CN106875702A - 一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法 - Google Patents

一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106875702A
CN106875702A CN201710230431.0A CN201710230431A CN106875702A CN 106875702 A CN106875702 A CN 106875702A CN 201710230431 A CN201710230431 A CN 201710230431A CN 106875702 A CN106875702 A CN 106875702A
Authority
CN
China
Prior art keywords
traffic lights
signal lamp
traffic
module
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710230431.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106875702B (zh
Inventor
冀嘉澍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710230431.0A priority Critical patent/CN106875702B/zh
Publication of CN106875702A publication Critical patent/CN106875702A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106875702B publication Critical patent/CN106875702B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G08G1/08—Controlling traffic signals according to detected number or speed of vehicles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法，该方法应用于包括远程控制中心、无线控制终端、交通灯和交通灯辅助装置的交通灯系统，所述远程控制中心计算出上一周期内工作日和非工作日每个相同时间段中，分别通过一个交通灯组的四个交通灯的直行信号灯和左转信号灯的总车流量数据和总车速数据，根据交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，得出下一周期内每一个时间段的四个交通灯的运行模式，以及每一个直行信号灯和左转信号灯的绿灯通行时长。本发明的方法能够根据十字路口各个方向车辆的流量和车速动态地调整交通灯的运行模式和绿灯通行时间，从而实现对交通的智能控制，保证交通路口安全畅通。

Description

一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法
技术领域
本发明属于智能交通领域，尤其涉及一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法。
背景技术
交通是城市经济活动的命脉，对城市经济的发展、人民生活水平的提高起着十分重要的作用。目前，大部门城市交通压力较大，尤其是大型城市的交通拥堵情况严重，已经严重限制了城市经济的发展和人民生活水平的提高。为了缓解当前城市交通的压力，市政部门往往会依靠道路扩宽、修建立交桥等措施进行道路设施的改善，然而在拥挤的城市中，实施这样的大的改造工程并不容易。进一步地，部门地区的交通部门，结合部分道路的特点，通过设置潮汐车道和快速公交道等方式，解决部分人群的交通拥堵问题，然后这种方式也不能够满足交通日益增长的需要。
面对日益增长的城市交通压力，智能交通系统是目前公认的全面有效地解决交通拥堵问题的最佳途径。智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统，包含智能公交、电子警察、交通信号控制、卡口、交通视频监控、出租车信息服务管理、城市客运枢纽信息化、GPS与警用系统、交通信息采集与发布和交通指挥类平台等10个细分行业。而其中交通信号控制细分行业的发展，对疏解交通拥堵能够起到最直接有效的作用。
目前，道路路口的交通灯的跳转模式和亮灭时间都是预先设定好的，在所有的时间段中，交通灯的时间是固定的。这样的交通灯控制方式往往会造成在车流量大的时间段，由于绿灯时间过短是的车辆无法通过导致交通拥堵，或者车流量小的道路绿灯时间过长造成时间的浪费，无法通过动态地调节避免交通拥堵的发生。
然而，动态地进行交通灯信号控制需要能够准确地获得道路路口的车辆通行数据，并通过庞大的计算量进行大数据分析。而且道路路口的类型不同，例如十字路口、丁字路口、三岔路口、连续直线多个交通灯道路，等，不同的道路路口类型使用相同的交通灯控制方法显然不合适。因此，对于交通灯信号控制的研究一直没有获得突破性的进展。
随着物联网技术的飞速发展，准确获得道路路口的车辆通行数据已经能够实现。现在，亟需能够结合上班高峰期时单向车辆激增、节假日时通行车辆总数增长等道路交通特点的交通灯信号控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法，针对十字路口的交通特点，根据各个方向车辆的流量和车速动态地调整交通灯的运行模式和绿灯通行时间，从而实现对交通的智能控制，保证交通路口安全畅通。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案实现：
基于物联网的十字路口交通灯控制方法，该方法应用于交通灯系统，所述交通灯系统包括远程控制中心、无线控制终端、交通灯和交通灯辅助装置。
其中，所述远程控制中心通过有线网络与所述交通灯连接，其包括数据库、数据分析装置、通信装置、输入装置和显示装置；
所述无线控制终端通过无线网络与所述交通灯连接，其包括无线收发模块、输入模块、显示模块、数据分析模块和数据存储模块；
