CN101894476B - 交通信号周期时长计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种交通信号周期时长计算方法及装置。交通信号周期时长计算方法，包括如下步骤：根据感应检测器检测得到的道路交叉口处各个相位的流量和时间占有率，计算各个相位的交通强度；计算道路交叉口所有相位的交通强度和；根据道路交叉口的交通强度和，计算道路交叉口的交通信号周期时长。通过根据道路交叉口处的时间占有率和流量信息计算得到道路交叉口的交通信号周期时长，由于交通信号周期时长的获得既考虑道路交叉口的流量信息的影响，又考虑道路交叉口的时间占有率的影响，从而能够有效的反应出高密度低流量的交通状态，准确的根据时间占有率和流量信息计算出道路交叉口的交通信号周期时长，提高了交通信号周期时长计算方法的可靠性。

Description

交通信号周期时长计算方法及装置

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，尤其涉及一种交通信号周期时长计算方法及装置。

背景技术

目前，随着人们生活水平的日益提高，汽车被广泛的应用于人们的日常生活中。同时，汽车的数量也日益增多，交通压力越来越大，尤其在道路交叉口处的交通压力更大。因此，需要根据实际交通状况，计算出交叉口处的周期时长，周期时长为各个方向的绿灯时间之和，从而通过周期时长确定绿灯时间，以使交叉口处的汽车能够顺畅的通行。

现有技术有多种方法计算周期时长，例如：TRRL法、ARRB法、HCM法以及冲突点法。现有技术中的周期时长计算方法，通常根据道路车辆的流量进行确定。设计人员通常根据道路交叉口的交通情况，事先将交叉口分为多个相位，为了检测每个相位的交通流量，通常在道路交叉口处设置有感应检测器，感应检测器可以检测到交叉口处各个相位对应的流量，而该相位对应的饱和流量和饱和时间占有率为事先设定好的值。则根据感应检测器检测到的某一相位的流量以及该相位对应的饱和流量等流量信息，便可以计算出该交叉口的周期时长。

由上可知，现有技术中的周期时长计算方法，仅根据车辆的流量确定周期时长。当高密度低流量的交通状态时，例如：出现堵车的状况时，现有技术中的周期时长计算方法将判断交叉口处的相位流量为零，从而使计算出的周期时长不准确。因此，现有技术中的周期时长计算方法的可靠性较低。

发明内容

本发明提供一种交通信号周期时长计算方法及装置，用以解决现有技术中周期时长计算方法可靠性较低的缺陷，实现提高交通信号周期时长计算方法的可靠性。

本发明提供一种交通信号周期时长计算方法，包括如下步骤：

步骤1、根据感应检测器检测得到的道路交叉口处各个相位的流量和时间占有率，计算各个相位的交通强度，即

其中，I_i为第i相位的交通强度，0≤α≤1，q_i为第i相位的流量，S_i为第i相位已设定好的饱和流量，O_i为第i相位的时间占有率，O_si为第i相位已设定好的饱和时间占有率；

步骤2、计算所述道路交叉口所有相位的交通强度和，即

其中，I为所述道路交叉口的交通强度和；

步骤3、根据所述道路交叉口的交通强度和，计算所述道路交叉口的交通信号周期时长，即C＝int(a+b*I)；其中，C为所述道路交叉口的交通信号周期时长，-113.4≤a≤-74.86，227.18≤b≤383.61。

本发明还提供一种交通信号周期时长计算装置，包括：

交通强度计算模块，用于根据感应检测器检测得到的道路交叉口处各个相位的流量和时间占有率，计算各个相位的交通强度，即其中，I_i为第i相位的交通强度，0≤α≤1，q_i为第i相位的流量，S_i为第i相位已设定好的饱和流量，O_i为第i相位的时间占有率，O_si为第i相位已设定好的饱和时间占有率；

交通强度和计算模块，用于计算所述道路交叉口所有相位的交通强度和，即其中，I为所述道路交叉口的交通强度和；

周期时长计算模块，用于根据所述道路交叉口的交通强度和，计算所述道路交叉口的交通信号周期时长，即C＝int(a+b*I)；其中，C为所述道路交叉口的交通信号周期时长，-113.4≤a≤-74.86，227.18≤b≤383.61。

