CN108806239A - 基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统及方法，能够保证路段行人过街得到及时响应、并确保相邻上下游信号交叉口干线协调效果，同时还可以供行人过街等待通行倒计时提醒，辅助行人安全过街，减少对干线协调控制效果的影响，其包括行人过街信号触发装置、信号倒计时设备、信号机控制子系统以及中心优化控制子系统。所述信号机控制子系统在接收到行人过街请求信号时，将该信息发送至所述中心优化控制子系统，中心优化控制子系统实时生成行人过街信号配时方案信息和倒计时信息，所述信号机控制子系统根据行人过街信号配时方案信息控制信号灯的亮灭及灯色转换，并将倒计时信息转发至所述信号倒计时设备显示。

Description

基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统及方法
技术领域
本发明属于城市道路交通信号控制技术领域，具体涉及基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统及方法。
背景技术
现有城市交通干线中，为便于行人过街，往往在相邻上下游交叉口之间设置人行横道斑马线。但现有的路段行人过街信号往往没有和上下游相邻交叉口的信号进行有效协调控制，使得城市交通干线的车流时走时停，通行不畅，降低了交通驾驶的舒适性，当协调干线中某一交叉口车流因行人过街影响未能在绿波带宽内通过时，下一周期车流将继续受到影响而使得干线协调控制效果甚微；同时行人在等待过斑马线通行信号时，无法预知等待时间，往往造成闯红灯现象，存在交通安全隐患。因此城市交叉口和路段行人过街信号控制是否相协调将直接影响城市交通干线乃至整个路网的运行效果。
现有中国专利文献CN101702263A公开了一种人行横道信号灯绿波自适应控制系统及方法，该系统采用在道路上设置多个被检测区域检测车辆的存在状况，从而来控制人行横道信号灯，自动适应交通流量的变化，保证了路段行人的安全过街。但采用该技术，由于视频采集的检测区间有限，对于较长的干线路段，行人过街信号和干线车流协调控制效果往往达不到预期效果，因此很难在实际工作中开展推广应用。专利文献CN103065476A公开了一种基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法，该方法根据上游交叉口车流抵达路段行人过街处运行时间及协调相位放行时间，来判断响应行人安全过街触发请求时刻，同时增设了行人放行警戒时间和最大忍耐时间，保证路段行人安全过街。但该技术只适用于上下游单向绿波协调路段，未考虑到双向绿波协调路段行人过街信号相位请求。此外，未设置行人过街等待和通行时间提醒装置而导致行人强制闯红灯，从而产生安全隐患。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统及方法，能够保证路段行人过街得到及时响应、并确保相邻上下游信号交叉口干线协调效果，同时还可以供行人过街等待通行倒计时提醒，辅助行人安全过街，减少对干线协调控制效果的影响。
其技术方案是这样的：一种基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统，其包括：
行人过街信号触发装置，设置于路段行人过街斑马线路侧；
信号机控制子系统，所述信号机控制子系统与所述行人过街信号触发装置通讯连接；
其特征在于：还包括与所述信号机控制子系统通讯连接的：中心优化控制子系统和信号倒计时设备，所述信号倒计时设备设置于路段行人过街斑马线路侧；
所述行人过街信号触发装置用于触发行人过街请求信号，并将行人过街信号发送至所述信号机控制子系统，所述信号机控制子系统将行人过街信号送至所述中心优化控制子系统；
所述中心优化控制子系统根据路况信息判断是否执行行人过街信号，若执行行人过街信号则实时生成行人过街信号配时方案信息和倒计时信息，并将行人过街信号配时方案信息和倒计时信息发送给所述信号机控制子系统，所述倒计时信息包括行人过街信号等待时间的倒计时信息和行人过街信号剩余时间的倒计时信息；
所述信号机控制子系统根据行人过街信号配时方案信息控制信号灯的亮灭及灯色转换，并将倒计时信息转发至所述信号倒计时设备显示；
所述信号倒计时设备接受来自所述中心优化控制子系统下发并由所述信号机控制子系统转发的倒计时信息，并根据倒计时信息开启所述倒计时设备进行每秒倒计时。