所述交通灯包括时钟模块、计时模块、控制模块、存储模块、位置模块、切换模块、有线通信模块、无线通信模块以及灯组模块；
所述交通灯辅助装置包括时钟单元、摄像头、车速测量单元、车流量测量单元、数据存储单元、位置单元、有线通信单元、无线通信单元和控制单元；
所述交通灯和所述交通灯辅助装置一一配套使用，通过ZigBee协议进行通信。
所述交通灯控制方法具体包括以下步骤：
1)所述远程控制中心获取管理区域内所有所述交通灯的位置信息，根据所述位置信息对所述交通灯进行分组，将位于同一十字路口的四个所述交通灯设置为同一组，得到所述管理区域内分组后的多个十字路口交通灯组1,2……n，其中n为所述管理区域内所述交通灯组的总数量；将每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯分别标记为A，B，C，D，将所述交通灯A，B，C，D的直行信号灯和左转信号灯分别设置为AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL，其中A和C为一条直线公路双向的交通灯，B和D为另一条直线公路双向的交通灯，所述直行信号灯和所述左转信号灯均为红黄绿三色灯；
2)所述远程控制中心设置每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯的初始运行模式，以及设置一个信号灯控制周期T内四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的初始绿灯通行时长；
3)所述远程控制中心从所述交通灯组的四个所述交通灯辅助装置处获取每个时间段内通过的平均车速数据V、车流量数据W以及图像数据，其中所述时间段为相邻m个整点之间的时间间隔，m＝1,2,3；
所述平均车速数据V为所述时间段内绿灯期间所有通行车辆的平均车速，由所述车速测量单元生成；所述车流量数据W为所述时间段内绿灯期间通行的车次，由所述车流量测量单元生成；
4)所述远程控制中心以一星期为一个周期，计算出上一周期内工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及总车速数据VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL；
5)所述远程控制中心根据预先设定的交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，分别得出下一周期内所述工作日和所述非工作日中的每一个所述时间段的所述交通灯组的四个所述交通灯A，B，C，D的所述运行模式，以及所述直行信号灯和所述左转信号灯AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的绿灯通行时长；
或者所述无线控制终端访问所述远程控制中心，获取上一个周期内的工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及总车速数据VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL，然后根据预先设定的交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，分别得出下一周期内所述工作日和所述非工作日中的每一个所述时间段的所述交通灯组的四个所述交通灯A，B，C，D的所述运行模式，以及所述直行信号灯和所述左转信号灯AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的绿灯通行时长；
6)所述远程控制中心或所述无线控制终端将所述每一个交通灯的每一个所述时间段的所述运行模式和所述绿灯通行时长发送至相应的所述交通灯，所述交通灯的所述控制模块按照所述运行模式和所述绿灯通行时长进行交通信号灯控制；
其中，所述交通灯运行模式和时间控制算法具体如下：
(a)计算在一个交通灯组的一个信号灯控制周期T内，交通灯A和C的绿灯通行时长之和
TAC＝T×(WAS+WAL+WCS+WCL)÷(WAS+WAL+WBS+WBL+WCS+WCL+WDS+WDL)；
当|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|>H时，所述交通灯A和C设置为第一模式，所述第一模式为直行信号灯AS和左转信号灯AL的绿灯同时亮灭，直行信号灯CS和左转信号灯CL的绿灯同时亮灭；
当|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|<H或|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|＝H时,所述交通灯A和C设置为第二模式，所述第二模式为直行信号灯AS和CS的绿灯同时亮灭，左转信号灯AL和CL的绿灯同时亮灭；其中H为管理人员设定的流量差值阈值；
(c)当交通灯A和C处于第一模式时，
TAS＝TAL＝TAC×(WAS+WAL)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α，
TCS＝TCL＝TAC×(WCS+WCL)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α；
其中α为车速调节时间参数，当(VAS+VAL)>K或(VCS+VCL)>K时，将α的值设置为(-10,-1)；当(VAS+VAL)<K或(VCS+VCL)<K时，将α的值设置为(1,10)；当(VAS+VAL)＝K或(VCS+VCL)＝K时，将α的值设置为0；其中K为管理人员设定的车速阈值；
当交通灯A和C处于第二模式时，
TAS＝TCS＝TAC×(WAS+WCS)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α，
TAL＝TCL＝TAC×(WAL+WCL)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α；
其中α为车速调节时间参数，当(VAS+VAL)>K或(VCS+VCL)>K时，将α的值设置为(-5,-1)；当(VAS+VAL)<K或(VCS+VCL)<K时，将α的值设置为(1,5)；当(VAS+VAL)＝K或(VCS+VCL)＝K时，将α的值设置为0；其中K为管理人员设定的车速阈值；