本发明交通信号周期时长计算方法及装置，通过根据道路交叉口处的时间占有率和流量信息计算得到道路交叉口的交通信号周期时长，由于交通信号周期时长的获得既考虑道路交叉口的流量信息的影响，又考虑道路交叉口的时间占有率的影响，从而能够有效的反应出高密度低流量的交通状态，准确的根据时间占有率和流量信息计算出道路交叉口的交通信号周期时长，提高了交通信号周期时长计算方法的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明交通信号周期时长计算方法实施例的流程图；

图2为本发明交通信号周期时长计算方法实施例中道路交叉口处校正感应检测器和校正感应检测器的安装位置关系图；

图3为本发明交通信号周期时长计算装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明交通信号周期时长计算方法实施例的流程图。如图1所示，本实施例交通信号周期时长计算方法，包括如下步骤：

步骤1、根据感应检测器检测得到的道路交叉口处各个相位的流量和时间占有率，计算各个相位的交通强度，即其中，I_i为第i相位的交通强度，0≤α≤1，q_i为第i相位的流量，S_i为第i相位已设定好的饱和流量，O_i为第i相位的时间占有率，O_si为第i相位已设定好的饱和时间占有率。

具体而言，在道路交叉口处设置为多相位的交叉口，例如：两相位交叉口、三相位交叉口或四相位交叉口等。相对应的，该交叉口将有多个相位。感应检测器将对应设置在道路交叉口处，通过感应检测器便能方便的检测出多相位的交叉口中某一相位对应的流量和时间占有率。另外，由于道路交叉口在建造完成后，该道路交叉口对应的饱和流量和饱和时间占有率已经是事先设定好的固定值，从而可以根据公式

计算出第i相位对应的交通强度。优选的，α可以等于0.5。

步骤2、计算道路交叉口所有相位的交通强度和，即其中，I为道路交叉口的交通强度和。

具体而言，根据步骤1中获得的道路交叉口处各个相位对应的交通强度，计算出该交叉口的总交通强度和。将道路交叉口处的各个相位所对应的交通强度带入公式

便可以得出该交叉口的交通强度和。

步骤3、根据道路交叉口的交通强度和，计算道路交叉口的交通信号周期时长，即C＝int(a+b*I)；其中，C为道路交叉口的交通信号周期时长，-113.4≤a≤-74.86，227.18≤b≤383.61。

具体而言，通过步骤2得出该道路交叉口处的交通强度和后，将获得的交通强度和带入公式C＝int(a+b*I)，便可以获得该道路交叉口的交通信号周期时长。由于交通强度和是通过该道路交叉口的流量和时间占有率等信息获得，有效的克服了在高密度低流量的交通状态时周期时长不准确的现象。

本实施例交通信号周期时长计算方法，通过根据道路交叉口处的时间占有率和流量信息计算得到道路交叉口的交通信号周期时长，由于交通信号周期时长的获得既考虑道路交叉口的流量信息的影响，又考虑道路交叉口的时间占有率的影响，从而能够有效的反应出高密度低流量的交通状态，准确的根据时间占有率和流量信息计算出道路交叉口的交通信号周期时长，提高了交通信号周期时长计算方法的可靠性。

基于上述技术方案，可选的，为了对感应检测器检测出的时间占有率进行校正，使公式

中时间占有率的数值更加准确，本实施例交通信号周期时长计算方法在步骤1之前包括：

步骤1a、根据校正感应检测器检测到的校正流量和校正时间占有率，对感应检测器检测到的时间占有率进行校正，即

其中，q′_i为第i相位的校正流量，O′_i为第i相位的校正时间占有率；校正感应检测器设置在感应检测器所在道路的上游路段。

具体而言，如图2所示，在道路交叉口处的每个车道都设置有多个感应检测器A，以通过感应检测器A检测出各个相位对应的流量和时间占有率。为了对感应检测器A检测出的时间占有率进行校正，可以在感应检测器所在道路的上游路段对应设置有校正感应检测器B，校正感应检测器B将检测到各个相位对应的校正流量和校正时间占有率，从而根据公式

