一種交通自適應(yīng)控制方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種交通自適應(yīng)控制方法和裝置，所述方法包括：采集與當(dāng)前路口綠波方向第一直行相位的交通狀況對(duì)應(yīng)的第一類交通狀況參數(shù)；采集與上游路口綠波方向所述第一直行相位的交通狀況對(duì)應(yīng)的第二類交通狀況參數(shù)；根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻；根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位對(duì)應(yīng)的第一綠燈時(shí)長(zhǎng)；在所述第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻開(kāi)啟當(dāng)前路口所述第一直行相位的綠燈，且控制綠燈時(shí)長(zhǎng)為所述第一綠燈時(shí)長(zhǎng)。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)燈的綠燈開(kāi)啟時(shí)刻、時(shí)長(zhǎng)，使得盡量多的車輛能夠不停車的通過(guò)綠波帶的多個(gè)信號(hào)燈路口。
【專利說(shuō)明】一種交通自適應(yīng)控制方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及交通信號(hào)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種交通自適應(yīng)控制方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]城市交通自適應(yīng)控制系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越多的被引入中國(guó)城市信號(hào)燈控制系統(tǒng)中，其中英國(guó)的SCOOT和澳大利亞的SCATS系統(tǒng)是較為成熟的技術(shù)。然而該系統(tǒng)目前存在兩個(gè)重要問(wèn)題:相位差實(shí)時(shí)優(yōu)化能力差和備選方案固化，限制了該自適應(yīng)控制系統(tǒng)應(yīng)用在干線綠波協(xié)調(diào)控制中。有學(xué)者提出了一些的解決方案。
[0003]一種較為簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法是發(fā)布信息指導(dǎo)駕駛員的駕駛行為，當(dāng)檢測(cè)到車輛能夠以當(dāng)前車速通過(guò)下游交叉路口時(shí)，向駕駛員推薦一個(gè)穩(wěn)定的行駛車速；當(dāng)檢測(cè)到車輛無(wú)法以當(dāng)前車速通過(guò)時(shí)，給出一個(gè)減速建議，使車輛在下游交叉口能夠盡量減少停車等待時(shí)間，從而降低油耗。這種綠波控制方法把控制對(duì)象從信號(hào)燈組轉(zhuǎn)移到車輛駕駛員，避免了對(duì)信號(hào)燈組的復(fù)雜優(yōu)化計(jì)算，能夠形成一定的綠波效果，減少了車輛的停車次數(shù)，但是卻沒(méi)有提高道路的通行能力，并且以駕駛員為控制對(duì)象的控制策略的控制效果無(wú)法保證，因?yàn)轳{駛員可以選擇忽略信息公告欄上發(fā)布的行駛建議。
[0004]大部分以信號(hào)燈組為控制目標(biāo)的控制策略仍然以經(jīng)典的數(shù)解法和圖解法為基礎(chǔ)，需要確定綠波帶內(nèi)各路口的公共周期，各個(gè)路口以此公共周期運(yùn)行。該方法能夠簡(jiǎn)化綠波方向相位差的設(shè)計(jì)，但是由于各路口車流量特性不一致，會(huì)造成某些綠燈時(shí)間的浪費(fèi)，不利于提高路口的所有進(jìn)口方向車輛的整體通行能力。以整條綠波帶為研究目標(biāo)的綠波控制通常需要各個(gè)路口和中央控制機(jī)相互通信，并最終將配置參數(shù)回傳給信號(hào)燈組，整個(gè)過(guò)程需要在中央控制機(jī)和各路口控制機(jī)間傳送大量的數(shù)據(jù)，并且以原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的整體優(yōu)化方法計(jì)算量大，不利于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的綠波控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種交通自適應(yīng)控制方法和裝置，當(dāng)路面交通飽和度在0.6^0.9時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)燈的綠燈開(kāi)啟時(shí)刻和綠燈時(shí)長(zhǎng)，使得盡量多的車輛能夠不停車的通過(guò)綠波帶的多個(gè)信號(hào)燈路口。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種交通自適應(yīng)控制方法，用于控制一綠波帶內(nèi)的多個(gè)交通信號(hào)燈，所述交通自適應(yīng)控制方法包括:
[0007]采集與當(dāng)前路口綠波方向第一直行相位的交通狀況對(duì)應(yīng)的第一類交通狀況參數(shù)；
[0008]采集與上游路口綠波方向所述第一直行相位的交通狀況對(duì)應(yīng)的第二類交通狀況參數(shù)；
[0009]根據(jù)所述第 一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻；
[0010]根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位對(duì)應(yīng)的第一綠燈時(shí)長(zhǎng)；
[0011]在所述第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻開(kāi)啟當(dāng)前路口所述第一直行相位的綠燈，且控制綠燈時(shí)長(zhǎng)為所述第一綠燈時(shí)長(zhǎng)。
[0012]上述的交通自適應(yīng)控制方法，其中，所述第一類交通狀況參數(shù)包括:車流量參數(shù)和占有率參數(shù)；
[0013]所述第二類交通狀況參數(shù)包括:在綠波方向第一直行相位上對(duì)應(yīng)的綠燈開(kāi)啟時(shí)刻、綠燈時(shí)長(zhǎng)以及車輛排隊(duì)長(zhǎng)度。
[0014]上述的交通自適應(yīng)控制方法，其中，所述車流量參數(shù)具體為車流量和對(duì)應(yīng)的道路通行能力的比值。
[0015]上述的交通自適應(yīng)控制方法，其中，所述根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻具體包括:
[0016]根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)計(jì)算得到一相位差；所述相位差為當(dāng)前路口與上游路口在綠波方向第一直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差；