(d)与所述交通灯A和C位于同一所述交通灯组的所述交通灯B和D的所述运行模式和所述绿灯通行时长的计算算法与所述交通灯A和C的相同。
进一步的优选方案，本发明基于物联网的十字路口交通灯控制方法，所述车速测量单元为雷达测速仪。
进一步的优选方案，本发明基于物联网的十字路口交通灯控制方法，所述车流量测量单元为地感线圈。
进一步的优选方案，本发明基于物联网的十字路口交通灯控制方法，所述车流量测量单元与所述摄像头连接，接收所述摄像头拍摄的图片进行图像识别获得车流量数据。
进一步的优选方案，本发明基于物联网的十字路口交通灯控制方法，所述交通灯中的所述时钟模块和所述交通灯辅助装置中的所述时钟单元为相同的电子日历模块，其能够判断当前日期是否为工作日。
进一步的优选方案，本发明基于物联网的十字路口交通灯控制方法，所述交通灯中的所述位置模块和所述交通灯辅助装置中的所述位置单元均为GPS定位模块。
进一步的优选方案，本发明基于物联网的十字路口交通灯控制方法，所述有线网络包括双绞线网络或光纤网络。
进一步的优选方案，本发明基于物联网的十字路口交通灯控制方法，所述无线网络包括4G网络或WIFI网络。
本发明和现有技术相比具有以下显著的优点：本发明利用物联网技术，准确获取道路路口的车流量和车速数据，根据上述数据，结合十字路口的交通特点，通过不同时间段交通灯不同运行模式的设置，以及不同运行模式下每一个交通灯的左转和直行信号灯的绿灯通行时间的动态调整，实现对道路路口交通的智能控制，保证交通路口安全畅通，避免车辆的拥堵。
附图说明
图1是本发明的交通灯系统的架构图。
图2是本发明的十字路口交通灯控制方法的流程图。
图3是本发明的十字路口的结构图。
图4是本发明的远程控制中心的结构图。
图5是本发明的无线控制终端的结构图。
图6是本发明的交通灯的结构图。
图7是本发明的交通灯辅助装置的结构图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如附图1所示，本发明的基于物联网的十字路口交通灯控制方法，应用于交通灯系统，所述交通灯系统包括远程控制中心(1)、无线控制终端(2)、交通灯(3)和交通灯辅助装置(4)。
所述远程控制中心(1)通过有线网络与所述交通灯(3)连接，所述无线控制终端(2)通过无线网络与所述交通灯(3)连接，所述交通灯(3)和所述交通灯辅助装置(4)通过ZigBee协议进行无线通信，其中，所述有线网络包括双绞线网络或光纤网络，所述无线网络包括4G网络或WIFI网络。
所述远程控制中心(1)获取管理区域内所有所述交通灯(3)的位置信息，根据所述位置信息对所述交通灯(3)进行分组，将位于同一十字路口的四个所述交通灯(3)设置为同一组，得到所述管理区域内分组后的多个十字路口交通灯组1,2……n，其中n为所述管理区域内所述交通灯组的总数量。
如附图4所示，所述远程控制中心(1)包括数据库(101)、数据分析装置(102)、通信装置(103)、输入装置(104)和显示装置(105)。
所述数据库(101)用于存储所述交通灯(3)的ID、位置信息、运行模式和绿灯通信时长，所述交通灯辅助装置(4)采集的平均车速数据V和车流量数据W，以及通过所述数据分析装置(102)计算后的各种数据；所述数据分析装置(102)用于根据从所述交通灯(3)和所述交通灯辅助装置(4)获取的数据，使用交通灯运行模式和时间控制算法进行计算，得出每一个所述交通灯(3)的每一个时间段的所述运行模式和所述绿灯通行时长；所述通信装置(103)包括有线通信接口和无线通信接口，通过所述有线通信接口和每一个所述交通灯(3)和所述交通灯辅助装置(4)进行通信，通过所述无线通信接口和所述无线控制终端(2)进行通信；所述输入装置(104)用于接收操作人员的输入信息，所述输入信息包括每一个所述交通灯组的四个所述交通灯(3)的初始运行模式，以及设置一个信号灯控制周期T内的直行信号灯和左转信号灯的初始绿灯通行时长；所述显示装置(105)用于向所述操作人员显示所述交通灯(3)的分布情况，以及每一个所述交通灯(3)的信息。
如附图5所示，所述无线控制终端(2)包括无线收发模块(201)、输入模块(202)、显示模块(203)、数据分析模块(204)和数据存储模块(205)。
所述无线收发模块(201)用于连接所述远程控制中心(1)和所述待控制的所述交通灯(3)；所述输入模块(202)用于接收所述操作人员的输入信息，所述输入信息包括对所连接的所述交通灯(3)的控制信息；所述显示模块(203)用于向所述操作人员显示所连接的所述交通灯(3)的信息；所述数据分析模块(204)用于根据从所述远程控制中心(1)获取的数据，使用交通灯运行模式和时间控制算法进行计算，得出每一个所述交通灯(3)的每一个时间段的所述运行模式和所述绿灯通行时长；所述数据存储模块(205)用于从所述远程控制中心(1)接收的上一个周期内的工作日和非工作日每个相同时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯(3)的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据以及总车速数据，以及所述数据分析模块(204)处理后的数据。
如附图6所示，所述交通灯(3)包括时钟模块(301)、计时模块(302)、控制模块(303)、存储模块(304)、位置模块(305)、切换模块(306)、有线通信模块(307)、无线通信模块(308)以及灯组模块(309)。
所述时钟模块(301)为电子日历模块，具备年月日、周、时分秒信息，其能够判断当前日期是否为工作日，并将所述时间信息传输给所述控制模块(303)；所述计时模块(302)与所述控制模块(303)和所述灯组模块(309)连接，用于对信号灯的亮灭时间进行计时；所述控制模块(303)用于根据接收的所述交通灯(3)的每一个时间段的所述运行模式和所述绿灯通行时长，在内部各个功能模块的配合下，实现对所述信号灯亮灭操作的控制；所述存储模块(304)用于存储从所述远程控制中心(1)和所述无线控制终端(2)接收的所述交通灯(3)的每一个时间段的所述运行模式和所述绿灯通行时长，以及所述控制模块(303)处理后的数据；所述位置模块(305)为GPS定位模块，获取所述交通灯(3)的位置信息发送至所述远程控制中心(1)；所述切换模块(306)用于接收所述控制模块(303)的切换命令，对所述灯组模块(309)进行控制；所述有线通信模块(307)用于和所述远程控制中心(1)连接，进行数据收发；所述无线通信模块(308)用于分别与所述无线控制终端(2)和所述交通灯辅助装置(3)连接，进行数据收发；所述灯组模块(309)包括多个所述信号灯，接收所述切换模块(306)的切换命令，执行所述信号灯亮灭操作。