进一步的，所述信号机控制子系统设置于交叉口信号机中，所述中心优化控制子系统设置于交通指挥中心。
进一步的，所述路况信息包括行人请求过街信号触发时刻和上下游交叉口交通信号运行信息、上下游交叉口和行人过街拓扑结构、上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数。
进一步的，所述中心优化控制子系统包括通讯连接的数据交互控制单元和行人过街协调控制单元，所述数据交互控制单元用于实时接收行人过街请求触发信号、上下游交叉口交通信号运行信息，并发送行人过街信号配时方案信息、倒计时信息至所述信号机控制子系统；
所述行人过街协调控制单元包括：
协调参数配置模块，用于配置上下游交叉口和行人过街拓扑结构，所述上下游交叉口和行人过街拓扑结构包括上下游交叉口与行人过街交叉口的距离、路段行人斑马线长度、机动车行驶速度及行人过街步速；
信号配时参数模块，用于设置上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数，所述上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数包括公共周期、协调相位差、协调相位时长；
行人过街信号优化处理模块，根据行人请求过街信号触发时刻和上下游交叉口交通信号运行信息，生成行人过街信号配时方案和倒计时信息，并通过所述数据交互控制单元下发至所述信号机控制子系统执行。
进一步的，所述信号机控制子系统包括通讯连接的：
数据通信单元，所述数据通信单元通过RJ45网络接口和所述中心优化控制子系统的数据交互控制单元通讯连接，用于将交叉口信号机实时运行方案信息上传到中心优化控制子系统，并接收所述中心优化控制子系统下发的行人过街信号配时方案信息和倒计时信息；所述数据通信单元通过RS232/RS485串口和所述行人过街信号触发装置连接，用于接收行人过街请求信号，并将该信息转发至所述中心优化控制子系统；所述数据通信单元通过RS232/RS485串口和所述倒计时设备连接，并将所述中心优化控制子系统下发给所述信号机控制子系统的倒计时信息转发至所述倒计时设备显示。
信号配时方案执行单元，用于执行所述中心优化控制子系统下发的行人过街信号配时方案，并根据行人过街信号配时方案控制行人过街路口交通信号灯的亮灭及灯色转换。
一种基于上述的相邻上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：在所述行人过街协调控制单元的协调参数配置模块中输入上下游交叉口和行人过街拓扑结构，所述上下游交叉口和行人过街拓扑结构包括上下游交叉口与行人过街交叉口的距离、路段行人斑马线长度、机动车行驶速度及行人过街步速；
步骤S2：在所述行人过街协调控制单元的信号配时参数模块设置上下游交叉口、路段行人过街路口信号控制机特征参数，所述上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数包括公共周期、协调相位差、协调相位时长信息；
步骤S3：所述中心优化控制子系统的行人过街信号优化处理模块，根据行人请求过街信号触发时刻和上下游交叉口交通信号运行信息，并结合步骤S1中的协调参数和步骤S2中的信号配时参数，实时生成行人过街信号配时方案和倒计时信息；
步骤S4：所述中心优化控制子系统通过所述数据交互控制单元和所述交叉口信号机控制子系统的数据通信单元建立连接，并将行人过街信号配时方案和倒计时信息发送至所述信号机控制子系统；
步骤S5：所述信号机控制子系统的信号配时方案执行单元运行行人过街信号配时方案，并驱动路口信号灯的亮灭及灯色转换；同时所述信号机控制子系统的数据通信单元将倒计时信息发送至倒计时设备，所述倒计时设备开启倒计时，当倒计时为0时，关闭倒计时设备。
进一步的，当前放行相位为行人过街放行相位时，开启绿灯倒计时，用于行人过街信号剩余时间的倒计时；反之，开启红灯倒计时，用于行人过街信号等待时间的倒计时。
进一步的，所述步骤S3的详细步骤为：
假设交通干线中I0、I1分别为相邻上下游交叉口，IP为行人过街交叉口，协调参数包括：上下游交叉口距离行人过街交叉口IP的距离分别为S0、S1，机动车行驶速度分别V0、V1，行人过街路宽即路段行人斑马线长度为SP，行人过街步速为VP；
