CN105957371B - 控制装置、及其应用的交通灯控制方法及系统 - Google Patents

控制装置、及其应用的交通灯控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种控制装置、及其应用的交通灯控制方法及系统，方法包括：当执行相位的绿灯时间大于最小绿灯时间且小于最大绿灯时间的情况下，当存在一候选相位的红灯时间大于或等于预设的最大红灯时间时，则红灯时间达到最大红灯时间的候选相位成为新的执行相位；否则计算执行相位以及候选相位的绿灯需求度，且当一候选相位的绿灯需求度大于执行相位的绿灯需求度时，令相应的候选相位成为新的执行相位；当执行相位的绿灯时间大于最大绿灯时间的情况下，对候选相位的排队车辆数进行检测，且令排队车辆数最多的候选相位成为新的执行相位。根据各相位的车流情况，对交通灯进行智能控制，进一步提高交叉口释放的车辆数量，保证交通运行的流畅。

Description

控制装置、及其应用的交通灯控制方法及系统
技术领域
本发明涉及智能交通领域，特别是涉及一种控制装置、及其应用的交通灯控制方法及系统。
背景技术
随着社会经济的高速发展和城市化进程的不断加快，汽车保有量持续上升，交通需求不断增加，交通问题愈发严重。交叉口的信号控制是城市交通管理与控制的重要手段之一，它以单个交叉口为控制对象，是交通信号灯控制的最基本形式。交叉口的信号控制可以分为固定周期信号控制和感应式信号控制两类。
传统的在线感应信号控制策略针对的往往是当前相位的来车情况或者当前相位的车头时距来确定当前相位的绿灯时间，可能会造成如下的问题：(1)一旦当前相位的来车情况或车头时距超过预设的阈值就切换相位，而候选相位很有可能无车流排队或仅有少量车排队的情况，造成本相位的排队车辆无法得到消散，增加交叉口车辆延误；(2)当前相位通行车辆情况一直没有超过预设的阈值，而候选相位的车辆排队较长，造成交叉口拥堵现象，同时交叉口总体延误增大；(3)传统感应信号控制策略的绿灯延长时间为固定值，而交叉口的车辆往往是以车队形式到达的，可能造成紧随的车队无法在当前相位通过交叉口，增加车辆延误。
此外，国内外都将车辆的平均延误作为信号控制策略最重要的评价指标，而保证车辆的平均延误最低则意味着交叉口释放车辆的速度最快。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种控制装置、及其应用的交通灯控制方法及系统，用于解决现有技术中不能有效且智能对交通信号灯进行控制的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种交通灯控制方法，用于对具有多个相位的交通信号灯进行控制，所述相位的状态包括当前执行点亮绿灯的行为的执行相位以及其他的未点亮绿灯的候选相位，所述方法包括：将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较；当所述执行相位的绿灯时间大于所述最小绿灯时间且小于所述最大绿灯时间时，判断是否存在一候选相位的红灯时间大于或等于预设的最大红灯时间，若是，则红灯时间达到最大红灯时间的所述候选相位成为新的执行相位；若否，则计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度，且当一所述候选相位的绿灯需求度大于所述执行相位的绿灯需求度时，令相应的所述候选相位成为新的执行相位；当所述执行相位的绿灯时间大于所述最大绿灯时间时，对候选相位的排队车辆数进行检测，且令排队车辆数最多的所述候选相位成为新的执行相位。
于本发明一具体实施例中，所述执行相位的绿灯需求度与所述执行相位对应道路的当前驶出流量相关联；所述候选相位的绿灯需求度与所述候选相位对应道路的未来最大平均驶出流量相关联，所述道路的未来最大平均驶出流量与所述道路的排队车辆数有关。