如附图7所示，所述交通灯辅助装置(4)包括时钟单元(401)、摄像头(402)、车速测量单元(403)、车流量测量单元(404)、数据存储单元(405)、位置单元(406)、有线通信单元(407)、无线通信单元(408)和控制单元(409)。
所述时钟单元(401)为电子日历模块，具备年月日、周、时分秒信息，其能够判断当前日期是否为工作日，并将所述时间信息传输给所述控制单元(409)；所述摄像头(402)分别与所述车流量测量单元(401)和所述控制单元(409)连接，将拍摄的图片用于车流量测量，或者直接传输至所述远程控制中心(1)；所述车速测量单元(403)可以是雷达测速仪，用于获取绿灯通行期间通过十字路口的车速数据；所述车流量测量单元(404)与所述摄像头(402)连接，用于根据所拍摄的所述图片进行处理获得绿灯通行期间通过十字路口的车流量数据；所述车流量测量单元(404)也可以是地感线圈，用于直接测量绿灯通行期间通过十字路口的车流量数据；所述数据存储单元(405)用于存储所述摄像头(402)、所述车速测量单元(403)和所述车流量测量单元(404)采集的数据，以及所述控制单元(409)处理后的数据；所述位置单元(406)为GPS定位模块，获取所述交通灯(3)的位置信息发送至所述远程控制中心(1)；所述有线通信单元(407)用于和所述远程控制中心(1)连接，进行数据收发；所述无线通信单元(408)用于分别与所述无线控制终端(2)和所述交通灯辅助装置(3)连接，进行数据收发；所述控制单元(409)用于接收所述摄像头(402)、所述车速测量单元(403)和所述车流量测量单元(404)采集的数据，进行格式处理后发送至所述远程控制中心(1)、所述无线控制终端(2)和所述交通灯(3)。
如附图2所示，所述交通灯控制方法具体包括以下步骤：
1)远程控制中心(1)获取管理区域内所有所述交通灯(3)的位置信息，根据所述位置信息对所述交通灯(3)进行分组，将位于同一十字路口的四个所述交通灯(3)设置为同一组，得到所述管理区域内分组后的多个十字路口交通灯组1,2……n，其中n为所述管理区域内所述交通灯组的总数量。如附图3所示，将每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯(3)分别标记为A，B，C，D，将所述交通灯(3)A，B，C，D的直行信号灯和左转信号灯分别设置为AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL，其中A和C为一条直线公路双向的交通灯(3)，B和D为另一条直线公路双向的交通灯(3)，所述直行信号灯和所述左转信号灯均为红黄绿三色灯。
2)所述远程控制中心(1)设置每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯(3)的初始运行模式，以及设置一个信号灯控制周期T内四个所述交通灯(3)的所述直行信号灯和所述左转信号灯的初始绿灯通行时长。
3)所述远程控制中心(1)从所述交通灯组的四个所述交通灯辅助装置(4)处获取每个时间段内通过的平均车速数据V、车流量数据W以及图像数据，其中，所述时间段为相邻m个整点之间的时间间隔，m＝1,2,3；所述平均车速数据V为所述时间段内绿灯期间所有通行车辆的平均车速，由所述车速测量单元(403)生成；所述车流量数据W为所述时间段内绿灯期间通行的车次，由所述车流量测量单元(404)生成。
4)所述远程控制中心(1)以一星期为一个周期，计算出上一周期内工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯(3)的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及总车速数据VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL。
5)所述远程控制中心(1)根据预先设定的交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，分别得出下一周期内所述工作日和所述非工作日中的每一个所述时间段的所述交通灯组的四个所述交通灯(3)A，B，C，D的所述运行模式，以及所述直行信号灯和所述左转信号灯AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的绿灯通行时长。
或者所述无线控制终端(2)访问所述远程控制中心(1)，获取上一个周期内的工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯(3)的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及总车速数据VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL，然后根据预先设定的交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，分别得出下一周期内所述工作日和所述非工作日中的每一个所述时间段的所述交通灯组的四个所述交通灯(3)A，B，C，D的所述运行模式，以及所述直行信号灯和所述左转信号灯AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的绿灯通行时长。
6)所述远程控制中心(1)或所述无线控制终端(2)将所述每一个交通灯(3)的每一个所述时间段的所述运行模式和所述绿灯通行时长发送至相应的所述交通灯(3)，所述交通灯(3)的所述控制模块(303)按照所述运行模式和所述绿灯通行时长进行交通信号灯控制。
其中，所述交通灯运行模式和时间控制算法具体如下：
(a)计算在一个交通灯组的一个信号灯控制周期T内，交通灯A和C的绿灯通行时长之和
TAC＝T×(WAS+WAL+WCS+WCL)÷(WAS+WAL+WBS+WBL+WCS+WCL+WDS+WDL)；
