CN108447275A - 基于车队感应和车辆感应相结合的交通信号优化控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于车队感应和车辆感应相结合的交通信号优化控制方法，包括如下步骤：控制系统运行开始时，首先开辟一个线程进行定时采集微波雷达检测器上传的各个车道排队长度、排队数量及雷达故障数据；主线程获取信号机内部控制周期方案及方案周期内的各个相位属性数据，包括相位最小绿、最大绿、固定绿及相位对应的车道信息；如果运行是处在第一个周期，该周期不做优化，仅进行定时控制；第二个周期开始做优化控制；当前相位开始运行前，获取该相位对应所有车道的排队长度和排队数量，将其中最大值作为相位的排队长度和排队数量；并统计该相位对应的雷达故障通道数量。

Description

基于车队感应和车辆感应相结合的交通信号优化控制方法

技术领域

本发明属于智能交通控制领域，涉及一种基于车队感应和车辆感应相结合的交通信号优化控制方法。

背景技术

目前典型的交叉口交通信号单点优化控制方法中有两种，第一种是实时的车辆感应控制，即根据实时的过车流量给予相位绿灯时间的延长；第二种是根据上一个交通信号运行周期内车流量的统计分析，然后预测下个运行周期内的车流量，并根据预测的车流量对该周期内各个相位绿灯时间进行调整。这两种优化控制经过实地应用后都有其自身的局限性和缺陷，单纯的车辆感应控制容易造成绿灯相位时间空放和车辆二次排队现象；上个周期车流量预测并调整下个周期相位绿灯时间的优化方法有滞后性的缺陷，给交通信号放行带来很多不确定性的因素。

发明内容

本发明提供一种基于车队感应和车辆感应相结合的交通信号优化控制方法，有效地减少车辆二次排队和相位绿灯空放现象，通过减少和消除车辆二次排队和相位绿灯空放，可以提高城市路口的交通通行效益，减少环境污染。

为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：一种基于车队感应和车辆感应相结合的交通信号优化控制方法，包括如下步骤：

1)、通过现场调研，确定控制交叉口的排队长度最大值和最小值的阈值、车头时距的阈值、感应时间和单位绿灯延迟时间；

2)、控制系统运行开始时，首先开辟一个线程进行定时采集微波雷达检测器上传的各个车道排队长度、排队数量及雷达故障数据；

3)、主线程获取信号机内部控制周期方案及方案周期内的各个相位属性数据，包括相位最小绿、最大绿、固定绿及相位对应的车道信息；

4)、如果运行是处在第一个周期，该周期不做优化，仅进行定时控制；第二个周期开始做优化控制；

5)、当前相位开始运行前，获取该相位对应所有车道的排队长度和排队数量，将其中最大值作为相位的排队长度和排队数量；并统计该相位对应的雷达故障通道数量；

6)、如果当前运行相位故障通道超过相位所有对应通道的一半时，该相位降级到固定绿放行控制，固定绿放行完再过渡到下个相位继续运行；

7)、如果当前运行相位对应的最大排队长度、最大的排队数量为零，且该相位为待定相位，该相位不放行直接过渡到下个相位继续运行；

8)、如果当前运行相位对应的最大排队长度达到设定的排队长度最大值阈值时，该相位直接放行最大绿，放行结束后过渡到下个相位继续运行；

9)、如果当前运行相位对应的最大排队长度小于设定的排队长度最小值阈值时，该相位直接放行最小绿；在最小绿放行到最后感应时间时，如果其他相位没有排队过长情况，最后感应时间内需要进行车辆感应控制，即有车通过延长单位绿灯延迟时间，直到没有车通过或达到最大绿时间时，再过渡到下个相位继续运行；如果其他相位有排队过长情况，最后感应时间不需要进行车辆感应控制，即等最后感应时间放行完后过渡到下个相位继续运行；

10)、如果当前相位对应的最大排队长度在排队长度最大值阈值和最小值阈值之间时，该相位绿灯时间为相位对应的最大排队数量乘以平均车头时距；在该相位绿灯时间放行到最后感应时间时，如果其他相位没有排队过长情况，最后感应时间内需要进行车辆感应控制，即有车通过延长单位绿灯延迟时间，直到没有车通过或达到最大绿时间时，再过渡到下个相位继续运行；如果其他相位有排队过长情况，最后感应时间不需要进行车辆感应控制，即等最后感应时间放行完后过渡到下个相位继续运行。

进一步的，步骤2)中间隔1秒采集微波雷达检测器上传的各个车道排队长度、排队数量及雷达故障数据。

本发明带来的有益效果为：本发明方法是一种基于微波雷达检测器感知车辆排队长度的数据基础上，采取排队长度感应和个别车辆感应相结合的方法进行单点优化控制，该方法经过实地测试，不会造成车辆二次排队和相位绿灯空放现象。其通过排队数量乘以车头时距作为相位绿灯时间进行放行，然后在相位放行到最后感应时间时，根据其他相位对应车道排队情况再决定是否进行单独的车辆感应控制。

本发明所提到的交通信号单点优化可以有效地减少车辆二次排队和相位绿灯空放现象，通过减少和消除车辆二次排队和相位绿灯空放，可以提高城市路口的交通通行效益，减少环境污染。

附图说明

图1为本发明的控制图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

本发明方法提出了一种基于微波雷达检测器感知车辆排队长度的数据基础上，采取排队长度感应和个别车辆感应相结合的方法进行单点优化控制，其通过排队数量乘以车头时距作为相位绿灯时间进行放行，然后在相位放行到最后感应时间时，根据其他相位对应车道排队情况再决定是否进行单独的车辆感应控制。

