CN104751651A - 一种智能交通信号灯的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能交通信号灯的控制方法，步骤包括判断第一双向道路的车流量是否为零，若为零则第一双向道路信号灯为红灯常亮，并进入下一检测切换周期；判断与第一双向道路交叉的第二双向道路的车流量是否为零，若为零则第二双向道路信号灯为红灯常亮，并进入下一检测切换周期；置第一双向道路信号灯的可通行时间为第一双向道路车流量×单车通行时间；第一双向道路信号灯的可通行时间结束后，置第二双向道路信号灯的可通行时间为第二双向道路车流量×单车通行时间，进入下一检测切换周期。该方法解决路口各方向车流量不等时信号灯切换问题，减少各方向等待时间，提高通行效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种信号灯的控制方法，特别是涉及一种智能交通信号灯的控制方法。
背景技术
近年来，国内汽车保有量快速增长，但城市路网建设相对滞后，大中城市中交通拥堵情况日益严重。交通信号灯在城市道路中起着非常重要的作用，传统的交通信号控制使用定时的红黄绿三色灯进行交通流的通行限制，但在车流量较大的路段，由于红绿灯时间固定，在一定程度上限制了车辆的通行效率，造成交通资源浪费。
申请人通过检索现有技术，发现已有较多的解决交通资源浪费的技术方案公开。具体的，如中国专利文献CN101707001A公开的交通信号灯时间自动切换方法，其测得当一个方向在一段路程内的车辆超过另一个方向的一段路程内的车辆2倍以上时，使流速较慢的车道绿灯时间大于较快的车道。申请号为200410066927.1的“根据车流量自动调节的红绿灯系统”也是通过检测路口车流量的多少来控制红绿灯的切换，并且是在累积到一定程度时才予以切换。这些方案各有弊端，前一方案红绿灯时间调整不够灵活，在一个方向车辆始终多余另一方向但是还不足2倍以上时，红绿灯时间仍维持原有切换时间，依然会造成车辆较多方向的通行效率较低的问题。后一方案则未充分考虑较小车流量方向的通行需求，在车辆较少不足以累积到指定的红绿灯切换数量时，先行达到等待的车辆将有可能陷入无休止的等待状态。
所以，鉴于上述方案的不足，有必要对信号灯的控制方法作出进一步改进，使其更加合理化，进一步提高交通资源利用率。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种智能交通信号灯的控制方法，解决路口各方向车流量不等时信号灯切换，如何减少各方向等待时间，提高通行效率的问题。
本发明的技术方案是这样的：一种智能交通信号灯的控制方法，在一个检测切换周期内包括以下步骤：
S01判断第一双向道路的车流量是否为零，若为零则第一双向道路信号灯为红灯常亮，并进入下一检测切换周期；
S02判断与第一双向道路交叉的第二双向道路的车流量是否为零，若为零则第二双向道路信号灯为红灯常亮，并进入下一检测切换周期；
S03置第一双向道路信号灯的可通行时间为第一双向道路车流量×单车通行时间；
S04第一双向道路信号灯的可通行时间结束后，置第二双向道路信号灯的可通行时间为第二双向道路车流量×单车通行时间，进入下一检测切换周期；
所述第一双向车道与第二双向车道其中一个双向道路的信号灯为可通行时，另一双向道路的信号灯为红灯，其中一个双向道路的信号灯为红灯时，另一双向道路的信号灯为可通行；所述检测切换周期长度按以下规则设置，在信号灯为红灯或绿灯常亮时，对应的双向道路检测切换周期为最小预设值，在信号灯为红灯与可通行切换时，对应的双向道路检测切换周期为红灯与可通行状态总时长，所述单车通行时间为预设的固定值。
优选的，所述S03中若第一双向道路车流量大于最大车流量时，置第一双向道路信号灯的可通行时间为最大可通行预设值；若第一双向道路车流量×单车通行时间小于最小可通行预设值时，置第一双向道路信号灯的可通行时间为最小可通行预设值时。
优选的，所述S04中若第二双向道路车流量大于最大车流量时，置第二双向道路信号灯的可通行时间为最大可通行预设值；若第二双向道路车流量×单车通行时间小于最小可通行预设值时，置第二双向道路信号灯的可通行时间为最小可通行预设值。
优选的，所述第一双向道路的车流量为两个单向道路车流量中的较大值。
优选的，所述第二双向道路的车流量为两个单向道路车流量中的较大值。
优选的，所述第一双向道路的车流量和第二双向道路的车流量由设置在道路上的压力计数器统计获得。
优选的，所述压力计数器设置在道路的路口及距离路口一段距离处。
优选的，所述第一双向道路的车流量和第二双向道路的车流量由以下公式得到，车流量＝驶入车流量-驶出车流量。
本发明所提供的技术方案的优点在于，充分考虑了道路无车流情况及少车流情况时的信号灯设置，可通行时间根据车流量大小决定，并且车流量很小的车道即使在无后续车辆时也不会陷入无休止红灯状态，合理利用了交通道路资源。通过优选的技术方案，在一个双向道路车流量非常大，而另一双向道路车流量非常小的情况时通过最大可通行预设值和最小可通行预设值，保证了大、小流量车道的车辆都可以有足够的时间通行。
附图说明
图1为本发明智能交通信号灯的控制流程示意图。
图2位压力技术器在路口的布置示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