当|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|>H时，所述交通灯A和C设置为第一模式，所述第一模式为直行信号灯AS和左转信号灯AL的绿灯同时亮灭，直行信号灯CS和左转信号灯CL的绿灯同时亮灭；
当|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|<H或|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|＝H时,所述交通灯A和C设置为第二模式，所述第二模式为直行信号灯AS和CS的绿灯同时亮灭，左转信号灯AL和CL的绿灯同时亮灭；其中H为管理人员设定的流量差值阈值。例如，H可以设置为50。
(c)当交通灯A和C处于第一模式时，
TAS＝TAL＝TAC×(WAS+WAL)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α，
TCS＝TCL＝TAC×(WCS+WCL)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α；
其中α为车速调节时间参数，当(VAS+VAL)>K或(VCS+VCL)>K时，将α的值设置为(-10,-1)；当(VAS+VAL)<K或(VCS+VCL)<K时，将α的值设置为(1,10)；当(VAS+VAL)＝K或(VCS+VCL)＝K时，将α的值设置为0；
当交通灯A和C处于第二模式时，
TAS＝TCS＝TAC×(WAS+WCS)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α，
TAL＝TCL＝TAC×(WAL+WCL)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α；
其中α为车速调节时间参数，当(VAS+VAL)>K或(VCS+VCL)>K时，将α的值设置为(-5,-1)；当(VAS+VAL)<K或(VCS+VCL)<K时，将α的值设置为(1,5)；当(VAS+VAL)＝K或(VCS+VCL)＝K时，将α的值设置为0；其中K为管理人员设定的车速阈值。例如，K可以设置为20km/h。
本发明的基于物联网的十字路口交通灯控制方法，能够准确获取道路路口的车流量和车速数据，同时结合十字路口的交通特点，通过不同时间段交通灯不同运行模式的设置，以及不同运行模式下每一个交通灯的左转和直行信号灯的绿灯通行时间的动态调整，实现对道路路口交通的智能控制，保证交通路口安全畅通，避免车辆的拥堵。同时，该控制方法能够通过远程数据中心进行交通灯控制，方便操作人员集中管理，也能够通过无线控制终端实现交通灯控制，方便操作人员在交通灯附近结合实际路况进行个性化设置。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法，该方法应用于交通灯系统，其特征在于：
所述交通灯系统包括远程控制中心、无线控制终端、交通灯和交通灯辅助装置，其中，
所述远程控制中心通过有线网络与所述交通灯连接，其包括数据库、数据分析装置、通信装置、输入装置和显示装置；
所述无线控制终端通过无线网络与所述交通灯连接，其包括无线收发模块、输入模块、显示模块、数据分析模块和数据存储模块；
所述交通灯包括时钟模块、计时模块、控制模块、存储模块、位置模块、切换模块、有线通信模块、无线通信模块和灯组模块；
所述交通灯辅助装置包括时钟单元、摄像头、车速测量单元、车流量测量单元、数据存储单元、位置单元、有线通信单元、无线通信单元和控制单元；
所述交通灯和所述交通灯辅助装置一一配套使用，通过ZigBee协议进行通信；
所述交通灯控制方法具体包括以下步骤：
1)所述远程控制中心获取管理区域内所有所述交通灯的位置信息，根据所述位置信息对所述交通灯进行分组，将位于同一十字路口的四个所述交通灯设置为同一组，得到所述管理区域内分组后的多个十字路口交通灯组1,2……n，其中n为所述管理区域内所述交通灯组的总数量；
将每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯分别标记为A，B，C，D，将所述交通灯A，B，C，D的直行信号灯和左转信号灯分别设置为AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL，其中A和C为一条直线公路双向的交通灯，B和D为另一条直线公路双向的交通灯，所述直行信号灯和所述左转信号灯均为红黄绿三色灯；
2)所述远程控制中心设置每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯的初始运行模式，以及设置一个信号灯控制周期T内四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的初始绿灯通行时长；
3)所述远程控制中心从所述交通灯组的四个所述交通灯辅助装置处获取每个时间段内通过的平均车速数据V、车流量数据W以及图像数据，其中所述时间段为相邻m个整点之间的时间间隔，m＝1,2,3；
所述平均车速数据V为所述时间段内绿灯期间所有通行车辆的平均车速，由所述车速测量单元生成；所述车流量数据W为所述时间段内绿灯期间通行的车次，由所述车流量测量单元生成；
4)所述远程控制中心以一星期为一个周期，计算出上一周期内工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及总车速数据VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL；
5)所述远程控制中心根据预先设定的交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，分别得出下一周期内所述工作日和所述非工作日中的每一个所述时间段的所述交通灯组的四个所述交通灯A，B，C，D的运行模式，以及所述直行信号灯和所述左转信号灯AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的绿灯通行时长；