于本发明一具体实施例中，在计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度后，且当所述执行相位的绿灯需求度不小于所述候选相位的绿灯需求度时，计算执行相位的绿灯延长时间，并根据所述绿灯延长时间对所述执行相位的绿灯时间进行延长，且在延长时间达到所述绿灯延长时间后，返回将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较的步骤。
于本发明一具体实施例中，预先将所述多个相位中的部分相位设置为优先相位，部分相位设置为非优先相位。
于本发明一具体实施例中，当所述执行相位为所述优先相位时，根据与所述执行相位对应道路的车辆的车头时距计算所述执行相位的绿灯延长时间；当所述执行相位为非优先相位时，令所述绿灯延长时间为预设的固定值。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种交通灯控制系统，用于对具有多个相位的交通信号灯进行控制，所述相位的状态包括当前执行点亮绿灯的行为的执行相位以及其他的未点亮绿灯的候选相位，所述系统包括：预设模块，用以预先设置所述最小绿灯时间、最大绿灯时间、以及最大红灯时间；比较模块，用于将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较；执行模块，用以当所述执行相位的绿灯时间大于所述最小绿灯时间且小于所述最大绿灯时间时，判断是否存在一候选相位的红灯时间大于或等于预设的最大红灯时间，若是，则红灯时间达到最大红灯时间的所述候选相位成为新的执行相位；若否，则计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度，且当一所述候选相位的绿灯需求度大于所述执行相位的绿灯需求度时，令相应的所述候选相位成为新的执行相位；且当所述执行相位的绿灯时间大于所述最大绿灯时间时，对候选相位的排队车辆数进行检测，且令排队车辆数最多的所述候选相位成为新的执行相位。
于本发明一具体实施例中，所述执行相位的绿灯需求度与所述执行相位对应道路的当前驶出流量相关联；所述候选相位的绿灯需求度与所述候选相位对应道路的未来最大平均驶出流量相关联，所述道路的未来最大平均驶出流量与所述道路的排队车辆数有关。
于本发明一具体实施例中，所述执行模块在计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度后，且当所述执行相位的绿灯需求度不小于所述候选相位的绿灯需求度时，计算执行相位的绿灯延长时间，并根据所述绿灯延长时间对所述执行相位的绿灯时间进行延长，且在延长时间达到所述绿灯延长时间后，返回将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较的步骤。
于本发明一具体实施例中，所述预设模块还用以预先将所述多个相位中的部分相位设置为优先相位，部分相位设置为非优先相位。
于本发明一具体实施例中，所述执行模块还用以当所述执行相位为所述优先相位时，根据与所述执行相位对应道路的车辆的车头时距计算所述执行相位的绿灯延长时间；当所述执行相位为非优先相位时，令所述绿灯延长时间为预设的固定值。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种控制装置，包括如上所述的交通灯控制系统。
如上所述，本发明的控制装置、及其应用的交通灯控制方法及系统，所述方法包括：将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较；当所述执行相位的绿灯时间大于所述最小绿灯时间且小于所述最大绿灯时间时，判断是否存在一候选相位的红灯时间大于或等于预设的最大红灯时间，若是，则红灯时间达到最大红灯时间的所述候选相位成为新的执行相位；若否，则计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度，且当一所述候选相位的绿灯需求度大于所述执行相位的绿灯需求度时，令相应的所述候选相位成为新的执行相位；当所述执行相位的绿灯时间大于所述最大绿灯时间时，对候选相位的排队车辆数进行检测，且令排队车辆数最多的所述候选相位成为新的执行相位。根据各相位的车流情况，对交通灯进行智能控制，进一步提高交叉口释放的车辆数量，保证交通的流畅。