信号配时参数包括：协调公共周期为C0，以I0交叉口为基准路口，其相位差为0，I1交叉口相位差为O1，I0交叉口的协调相位时长为P0，I1交叉口的协调相位时长为P1；行人过街信号触发装置在基准I0协调相位启动后Tb时刻触发；
步骤1：计算上下游交叉口车流到达路段行人过街交叉口的时间，I0交叉口的车流到达路段行人过街路口的时间T0＝S0/V0，I1交叉口的车流到达路段行人过街路口的时间T1＝S1/V1；
步骤2：计算行人通过路段过街斑马线需要的时长，行人通过交叉口的时间TP＝SP/VP；
步骤3：计算上下游交叉口协调方向车流通过行人过街交叉口的时间区间，I0交叉口协调相位持续时长为P0，则在[T0,T0+P0]时段内上游交叉口协调车流通过行人过街交叉口；I1交叉口协调相位持续时长为P1，则在[T1+O1,T1+O1+P1]时段内下游交叉口协调车流通过行人过街交叉口；
其中，当[T1+O1,T1+O1+P1]区间范围超过周期C0时，将延续到下一个周期，此时在同一个周期内协调车流通过行人过街交叉口包括两个时间区间，分别为[T1+O1,C0]及[0,(T1+O1+P1)mod C0]，mod为取模运算；
步骤4：判断行人触发时刻是否处于上下游机动车流通行区间内，在一个周期范围内，行人触发时刻主要在以下几个区间：
当行人触发时刻处于上下游机动车流通行区间内，即Tb∈[T0,T0+P0]或Tb∈[T1+O1,T1+O1+P1](Tb∈[T1+O1,C0]及Tb∈[0,(T1+O1+P1)mod C0])区间时，等待下一个空档区间，空档时段持续时长Tg计算公式如下：
否则，空档时段持续时长Tg，计算公式如下：
步骤5：判断空档时段是否满足行人通过斑马线，如果空档时段持续时长Tg＞Tp，则满足行人安全过街，此时生成行人过街配时方案，否则继续等待下一个空档时段Tg；
步骤6：计算倒计时信息，当行人过街请求触发时当前为行人过街配时方案，则绿灯倒计时计算公式如下：
否则红灯倒计时计算公式如下：
进一步的，当信号机控制子系统执行行人过街相位时，再次触发行人过街请求信号无效。
本发明与现有技术相比，具体如下优点和效果：
1、考虑了双向绿波协调路段行人过街信号相位请求，保证上下游双向绿波协调效果的同时，确保行人过街的安全可靠、请求的及时响应。
2、针对行人过街的忍耐时间，设置行人过街等待倒计时和行人过街信号倒计时，可防止行人因无法预知行人相位开启时间而误闯红灯，导致绿波失效，既提高了交叉口行人过街的安全，又保证了上下游车辆协调效果不被破坏。
3、无需信号机之间的横向互联，利用现有网络架构，简化信号机操作逻辑，有利于系统资源复用和前端信号机的稳定、功能的统一。
4、本发明能够提高协调干线的智能化控制水平及行人过街安全性，对城市交通有序、畅通起到积极作用。
附图说明
图1为本发明的一种基于相邻上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统的拓扑结构图；
图2为本发明的一种基于相邻上下游信号交叉口协调的路段行人过街控制系统的行人过街协调控制单元的拓扑结构图；
图3为本发明的中心优化控制子系统的行人过街信号优化流程图；
图4为本发明的行人过街路网拓扑结构示意图；
图5为本发明的基于上下游信号交叉口协调的路段行人过街绿波带示意图。
具体实施方式
见图1、2，本发明的一种基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统，其包括：
行人过街信号触发装置1，设置于路段行人过街斑马线路侧；
信号机控制子系统2，信号机控制子系统2设置于交叉口信号机中，信号机控制子系统2与行人过街信号触发装置1通讯连接；
还包括与信号机控制子系统2通讯连接的：中心优化控制子系统3和信号倒计时设备4，中心优化控制子系统3设置于交通指挥中心，信号倒计时设备4设置于路段行人过街斑马线路侧；
行人过街信号触发装置1用于触发行人过街请求信号，并将行人过街信号发送至信号机控制子系统2，信号机控制子系统2将行人过街信号送至中心优化控制子系统3；
中心优化控制子系统3根据行人请求过街信号触发时刻和上下游交叉口交通信号运行信息、上下游交叉口和行人过街拓扑结构、上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数判断是否执行行人过街信号，若执行行人过街信号则实时生成行人过街信号配时方案信息和倒计时信息，并将行人过街信号配时方案信息和倒计时信息发送给信号机控制子系统2，倒计时信息包括行人过街信号等待时间的倒计时信息和行人过街信号剩余时间的倒计时信息；
