的信號(hào)燈T01011的標(biāo)識(shí)點(diǎn)2是一個(gè)新信號(hào)燈的入口點(diǎn)，出入標(biāo)志E＝Entry。將信號(hào)燈T、標(biāo)識(shí)點(diǎn)M、出入標(biāo)志E等信息保存到當(dāng)前信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄中。同時(shí)檢查信號(hào)燈TJ的標(biāo)識(shí)點(diǎn)MJ的出入標(biāo)志EJ是否是出口點(diǎn)Exit，假定EJ＝Entry，則說(shuō)明信號(hào)燈TJ只有入口點(diǎn)而沒(méi)有出口點(diǎn)，報(bào)告一個(gè)“信號(hào)燈02511沒(méi)有出口點(diǎn)”的錯(cuò)誤提示，并將其從當(dāng)前信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄中刪除。以此類推，假定下一個(gè)找到的是信號(hào)燈T＝01011的標(biāo)識(shí)點(diǎn)M＝3，同樣查找當(dāng)前信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄的最后一條，因?yàn)樽詈笠粭l記錄的信號(hào)燈TJ＝01011，MJ＝2，EJ＝Entry，則M＝3即為出口點(diǎn)，將T＝01011、M＝3、E＝Exit添加到當(dāng)前信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄的尾部。找到出口點(diǎn)后，則查詢信號(hào)燈T＝01011對(duì)應(yīng)的相位配置表數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)入口點(diǎn)＝標(biāo)識(shí)點(diǎn)2，出口點(diǎn)＝標(biāo)識(shí)點(diǎn)3，可查知應(yīng)放行信號(hào)燈相位A，則生成一條信號(hào)燈綠波控制命令GWAV 01011 A，并添加到綠波控制命令組中。如此循環(huán)，直至警衛(wèi)線路終點(diǎn)，即可得到警衛(wèi)線路全線所對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈的綠波控制方案。
權(quán)利要求
1.快速生成警衛(wèi)線路信號(hào)燈綠波控制方案的方法，其特征是(1)采用電子地圖，建立起地圖上全部信號(hào)燈的位置名稱、編號(hào)、對(duì)應(yīng)各路口標(biāo)識(shí)點(diǎn)中心坐標(biāo)，放行相位配置信息數(shù)據(jù)庫(kù)，(2)確定以中心坐標(biāo)為中心、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形為路口標(biāo)識(shí)點(diǎn)，(3)在電子地圖上以折線畫出警衛(wèi)線路，計(jì)算出各線段的長(zhǎng)度、斜率，然后自線路起點(diǎn)至終點(diǎn)以步長(zhǎng)D沿線路逐步推進(jìn)，此處D＜L，每推進(jìn)一步即算出當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)(x，y)，然后搜索信號(hào)燈數(shù)據(jù)庫(kù)，得出信號(hào)燈T的標(biāo)識(shí)點(diǎn)M中心坐標(biāo)(x’，y’)，判斷(4)若x′-L/2＜x＜x′+L/2且y′-L/2＜y＜y′+L/2，再查找信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄表中最后一條記錄的信號(hào)燈編號(hào)TJ和標(biāo)識(shí)點(diǎn)MJ，判斷(5)若T≠TJ，令出入標(biāo)志E＝Entry，若T＝TJ且M≠M(fèi)JEJ＝Entry，令E＝Exit，將T、M、E添加到當(dāng)前信號(hào)燈標(biāo)識(shí)點(diǎn)記錄中，(6)每找到一個(gè)E＝Exit的標(biāo)識(shí)點(diǎn)M，即查詢其信號(hào)燈T的放行相位配置表尋找對(duì)應(yīng)放行相位P′，然后生成一條該信號(hào)燈綠波控制命令添加到綠波控制命令組中。
全文摘要
本發(fā)明系一種快速生成警衛(wèi)線路信號(hào)燈綠波控制方案的方法，以電子地圖及圖中全部信號(hào)燈的編號(hào)、對(duì)應(yīng)路口標(biāo)識(shí)點(diǎn)中心坐標(biāo)、放行相位配置等信息數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在地圖上畫出警衛(wèi)線路后沿線逐步搜索，找到某一新信號(hào)燈的標(biāo)識(shí)點(diǎn)后，將其作為入口標(biāo)識(shí)點(diǎn)，再繼續(xù)搜索，找到該信號(hào)燈的另一標(biāo)識(shí)點(diǎn)后，將其作為出口標(biāo)識(shí)點(diǎn)，再據(jù)該信號(hào)燈相位配置表查找到對(duì)應(yīng)的放行相位，據(jù)此形成信號(hào)燈綠波控制命令。此過(guò)程自起點(diǎn)至終點(diǎn)。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是由非專業(yè)普通人員操作亦可準(zhǔn)確、快速地自動(dòng)生成所確定警衛(wèi)線路所有信號(hào)燈的綠波控制方案。
文檔編號(hào)G08G1/07GK1452139SQ0311160
公開(kāi)日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月5日
發(fā)明者姜廷順, 朱朝暉, 楊鈞, 賈平, 張吉輝, 于大海, 郭泗東 申請(qǐng)人:大連市公安局交通警察支隊(duì)