附图说明
图1显示为本发明的交通灯控制方法在一具体实施例中的流程示意图。
图2显示为本发明的交通灯控制方法在一具体实施例中的流程示意图。
图3显示为本发明的一具体实施例中执行相位与候选相位的绿灯需求度示意图。
图4显示为本发明的一具体实施例中路段车队示意图。
图5显示为本发明的交通灯控制系统在一具体实施例中的模块示意图。
元件标号说明
1 交通灯控制系统
11 预设模块
12 比较模块
13 执行模块
S1～S13 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明通过双截面检测器对各车道的车辆信息采集，通过比较了各个机动车相位之间的权值来选择通行相位，且针对优先相位的连续车队进行优化，保证优先相位的连续车队能够通过交叉口。
请参阅图1，显示为本发明的交通灯控制方法在一具体实施例中的流程示意图。所述交通灯控制方法，用于对具有多个相位的交通信号灯进行控制，所述相位的状态包括当前执行点亮绿灯的行为的执行相位以及其他的未点亮绿灯的候选相位，所述候选相位可为一个或多个，例如在一十字路口出，包括东、西、南、以及北四个相位，当东相位为执行相位时，余下的西、南、以及北为候选相位，所述方法包括：
S11：在所述执行相位的绿灯时间大于预设的最小绿灯时间的情况下，将所述执行相位的绿灯时间与预设的最大绿灯时间进行比较，判断所述执行相位的绿灯时间是否大于预设的最大绿灯时间；若否，则执行步骤S12；若是，则执行步骤S13。即保证每个执行相位至少执行了最小绿灯时间，且在大于最小绿灯时间后，才进行其他情况的判断，即判断是否进行执行相位的切换。
S12：当所述执行相位的绿灯时间大于所述最小绿灯时间且小于所述最大绿灯时间时，执行以下步骤：
S121：判断是否存在一候选相位的红灯时间大于或等于预设的最大红灯时间，若是，则执行步骤S122，否则执行步骤S123。
S122：红灯时间达到最大红灯时间的所述候选相位成为新的执行相位。
S123：计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度，且当一所述候选相位的绿灯需求度大于所述执行相位的绿灯需求度时，令相应的所述候选相位成为新的执行相位。
S13：当所述执行相位的绿灯时间大于所述最大绿灯时间时，对候选相位的排队车辆数进行检测，且令排队车辆数最多的所述候选相位成为新的执行相位。
于本发明一具体实施例中，所述执行相位的绿灯需求度与所述执行相位对应道路的当前驶出流量相关联；所述候选相位的绿灯需求度与所述候选相位对应道路的未来最大平均驶出流量相关联，所述与所述候选相位对应道路的未来最大平均驶出流量与所述与所述候选相位对应道路的排队车辆数有关。
于本发明一具体实施例中，在计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度后，且当所述执行相位的绿灯需求度不小于所述候选相位的绿灯需求度时，计算执行相位的绿灯延长时间，并根据所述绿灯延长时间对所述执行相位的绿灯时间进行延长，且在延长时间达到所述绿灯延长时间后，返回将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较的步骤。
于本发明一具体实施例中，预先将所述多个相位中的部分相位设置为优先相位，部分相位设置为非优先相位。
于本发明一具体实施例中，当所述执行相位为所述优先相位时，根据与所述执行相位对应道路的车辆的车头时距计算所述执行相位的绿灯延长时间；当所述执行相位为非优先相位时，令所述绿灯延长时间为预设的固定值，所述固定值例如为1s，一般情况下，所述优先相位对应的计算出来的所述绿灯延长时间是大于所述非优先相位对应的固定的绿灯延长时间的。
