CN103559796A - 智能交通信号控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能交通信号控制装置，包括：一车辆检测器，用于对交通车流量的实施采集；一信号机，用于对车辆检测器的采集信号的传输和控制；一服务器，用于对信号机进行控制。本发明通过对交通车流量的实时采集和历史数据的统计分析，实时调整信号机运行方案，提高阶段绿灯时间的有效使用率，减少无用绿灯的出现频率，最终达到提高路口通道运行效率的目的。本发明还公开了该智能交通信号控制方法。

Description

智能交通信号控制装置及方法

技术领域

本发明涉及智能交通控制领域，特别是涉及一种智能交通信号控制装置，本发明还涉及该智能交通信号的控制方法。

背景技术

进入20 世纪以来，随着汽车工业的发展，汽车成为了人们日常生活中必不可少的交通工具。虽然汽车工业给人们带来了便利，但同时也带来了一系列令人困惑的问题，如环境污染、交通拥挤、交通事故等。因此，各国都相继颁布了相关的道路交通管理条例来对道路上的车辆进行管理。各国交通管理的经验表明，道路交叉口交通管理最有效的方法之一就是交通信号控制，因而信号灯控制是道路交叉口最普遍的交通管理形式。

而传统的交通信号灯通常采用定时分配控制方式，主要存在两个方面的缺陷：1、当某相位上无车时，恰好是该相位上的车辆通行时间，则在这段时间内，就出现了交通指挥盲点；2、当一路口车流量很大时，不能够自动延长路口的绿灯时间，导致在一个周期内此路口的车辆不能完全通过。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能交通信号控制装置,能通过对交通车流量的实时采集和历史数据的统计分析，实时调整信号机运行方案，提高阶段绿灯时间的有效使用率，减少无用绿灯的出现频率，最终达到提高路口通道运行效率的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种智能交通信号控制装置，包括：

一车辆检测器，用于对交通车流量的实施采集；

一信号机，用于对车辆检测器的采集信号的传输和控制；

一服务器，用于对信号机进行控制。

优选的，还包括一数据库，用于信号数据存储。

优选的，所述服务器和所述信号机通过有线或无线的方式建立通信连接。

优选的，所述服务器至少包括用于通讯的第一通讯设备、用于存储数据的存储设备和用于处理数据的中央处理器，所述第一通讯设备和存储设备连接至中央处理器。

优选的，所述信号机至少包括用于通讯的第二通讯设备、控制器、用于输出相位状态的灯组，所述第二通讯设备和灯组均连接至控制器。

一种智能交通信号控制方法，包括：

步骤1：车辆检测器实时将检测到的车流量数据上传给信号机，信号机在固定周期内统计车流量数据后上传给服务器，再由服务器解析并保存到数据库中；

步骤2、当服务器检测到信号机控制方式为“自适应控制”时，服务器开始对信号机当前执行的阶段表进行实时调整；

步骤3、服务器从数据库中查询信号机在一个时间段内的车流量，得到各相位在该时间段内的车流量Vn（n为相位号）等于三类车之和Fa+Fb+Fc，同时从信号机查询适应控制使用的阶段表，得到阶段表周期时间L和各阶段的放行相位，计算出阶段各放行相位平均流量AVGV_m（m为阶段号），如某一阶段放行相位为1、3、5，则AVGV=（V₁+V₃+V₅）/3，和所有相位总流量SUMV=（V₁+V₃+V₅+…+V_n），该时间段内的总流量然后调整阶段表中各阶段的绿灯时间。同时为了避免个别阶段由于车流量值与总流量比值（AVGV/SUMV）太小，调整后的绿灯时间Gm应该不小于最小绿灯时间G_min；

步骤4、统计调整后的总绿色时间，与原总绿灯时间进行比较，修正由于精度造成的误差，再进行一轮校对，将未达到最小绿灯时间G_min的阶段绿灯时间置为G_min，差值从超过G_min的阶段中扣除；

步骤5、最后将生成的阶段下发到信号机，新的方案将在当前阶段表周期结束时生效。

本发明通过对交通车流量的实时采集和历史数据的统计分析，实时调整信号机运行方案，提高阶段绿灯时间的有效使用率，减少无用绿灯的出现频率，最终达到提高路口通道运行效率的目的。

附图说明

图1是本发明智能交通信号控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:

本发明智能交通信号控制装置，包括：车辆检测器、信号机、服务器及数据库，所述车辆检测器用于对交通车流量的实时采集，所述信号机用于对车辆检测器的采集信号的传输与控制，所述服务器用于对信号机进行控制，所述数据库用于信号数据存储，所述车辆检测器与所述信号机相连，所述服务器分别与所述信号机及数据库相连。所述服务器和信号机通过有线或无线的方式建立通信连接；所述服务器至少包括用于通讯的第一通讯设备、用于存储数据的存储设备和用于处理数据的中央处理器，所述第一通讯设备和存储设备连接至中央处理器；所述信号机至少包括用于通讯的第二通讯设备、控制器、用于输出相位状态的灯组，所述第二通讯设备和灯组均连接至控制器。

本发明智能交通信号控制方法，包括：

步骤1：前端车辆检测器实时将检测到的车流量数据上传给信号机，信号机在固定周期内统计车流量数据后上传给服务器，再由服务器解析并保存到数据库中；

步骤2、当服务器检测到信号机控制方式为“自适应控制”时，服务器开始对信号机当前执行的阶段表进行实时调整；

步骤3、服务器从数据库中查询信号机在一个时间段内的车流量，得到各相位在该时间段内的车流量Vn（n为相位号）等于三类车之和Fa+Fb+Fc，同时从信号机查询适应控制使用的阶段表，得到阶段表周期时间L和各阶段的放行相位，计算出阶段各放行相位平均流量AVGV_m（m为阶段号），如某一阶段放行相位为1、3、5，则AVGV=（V₁+V₃+V₅）/3，和所有相位总流量SUMV=（V₁+V₃+V₅+…+V_n），该时间段内的总流量然后调整阶段表中各阶段的绿灯时间。同时为了避免个别阶段由于车流量值与总流量比值（AVGV/SUMV）太小，调整后的绿灯时间Gm应该不小于最小绿灯时间G_min；

步骤4、统计调整后的总绿色时间，与原总绿灯时间进行比较，修正由于精度造成的误差，再进行一轮校对，将未达到最小绿灯时间G_min的阶段绿灯时间置为G_min，差值从超过G_min的阶段中扣除；

步骤5、最后将生成的阶段下发到信号机，新的方案将在当前阶段表周期结束时生效。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能交通信号控制装置，其特征在于，包括：

一车辆检测器，用于对交通车流量的实施采集；

一信号机，用于对车辆检测器的采集信号的传输和控制；

一服务器，用于对信号机进行控制。

2.如权利要求1所述的智能交通信号控制装置，其特征在于，还包括一数据库，用于信号数据存储。

3.如权利要求1所述的智能交通信号控制装置，其特征在于，所述服务器和所述信号机通过有线或无线的方式建立通信连接。

4.如权利要求1所述的智能交通信号控制装置，其特征在于，所述服务器至少包括用于通讯的第一通讯设备、用于存储数据的存储设备和用于处理数据的中央处理器，所述第一通讯设备和存储设备连接至中央处理器。

5.如权利要求1所述的智能交通信号控制装置，其特征在于，所述信号机至少包括用于通讯的第二通讯设备、控制器、用于输出相位状态的灯组，所述第二通讯设备和灯组均连接至控制器。

6.一种智能交通信号控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：车辆检测器实时将检测到的车流量数据上传给信号机，信号机在固定周期内统计车流量数据后上传给服务器，再由服务器解析并保存到数据库中；

步骤2、当服务器检测到信号机控制方式为“自适应控制”时，服务器开始对信号机当前执行的阶段表进行实时调整；

步骤3、服务器从数据库中查询信号机在一个时间段内的车流量，得到各相位在该时间段内的车流量Vn（n为相位号）等于三类车之和Fa+Fb+Fc，同时从信号机查询适应控制使用的阶段表，得到阶段表周期时间L和各阶段的放行相位，计算出阶段各放行相位平均流量AVGV_m（m为阶段号），如某一阶段放行相位为1、3、5，则AVGV=（V₁+V₃+V₅）/3，和所有相位总流量SUMV=（V₁+V₃+V₅+…+V_n），该时间段内的总流量然后调整阶段表中各阶段的绿灯时间，同时为了避免个别阶段由于车流量值与总流量比值（AVGV/SUMV）太小，调整后的绿灯时间Gm应该不小于最小绿灯时间G_min；

步骤4、统计调整后的总绿色时间，与原总绿灯时间进行比较，修正由于精度造成的误差，再进行一轮校对，将未达到最小绿灯时间G_min的阶段绿灯时间置为G_min，差值从超过G_min的阶段中扣除；

步骤5、最后将生成的阶段下发到信号机，新的方案将在当前阶段表周期结束时生效。

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