或者所述无线控制终端访问所述远程控制中心，获取上一个周期内的工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及总车速数据VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL，然后根据预先设定的交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，分别得出下一周期内所述工作日和所述非工作日中的每一个所述时间段的所述交通灯组的四个所述交通灯A，B，C，D的运行模式，以及所述直行信号灯和所述左转信号灯AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的绿灯通行时长；
6)所述远程控制中心或所述无线控制终端将所述每一个交通灯的每一个所述时间段的所述运行模式和所述绿灯通行时长发送至相应的所述交通灯，所述交通灯的所述控制模块按照所述运行模式和所述绿灯通行时长进行交通信号灯控制；
其中，所述交通灯运行模式和时间控制算法具体如下：
(a)计算在一个交通灯组的一个信号灯控制周期T内，交通灯A和C的绿灯通行时长之和
TAC＝T×(WAS+WAL+WCS+WCL)÷(WAS+WAL+WBS+WBL+WCS+WCL
+WDS+WDL)；
当|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|>H时，所述交通灯A和C设置为第一模式，所述第一模式为直行信号灯AS和左转信号灯AL的绿灯同时亮灭，直行信号灯CS和左转信号灯CL的绿灯同时亮灭；
当|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|<H或|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|＝H时,所述交通灯A和C设置为第二模式，所述第二模式为直行信号灯AS和CS的绿灯同时亮灭，左转信号灯AL和CL的绿灯同时亮灭；其中H为管理人员设定的流量差值阈值；
(c)当交通灯A和C处于第一模式时，
TAS＝TAL＝TAC×(WAS+WAL)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α，
TCS＝TCL＝TAC×(WCS+WCL)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α；
其中α为车速调节时间参数，当(VAS+VAL)>K或(VCS+VCL)>K时，将α的值设置为(-10,-1)；当(VAS+VAL)<K或(VCS+VCL)<K时，将α的值设置为(1,10)；当(VAS+VAL)＝K或(VCS+VCL)＝K时，将α的值设置为0；其中K为管理人员设定的车速阈值；
当交通灯A和C处于第二模式时，
TAS＝TCS＝TAC×(WAS+WCS)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α，
TAL＝TCL＝TAC×(WAL+WCL)÷(WAS+WAL+WCS+WCL)+α；
其中α为车速调节时间参数，当(VAS+VAL)>K或(VCS+VCL)>K时，将α的值设置为(-5,-1)；当(VAS+VAL)<K或(VCS+VCL)<K时，将α的值设置为(1,5)；当(VAS+VAL)＝K或(VCS+VCL)＝K时，将α的值设置为0；其中K为管理人员设定的车速阈值；
(d)与所述交通灯A和C位于同一所述交通灯组的所述交通灯B和D的所述运行模式和所述绿灯通行时长的计算算法与所述交通灯A和C的相同。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述车速测量单元为所述雷达测速仪。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述车流量测量单元为地感线圈。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述车流量测量单元与所述摄像头连接，接收所述摄像头拍摄的图片进行图像识别获得车流量数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述交通灯中的所述时钟模块和所述交通灯辅助装置中的所述时钟单元为相同的电子日历模块，其能够判断当前日期是否为工作日。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述交通灯中的所述位置模块和所述交通灯辅助装置中的所述位置单元均为GPS定位模块。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有线网络包括双绞线网络或光纤网络。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述无线网络包括4G网络或WIFI网络。
CN201710230431.0A 2017-04-11 2017-04-11 一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法 Expired - Fee Related CN106875702B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710230431.0A CN106875702B (zh) 2017-04-11 2017-04-11 一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710230431.0A CN106875702B (zh) 2017-04-11 2017-04-11 一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106875702A true CN106875702A (zh) 2017-06-20
CN106875702B CN106875702B (zh) 2017-09-29

Family

ID=59162872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710230431.0A Expired - Fee Related CN106875702B (zh) 2017-04-11 2017-04-11 一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106875702B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107170256A (zh) * 2017-06-23 2017-09-15 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 一种交通灯智能控制方法及装置