信号机控制子系统2根据行人过街信号配时方案信息控制信号灯的亮灭及灯色转换，并将倒计时信息转发至信号倒计时设备4显示；
信号倒计时设备4接受来自中心优化控制子系统3下发并由信号机控制子系统2转发的倒计时信息，并根据倒计时信息开启倒计时设备进行每秒倒计时。
其中，中心优化控制子系统3包括通讯连接的数据交互控制单元31和行人过街协调控制单元32，数据交互控制单元31用于实时接收行人过街请求触发信号、上下游交叉口交通信号运行信息，并发送行人过街信号配时方案信息、倒计时信息至信号机控制子系统2；
行人过街协调控制单元32包括：
协调参数配置模块321，用于配置上下游交叉口和行人过街拓扑结构，上下游交叉口和行人过街拓扑结构包括上下游交叉口与行人过街交叉口的距离、路段行人斑马线长度、机动车行驶速度及行人过街步速；
信号配时参数模块322，用于设置上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数，上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数包括公共周期、协调相位差、协调相位时长；
行人过街信号优化处理模块323，根据行人请求过街信号触发时刻和上下游交叉口交通信号运行信息，生成行人过街信号配时方案和倒计时信息，并通过数据交互控制单元31下发至信号机控制子系统2执行。
其中，信号机控制子系统2包括通讯连接的：
数据通信单元21，数据通信单元通过RJ45网络接口和中心优化控制子系统的数据交互控制单元31通讯连接，用于将交叉口信号机实时运行方案信息上传到中心优化控制子系统，并接收中心优化控制子系统3下发的行人过街信号配时方案信息和倒计时信息；数据通信单元21通过RS232/RS485串口和行人过街信号触发装置1连接，用于接收行人过街请求信号，并将该信息转发至中心优化控制子系统3；数据通信单元21通过RS232/RS485串口和倒计时设备4连接，并将中心优化控制子系统3下发给信号机控制子系统2的倒计时信息转发至倒计时设备4显示。
信号配时方案执行单元22，用于执行中心优化控制子系统3下发的行人过街信号配时方案，并根据行人过街信号配时方案控制行人过街路口交通信号灯的亮灭及灯色转换。
见图3，4、5，一种基于上述的相邻上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：在行人过街协调控制单元的协调参数配置模块中输入上下游交叉口和行人过街拓扑结构，上下游交叉口和行人过街拓扑结构包括上下游交叉口与行人过街交叉口的距离、路段行人斑马线长度、机动车行驶速度及行人过街步速；
步骤S2：在行人过街协调控制单元的信号配时参数模块设置上下游交叉口、路段行人过街路口信号控制机特征参数，上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数包括公共周期、协调相位差、协调相位时长信息；
步骤S3：中心优化控制子系统的行人过街信号优化处理模块323，根据行人请求过街信号触发时刻和上下游交叉口交通信号运行信息，并结合步骤S1中的协调参数和步骤S2中的信号配时参数，实时生成行人过街信号配时方案和倒计时信息；
步骤S4：中心优化控制子系统通过数据交互控制单元和交叉口信号机控制子系统的数据通信单元建立连接，并将行人过街信号配时方案和倒计时信息发送至信号机控制子系统；
步骤S5：信号机控制子系统的信号配时方案执行单元22运行行人过街信号配时方案，并驱动路口信号灯的亮灭及灯色转换；同时信号机控制子系统的数据通信单元21将倒计时信息发送至倒计时设备4，倒计时设备开启倒计时，当倒计时为0时，关闭倒计时设备。
其中，当前放行相位为行人过街放行相位时，开启绿灯倒计时，用于行人过街信号剩余时间的倒计时，反之，开启红灯倒计时，用于行人过街信号等待时间的倒计时。
其中，步骤S3的详细步骤为：
假设交通干线中I0、I1分别为相邻上下游交叉口，IP为行人过街交叉口，协调参数包括：上下游交叉口距离行人过街交叉口IP的距离分别为S0、S1，机动车行驶速度分别V0、V1，行人过街路宽即路段行人斑马线长度为SP，行人过街步速为VP；
