CN109300318A - 交通灯控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种交通灯控制方法，包括以下步骤：以控制单元对检测结果做出判断：当检测出的人车流量值为零且检测出的等候中的人车数量大于零时，执行步骤S107；S107：将当前的通行方向的绿灯切换为红灯，禁行方向的红灯切换为绿灯；S108：按规定的延迟时间，保持当前的交通灯指示。可通过实时监测和预测车辆与行人状况来控制路口交通灯信号时间，提高交通道路的车辆和行人通行效率，从而能有效地缓解城市交通拥堵。

Description

交通灯控制方法
技术领域
本发明涉及交通控制及信息技术领域，尤其涉及一种交通灯方法。
背景技术
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，近十年来，最明显的是私家车拥有量的暴增，导致城市交通系统拥塞，对城市道路和交通控制系统都提出了严峻挑战。事实上，在城市里的不同路段、不同方向、不同时间的车流量、人流量差异都比较大，常常在路口出现一个方向交通拥堵，另一个方向没有车辆与人流的情况。
在现有的交通灯控制系统中，红绿灯信号的时间配比相对比较固定，无法根据实际路况动态调整红绿灯信号时长，使城市道路交通网络运行效率低下。其中一种场景；如在十字路口，通常一条路的车辆和人非常多，却处在红灯信号等待状态，而同时另一条路的车辆和人非常少，却处在绿灯信号通行状态。另一种场景：交通灯控制系统不能预测车流量，相邻路口间没有协同，基本是以单一路口主动检测车流量，不能提前对路况做出预判以及下一步采取的控制方法。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种交通灯控制方法，在包括通行道路判别器、道路流量检测器、路口检测器、控制单元和交通灯组的交通灯控制系统中进行交通灯的显示控制，其包括以下步骤：
S101：以通行道路判别器实时判断交通灯显示为绿灯的通行方向道路；
S102：以道路流量检测器实时检测绿灯通行方向道路的人车流量值；
S103：路口检测器实时测得在红灯禁行方向的道路路口处等候中的人车数量；
S104：以控制单元对检测结果做出判断：当步骤S102检测出的人车流量值为零且步骤S103检测出的等候中的人车数量大于零时，执行步骤S107；否则执行步骤S105；
S105：以控制单元对检测结果做出判断：当步骤S102检测出的人车流量值大于零且步骤S103检测出的等候中的人车数量为零时，执行步骤S108；否则执行步骤S106；
S106：按照设定的显示时长显示当前的交通灯后，切换交通灯的显示，回到步骤S101；
S107：将当前的通行方向的绿灯切换为红灯，禁行方向的红灯切换为绿灯，回到步骤S101；
S108：按规定的延迟时间，保持当前的交通灯指示，回到步骤S101。
优选地，在步骤S104和步骤S105中，根据当前交通灯位置与相应方向道路前方的相邻下一交通灯位置的距离设定通行时间，把当前交通灯位置的等候中的人车数量大于零或者人车流量值大于零的信息，作为所述相应方向道路前方的相邻下一交通灯位置经过设定通行时间后的时刻将发生的人车流量预判，在经过设定通行时间后的时刻，当相应方向道路前方的相邻下一交通灯位置的不同方向人车数量或者流量为零时，提前将所述相应方向道路前方的相邻下一交通灯位置的同方向交通灯控制显示为绿色通行状态；当相应方向道路前方的相邻下一交通灯位置的不同方向人车数量或者流量也大于零时，所述相邻下一交通灯位置执行步骤S106。
优选地，在步骤S102和步骤S103中，当检测到当前交通灯位置有优先通行车辆时，根据优先通行车辆行驶方向，判断优先通行车辆将要到达的下一个交通灯位置，提前给所述通行车辆行驶方向的下一个交通灯位置的同方向交通灯发出显示绿灯通行信号，待所述下一个交通灯位置检测到优先通行车辆通过后，所述下一个交通灯位置的交通灯恢复到前述的控制方式。优先通行车辆包括救火车、救护车等各种具有优先通行权的车辆。
根据本发明的交通灯控制方法，可通过实时监测和预测车辆与行人状况来控制路口交通灯信号时间，提高交通道路的车辆和行人通行效率，从而能有效地缓解城市交通拥堵。
附图说明
图1为交通灯控制控制系统示意图；
图2为交通灯控制方法流程图；
图3为基于摄像头的交通灯控制控制系统示意图；
图4为交通灯控制系统的集中式架构示意图；
图5为交通灯控制系统的分布式架构示意图；
图6为交通灯控制系统的混合式架构示意图。
图中：100-通行道路判别器，200-道路流量检测器，300-路口检测器，400-控制单元，500-交通灯组，501-交通灯一，502-交通灯二，508-交通灯八，600-操作维护单元。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图和具体实施例对本发明的交通灯控制方法和系统做进一步详细描述，但不作为本发明的限定。
图1所示的交通灯控制系统实施例，包括控制单元400及与所述控制单元400连接的通行道路判别器100、道路流量检测器200、路口检测器300和交通灯组500，交通灯组500可包含多个交通灯，通行道路判别器100实时判断交通灯显示为绿灯的通行方向道路，道路流量检测器200实时检测绿灯通行方向道路的人车流量值，路口检测器300实时测得在红灯禁行方向的道路路口处等候中的人车数量，通行道路判别器100、道路流量检测器200和路口检测器300所检测出的信息传输给所述控制单元400，所述控制单元400判别所述人车流量值和等候中的人车数量：当所述人车流量值为零且等候中的人车数量大于零时，把当前的通行方向的绿灯切换为红灯，禁行方向的红灯切换为绿灯；当所述人车流量值大于零且等候中的人车数量为零时，按规定的延迟时间保持当前显示的交通灯指示；否则按照设定显示时长显示当前的交通灯后，切换交通灯的显示。