更进一步的，基于本方法的思想，共有三种不同的策略：(1).以固定相序进行切换，比较执行相位和下一候选相位的绿灯需求度，若小于则开始切换。(2).以固定相序进行切换，比较执行相位和任一候选相位的绿灯需求度，若小于则开始切换。(3).以非固定相序进行切换，比较执行相位和任一候选相位的绿灯需求度，若小于则开始切换至该相位。而本发明主要采用非固定相序的相位切换策略，若当前绿灯相位的绿灯需求度小于某一候选相位的绿灯需求度，即切换至该相位。
本发明将最小绿灯时间、最大绿灯时间、和最大红灯时间嵌入到执行过程中，以保证策略的安全执行。且加入另外两个要素：绿灯需求度和单位绿灯延长时间，对算法进行进一步的优化。在令一具体实施例中，所述方法的流程还可以表现为如图2所示，且执行相位令为字母a表示，候选相位令为字母ap表示，具体为：
Step 1:算法开始执行，确定初始相位。
Step 2:相位开始执行，相位的绿灯时间为最小绿灯时间。
Step 3:当前相位的绿灯时间结束。
Step 4:判断若存在某个候选相位的红灯持续时间已经达到最长红灯时间，则立刻执行该相位，转Step 2，否则转Step 5。
Step 5:判断当前时刻执行相位的绿灯持续时间是否达到最长绿灯时间，若是则立即执行候选相位中挑选排队车辆数最多的相位，转Step 2，否则转Step 6。
Step 6:判断是否存在候选相位的绿灯需求度是否大于当前时刻执行相位的绿灯需求度，若有则跳转至该相位，转Step 2，否则继续延长单位绿灯时间，转Step 3。
本方法定义了绿灯需求度的概念。绿灯需求度是指各个相位获得执行相位的评价指标，即各个相位对通行权的需求程度，当相位的绿灯需求度最大，则表示此事该相位的通行需求最强烈，需要立即获得绿灯。对执行相位来说，该相位的绿灯需求度为该执行相位的交叉口驶出流率。对候选相位来说，该相位的绿灯需求度为该候选相位的未来的最大平均驶出流率。执行相位与候选相位的绿灯需求度示意图见图3。
图3中，Gndi和Gndj分别表示执行相位i和候选相位j的绿灯需求度曲线。jo表示Gndi的Gndj交点。当有效绿灯时间开始时，相位i的绿灯需求度达到最大，即饱和流率，随着时间的延长，该相位的绿灯需求度逐渐降低，等到当前执行相位的排队车辆全部消散，则该相位的绿灯需求度降到最低。相位i的最小绿灯时间消逝后，候选相位j的绿灯需求度开始计算。随着时间的延长，候选相位j的排队车辆越来越多，且该候选相位的绿灯需求度会越来越大。当候选相位的绿灯需求度超过当前执行相位的绿灯需求度时即在点jo之后时，则认为相位i应该切换到相位j。
(1)执行相位i的绿灯需求度计算方法
执行相位i的绿灯需求度即为当前时刻交叉口的驶出流率，假设相位i包含两车道，则执行相位i的绿灯需求度
Gndi(t)＝vi0+vi1 (0.1)
其中vi0、vi1分别为相位i对应的两车道离开检测器检测到的驶出流率。
(2)候选相位j的绿灯需求度计算方法
由于候选相位j的绿灯需求度与其排队车辆数密切相关，所以有必要对候选相位j的排队车辆数进行估计。泊松过程在排队论中有着广泛的应用，在研究随机服务系统中的排队现象时，经常用到泊松过程来对随机事件进行估计。而交通流又具有不确定性，在不同时刻(闲时、忙时)往往其泊松强度并不一致，故本方法设一个车道的车辆到达{X(t),t≥0}是符合参数为λ(t)≥0(t≥0)的非齐次泊松过程。
计算时刻t的候选相位j的绿灯需求度，设候选相位j在t1时刻进入红灯状态，以候选相位j的车道0为例，则t2时刻到t时刻其平均泊松强度为：
其中，Pj0(t)、Pj0(t1)表示时刻t和时刻t1候选相位j车道0的排队车辆数。在交通流中交叉口的驶入流率往往和时间有着紧密的联系，即未来的泊松强度取值往往与当前时刻的泊松强度有着一定的联系，所以可以用自回归预测法对未来的泊松强度进行预测。因为二阶(元)以上的自身回归计算复杂，并不能提高预测的准确度，本方法建立了式(0.3)所示的二元回归模型。
其中表示上一周期相位j的平均泊松强度。通过收集历史的平均泊松强度数据，采用最小二乘法对式(0.3)求解回归参数，则通过式(0.4)可以得出a0，a1，a2的数值。
通过预测的泊松强度对未来相位j车道0在时刻t2(t2>t)的排队车辆数Pj0(t2)进行估计，则
