CN105405303A - 一种基于车流量的交通控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车流量的交通控制方法，该交通控制方法闲时交通控制和忙时交通控制；所述闲时交通控制的闲时信号灯配时方案是根据历史交通数据制定的定周期控制方案，只有一种闲时配时方案，信号灯在闲时交通控制时段都执行该闲时信号灯配时方案；所述忙时交通控制为智能控制，能根据实时车流量对交通信号灯的红灯和绿灯的信号进行有效的调控，每一次红绿灯变换的时长均符合当时的车流量信息；在信号灯智能控制中心计算绿灯时长时，加入余量，可以保证在所述直行交通周期时长内进入路段的车辆都能通过路口，能有效改善城市交通拥挤的现状，减少交通事故的发生。

Description

一种基于车流量的交通控制方法

技术领域

本申请涉及城市交通控制领域，具体涉及一种基于车流量的交通控制方法。

背景技术

交通控制，也叫交通信号控制，或城市交通控制，就是依靠交通警或采用交通信号控制设施，随交通变化特性来指挥车辆和行人的通行。

交通控制运用现代化的通讯设施、信号装置、传感器、监控设备和计算机对运行中的车辆进行准确地组织、调控，使其能够安全畅通地运行。交通管制分为静态管理和动态管理，而交通控制就是其中的动态管理。

交通控制通过由电子计算机管理的交通控制设施对交通流进行限制、调节、诱导、分流以达到降低交通总量，疏导交通，保障交通安全与畅通的目的。

近年来，英国、澳大利亚、欧洲和美国均在某些城市建立了交通控制系统。在这些系统中，大部分都在各路口附近安装有磁性环路检测器，并由各路口的控制装置或工作人员将交通控制参数通过电话线、电缆、闭路电视线等通讯网络输入微处理器，用小型计算机进行集中控制。

目前国内已有一些自主开发的城市交通控制与管理系统，但在整体性能比国外同类系统仍有较大差距，只在一些中小城市得到一些应用。国内城市尤其是大城市引进的交通系统大部分为进口的SCOOT和SCATS系统。由于我国交通流是混合交通流，和国外的交通流大不相同，国外的交通控制系统在国内的使用效果不尽人意。与国外相比，我国目前交通状况还比较落后，主要表现在：

（1）城市道路结构不合理，大多数城市道路空间结构属平面交通状态，形成“人车混行，快慢车混驶”的特点。主、次干道和支线比例失调，衔接关系紊乱，使干线道路难以发挥其功能。就道路面积来说，国内的城市道路面积率低于世界上同等规模大城市。

（2）交通出行结构失衡。国内的城市交通主要由各种机动车、非机动车和行人构成，形成特殊的三元混合交通结构。

（3）交通管理技术水平低，交通事故频繁。目前中国城市交通的问题呈现两类典型现象：管理不力、秩序混乱；没有科学、合理、有效的城市交通监控系统。由此带来的后果日趋严重。表现为路网通行能力明显低于设计要求并且波动性大、出行时间难以预测、高发交通事故、交通环境恶化、出行者容易疲劳等。

在城市交通中，经常由于交通灯的直行、左转和右转的红绿灯时长分配不均，导致车辆拥堵，极易发生交通事故。

发明内容

本发明为了解决城市交通拥堵情况，对于在城市交通繁忙的忙时进行智能控制，从而有效改善城市交通拥挤的现状，减少交通事故的发生。

本发明的技术方案如下：

一种基于车流量的交通控制方法，该交通控制方法包括第一天晚上10点到第二天早晨6点的闲时交通控制和一天的早晨6点到晚上10点的忙时交通控制。

所述闲时交通控制的闲时信号灯配时方案是根据历史交通数据制定的定周期控制方案，只有一种闲时配时方案，信号灯在闲时交通控制时段都执行该闲时信号灯配时方案。

所述忙时交通控制为智能控制，包括如下步骤：

1）对路段和路口进行编号，编号至少包括第N-1个路口、第N个路口，在第N-1个路口和第N个路口之间的路段标记为路段A，将编号信息和路段信息存储在信号灯智能控制中心中；

2）在过了第N-1个路口的路段A的起始端头设置车辆计数器P，车辆计数器P可以精确计算出一个直行交通周期时长内的驶入路段A的车辆的总数S；所述直行交通周期时长为在第N-1个路口的直行信号灯从红灯刚变为绿灯起时开始计时，直到下一次红灯再次变为绿灯的时刻间的时长；所述车辆的总数S包括在第N-1个路口从直行车道、左转弯车道和右转弯车道驶入路段A的所有的车辆的数量；

3）车辆计数器P连接信号灯控制中心，并将车辆计数器P计算得出的驶入路段A的车辆的总数S发送到信号灯智能控制中心；

4）在信号灯智能控制中心存储根据历史交通数据得出的每辆车通过路口的平均时长T，以及存储根据历史交通数据得出的在路段A中的车辆直行、左转和右转的车辆数量的比例S_直：S_左：S_右；

