CN107945544A - 一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统 - Google Patents

一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统 Download PDF

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李晓艳
班书昊
江鹏
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    • 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

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Abstract

本发明公开了一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统，属于交通灯管理领域。它包括入口车辆统计单元、出口车辆统计单元、最佳时间分配单元和信号灯控制单元；入口车辆统计单元用于统计所有进入本段路的车辆总数，出口车辆统计单元用于计算本段路中直行车道、左转车道以及右转车道的车辆数目；最佳时间分配单元根据本十字路口所有的车辆总数、所有的各个车道准备出口的车辆数目以及完成整个十字路口所需要的总时间T进行最佳分配，最佳分配采用加权比例的方式进行。本发明是一种基于动态车流量、实时调节车辆绿灯通行时间、便于疏散拥堵车辆的人工智能系统。

Description

一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统
技术领域
本发明主要涉及交通灯管理领域，特指一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统。
背景技术
现有技术中，十字路口的红绿灯设置时间基本是不变的，至少在一段时间内是相对不变的，这对于上、下班高峰时间车辆的管理十分不利。因此，急需设计一种能够根据当地路口车辆的相对多少实施变动态分配绿灯时间段的人工智能系统。
发明内容
本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种基于动态车流量、实时调节车辆绿灯通行时间、便于疏散拥堵车辆的人工智能系统。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统，它包括入口车辆统计单元、出口车辆统计单元、最佳时间分配单元和信号灯控制单元。
所述入口车辆统计单元用于统计所有进入本段路的车辆总数，所述出口车辆统计单元用于计算本段路中直行车道、左转车道以及右转车道的车辆数目。
所述入口车辆统计单元与所述出口车辆统计单元采用网络连接的方式将数据共享给所述最佳时间分配单元，所述最佳时间分配单元根据本十字路口所有的车辆总数、所有的各个车道准备出口的车辆数目以及完成整个十字路口所需要的总时间T进行最佳分配，所述最佳分配采用加权比例的方式进行。
所述信号灯控制单元接收来自所述最佳时间分配单元分配的红绿灯时间，然后按照最佳时间实施相应的红绿灯启闭控制。
进一步的，所述网络连接的方式可采用有限网络或无线网络。
进一步的，所述加权比例的方式为同方向车道的数目越多、其时间分配权系数越小。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明的一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统，能够捕捉到本段路上所有的车辆数目和本十字路口所有即将通过的车辆数目，并依据四个方向车辆的相对数目进行加权分配绿灯时间，从而为车辆较多的车道分配相对较大的绿灯时间。由此可知，本发明的分配红绿灯的人工智能系统具有更加合理的绿灯通行时间、能够有效疏散拥堵的车辆通道。
附图说明
图1是本发明的一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统的结构示意图。
图2是本发明所针对的十字路口动态车流量的流向示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1和图2所示，本发明的一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统，包括入口车辆统计单元、出口车辆统计单元、最佳时间分配单元和信号灯控制单元。
参见图1和图2所示，入口车辆统计单元用于统计所有进入本段路的车辆总数，出口车辆统计单元用于计算本段路中直行车道、左转车道以及右转车道的车辆数目；
参见图1和图2所示，入口车辆统计单元与出口车辆统计单元采用网络连接的方式将数据共享给最佳时间分配单元，最佳时间分配单元根据本十字路口所有的车辆总数、所有的各个车道准备出口的车辆数目以及完成整个十字路口所需要的总时间T进行最佳分配，最佳分配采用加权比例的方式进行；
参见图1和图2所示，信号灯控制单元接收来自最佳时间分配单元分配的红绿灯时间，然后按照最佳时间实施相应的红绿灯启闭控制。
作为优选的，网络连接的方式可采用有限网络或无线网络。
作为优选的，加权比例的方式为同方向车道的数目越多、其时间分配权系数越小。
实施例1：入口车辆统计单元记录下当前X向最近一段道路段所有的车辆数目，这可通过在上一个交通路口设计摄像头，分别记录左转进入车辆数目、右转进入车辆数目和直线进入车辆数目，然后将这三者车辆数目相加，由此获得X向道路段所有的车辆数目。
最为优选的方案，按照类似的原理，入口车辆统计单元能够记录下本十字路口当前X向行驶所有的车辆数目、负X向行驶所有的车辆数目、Y向行驶所有的车辆数目和负Y向行驶所有的车辆数目；出口车辆统计单元可采用GPS定位方式或者车载导航的方式，获得本十字路口即将左转、右转或执行的车辆数目。并将这些数据在线发给到最佳时间分配单元中。
最佳时间分配单元作如下计算：首先计算出本十字路口即将通过的所有车辆总数m；然后计算出X向行驶道路上即将左转、直行和右转车辆的数目，分别用符号xf、xs和xr表示，之后再计算出负X向行驶道路上即将左转、直行和右转车辆的数目，分别用符号和表示；最后计算出Y向行驶道路上即将左转、直行和右转车辆的数目以及负Y向行驶道路上即将左转、直行和右转车辆的数目，分别用符号yf、ys和yr以及和表示。
为车辆行驶的绿灯时间分配权系数，作为优选的，权系数λ＝1/n，其中n为同一方向上并行道路的数目。例如X向直线车道有两条，则对应的权系数为负Y向右转的车道有1条，则对应的权系数为
最佳时间分配单元采用如下公式计算每个车道所对应的最佳绿灯时间段t，
式中，k、m、T和λ分别表示某车道的车辆数目，即k∈{xf、xs、xr、ys、yr、本十字路口即将通过的所有车辆总数；本十字路口所有绿灯的总时间；某车道对应的权系数。最后最佳时间分配单元将上述计算结果发送到信号灯控制单元，信号灯控制单元根据各个车道绿灯的时间段进行相应的分配。

Claims (3)

1.一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统，包括入口车辆统计单元、出口车辆统计单元、最佳时间分配单元和信号灯控制单元，其特征在于：
所述入口车辆统计单元用于统计所有进入本段路的车辆总数，所述出口车辆统计单元用于计算本段路中直行车道、左转车道以及右转车道的车辆数目；
所述入口车辆统计单元与所述出口车辆统计单元采用网络连接的方式将数据共享给所述最佳时间分配单元，所述最佳时间分配单元根据本十字路口所有的车辆总数、所有的各个车道准备出口的车辆数目以及完成整个十字路口所需要的总时间T进行最佳分配，所述最佳分配采用加权比例的方式进行；
所述信号灯控制单元接收来自所述最佳时间分配单元分配的红绿灯时间，然后按照最佳时间实施相应的红绿灯启闭控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统，其特征在于：所述网络连接的方式可采用有限网络或无线网络。
3.根据权利要求1所述的一种基于动态车流量分配红绿灯的人工智能系统，其特征在于：所述加权比例的方式为同方向车道的数目越多、其时间分配权系数越小。
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