假设在t时刻相位i切换至相位j，则通过式(0.5)和式(0.6)可以得出相位j车道0的排队消散时间dt2j。
其中，TL为相位损失时间，TR为切换相位时的全红时间，TY为黄灯时间，h为相位j车道0的车头饱和时距。则在t时刻到t2时刻相位j车道0的车辆释放数为：
进而求得整个相位j在t时刻到t2时刻的车辆释放数E2(t,t2)：
则第二相位在时间段t内的平均驶出流率V2(t,t2)为：
式(0.9)中V2(t,t2)为关于t2的分段函数，求出该分段函数的最大值，即为相位j的最大平均驶出流率，即相位j的绿灯需求度。
且关于所述绿灯延长时间，在一具体应用中阐述为如下：
传统感应信号控制策略的单位绿灯延长时间往往采用取定值的方式，一旦单位绿灯延长时间结束，并达到某个预设的阈值时则立即切换相位，而交通流往往是以车队的形式到达交叉口，此种策略将导致紧随的车队无法在当前相位通过交叉口，增加优先相位延误。且在实际情况下，交警也往往会选择让优先相位(主要通行方向)的连续车队通行完毕后再切换至下一相位。基于此思想，本方法对优先相位的单位绿灯延长时间进行优化。进一步参阅图4，显示为本发明一实施例中路段车队示意图。h1，h2…为0～m车的车头时距，设车头时距的阈值为H,h1，h2…均小于车头时距的阈值H，则0～m车属于连续车队，而m和m+1车的车头时距大于阈值H，则m和m+1属于不同的车队，且两个车队对应的车队规模分别是m,n-m。
对于优先相位来说，单位绿灯延长时间并不是一个定值，当输入检测器检测到车头时距大于H时，即在图4的情况时，单位绿灯延长时间可以通过式(0.10)计算得出(L为进入检测器到离开检测器的距离，v为所述车队的平均行驶速度)。对于非优先相位，则单位绿灯延长时间为最短时间，即为1s。
请参阅图5，显示为本发明的交通灯控制系统在一具体实施例中的模块示意图。所述交通灯控制系统1用于对具有多个相位的交通信号灯进行控制，所述相位的状态包括当前执行点亮绿灯的行为的执行相位以及其他的未点亮绿灯的候选相位，
所述交通灯控制系统1包括：
预设模块11用以预先设置所述最小绿灯时间、最大绿灯时间、以及最大红灯时间；
比较模块12用于将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较；
执行模块13用以当所述执行相位的绿灯时间大于所述最小绿灯时间且小于所述最大绿灯时间时，判断是否存在一候选相位的红灯时间大于或等于预设的最大红灯时间，若是，则红灯时间达到最大红灯时间的所述候选相位成为新的执行相位；若否，则计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度，且当一所述候选相位的绿灯需求度大于所述执行相位的绿灯需求度时，令相应的所述候选相位成为新的执行相位；且当所述执行相位的绿灯时间大于所述最大绿灯时间时，对候选相位的排队车辆数进行检测，且令排队车辆数最多的所述候选相位成为新的执行相位。
于本发明一具体实施例中，所述执行相位的绿灯需求度与所述执行相位对应道路的当前驶出流量相关联；所述候选相位的绿灯需求度与所述候选相位对应道路的未来最大平均驶出流量相关联，所述与所述候选相位对应道路的未来最大平均驶出流量与所述与所述候选相位对应道路的排队车辆数有关。
于本发明一具体实施例中，所述执行模块13在计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度后，且当所述执行相位的绿灯需求度不小于所述候选相位的绿灯需求度时，计算执行相位的绿灯延长时间，并根据所述绿灯延长时间对所述执行相位的绿灯时间进行延长，且在延长时间达到所述绿灯延长时间后，返回将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较的步骤。
于本发明一具体实施例中，所述预设模块11还用以预先将所述多个相位中的部分相位设置为优先相位，部分相位设置为非优先相位。
于本发明一具体实施例中，所述执行模块13还用以当所述执行相位为所述优先相位时，根据与所述执行相位对应道路的车辆的车头时距计算所述执行相位的绿灯延长时间；当所述执行相位为非优先相位时，令所述绿灯延长时间为预设的固定值。