CN107274689A (zh) * 2017-07-18 2017-10-20 贵州眯果创意科技有限公司 一种基于物联网的智能交通管理系统
CN107293133A (zh) * 2017-08-14 2017-10-24 清华大学深圳研究生院 一种交通信号灯控制方法
CN107730890A (zh) * 2017-11-09 2018-02-23 石数字技术成都有限公司 一种基于实时场景下车流车速预测的智能交通方法
CN107749176A (zh) * 2017-09-28 2018-03-02 安徽理工大学 一种红绿灯时长动态调节系统及其实现方法
CN108171981A (zh) * 2018-02-09 2018-06-15 长沙智能驾驶研究院有限公司 交叉路口的交通状况确定方法、装置和可读存储介质
CN108922205A (zh) * 2018-07-10 2018-11-30 山东建筑大学 平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统及方法
CN109697867A (zh) * 2019-01-28 2019-04-30 深圳市欧德克科技有限公司 一种基于深度学习的交通控制方法及系统
CN110751842A (zh) * 2019-10-18 2020-02-04 深圳市奥拓电子股份有限公司 智慧灯杆的交通信号控制方法、装置及其系统和存储介质
US10629071B1 (en) 2018-10-16 2020-04-21 Beijing Didi Infinity Technology And Development Co., Ltd. Adaptive traffic control using vehicle trajectory data
CN111341108A (zh) * 2020-05-19 2020-06-26 成都信息工程大学 一种基于云平台的智能交通控制系统及其控制方法
CN111599190A (zh) * 2020-05-14 2020-08-28 安徽师范大学 一种智能交通灯系统以及调节方法
CN111798681A (zh) * 2020-07-15 2020-10-20 上海图丽信息技术有限公司 一种车路协同交通信号辅助系统
CN113160587A (zh) * 2021-04-15 2021-07-23 美棒技术(上海)有限公司 一种基于红绿灯的交通调整方法
CN116403421A (zh) * 2023-04-11 2023-07-07 深圳技术大学 一种红绿灯调控系统、方法、终端设备和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030106620A1 (en) * 2001-02-27 2003-06-12 Yasunobu Nagataki High strength hot-dip galvanized steel sheet and method for manufacturing the same
CN101572004A (zh) * 2008-04-30 2009-11-04 奥城同立科技开发（北京）有限公司 路口交通控制和流向疏导系统
CN101901550A (zh) * 2010-06-24 2010-12-01 北京航空航天大学 车流量检测系统及交通灯控制方法
CN103778791A (zh) * 2012-10-26 2014-05-07 中兴通讯股份有限公司 一种交通自适应控制方法和装置
CN105096615A (zh) * 2015-07-14 2015-11-25 安徽四创电子股份有限公司 基于信号机的自适应优化控制系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030106620A1 (en) * 2001-02-27 2003-06-12 Yasunobu Nagataki High strength hot-dip galvanized steel sheet and method for manufacturing the same
CN101572004A (zh) * 2008-04-30 2009-11-04 奥城同立科技开发（北京）有限公司 路口交通控制和流向疏导系统
CN101901550A (zh) * 2010-06-24 2010-12-01 北京航空航天大学 车流量检测系统及交通灯控制方法
CN103778791A (zh) * 2012-10-26 2014-05-07 中兴通讯股份有限公司 一种交通自适应控制方法和装置
CN105096615A (zh) * 2015-07-14 2015-11-25 安徽四创电子股份有限公司 基于信号机的自适应优化控制系统

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018232896A1 (zh) * 2017-06-23 2018-12-27 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 一种交通灯智能控制方法及装置
CN107170256A (zh) * 2017-06-23 2017-09-15 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 一种交通灯智能控制方法及装置
CN107274689A (zh) * 2017-07-18 2017-10-20 贵州眯果创意科技有限公司 一种基于物联网的智能交通管理系统
CN107293133A (zh) * 2017-08-14 2017-10-24 清华大学深圳研究生院 一种交通信号灯控制方法
CN107293133B (zh) * 2017-08-14 2019-09-06 清华大学深圳研究生院 一种交通信号灯控制方法