信号配时参数包括：协调公共周期为C0，以I0交叉口为基准路口，其相位差为0，I1交叉口相位差为O1，I0交叉口的协调相位时长为P0，I1交叉口的协调相位时长为P1；行人过街信号触发装置在基准I0协调相位启动后Tb时刻触发；
步骤1：计算上下游交叉口车流到达路段行人过街交叉口的时间，I0交叉口的车流到达路段行人过街路口的时间T0＝S0/V0，I1交叉口的车流到达路段行人过街路口的时间T1＝S1/V1；
步骤2：计算行人通过路段过街斑马线需要的时长，行人通过交叉口的时间TP＝SP/VP；
步骤3：计算上下游交叉口协调方向车流通过行人过街交叉口的时间区间，I0交叉口协调相位持续时长为P0，则在[T0,T0+P0]时段内上游交叉口协调车流通过行人过街交叉口；I1交叉口协调相位持续时长为P1，则在[T1+O1,T1+O1+P1]时段内下游交叉口协调车流通过行人过街交叉口；
其中，当[T1+O1,T1+O1+P1]区间范围超过周期C0时，将延续到下一个周期，此时在同一个周期内协调车流通过行人过街交叉口包括两个时间区间，分别为[T1+O1,C0]及[0,(T1+O1+P1)mod C0]，mod为取模运算；
步骤4：判断行人触发时刻是否处于上下游机动车流通行区间内，在一个周期范围内，行人触发时刻主要在以下几个区间：
当行人触发时刻处于上下游机动车流通行区间内，即Tb∈[T0,T0+P0]或Tb∈[T1+O1,T1+O1+P1](Tb∈[T1+O1,C0]及Tb∈[0,(T1+O1+P1)mod C0])区间时，等待下一个空档区间，空档时段持续时长Tg计算公式如下：
否则，空档时段持续时长Tg，计算公式如下：
步骤5：判断空档时段是否满足行人通过斑马线，如果空档时段持续时长Tg＞Tp，则满足行人安全过街，此时生成行人过街配时方案，否则继续等待下一个空档时段Tg；
步骤6：计算倒计时信息，当行人过街请求触发时当前为行人过街配时方案，则绿灯倒计时计算公式如下：
否则红灯倒计时计算公式如下：
其中，当信号机控制子系统执行行人过街相位时，再次触发行人过街请求信号无效。
以下给出具体应用场景对本发明的一种基于上述的相邻上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统的控制方法进行具体描述：
上下游交叉口距离行人过街交叉口IP的距离分别为S0＝300m，S1＝450m，路段车辆行驶速度分别V0＝V1＝45km/h＝12.5m/s，协调公共周期C0为120s，I1交叉口相位差O1为60s，I0交叉口的协调相位时长P0为40s，I1交叉口的协调相位时长P1为35s。假设行人过街信号触发装置在I0交叉口协调相位开始10s时触发。
则计算步骤如下：
(1)计算上下游交叉口车流到达路段行人过街交叉口的时间，上游交叉口I0的车流到达路段行人过街交叉口的时间T0＝S0/V0＝300/12.5＝24s；下游交叉口到达路段行人过街交叉口的时间T1＝S1/V1＝450/12.5＝36s。
(2)计算行人通过路段过街斑马线需要的时长，行人通过路段斑马线的时间Tp＝SP/VP＝24/1.2＝20s。
(3)计算上下游交叉口协调方向车流通过行人过街交叉口的时间区间，上游交叉口通过行人过街交叉口的时间区间为[T0,T0+P0]＝[24,64]；下游交叉口通过行人过街交叉口的时间区间为[T1+O1,T1+O1+P1]＝[96，131]，由于下游交叉口通过行人过街交叉口的时间区间超过公共周期C0为120s，因此，在同一个周期内分为两个区间，即[96，120]和[0，11]。
(4)判断行人过街信号触发装置触发时刻是否处于上下游机动车流通行区间内，由于行人过街信号触发装置在I0交叉口协调相位开始10s时触发，在上下游机动车流通行区间[0,(T1+O1+P1)mod C0]即[0,11]内，因此继续放行干道相位，等待下一个空档区间即[(T1+O1+P1)mod C0,T0]。
(5)判断空档时段是否满足行人通过斑马线，Tg＝T0-(T1+O1+P1)mod C0＝24-11＝13s＜TP，不满足行人安全过街；再次等待下一个空档区间，其持续时长Tg＝T1+O1-(T0+P0)＝96-64＝32s＞TP，满足行人过街安全通行。