[0017]當(dāng)前路口在第一時(shí)刻與上游路口在綠波方向直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差達(dá)到所述相位差時(shí)，確定第一時(shí)刻為當(dāng)前路口第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻。
[0018]上述的交通自適應(yīng)控制方法，其中，所述根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻具體還包括:
[0019]根據(jù)所述當(dāng)前路口的第一類交通狀況參數(shù)確定一修正相位差；
[0020]所述當(dāng)前路口在第一時(shí)刻與上游路口在綠波方向直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差達(dá)到所述相位差時(shí)，確定第一時(shí)刻為當(dāng)前路口第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻具體為在當(dāng)前路口與上游路口在綠波方向直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差達(dá)到目標(biāo)相位差的第一時(shí)刻，確定所述第一時(shí)刻為所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻；所述目標(biāo)相位差為所述相位差與所述修正相位差之和。
[0021]上述的交通自適應(yīng)控制方法，其中，所述相位差A(yù) 0)為:
【權(quán)利要求】
1.一種交通自適應(yīng)控制方法，用于控制一綠波帶內(nèi)的多個(gè)交通信號(hào)燈，其特征在于，所述交通自適應(yīng)控制方法包括: 采集與當(dāng)前路口綠波方向第一直行相位的交通狀況對(duì)應(yīng)的第一類交通狀況參數(shù)； 采集與上游路口綠波方向所述第一直行相位的交通狀況對(duì)應(yīng)的第二類交通狀況參數(shù)； 根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻； 根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位對(duì)應(yīng)的第一綠燈時(shí)長(zhǎng)； 在所述第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻開(kāi)啟當(dāng)前路口所述第一直行相位的綠燈，且控制綠燈時(shí)長(zhǎng)為所述第一綠燈時(shí)長(zhǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的交通自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述第一類交通狀況參數(shù)包括:車流量參數(shù)和占有率參數(shù)； 所述第二類交通狀況參數(shù)包括:在綠波方向第一直行相位上對(duì)應(yīng)的綠燈開(kāi)啟時(shí)刻、綠燈時(shí)長(zhǎng)以及車輛排隊(duì)長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求2所述的交通自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述車流量參數(shù)具體為車流量和對(duì)應(yīng)的道路通行能力的比值。
4.如權(quán)利要求3所述的交通自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀`況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻具體包括: 根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)計(jì)算得到一相位差；所述相位差為當(dāng)前路口與上游路口在綠波方向第一直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差； 當(dāng)前路口在第一時(shí)刻與上游路口在綠波方向直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差達(dá)到所述相位差時(shí)，確定第一時(shí)刻為當(dāng)前路口第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻。
5.如權(quán)利要求4所述的交通自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻具體還包括: 根據(jù)所述當(dāng)前路口的第一類交通狀況參數(shù)確定一修正相位差； 所述當(dāng)前路口在第一時(shí)刻與上游路口在綠波方向直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差達(dá)到所述相位差時(shí)，確定第一時(shí)刻為當(dāng)前路口第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻具體為在當(dāng)前路口與上游路口在綠波方向直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差達(dá)到目標(biāo)相位差的第一時(shí)刻，確定所述第一時(shí)刻為所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻；所述目標(biāo)相位差為所述相位差與所述修正相位差之和。
6.如權(quán)利要求4或5所述的交通自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述相位差A(yù)O為:
A..Zy + / A#=.Q,+t°
V/(管) 其中，L為當(dāng)前路口與上游路口間的距離，I為上游路口綠波方向上車輛排隊(duì)長(zhǎng)度，vf為車流量近似為零時(shí)的車速，Q為車流量，k表示最大車流密度，h是由于車輛由靜止加速至勻速行駛而導(dǎo)致的時(shí)間損耗。
7.如權(quán)利要求1或2所述的交通自適應(yīng)控制方法，其特征在于，其中，所述直行相位包括直行方向和右轉(zhuǎn)方向；所述第一直行相位對(duì)應(yīng)的第一綠燈時(shí)長(zhǎng)為直行方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的右轉(zhuǎn)方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)中的最大值。
