CN107705590B - 一种有轨电车通过路口智能相位控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种有轨电车通过路口智能相位控制方法，当有轨电车到达距离路口的停车线S处时，路口相位控制系统检查冲突相位i总剩余时间t与有轨电车按平均行驶速度V到达路口停车线的时间的关系，并根据车流量统计摄像模块上传的路口各相位的车流量信息，对路口红绿灯相应的相位作出调整。本发明提供的智能相位控制方法，在提高有轨电车通行效率的同时，能够兼顾对社会交通通行的影响，适用于不同繁忙程度的有轨电车路口的相位控制。

Description

一种有轨电车通过路口智能相位控制方法及系统
技术领域
本发明涉及一种有轨电车通过路口智能相位控制方法及系统。
背景技术
随着社会的发展，城市人口不断增加。为了方便出行，人们对于汽车的需求日益增加，也使得城市车辆的保有率不断提高，从而导致城市交通拥堵问题日益严重。为了解决人们出行不便和环境污染的问题，社会开始大力发展轨道交通。
现代有轨电车一般采用共享路权模式，在路口处与社会交通存在冲突情况。
目前解决路口冲突的技术主要是：1)、通过对路口信号灯相位进行调整，优先有轨电车的通行和跟随社会交通通行。在优先通行情况下，如果列车接近路口，则通过压缩冲突相位时间、延长同向方向相位时间的方式来优先列车通行。该方式较为简单，无法适应交通繁忙地段，对社会交通影响较大。2)、跟随社会交通通行，主要是有轨电车跟随着社会交通灯的允许信号进行行车。目前采用现有技术存在以下缺点：
优先列车通行技术由于未考虑社会交通情况，环境适应性较差，由于简单的采用有轨电车优先通行，对冲突方向的社会交通车辆造成较大的影响，车流较小的情况下，具有一定的适应性；当车流量较大时，有轨电车通行可能会造成社会交通的拥挤。如采用有轨电车跟随社会交通通行模式，会降低有轨电车的运营效率和准点性，无法体现有轨电车绿色通行的优越性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种有轨电车通过路口智能相位控制方法及系统，该方法能够根据道路交通车流量情况，通过智能方法判断增加或减少冲突相位时间，协调有轨电车和道路交通的冲突关系，极大地减少对社会交通的影响，从而提高社会交通和有轨电车的通行效率。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种有轨电车通过路口智能相位控制方法，包括以下步骤：
S1：当有轨电车到达距离路口7的停车线S处时，检查各冲突相位i的总剩余时间t与有轨电车按平均行驶速度V到达路口停车线的时间的关系,所述冲突相位i为与有轨电车正常通行的相位相冲突的社会交通相位，所述各冲突相位总剩余时间t为所述各冲突相位i剩余时间的总和；
S2：当
Figure GDA0002655810440000021
时，不需要进行调整相位，结束程序(其中T1为有轨电车运行方向的相位时间即有轨电车运行方向绿灯剩余时间)；
当
Figure GDA0002655810440000022
或
Figure GDA0002655810440000023
时，需要根据社会交通情况进行路口信号相位调整(即路口红绿灯的持续时长调整)，其调整方法如下：
S2.1：当
Figure GDA0002655810440000024
时，如果
Figure GDA0002655810440000025
将各冲突相位时间压缩为
Figure GDA0002655810440000026
如果
Figure GDA0002655810440000027
结束程序；(其中，Tc为第一辆车经过路口7耗时，每增加一辆车经过路口需增加耗时
Figure GDA0002655810440000028
i为冲突相位方向，i方向的剩余车流量为ni)；
S2.2：当
Figure GDA0002655810440000031
时，如果
Figure GDA0002655810440000032
将有轨电车运行方向的相位时间延长
Figure GDA0002655810440000033
如果
Figure GDA0002655810440000034
将有轨电车运行方向相位及冲突方向相位时间压缩至
Figure GDA0002655810440000035
(其中Tm为有轨电车正常通过路口的时间)。
一种应用有轨电车通过路口智能相位控制方法的系统，包括列车检测环线、车流量统计摄像头、智能交通控制柜、路口相位控制系统和路口红绿灯，所述列车检测环线、车流量统计摄像头、智能交通控制柜依次和所述路口相位控制系统连接，所述智能交通控制柜和所述路口红绿灯连接。
进一步的，所述列车检测环线设置在距离所述路口S处，当有轨电车到达距离所述路口S处时，所述列车检测环线将有轨电车到达S点的信号传递给路口相位控制系统。
进一步的，所述车流量统计摄像头将所述路口的实时车流量数据传递给路口相位控制系统。
进一步的，所述智能交通控制柜将所述路口红绿灯的相位信息传递给所述路口相位控制系统。
进一步的，所述路口相位控制系统将计算后的相位调整结果传递给所述智能交通控制柜，所述智能交通控制柜调整所述路口红绿灯的相位时间。