图2所示的十字交叉路口的交通灯控制方法实施例流程，包括以下步骤：
S101：以通行道路判别器实时判断交通灯显示为绿灯的通行方向道路；
S102：以道路流量检测器实时检测绿灯通行方向道路的人车流量值；
S103：路口检测器实时测得在红灯禁行方向的道路路口处等候中的人车数量；
S104：以控制单元对检测结果做出判断：当步骤S102检测出的人车流量值为零且步骤S103检测出的等候中的人车数量大于零时，执行步骤S107；否则执行步骤S105；
S105：以控制单元对检测结果做出判断：当步骤S102检测出的人车流量值大于零且步骤S103检测出的等候中的人车数量为零时，执行步骤S108；否则执行步骤S106；
S106：按照设定的显示时长显示当前的交通灯后，切换交通灯的显示，回到步骤S101；
S107：将当前的通行方向的绿灯切换为红灯，禁行方向的红灯切换为绿灯，回到步骤S101；
S108：按规定的延迟时间，保持当前的交通灯指示，回到步骤S101。
设置在十字交叉路口的检测器采集的各方向的人车的信息，传送到控制单元，控制单元可以与其他网络连接，把上述信息在网络中共享。
图3所示基于摄像头的交通灯控制系统实施例，包括摄像头、图形图像处理单元、控制单元400、交通灯组500和操作维护单元600；其中摄像头与图形图像处理单元集成，交通灯组500包含8个交通灯，分别为交通灯一501、交通灯二502、…、交通灯八508；摄像头采集路口车辆和行人图像信息，通过图形图像处理单元200输出路口的车辆和行人信息，即路况信息，并发给控制单元400；控制单元400通过路口的交通灯控制方法控制交通灯组的交通灯一501、交通灯二502至交通灯八508的信号时长；操作维护单元600主要功能是配置或者修改控制单元400的主要信息，包括配置本路口的交通灯信号设定交通灯信号控制，如亮灯时长、智能控制方法、相邻路口配置信息、相邻路口通行参考时长、相邻路口间信息控制方法等。
图4所示的交通灯控制系统的集中式架构实施例，所有路口1～N的检测器(图中检测器指通行道路判别器、道路流量检测器和路口检测器，下同)及交通灯都与同一个控制单元信号连接，控制单元集中对各路口的信息进行处理并发出控制指令。
图5所示的交通灯控制系统的分布式架构实施例，交通灯控制系统架构为分布式架构，交通灯控制系统包含多个控制单元和多个操作维护单元，控制单元和操作维护单元一一对应有信息连接，各路口1～N有各自的独立控制单元控制其检测器及交通灯，各控制单元间通过交通专网或者公共通信网络进行路况信息交换和协同。
图6所示的交通灯控制系统的混合式架构实施例，交通灯控制系统架构为混合式架构，交通灯控制系统包含多个控制单元和多个操作维护单元，控制单元和操作维护单元一一对应有信息连接，部分路口1～N采用集中式架构，这些路口的检测器及交通灯都与同一个控制单元信号连接，由同一个控制单元集中对这些路口的信息进行处理并发出指令；另一部分路口(例如路口Z)采用分布式架构，有各自的独立控制单元控制其检测器及交通灯；各控制单元间通过交通专网或者公共通信网络进行路况信息交换和协同，进行路况信息交换，提前做交通控制预案。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种交通灯控制方法，在包括通行道路判别器、道路流量检测器、路口检测器、控制单元和交通灯组的交通灯控制系统中进行交通灯的显示控制，其特征在于，包括以下步骤：
S101：以通行道路判别器实时判断交通灯显示为绿灯的通行方向道路；
S102：以道路流量检测器实时检测绿灯通行方向道路的人车流量值；
S103：路口检测器实时测得在红灯禁行方向的道路路口处等候中的人车数量；
S104：以控制单元对检测结果做出判断：当步骤S102检测出的人车流量值为零且步骤S103检测出的等候中的人车数量大于零时，执行步骤S107；否则执行步骤S105；
S105：以控制单元对检测结果做出判断：当步骤S102检测出的人车流量值大于零且步骤S103检测出的等候中的人车数量为零时，执行步骤S108；否则执行步骤S106；
S106：按照设定的显示时长显示当前的交通灯后，切换交通灯的显示，回到步骤S101；
S107：将当前的通行方向的绿灯切换为红灯，禁行方向的红灯切换为绿灯，回到步骤S101；
S108：按规定的延迟时间，保持当前的交通灯指示，回到步骤S101。
2.根据权利要求1所述的交通灯控制方法，其特征在于：在步骤S104和步骤S105中，根据当前交通灯位置与相应方向道路前方的相邻下一交通灯位置的距离设定通行时间，把当前交通灯位置的等候中的人车数量大于零或者人车流量值大于零的信息，作为所述相应方向道路前方的相邻下一交通灯位置经过设定通行时间后的时刻将发生的人车流量预判，在经过设定通行时间后的时刻，当相应方向道路前方的相邻下一交通灯位置的不同方向人车数量或者流量为零时，提前将所述相应方向道路前方的相邻下一交通灯位置的同方向交通灯控制显示为绿色通行状态；当相应方向道路前方的相邻下一交通灯位置的不同方向人车数量或者流量也大于零时，所述相邻下一交通灯位置执行步骤S106。
3.根据权利要求1或2所述的交通灯控制方法，其特征在于，在步骤S102和步骤S103中，当检测到当前交通灯位置有优先通行车辆时，根据优先通行车辆行驶方向，判断优先通行车辆将要到达的下一个交通灯位置，提前给所述通行车辆行驶方向的下一个交通灯位置的同方向交通灯发出显示绿灯通行信号。
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