对感应检测器检测到的时间占有率进行校正，以得出更加准确的时间占有率。其中，本实施例中的感应检测器A可以设置在道路交叉口处的各个车道的前端，而战略感应检测器的设置位置可以设置在离车道的停车线150米左右，优先考虑布设在内侧车道以减少干扰。在车道长度小于150米的情况下，优先考虑远离车道的停车线，避免车辆排队到战略感应检测器。战略感应检测器两个连续设置的检测线圈间距可以为2米，线圈可以采用2×2米。

本实施例交通信号周期时长计算方法，通过设置校正感应检测器检测各个相位对应的校正流量和校正时间占有率，可以对感应检测器检测到的时间占有率进行校正，从而使本实施例交通信号周期时长计算方法计算出的周期时长更加准确。

基于上述技术方案，可选的，根据交通强度和I的取值不同，可以根据不同的周期时长计算公式获得更加准确的周期时长：

一、当0.46＜I＜0.82时，步骤3具体为：

当道路交叉口为两相位交叉口时，C＝int(-74.86+227.18*I)；

当道路交叉口为三相位交叉口时，C＝int(-86.86+277.87*I)；

当道路交叉口为四相位交叉口时，C＝int(-107.98+345.45*I)；

当道路交叉口为五相位交叉口时，C＝int(-113.4+383.61*I)。

二、当I≤0.46时，步骤3具体为：

采用道路交叉口的交通信号周期时长的最小值，即C＝int(a+b*0.46)。具体的，当道路交叉口为两相位交叉口时，可以带入两相位交叉口对应的周期时长计算公式；同样的，当道路交叉口为三相位、四相位或五相位交叉口时，可以带入相对应的公式计算周期时长。

三、当I≥0.82时，步骤3具体为：

采用道路交叉口的交通信号周期时长的最大值，即C＝int(a+b*0.82)。具体的，当道路交叉口为两相位交叉口时，可以带入两相位交叉口对应的周期时长计算公式；同样的，当道路交叉口为三相位、四相位或五相位交叉口时，可以带入相对应的公式计算周期时长。

图3为本发明交通信号周期时长计算装置实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例交通信号周期时长计算装置，其特征在于，包括：交通强度计算模块1、交通强度和计算模块2和周期时长计算模块3。

交通强度计算模块1用于根据感应检测器检测得到的道路交叉口处各个相位的流量和时间占有率，计算各个相位的交通强度，即

其中，I_i为第i相位的交通强度，0≤α≤1，q_i为第i相位的流量，S_i为第i相位已设定好的饱和流量，O_i为第i相位的时间占有率，O_si为第i相位已设定好的饱和时间占有率。其中，α优选0.5。

交通强度和计算模块2用于计算道路交叉口所有相位的交通强度和，即

其中，I为道路交叉口的交通强度和。

周期时长计算模块3用于根据道路交叉口的交通强度和，计算道路交叉口的交通信号周期时长，即C＝int(a+b*I)；其中，C为道路交叉口的交通信号周期时长，-113.4≤a≤-74.86，227.18≤b≤383.61。

本实施例交通信号周期时长计算装置，通过根据道路交叉口处的时间占有率和流量信息计算得到道路交叉口的交通信号周期时长，由于交通信号周期时长的获得既考虑道路交叉口的流量信息的影响，又考虑道路交叉口的时间占有率的影响，从而能够有效的反应出高密度低流量的交通状态，准确的根据时间占有率和流量信息计算出道路交叉口的交通信号周期时长，提高了交通信号周期时长计算方法的可靠性。

基于上述技术方案，可选的，为了对感应检测器检测出的时间占有率进行校正，使公式

中时间占有率的数值更加准确，本实施例交通信号周期时长计算装置还包括：校正模块4。

校正模块4用于根据校正感应检测器检测到的校正流量和校正时间占有率，对感应检测器检测到的时间占有率进行校正，即其中，q′_i为第i相位的校正流量，O′_i为第i相位的校正时间占有率；校正感应检测器设置在感应检测器所在道路的上游路段。通过设置校正感应检测器检测各个相位对应的校正流量和校正时间占有率，可以对感应检测器检测到的时间占有率进行校正，从而使本实施例交通信号周期时长计算方法计算出的周期时长更加准确。