(6)计算倒计时信息，当行人过街信号触发装置在I0交叉口协调相位开始10s时触发时，依据上述步骤判断，开启红灯倒计时，红灯倒计时长为Tdr＝T0+P0-Tb＝64-10＝50s；当红灯倒计时结束后，执行行人过街配时方案，此时发送绿灯倒计时Tdg＝T1+O1-(T0+P0)＝96-64＝32s。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统，其包括：
行人过街信号触发装置，设置于路段行人过街斑马线路侧；
信号机控制子系统，所述信号机控制子系统与所述行人过街信号触发装置通讯连接；
其特征在于，还包括与所述信号机控制子系统通讯连接的：中心优化控制子系统和信号倒计时设备，所述信号倒计时设备设置于路段行人过街斑马线路侧；
所述行人过街信号触发装置用于触发行人过街请求信号，并将行人过街信号发送至所述信号机控制子系统，所述信号机控制子系统将行人过街信号送至所述中心优化控制子系统；
所述中心优化控制子系统根据路况信息判断是否执行行人过街信号，若执行行人过街信号则实时生成行人过街信号配时方案信息和倒计时信息，并将行人过街信号配时方案信息和倒计时信息发送给所述信号机控制子系统，所述倒计时信息包括行人过街信号等待时间的倒计时信息和行人过街信号剩余时间的倒计时信息；
所述信号机控制子系统根据行人过街信号配时方案信息控制信号灯的亮灭及灯色转换，并将倒计时信息转发至所述信号倒计时设备显示；
所述信号倒计时设备接受来自所述中心优化控制子系统下发并由所述信号机控制子系统转发的倒计时信息，并根据倒计时信息开启所述倒计时设备进行每秒倒计时。
2.根据权利要求1所述的基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统，其特征在于：所述信号机控制子系统设置于交叉口信号机中，所述中心优化控制子系统设置于交通指挥中心。
3.根据权利要求1所述的基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统，其特征在于：所述路况信息包括行人请求过街信号触发时刻和上下游交叉口交通信号运行信息、上下游交叉口和行人过街拓扑结构、上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数。
4.根据权利要求3所述的基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统，其特征在于：所述中心优化控制子系统包括通讯连接的数据交互控制单元和行人过街协调控制单元，所述数据交互控制单元用于实时接收行人过街请求触发信号、上下游交叉口交通信号运行信息，并发送行人过街信号配时方案信息、倒计时信息至所述信号机控制子系统；
所述行人过街协调控制单元包括：
协调参数配置模块，用于配置上下游交叉口和行人过街拓扑结构，所述上下游交叉口和行人过街拓扑结构包括上下游交叉口与行人过街交叉口的距离、路段行人斑马线长度、机动车行驶速度及行人过街步速；
信号配时参数模块，用于设置上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数，所述上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数包括公共周期、协调相位差、协调相位时长；
行人过街信号优化处理模块，根据行人请求过街信号触发时刻和上下游交叉口交通信号运行信息，生成行人过街信号配时方案和倒计时信息，并通过所述数据交互控制单元下发至所述信号机控制子系统执行。
5.根据权利要求4所述的基于上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统，其特征在于：所述信号机控制子系统包括通讯连接的：
数据通信单元，所述数据通信单元通过RJ45网络接口和所述中心优化控制子系统的数据交互控制单元通讯连接，用于将交叉口信号机实时运行方案信息上传到中心优化控制子系统，并接收所述中心优化控制子系统下发的行人过街信号配时方案信息和倒计时信息；所述数据通信单元通过RS232/RS485串口和所述行人过街信号触发装置连接，用于接收行人过街请求信号，并将该信息转发至所述中心优化控制子系统；所述数据通信单元通过RS232/RS485串口和所述倒计时设备连接，并将所述中心优化控制子系统下发给所述信号机控制子系统的倒计时信息转发至所述倒计时设备显示；
信号配时方案执行单元，用于执行所述中心优化控制子系统下发的行人过街信号配时方案，并根据行人过街信号配时方案控制行人过街路口交通信号灯的亮灭及灯色转换。