5）信号灯智能控制中心根据上述S_直：S_左：S_右的比例计算出第N个路口交通信号灯中：

直行信号灯的绿灯时长T_直=【S*S_直/（S_直+S_左+S_右）】_取整*T+2T；

左转信号灯的绿灯时长T_左=【S*S_左/（S_直+S_左+S_右）】_取整*T+2T；

右转信号灯的绿灯时长T_右=【S*S_右/（S_直+S_左+S_右）】_取整*T+2T；

其中，S为从第N-1个路口驶入路段A的车辆的总数，上面的三个计算式中的“取整”为大于等于中括号中的数值的取整（例如5.1取整为6）；其中“+2T”表示加上两个车辆通过路口的平均时长的余量，可以保证在所述直行交通周期时长内进入所述路段A的车辆都能通过路口N；

6）在信号灯智能控制中心中存储所述路段A的长度L，且存储根据历史交通数据得出的在路段A中车辆行驶的平均速度v，计算出车辆从第N-1个路口行驶到第N个路口的平均时间T_L=L/v，在上述步骤2）中的所述从红灯刚变为绿灯起时开始计时的时刻起，经过上述平均时间T_L，信号灯智能控制中心控制第N个路口的交通信号灯实施上述步骤5）中的绿灯时长；

7）经过直行信号灯的绿灯时长T_直后，直行信号灯变红；经过左转信号灯的绿灯时长T_左后，左转信号灯变红；经过右转信号灯的绿灯时长T_直后，右转信号灯变红；信号灯智能控制中心接收所述直行交通周期时长后的下一个直行交通周期时长内的车辆的总数，重复上述步骤2）-6）。

通过基于车流量的交通控制方法，能根据实时车流量对交通信号灯的红灯和绿灯的信号进行有效的调控，每一次红绿灯变换的时长均符合当时的车流量信息；在信号灯智能控制中心计算绿灯时长时，加入余量，可以保证在所述直行交通周期时长内进入路段的车辆都能通过路口，能有效改善城市交通拥挤的现状，减少交通事故的发生。

附图说明

图1为基于车流量的交通控制方法的路段图

其中1未交通信号灯

具体实施方式

下面，结合附图1对一种基于车流量的交通控制方法的具体实施作出详细的说明：

参考图1，基于车流量的交通控制方法，该交通控制方法包括闲时交通控制和忙时交通控制，其中闲时为第一天晚上10点到第二天早晨6点的时段，忙时为一天的早晨6点到晚上10点的时段，当然，根据城市的繁华程度，闲时和忙时的时段也有可能不同，比如，第一天晚上12点到第二天早晨5点的时段为闲时时段，一天的早晨5点到晚上12点的时段为忙时时段。

所述闲时交通控制的闲时信号灯配时方案是根据历史交通数据制定的定周期控制方案，只有一种闲时配时方案，信号灯在闲时交通控制时段都执行该闲时信号灯配时方案。

所述的闲时交通控制为现有技术，目前，单个交叉口独立控制的方式包括离线点控制，离线点控制采用定时信号配时技术，它的基本原理是将绿灯时间分成有限的具有固定顺序的时间段(相位)，不同的交通流将根据固定绿灯时间和顺序依次获得各自的通行权。离线点控制特别适合于交通量小的交叉口，其信号配时方案是根据典型状况的历史交通数据制订的，它又分为定周期控制方案与变周期控制方案。在定周期控制方案中，只有一种配时方案，信号灯一天24小时内都执行同一种方案。历史交通数据包括在就近的一段稳定的时间内，通过某个路口的车流量、车流量中直行车辆、左转车辆和右转的数量比例、车流量的平均速度即在该路段车辆行驶的平均速度、每辆车通过路口的平均时长T等通过统计计算得出的该路段的交通特征数据。

所述忙时交通控制为智能控制，包括：

1）对路段和路口进行编号，编号至少包括第N-1个路口、第N个路口，在第N-1个路口和第N个路口之间的路段标记为路段A，将编号信息和路段信息存储在信号灯智能控制中心中；

2）在过了第N-1个路口的路段A的起始端头设置车辆计数器P，车辆计数器P可以精确计算出一个直行交通周期时长内的驶入路段A的车辆的总数S；所述直行交通周期时长为在第N-1个路口的直行信号灯从红灯刚变为绿灯起时开始计时，直到下一次红灯再次变为绿灯的时刻间的时长；所述车辆的总数S包括在第N-1个路口从直行车道、左转弯车道和右转弯车道驶入路段A的所有的车辆的数量；

3）车辆计数器P连接信号灯控制中心，并将车辆计数器P计算得出的驶入路段A的车辆的总数S发送到信号灯智能控制中心；

4）在信号灯智能控制中心存储根据历史交通数据得出的每辆车通过路口的平均时长T，以及存储根据历史交通数据得出的在路段A中的车辆直行、左转和右转的车辆数量的比例S_直：S_左：S_右；