CN107749176A (zh) * 2017-09-28 2018-03-02 安徽理工大学 一种红绿灯时长动态调节系统及其实现方法
CN107730890A (zh) * 2017-11-09 2018-02-23 石数字技术成都有限公司 一种基于实时场景下车流车速预测的智能交通方法
CN107730890B (zh) * 2017-11-09 2021-04-20 一石数字技术成都有限公司 一种基于实时场景下车流车速预测的智能交通方法
CN108171981A (zh) * 2018-02-09 2018-06-15 长沙智能驾驶研究院有限公司 交叉路口的交通状况确定方法、装置和可读存储介质
CN108922205A (zh) * 2018-07-10 2018-11-30 山东建筑大学 平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统及方法
CN111183465B (zh) * 2018-10-16 2021-03-23 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 使用车辆轨迹数据的自适应交通控制
US10629071B1 (en) 2018-10-16 2020-04-21 Beijing Didi Infinity Technology And Development Co., Ltd. Adaptive traffic control using vehicle trajectory data
WO2020077529A1 (en) * 2018-10-16 2020-04-23 Beijing DIDI Infinity Technology and Development Co., Ltd Adaptive traffic control using vehicle trajectory data
CN111183465A (zh) * 2018-10-16 2020-05-19 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 使用车辆轨迹数据的自适应交通控制
CN109697867A (zh) * 2019-01-28 2019-04-30 深圳市欧德克科技有限公司 一种基于深度学习的交通控制方法及系统
CN110751842A (zh) * 2019-10-18 2020-02-04 深圳市奥拓电子股份有限公司 智慧灯杆的交通信号控制方法、装置及其系统和存储介质
CN110751842B (zh) * 2019-10-18 2022-01-04 深圳市奥拓电子股份有限公司 智慧灯杆的交通信号控制方法、装置及其系统和存储介质
CN111599190A (zh) * 2020-05-14 2020-08-28 安徽师范大学 一种智能交通灯系统以及调节方法
CN111341108A (zh) * 2020-05-19 2020-06-26 成都信息工程大学 一种基于云平台的智能交通控制系统及其控制方法
CN111798681A (zh) * 2020-07-15 2020-10-20 上海图丽信息技术有限公司 一种车路协同交通信号辅助系统
CN113160587A (zh) * 2021-04-15 2021-07-23 美棒技术(上海)有限公司 一种基于红绿灯的交通调整方法
CN116403421A (zh) * 2023-04-11 2023-07-07 深圳技术大学 一种红绿灯调控系统、方法、终端设备和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN106875702B (zh) 2017-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106875702B (zh) 一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法
CN109118761A (zh) 一种基于人工智能的智慧交通解决方法及其管理系统
CN104778840B (zh) 一种车辆信息感知系统及方法
CN104167101B (zh) 信息发布功能交通灯与移动车体间led光通信系统
CN100466007C (zh) 城市道路交通流预测及交通信息诱导系统
CN103531031B (zh) 一种基于城市交通干线软封闭区视频检测识别实现一路绿灯通行的控制方法
WO2019047905A1 (zh) 一种交通路况分析系统、方法以及装置
CN107730886A (zh) 一种车联网环境下城市交叉口交通信号动态优化方法
CN106384517A (zh) 一种基于视觉传感的交通信号控制方法、装置及系统
CN105225505A (zh) 路口公交信号优先控制系统
CN106448193A (zh) 一种城市交通控制系统及控制方法
CN107564310A (zh) 一种基于道路交通信息云处理的车路互联系统及方法
CN105844925B (zh) 基于手机无线网的城市交通控制装置、系统及方法
CN109300308B (zh) 一种基于动态交通图谱分析的智能管理平台
CN108573607A (zh) 一种红绿灯控制系统及方法
CN109671169A (zh) 一种提高自由流交易成功率的系统
CN104392616A (zh) 一种智能红绿灯控制系统及控制方法
CN206147948U (zh) 一种城市交通控制系统
CN205656766U (zh) 一种智慧城市云路灯系统
CN109003460A (zh) 红绿灯优化调度方法及系统
CN107358801A (zh) 一种交通信号灯区间联网智能通行系统
CN102129774A (zh) 一种具有微云功能的智能交通自组网系统
CN107123287B (zh) 一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置
CN205670385U (zh) 基于手机无线网的城市交通控制装置
CN109816996A (zh) 基于无线传感器网络的智能红绿灯控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170929

Termination date: 20180411