参照附图，本发明的一种基于车队感应和车辆感应相结合的交通信号优化控制方法，包括如下步骤：

1、单点优化控制之前通过现场调研，确定控制交叉口的排队长度最大值和最小值的阈值、车头时距的阈值、感应时间和单位绿灯延迟时间；

2、控制系统运行开始时，首先开辟一个线程进行定时(间隔1秒)采集微波雷达检测器上传的各个车道排队长度、排队数量及雷达故障数据；

3、主线程获取信号机内部控制周期方案及方案周期内的各个相位属性数据，包括相位最小绿、最大绿、固定绿及相位对应的车道信息；

4、如果运行是处在第一个周期，该周期不做优化，仅进行定时控制；第二个周期开始做优化控制；

5、当前相位开始运行前，获取该相位对应所有车道的排队长度和排队数量，将其中最大值作为相位的排队长度和排队数量；另外统计该相位对应的雷达故障通道数量；

6、如果当前运行相位故障通道超过相位所有对应通道的一半时，该相位降级到固定绿放行控制，固定绿放行完再过渡到下个相位继续运行；

7、如果当前运行相位对应的最大排队长度、最大的排队数量为零，且该相位为待定相位，该相位不放行直接过渡到下个相位继续运行；

8、如果当前运行相位对应的最大排队长度达到设定的排队长度最大值阈值时，该相位直接放行最大绿，放行结束后过渡到下个相位继续运行；

9、如果当前运行相位对应的最大排队长度小于设定的排队长度最小值阈值时，该相位直接放行最小绿；在最小绿放行到最后感应时间时，如果其他相位没有排队过长情况，最后感应时间内需要进行车辆感应控制，即有车通过延长单位绿灯延迟时间，直到没有车通过或达到最大绿时间时，再过渡到下个相位继续运行；如果其他相位有排队过长情况，最后感应时间不需要进行车辆感应控制，即等最后感应时间放行完后过渡到下个相位继续运行；

10、如果当前相位对应的最大排队长度在排队长度最大值阈值和最小值阈值之间时，该相位绿灯时间为相位对应的最大排队数量乘以平均车头时距；在该相位绿灯时间放行到最后感应时间时，如果其他相位没有排队过长情况，最后感应时间内需要进行车辆感应控制，即有车通过延长单位绿灯延迟时间，直到没有车通过或达到最大绿时间时，再过渡到下个相位继续运行；如果其他相位有排队过长情况，最后感应时间不需要进行车辆感应控制，即等最后感应时间放行完后过渡到下个相位继续运行。

本发明方法相比目前现有的单纯车辆感应控制和通过上个周期车流量预测并调整下个周期相位绿灯时间的两种优化方法，在相位时间内清空排队的车辆和减少相位绿灯时间空放方面都得到了很大的提高。

Claims (2)

1.一种基于车队感应和车辆感应相结合的交通信号优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、通过现场调研，确定控制交叉口的排队长度最大值和最小值的阈值、车头时距的阈值、感应时间和单位绿灯延迟时间；

2)、控制系统运行开始时，首先开辟一个线程进行定时采集微波雷达检测器上传的各个车道排队长度、排队数量及雷达故障数据；

3)、主线程获取信号机内部控制周期方案及方案周期内的各个相位属性数据，包括相位最小绿、最大绿、固定绿及相位对应的车道信息；

4)、如果运行是处在第一个周期，该周期不做优化，仅进行定时控制；第二个周期开始做优化控制；

5)、当前相位开始运行前，获取该相位对应所有车道的排队长度和排队数量，将其中最大值作为相位的排队长度和排队数量；并统计该相位对应的雷达故障通道数量；

6)、如果当前运行相位故障通道超过相位所有对应通道的一半时，该相位降级到固定绿放行控制，固定绿放行完再过渡到下个相位继续运行；

7)、如果当前运行相位对应的最大排队长度、最大的排队数量为零，且该相位为待定相位，该相位不放行直接过渡到下个相位继续运行；

8)、如果当前运行相位对应的最大排队长度达到设定的排队长度最大值阈值时，该相位直接放行最大绿，放行结束后过渡到下个相位继续运行；

9)、如果当前运行相位对应的最大排队长度小于设定的排队长度最小值阈值时，该相位直接放行最小绿；在最小绿放行到最后感应时间时，如果其他相位没有排队过长情况，最后感应时间内需要进行车辆感应控制，即有车通过延长单位绿灯延迟时间，直到没有车通过或达到最大绿时间时，再过渡到下个相位继续运行；如果其他相位有排队过长情况，最后感应时间不需要进行车辆感应控制，即等最后感应时间放行完后过渡到下个相位继续运行；

10)、如果当前相位对应的最大排队长度在排队长度最大值阈值和最小值阈值之间时，该相位绿灯时间为相位对应的最大排队数量乘以平均车头时距；在该相位绿灯时间放行到最后感应时间时，如果其他相位没有排队过长情况，最后感应时间内需要进行车辆感应控制，即有车通过延长单位绿灯延迟时间，直到没有车通过或达到最大绿时间时，再过渡到下个相位继续运行；如果其他相位有排队过长情况，最后感应时间不需要进行车辆感应控制，即等最后感应时间放行完后过渡到下个相位继续运行。

2.如权利要求1所述的基于车队感应和车辆感应相结合的交通信号优化控制方法，其特征在于：步骤2)中间隔1秒采集微波雷达检测器上传的各个车道排队长度、排队数量及雷达故障数据。