8.如權(quán)利要求7所述的交通自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述第一直行相位直行方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)為放行當(dāng)前路口綠波方向直行車輛的第一放行時(shí)長(zhǎng)和放行上游路口在綠波方向直行車輛的第二放行時(shí)長(zhǎng)之和； 其中，所述第一放行時(shí)長(zhǎng)由當(dāng)前路口第一直行相位對(duì)應(yīng)的第一類交通狀況參數(shù)確定；所述第二放行時(shí)長(zhǎng)為上游路口在所述第一直行相位上的綠燈時(shí)長(zhǎng)和一比例系數(shù)的乘積； 所述第一直行相位右轉(zhuǎn)方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)由當(dāng)前路口第一直行相位對(duì)應(yīng)的第一類交通狀況參數(shù)確定。
9.一種交通自適應(yīng)控制裝置，用于控制一綠波帶內(nèi)的多個(gè)交通信號(hào)燈，其特征在于，所述交通自適應(yīng)控制裝置包括: 第一采集模塊，用于采集與當(dāng)前路口綠波方向第一直行相位的交通狀況對(duì)應(yīng)的第一類交通狀況參數(shù)； 第二采集模塊，用于采集與上游路口綠波方向所述第一直行相位的交通狀況對(duì)應(yīng)的第二類交通狀況參數(shù)； 綠燈開(kāi)啟時(shí)刻確定 模塊，用于根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定當(dāng)前路口所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻； 綠燈時(shí)長(zhǎng)確定模塊，用于根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)，確定與當(dāng)前路口所述第一直行相位對(duì)應(yīng)的第一綠燈時(shí)長(zhǎng)； 控制模塊，用于在所述第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻開(kāi)啟當(dāng)前路口所述第一直行相位的綠燈，且控制綠燈時(shí)長(zhǎng)為所述第一綠燈時(shí)長(zhǎng)。
10.如權(quán)利要求9所述的交通自適應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述第一類交通狀況參數(shù)包括:車流量參數(shù)和占有率參數(shù)； 所述第二類交通狀況參數(shù)包括:在綠波方向第一直行相位上對(duì)應(yīng)的綠燈開(kāi)啟時(shí)刻、綠燈時(shí)長(zhǎng)以及車輛排隊(duì)長(zhǎng)度。
11.如權(quán)利要求10所述的交通自適應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述車流量參數(shù)具體為車流量和對(duì)應(yīng)的道路通行能力的比值。
12.如權(quán)利要求11所述的交通自適應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述綠燈開(kāi)啟時(shí)刻確定模塊具體包括: 相位差計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一類交通狀況參數(shù)和所述第二類交通狀況參數(shù)計(jì)算得到一相位差；所述相位差為當(dāng)前路口與上游路口在綠波方向第一直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差； 確定子模塊，用于當(dāng)前路口在第一時(shí)刻與上游路口在綠波方向直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差達(dá)到所述相位差時(shí)，確定第一時(shí)刻為當(dāng)前路口第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻。
13.如權(quán)利要求12所述的交通自適應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述綠燈開(kāi)啟時(shí)刻確定模塊具體還包括:相位差修正模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前路口的第一類交通狀況參數(shù)確定一修正相位差；所述確定子模塊具體用于在當(dāng)前路口與上游路口在綠波方向直行相位上綠燈開(kāi)啟時(shí)刻的時(shí)間差達(dá)到目標(biāo)相位差的第一時(shí)刻，確定所述第一時(shí)刻為所述第一直行相位的第一綠燈開(kāi)啟時(shí)刻；所述目標(biāo)相位差為所述相位差與所述修正相位差之和。
14.如權(quán)利要求12或13所述的交通自適應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述相位差A(yù)O為: A#=^k+/i' M卜言)， 其中，L為當(dāng)前路口與上游路口間的距離，I為上游路口綠波方向上車輛排隊(duì)長(zhǎng)度，Vf為車流量近似為零時(shí)的車速，Q為車流量，k表示最大車流密度，h是由于車輛由靜止加速至勻速行駛而導(dǎo)致的時(shí)間損耗。
15.如權(quán)利要求9或10所述的交通自適應(yīng)控制裝置，其特征在于，其中，所述直行相位包括直行方向和右轉(zhuǎn)方向；所述第一直行相位對(duì)應(yīng)的第一綠燈時(shí)長(zhǎng)為直行方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的右轉(zhuǎn)方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)中的最大值。
16.如權(quán)利要求15所述的交通自適應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述第一直行相位直行方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)為放行當(dāng)前路口綠波方向直行車輛的第一放行時(shí)長(zhǎng)和放行上游路口在綠波方向直行車輛的第二放行時(shí)長(zhǎng)之和； 其中，所述第一放行時(shí)長(zhǎng)由當(dāng)前路口第一直行相位對(duì)應(yīng)的第一類交通狀況參數(shù)確定；所述第二放行時(shí)長(zhǎng)為上游路口在所述第一直行相位上的綠燈時(shí)長(zhǎng)和一比例系數(shù)的乘積；所述第一直行相位右轉(zhuǎn)方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)由當(dāng)前路口第一直行相位對(duì)應(yīng)的第一類交通狀況參數(shù)確定。`
【文檔編號(hào)】G08G1/08GK103778791SQ201210415463
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】董振江, 王景成, 羅圣美, 苗浩軒, 付強(qiáng), 胡霆, 趙廣磊, 黃晨 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司