5）信号灯智能控制中心根据上述S_直：S_左：S_右的比例计算出第N个路口交通信号灯中：

直行信号灯的绿灯时长T_直=【S*S_直/（S_直+S_左+S_右）】_取整*T+2T；

左转信号灯的绿灯时长T_左=【S*S_左/（S_直+S_左+S_右）】_取整*T+2T；

右转信号灯的绿灯时长T_右=【S*S_右/（S_直+S_左+S_右）】_取整*T+2T；

其中，S为从第N-1个路口驶入路段A的车辆的总数，上面的三个计算式中的“取整”为大于等于中括号中的数值的取整，如5.1取整为6；其中“+2T”表示加上两个车辆通过路口的平均时长的余量，可以保证在所述直行交通周期时长内进入所述路段A的车辆都能通过路口N；

6）在信号灯智能控制中心中存储所述路段A的长度L，且存储根据历史交通数据得出的在路段A中车辆行驶的平均速度v，计算出车辆从第N-1个路口行驶到第N个路口的平均时间T_L=L/v，在上述步骤2）中的所述从红灯刚变为绿灯起时开始计时的时刻起，经过上述平均时间T_L，信号灯智能控制中心控制第N个路口的交通信号灯实施上述步骤5）中的绿灯时长；

7）经过直行信号灯的绿灯时长T_直后，直行信号灯变红；经过左转信号灯的绿灯时长T_左后，左转信号灯变红；经过右转信号灯的绿灯时长T_直后，右转信号灯变红；信号灯智能控制中心接收所述直行交通周期时长后的下一个直行交通周期时长内的车辆的总数，重复上述步骤2）-6）。

通过基于车流量的交通控制方法，能根据实时车流量对交通信号灯的红灯和绿灯的信号进行有效的调控，每一次红绿灯变换的时长均符合当时的车流量信息；在信号灯智能控制中心计算绿灯时长时，加入余量，可以保证在所述直行交通周期时长内进入路段的车辆都能通过路口，能有效改善城市交通拥挤的现状，减少交通事故的发生。

Claims (1)

1.一种基于车流量的交通控制方法，该交通控制方法包括第一天晚上10点到第二天早晨6点的闲时交通控制和一天的早晨6点到晚上10点的忙时交通控制；

所述闲时交通控制的闲时信号灯配时方案是根据历史交通数据制定的定周期控制方案，只有一种闲时配时方案，信号灯在闲时交通控制时段都执行该闲时信号灯配时方案；

其特征在于：所述忙时交通控制为智能控制，包括如下步骤：

1）对路段和路口进行编号，编号至少包括第N-1个路口和第N个路口，在第N-1个路口和第N个路口之间的路段标记为路段A，将编号信息和路段信息存储在信号灯智能控制中心中；

2）在过了第N-1个路口的路段A的起始端头设置车辆计数器P，车辆计数器P可以精确计算出一个直行交通周期时长内的驶入路段A的车辆的总数S；所述直行交通周期时长为在第N-1个路口的直行信号灯从红灯刚变为绿灯起时开始计时，直到下一次红灯再次变为绿灯的时刻间的时长；所述车辆的总数S包括在第N-1个路口从直行车道、左转弯车道和右转弯车道驶入路段A的所有的车辆的数量；

3）车辆计数器P连接信号灯控制中心，并将车辆计数器P计算得出的驶入路段A的车辆的总数S发送到信号灯智能控制中心；

4）在信号灯智能控制中心存储根据历史交通数据得出的每辆车通过路口的平均时长T，以及存储根据历史交通数据得出的在路段A中的车辆直行、左转和右转的车辆数量的比例S_直：S_左：S_右；

5）信号灯智能控制中心根据上述S_直：S_左：S_右的比例计算出第N个路口交通信号灯中：

直行信号灯的绿灯时长T_直=【S*S_直/（S_直+S_左+S_右）】_取整*T+2T；

左转信号灯的绿灯时长T_左=【S*S_左/（S_直+S_左+S_右）】_取整*T+2T；

右转信号灯的绿灯时长T_右=【S*S_右/（S_直+S_左+S_右）】_取整*T+2T；

其中，S为从第N-1个路口驶入路段A的车辆的总数，上面的三个计算式中的“取整”为大于等于中括号中的数值的取整（例如5.1取整为6）；其中“+2T”表示加上两个车辆通过路口的平均时长的余量，可以保证在所述直行交通周期时长内进入所述路段A的车辆都能通过路口N；

6）在信号灯智能控制中心中存储所述路段A的长度L，且存储根据历史交通数据得出的在路段A中车辆行驶的平均速度v，计算出车辆从第N-1个路口行驶到第N个路口的平均时间T_L=L/v，在上述步骤2）中的所述从红灯刚变为绿灯起时开始计时的时刻起，经过上述平均时间T_L，信号灯智能控制中心控制第N个路口的交通信号灯实施上述步骤5）中的绿灯时长；

7）经过直行信号灯的绿灯时长T_直后，直行信号灯变红；经过左转信号灯的绿灯时长T_左后，左转信号灯变红；经过右转信号灯的绿灯时长T_直后，右转信号灯变红；信号灯智能控制中心接收所述直行交通周期时长后的下一个直行交通周期时长内的车辆的总数，重复上述步骤2）-6）。