进一步的，根据交通强度和I的取值不同，周期时长计算模块3可以根据不同的周期时长计算公式获得更加准确的周期时长：

一、当0.46＜I＜0.82时，周期时长计算模块3用于当道路交叉口为两相位交叉口时，C＝int(-74.86+227.18*I)；或者，周期时长计算模块3用于当道路交叉口为三相位交叉口时，C＝int(-86.86+277.87*I)；或者，周期时长计算模块3用于当道路交叉口为四相位交叉口时，C＝int(-107.98+345.45*I)；或者，周期时长计算模块3用于当道路交叉口为五相位交叉口时，C＝int(-113.4+383.61*I)。

二、当I≤0.46时，周期时长计算模块3用于采用道路交叉口的交通信号周期时长的最小值，即C＝int(a+b*0.46)。

三、当I≥0.82时，周期时长计算模块3用于采用道路交叉口的交通信号周期时长的最大值，即C＝int(a+b*0.82)。

其中，本实施例中的交通强度计算模块1、交通强度和计算模块2、周期时长计算模块3和校正模块4的具体工作过程可以参见本发明交通信号周期时长计算方法实施例的记载，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种交通信号周期时长计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据感应检测器检测得到的道路交叉口处各个相位的流量和时间占有率，计算各个相位的交通强度，即

其中，I_i为第i相位的交通强度，α＝0.5，q_i为第i相位的流量，S_i为第i相位已设定好的饱和流量，O_i为第i相位的时间占有率，O_si为第i相位已设定好的饱和时间占有率；

步骤2、计算所述道路交叉口所有相位的交通强度和，即

其中，I为所述道路交叉口的交通强度和；

步骤3、根据所述道路交叉口的交通强度和，计算所述道路交叉口的交通信号周期时长；

当0.46＜I＜0.82时，步骤3具体为：

当所述道路交叉口为两相位交叉口时，C＝int(-74.86+227.18*I)；

当所述道路交叉口为三相位交叉口时，C＝int(-86.86+277.87*I)；

当所述道路交叉口为四相位交叉口时，C＝int(-107.98+345.45*I)；

当所述道路交叉口为五相位交叉口时，C＝int(-113.4+383.61*I)

其中，C为所述道路交叉口的交通信号周期时长。

2.根据权利要求1所述的交通信号周期时长计算方法，其特征在于，所述步骤1之前包括：

步骤1a、根据校正感应检测器检测到的校正流量和校正时间占有率，对所述感应检测器检测到的时间占有率进行校正，即

其中，q′_i为第i相位的校正流量，O′_i为第i相位的校正时间占有率；所述校正感应检测器设置在所述感应检测器所在道路的上游路段。

3.一种交通信号周期时长计算装置，其特征在于，包括：

交通强度计算模块，用于根据感应检测器检测得到的道路交叉口处各个相位的流量和时间占有率，计算各个相位的交通强度，即

其中，I_i为第i相位的交通强度，α＝0.5，q_i为第i相位的流量，S_i为第i相位已设定好的饱和流量，O_i为第i相位的时间占有率，O_si为第i相位已设定好的饱和时间占有率；

交通强度和计算模块，用于计算所述道路交叉口所有相位的交通强度和，即

其中，I为所述道路交叉口的交通强度和；

周期时长计算模块，用于根据所述道路交叉口的交通强度和，计算所述道路交叉口的交通信号周期时长；

当0.46＜I＜0.82时：

当所述道路交叉口为两相位交叉口时，C＝int(-74.86+227.18*I)；

当所述道路交叉口为三相位交叉口时，C＝int(-86.86+277.87*I)；

当所述道路交叉口为四相位交叉口时，C＝int(-107.98+345.45*I)；

当所述道路交叉口为五相位交叉口时，C＝int(-113.4+383.61*I)；

其中，C为所述道路交叉口的交通信号周期时长。

4.根据权利要求3所述的交通信号周期时长计算装置，其特征在于，还包括：

校正模块，用于根据校正感应检测器检测到的校正流量和校正时间占有率，对所述感应检测器检测到的时间占有率进行校正，即

其中，q′_i为第i相位的校正流量，O′_i为第i相位的校正时间占有率；所述校正感应检测器设置在所述感应检测器所在道路的上游路段。

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