相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明采用同相位及冲突相位分类方法，将有轨电车通行方向相位及各冲突相位的社会交通车流量进行分类考虑，通过对同相位和各冲突相位的社会车流量进行分析，智能判断列车通行的不同情况，并根据不同情况进行社会交通相位调整提高了有轨电车和社会交通的通行效率。
附图说明
图1是本发明有轨电车通过路口示意图；
图2是本发明正常情况下社会交通相位图；
图3是本发明智能相位控制系统结构图；
图4是本发明进行社会车流量分析及相位控制流程图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。
图1是本发明有轨电车通过路口7示意图，如图1所示，有轨电车正常通行的相位为①，则社会交通与有轨电车的同向相位为方向①，社会交通与有轨电车相冲突的相位i为方向③、④和⑤，不受影响的社会交通相位为②和⑥。
在正常情况下，路口红绿灯的相位按顺序及相位默认时间Ti(i＝1，2,3,4,5,6)依次变化，社会交通按顺序依次通过，当有轨电车通过时，则需要根据不同的社会交通情况进行分别处理，来提高有轨电车的通行效率，同时减少对社会交通的影响。
图2是本发明正常情况下社会交通相位图，如图2所示，T1为有轨电车运行方向的相位时间，T3、T4、T5分别为冲突相位方向③、④、⑤的相位时间，则本实施例中各冲突相位总剩余时间t＝T3+T4+T5。
图3是本发明智能相位控制系统结构图，其中包括列车检测环线8、车流量统计摄像头9、智能交通控制机柜10和路口相位控制系统11：
所述列车检测环线8，判断有轨电车接近路口情况，将有轨电车到达S点的信息传递给所述路口相位控制系统11；所述车流量统计摄像头9实时统计当前车流量数据，并传递给所述路口相位控制系统11；所述智能交通控制机柜10将当前路口红绿灯12相位信息传递给所述路口相位控制系统11；所述路口相位控制系统11实时采集有轨电车到达S点信息、车流量实时统计数据、当前路口红绿灯12相位信息，并根据职能相位控制方法做出运算，将计算后的相位调整结果传递给所述智能交通控制机柜10，所述智能交通控制机柜10调整路口红绿灯12相位时间，从而实现对路口的智能相位控制。
图4是本发明进行社会车流量分析及相位控制流程图，结合图2图3和图4，本发明根据社会交通车流量进行相位调整的具体方法如下：
S1：当有轨电车到达距离路口7的停车线S处时，所述列车检测环线8将有轨电车到达信号发送给所述路口相位控制系统11，所述路口相位控制系统11根据所述智能交通控制机柜10传递的路口红绿灯12相位信息，检查各冲突相位总剩余时间t与有轨电车按平均行驶速度V到达路口停车线时间的关系,并根据车流量统计摄像头9传递的实时车流量信息，进行智能分析，对路口红绿灯12相位进行相应调整；
S2：当
Figure GDA0002655810440000051
时，该情况下，有轨电车能够在有轨电车的相位时间T1内到达路口，有轨电车可以正常通过路口，不需要进行调整相位，结束程序；当
Figure GDA0002655810440000052
或
Figure GDA0002655810440000061
时，该情况下，有轨电车到达路口7停车线时，路口红绿灯12的相位刚好在有轨电车的冲突相位内，需要根据社会交通车流量的情况进行调整相位。Tc为第一辆车经过路口的耗时，每增加一辆车经过路口需增加耗时
Figure GDA0002655810440000062
则社会交通车辆连续n辆车通过路口的时间为
Figure GDA0002655810440000063
i方向为与有轨电车正常通行的相位冲突的相位方向，若i方向的剩余车流量为ni，则冲突相位i方向的车全部通过路口的时间为
Figure GDA0002655810440000064
有轨电车到达路口时，总冲突相位剩余时间t仍剩余一定时间，则需要对冲突相位的时间进行调整,具体调整方法如下：
S2.1：当
Figure GDA0002655810440000065
时，有轨电车到达路口时，冲突相位总剩余时间t仍剩余一定时间，所述路口相位控制系统11根据所述车流量统计摄像头9传递的社会交通车流量ni信息和所述智能交通控制机柜10传递的路口红绿灯12相位信息进行判断，如果
Figure GDA0002655810440000066
则说明社会交通车流量通过路口后，冲突相位i时间仍有剩余一定时间，此时所述路口相位控制系统11将需要将各冲突相位时间压缩为
Figure GDA0002655810440000067
的信息发送给所述智能交通控制机柜10，所述智能交通控制机柜10将路口红绿灯12中与有轨电车运行方向冲突的各相位时间压缩为
Figure GDA0002655810440000068
减少有轨电车在路口等待的时间；如果
Figure GDA0002655810440000069
则说明社会交通车流量通过路口后，冲突相位时间刚好结束，有轨电车此时正好可以通过路口7，结束程序；
S2.2)当
Figure GDA00026558104400000610
时，有轨电车到达路口7时，有轨电车运行相位刚刚结束，所述路口相位控制系统11根据所述车流量统计摄像头9传递的社会交通车流量ni信息和所述智能交通控制机柜10传递的路口红绿灯12相位信息进行判断，如果