6.基于权利要求5所述的相邻上下游信号交叉口协调的行人过街控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：在所述行人过街协调控制单元的协调参数配置模块中输入上下游交叉口和行人过街拓扑结构，所述上下游交叉口和行人过街拓扑结构包括上下游交叉口与行人过街交叉口的距离、路段行人斑马线长度、机动车行驶速度及行人过街步速；
步骤S2：在所述行人过街协调控制单元的信号配时参数模块设置上下游交叉口、路段行人过街路口信号控制机特征参数，所述上下游交叉口信号机特征参数、路段行人过街路口信号机特征参数包括公共周期、协调相位差、协调相位时长信息；
步骤S3：所述中心优化控制子系统的行人过街信号优化处理模块，根据行人请求过街信号触发时刻和上下游交叉口交通信号运行信息，并结合步骤S1中的协调参数和步骤S2中的信号配时参数，实时生成行人过街信号配时方案和倒计时信息；
步骤S4：所述中心优化控制子系统通过所述数据交互控制单元和所述交叉口信号机控制子系统的数据通信单元建立连接，并将行人过街信号配时方案和倒计时信息发送至所述信号机控制子系统；
步骤S5：所述信号机控制子系统的信号配时方案执行单元运行行人过街信号配时方案，并驱动路口信号灯的亮灭及灯色转换；同时所述信号机控制子系统的数据通信单元将倒计时信息发送至倒计时设备，所述倒计时设备开启倒计时，当倒计时为0时，关闭倒计时设备。
7.基于权利要求6所述的相邻上下游信号交叉口协调的行人过街控制方法，其特征在于：当前放行相位为行人过街放行相位时，开启绿灯倒计时，用于行人过街信号剩余时间的倒计时；反之，开启红灯倒计时，用于行人过街信号等待时间的倒计时。
8.基于权利要求7所述的相邻上下游信号交叉口协调的行人过街控制方法，其特征在于：所述步骤S3的详细步骤如下：
假设交通干线中I0、I1分别为相邻上下游交叉口，IP为行人过街交叉口，协调参数包括：上下游交叉口距离行人过街交叉口IP的距离分别为S0、S1，机动车行驶速度分别V0、V1，行人过街路宽即路段行人斑马线长度为SP，行人过街步速为VP；
信号配时参数包括：协调公共周期为C0，以I0交叉口为基准路口，其相位差为0，I1交叉口相位差为O1，I0交叉口的协调相位时长为P0，I1交叉口的协调相位时长为P1；行人过街信号触发装置在基准I0协调相位启动后Tb时刻触发；
步骤1：计算上下游交叉口车流到达路段行人过街交叉口的时间，I0交叉口的车流到达路段行人过街路口的时间T0＝S0/V0，I1交叉口的车流到达路段行人过街路口的时间T1＝S1/V1；
步骤2：计算行人通过路段过街斑马线需要的时长，行人通过交叉口的时间TP＝SP/VP；
步骤3：计算上下游交叉口协调方向车流通过行人过街交叉口的时间区间，I0交叉口协调相位持续时长为P0，则在[T0,T0+P0]时段内上游交叉口协调车流通过行人过街交叉口；I1交叉口协调相位持续时长为P1，则在[T1+O1,T1+O1+P1]时段内下游交叉口协调车流通过行人过街交叉口；
其中，当[T1+O1,T1+O1+P1]区间范围超过周期C0时，将延续到下一个周期，此时在同一个周期内协调车流通过行人过街交叉口包括两个时间区间，分别为[T1+O1,C0]及[0,(T1+O1+P1)modC0]，mod为取模运算；
步骤4：判断行人触发时刻是否处于上下游机动车流通行区间内，在一个周期范围内，行人触发时刻主要在以下几个区间：
当行人触发时刻处于上下游机动车流通行区间内，即Tb∈[T0,T0+P0]或Tb∈[T1+O1,T1+O1+P1](Tb∈[T1+O1,C0]及Tb∈[0,(T1+O1+P1)modC0])区间时，等待下一个空档区间，空档时段持续时长Tg计算公式如下：
否则，空档时段持续时长Tg，计算公式如下：
步骤5：判断空档时段是否满足行人通过斑马线，如果空档时段持续时长Tg＞Tp，则满足行人安全过街，此时生成行人过街配时方案，否则继续等待下一个空档时段Tg；
步骤6：计算倒计时信息，当行人过街请求触发时当前为行人过街配时方案，则绿灯倒计时计算公式如下：
否则红灯倒计时计算公式如下：
9.基于权利要求6所述的相邻上下游信号交叉口协调的行人过街控制方法，其特征在于：当信号机控制子系统执行行人过街相位时，再次触发行人过街请求信号无效。
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