所述交通灯控制系统1为与上述实施例中描述的交通灯控制方法对应的系统项，两者的技术方案一一对应，所有关于所述交通灯控制方法的描述均可应用于本实施例中。
本发明另一具体实施例中还提供了一种控制装置，包括如上所述的交通灯控制系统1。所述控制装置例如为运行所述交通灯控制系统1的总控电脑，或集成所述交通灯控制系统1的芯片，或为运行所述交通灯控制系统1的平板电脑或手机等等。
综上所述，本发明的控制装置、及其应用的交通灯控制方法及系统，所述方法包括：将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较；当所述执行相位的绿灯时间大于所述最小绿灯时间且小于所述最大绿灯时间时，判断是否存在一候选相位的红灯时间大于或等于预设的最大红灯时间，若是，则红灯时间达到最大红灯时间的所述候选相位成为新的执行相位；若否，则计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度，且当一所述候选相位的绿灯需求度大于所述执行相位的绿灯需求度时，令相应的所述候选相位成为新的执行相位；当所述执行相位的绿灯时间大于所述最大绿灯时间时，对候选相位的排队车辆数进行检测，且令排队车辆数最多的所述候选相位成为新的执行相位。根据各相位的车流情况，对交通灯进行智能控制，进一步提高交叉口释放的车辆数量，保证交通运行的流畅。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种交通灯控制方法，其特征在于，用于对具有多个相位的交通信号灯进行控制，所述相位的状态包括当前执行点亮绿灯的行为的执行相位以及其他的未点亮绿灯的候选相位，所述方法包括：
将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较；
当所述执行相位的绿灯时间大于所述最小绿灯时间且小于所述最大绿灯时间时，判断是否存在一候选相位的红灯时间大于或等于预设的最大红灯时间，若是，则红灯时间达到最大红灯时间的所述候选相位成为新的执行相位；若否，则计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度，且当一所述候选相位的绿灯需求度大于所述执行相位的绿灯需求度时，令相应的所述候选相位成为新的执行相位；其中，相位的切换可基于如下三种策略中的任意一种：1)以固定相序进行切换，比较执行相位和下一候选相位的绿灯需求度，若小于则开始切换；2)以固定相序进行切换，比较执行相位和任一候选相位的绿灯需求度，若小于则开始切换；3)以非固定相序进行切换，比较执行相位和任一候选相位的绿灯需求度，若小于则开始切换至该相位；
当所述执行相位的绿灯时间大于所述最大绿灯时间时，对候选相位的排队车辆数进行检测，且令排队车辆数最多的所述候选相位成为新的执行相位；
所述执行相位的绿灯需求度与所述执行相位对应道路的当前驶出流量相关联；所述候选相位的绿灯需求度与所述候选相位对应道路的未来最大平均驶出流量相关联，所述道路的未来最大平均驶出流量与所述道路的排队车辆数有关；
其中，候选相位的最大平均驶出流率基于泊松过程来计算，其包括：
其中，V2(t,t2)为关于t2的分段函数，该分段函数的最大值表示候选相位的最大平均驶出流率；E2(t,t2)表示t时刻到t2时刻候选相位车道的车辆释放数，其表示为：
其中，dtj0表示相位j车道0的排队消散时间；dtj1表示相位j车道1的排队消散时间；TL为相位损失时间；TR为切换相位时的全红时间；TY为黄灯时间；h为候选相位车道的车头饱和时距；Pj0(t2)和Pj1(t2)表示候选相位的车道对应的排队车辆数的估计值。
2.根据权利要求1所述的交通灯控制方法，其特征在于：在计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度后，且当所述执行相位的绿灯需求度不小于所述候选相位的绿灯需求度时，计算执行相位的绿灯延长时间，并根据所述绿灯延长时间对所述执行相位的绿灯时间进行延长，且在延长时间达到所述绿灯延长时间后，返回将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较的步骤。