Figure GDA0002655810440000071
说明各冲突相位i方向的社会车辆可以在总冲突剩余时间t内通过路口，且冲突相位i方向的社会车辆通过路口后总冲突剩余时间t还有剩余，不会造成拥挤，此时所述路口相位控制系统11将有轨电车通行方向的相位时间延长
Figure GDA0002655810440000072
的信息发送给所述智能交通控制机柜10，所述智能交通控制机柜10将路口红绿灯12有轨电车通行方向的相位时间延长
Figure GDA0002655810440000073
减少有轨电车在路口的等待时间；如果
Figure GDA0002655810440000074
说明如果将有轨电车运行方向的相位时间延长，会造成冲突相位方向的社会车辆拥挤，此时，采用相位时间压缩方式进行调整，将有轨电车运行方向相位及冲突方向相位时间压缩至
Figure GDA0002655810440000075
使各冲突方向相位时间刚好可以让各自方向的车辆通过，减少有轨电车在路口等待时间的同时，又不造成社会车辆拥挤(其中Tm为有轨电车正常通过路口7的时间)。
本发明提供的一种有轨电车通过路口智能相位控制方法，主要解决有轨电车通过路口时与社会交通的冲突问题，在提高有轨电车通行效率的同时，兼顾对社会交通通行的影响，能够有效提高有轨电车及社会交通的通行效率，适用于不同繁忙程度和不同型式(如T型路口)的有轨电车路口的相位控制，并且本方法不仅仅局限于解决有轨电车与社会交通的冲突，同样适用于社会交通的路口相位控制，具有一定的通用性。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种有轨电车通过路口智能相位控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：当有轨电车到达距离路口(7)的停车线S处时，检查各冲突相位i的总剩余时间t与有轨电车按平均行驶速度V到达路口停车线的时间的关系，所述冲突相位i为与有轨电车正常通行的相位相冲突的社会交通相位，所述各冲突相位总剩余时间t为所述各冲突相位i剩余时间的总和；
S2：当
Figure FDA0002644665190000011
时，不需要进行调整相位，结束程序，其中T1为有轨电车运行方向的相位时间即有轨电车运行方向绿灯剩余时间；当
Figure FDA0002644665190000012
或
Figure FDA0002644665190000013
时，需要根据社会交通情况进行路口信号相位调整，即路口红绿灯的持续时长调整，其调整方法如下：
S2.1：当
Figure FDA0002644665190000014
时，如果
Figure FDA0002644665190000015
，将各冲突相位时间压缩为
Figure FDA0002644665190000016
如果
Figure FDA0002644665190000017
，结束程序；其中，Tc为第一辆车经过路口(7)耗时，每增加一辆车经过路口需增加耗时Δt，i为冲突相位方向，i方向的剩余车流量为ni；
S2.2：当
Figure FDA0002644665190000021
时，如果
Figure FDA0002644665190000022
，将有轨电车运行方向的相位时间延长
Figure FDA0002644665190000023
如果
Figure FDA0002644665190000024
将有轨电车运行方向相位及冲突方向相位时间压缩至Tc+(ni-1)Δt，其中，Tm为有轨电车正常通过路口的时间。
2.一种应用如权利要求1所述有轨电车通过路口智能相位控制方法的系统，其特征在于：包括列车检测环线(8)、车流量统计摄像头(9)、智能交通控制柜(10)、路口相位控制系统(11)和路口红绿灯(12)，所述列车检测环线(8)、车流量统计摄像头(9)、智能交通控制柜(10)依次和所述路口相位控制系统(11)连接，所述智能交通控制柜(10)和所述路口红绿灯(12)连接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述列车检测环线(8)设置在距离所述路口(7)S处，当有轨电车到达距离所述路口(7)S处时，所述列车检测环线(8)将有轨电车到达S点的信号传递给路口相位控制系统(11)。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述车流量统计摄像头(9)将所述路口(7)的实时车流量数据传递给路口相位控制系统(11)。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述智能交通控制柜(10)将所述路口红绿灯(12)的相位信息传递给所述路口相位控制系统(11)。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述路口相位控制系统(11)将计算后的相位调整结果传递给所述智能交通控制柜(10)，所述智能交通控制柜(10)调整所述路口红绿灯(12)的相位时间。
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