请结合图2，在每个方向上的直行、右行、左行车道上均设有一对压力计数器，每一对压力计数器的距离尽可能远，但应保证各方向的压力计数器距离均相等，例如可取150m。远离路口的压力计数器用于检测驶入区间的车辆数量，靠近路口的压力计数器用于检测驶出区间的车辆数量。以东西方向车道为例，在一个检测切换周期内，单向车流量。由西向东的车流量Na＝[(n1－n2)+(n3－n4)+(n5－n6)]/3；由东向西的车流量Nb＝[(n7－n8)+(n－n10)+(n11－n12)]/3，则东西方向的双向道路的车流量为两者的较大值New＝max(Na,Nb)。南北方向的双向道路的车流量由相同的方式计算获得Nsn＝max(Nc,Nd)。
具体控制过程如图1，假定M为检测区间内最大车流量，它可事先根据检测区间长度确定，为已知量；T为单车通行时间，它可事先根据检测区间车辆排队量最大时的通过总时间除以最大车流量M确定；New为东西双向道路的车流量；Nsn为南北双向道路的车流量；Tew为东西向可通行时长；Tsn为南北向可通行时长。检测车流量的周期即是检测切换周期长度，按以下规则设置，在信号灯为红灯或绿灯常亮时，对应的双向道路检测切换周期为最小预设值，比如10s，在信号灯为红灯与可通行切换时，对应的双向道路检测切换周期为红灯与可通行状态总时长。S01判断New是否为零，如果是零，就表示东西向没有车辆通行，因此东西信号灯为红灯常亮，而南北向信号灯为绿灯常亮，并且直接进入下一个检测切换周期再次判断New。如果之前New不为零，则进入S02，判断Nsn是否为零，同样的如果是零，就表示南北向没有车辆通行，因此南北信号灯为红灯常亮，而东西向信号灯为绿灯常亮，并且直接进入下一个检测切换周期再次判断New。如果Nsn不为零，则进入S03，判断New是否大于等于最大车流量M，如果是就将东西向信号灯可通行时间设为最大可通行预设值，比如75s，然后进入S04；如果New小于M，则进一步判断New×T是否小于最小可通行预设值，比如15s，如果是小于，则东西向信号灯可通行时间设为15s，如果是大于等于，则东西向信号灯可通行时间设为New×T，保证所有车辆全部通过，然后进入S04。S04的步骤与S03类似，具体是判断判断Nsn是否大于等于最大车流量M，如果是就将南北向信号灯可通行时间设为最大可通行预设值，比如75s，然后进入下一检测切换周期；如果Nsn小于M，则进一步判断Nsn×T是否小于最小可通行预设值，比如15s，如果是小于，则南北向信号灯可通行时间设为15s，如果是大于等于，则南北向信号灯可通行时间设为New×T，保证所有车辆全部通过，然后进入下一检测切换周期，如此循环。当然为了保证不出现东西及南北同时为可通行信号，一个方向的信号灯为可通行状态时，另一方向为红灯，S04的设置南北向信号灯可通行时间是在东西向信号灯可通行时间结束后进行。
Claims (8)
1.一种智能交通信号灯的控制方法，其特征在于，在一个检测切换周期内包括以下步骤：
S01判断第一双向道路的车流量是否为零，若为零则第一双向道路信号灯为红灯常亮，并进入下一检测切换周期；
S02判断与第一双向道路交叉的第二双向道路的车流量是否为零，若为零则第二双向道路信号灯为红灯常亮，并进入下一检测切换周期；
S03置第一双向道路信号灯的可通行时间为第一双向道路车流量×单车通行时间；
S04第一双向道路信号灯的可通行时间结束后，置第二双向道路信号灯的可通行时间为第二双向道路车流量×单车通行时间，进入下一检测切换周期；
所述第一双向车道与第二双向车道其中一个双向道路的信号灯为可通行时，另一双向道路的信号灯为红灯，其中一个双向道路的信号灯为红灯时，另一双向道路的信号灯为可通行；所述检测切换周期长度按以下规则设置，在信号灯为红灯或绿灯常亮时，对应的双向道路检测切换周期为最小预设值，在信号灯为红灯与可通行切换时，对应的双向道路检测切换周期为红灯与可通行状态总时长，所述单车通行时间为预设的固定值。
2.根据权利要求1所述的智能交通信号灯的控制方法，其特征在于：所述S03中若第一双向道路车流量大于最大车流量时，置第一双向道路信号灯的可通行时间为最大可通行预设值；若第一双向道路车流量×单车通行时间小于最小可通行预设值时，置第一双向道路信号灯的可通行时间为最小可通行预设值。
3.根据权利要求1所述的智能交通信号灯的控制方法，其特征在于：所述S04中若第二双向道路车流量大于最大车流量时，置第二双向道路信号灯的可通行时间为最大可通行预设值；若第二双向道路车流量×单车通行时间小于最小可通行预设值时，置第二双向道路信号灯的可通行时间为最小可通行预设值。
4.根据权利要求1所述的智能交通信号灯的控制方法，其特征在于：所述第一双向道路的车流量为两个单向道路车流量中的较大值。
5.根据权利要求1所述的智能交通信号灯的控制方法，其特征在于：所述第二双向道路的车流量为两个单向道路车流量中的较大值。
6.根据权利要求1所述的智能交通信号灯的控制方法，其特征在于：所述第一双向道路的车流量和第二双向道路的车流量由设置在道路上的压力计数器统计获得。
7.根据权利要求6所述的智能交通信号灯的控制方法，其特征在于：所述压力计数器设置在道路的路口及距离路口一段距离处。
8.根据权利要求1所述的智能交通信号灯的控制方法，其特征在于：所述第一双向道路的车流量和第二双向道路的车流量由以下公式得到，车流量＝驶入车流量-驶出车流量。
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