3.根据权利要求1所述的交通灯控制方法，其特征在于：预先将所述多个相位中的部分相位设置为优先相位，部分相位设置为非优先相位。
4.根据权利要求3所述的交通灯控制方法，其特征在于：当所述执行相位为所述优先相位时，根据与所述执行相位对应道路的车辆的车头时距计算所述执行相位的绿灯延长时间；当所述执行相位为非优先相位时，令所述绿灯延长时间为预设的固定值。
5.一种交通灯控制系统，其特征在于，用于对具有多个相位的交通信号灯进行控制，所述相位的状态包括当前执行点亮绿灯的行为的执行相位以及其他的未点亮绿灯的候选相位，所述系统包括：
预设模块，用以预先设置最小绿灯时间、最大绿灯时间、以及最大红灯时间；
比较模块，用于将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较；
执行模块，用以当所述执行相位的绿灯时间大于所述最小绿灯时间且小于所述最大绿灯时间时，判断是否存在一候选相位的红灯时间大于或等于预设的最大红灯时间，若是，则红灯时间达到最大红灯时间的所述候选相位成为新的执行相位；若否，则计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度，且当一所述候选相位的绿灯需求度大于所述执行相位的绿灯需求度时，令相应的所述候选相位成为新的执行相位；且当所述执行相位的绿灯时间大于所述最大绿灯时间时，对候选相位的排队车辆数进行检测，且令排队车辆数最多的所述候选相位成为新的执行相位；其中，相位的切换可基于如下三种策略中的任意一种：1)以固定相序进行切换，比较执行相位和下一候选相位的绿灯需求度，若小于则开始切换；2)以固定相序进行切换，比较执行相位和任一候选相位的绿灯需求度，若小于则开始切换；3)以非固定相序进行切换，比较执行相位和任一候选相位的绿灯需求度，若小于则开始切换至该相位；
所述执行相位的绿灯需求度与所述执行相位对应道路的当前驶出流量相关联；所述候选相位的绿灯需求度与所述候选相位对应道路的未来最大平均驶出流量相关联，所述道路的未来最大平均驶出流量与所述道路的排队车辆数有关；
其中，候选相位的最大平均驶出流率基于泊松过程来计算，其包括：
其中，V2(t,t2)为关于t2的分段函数，该分段函数的最大值表示候选相位的最大平均驶出流率；E2(t,t2)表示t时刻到t2时刻候选相位车道的车辆释放数，其表示为：
其中，dtj0表示相位j车道0的排队消散时间；dtj1表示相位j车道1的排队消散时间；TL为相位损失时间；TR为切换相位时的全红时间；TY为黄灯时间；h为候选相位车道的车头饱和时距；Pj0(t2)和Pj1(t2)表示候选相位的车道对应的排队车辆数的估计值。
6.根据权利要求5所述的交通灯控制系统，其特征在于：所述执行模块在计算所述执行相位的绿灯需求度以及所述候选相位的绿灯需求度后，且当所述执行相位的绿灯需求度不小于所述候选相位的绿灯需求度时，计算执行相位的绿灯延长时间，并根据所述绿灯延长时间对所述执行相位的绿灯时间进行延长，且在延长时间达到所述绿灯延长时间后，返回将所述执行相位的绿灯时间与预设的最小绿灯时间和预设的最大绿灯时间进行比较的步骤。
7.根据权利要求5所述的交通灯控制系统，其特征在于：所述预设模块还用以预先将所述多个相位中的部分相位设置为优先相位，部分相位设置为非优先相位。
8.根据权利要求7所述的交通灯控制系统，其特征在于：所述执行模块还用以当所述执行相位为所述优先相位时，根据与所述执行相位对应道路的车辆的车头时距计算所述执行相位的绿灯延长时间；当所述执行相位为非优先相位时，令所述绿灯延长时间为预设的固定值。
9.一种控制装置，其特征在于：包括如权利要求6～8中任一项所述的交通灯控制系统。
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