CN110189532B - 一种辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法，包括在信号灯路口设置车辆检测模块和信号灯控制模块，按步骤控制信号灯：检测在本路口中心位置半径R0范围内是否存在特殊车辆，判断距离路口D1长度范围内车辆密度是否超过设定阈值，由特殊车辆的转向灯状态或所处具体车道得到特殊车辆的目标行驶方向，调整该方向交通信号灯为绿灯至特殊车辆离开本路口范围。本发明方法使交通信号灯切换为利于特殊车辆的通行状态，主动为特殊车辆疏导拥堵车流，解决了现在特殊车辆频繁困于复杂交通路况中的情况，为特殊车辆提高了通行效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种交通信号灯控制方法，特别是涉及一种辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法。
背景技术
特殊车辆主要指有特殊通行需求的车辆，例如消防车辆、急救车辆以及在特定情况下具有现有通行权利的车辆。特殊车辆在道路行驶由于具有时间紧迫性所以希望尽快通过各个路口，而各个路口设置交通信号灯容易使特殊车辆需要通行的方向发生车辆排队积压的问题，此时难以保证特殊车辆的通行效率。现有技术中，不乏有对交通信号灯进行动态控制的方法以达到环节路口车辆排队积压问题，例如公开号为CN107016861A的中国专利公开了一种基于深度学习和智能路灯的交通信号灯智能调控系统，其在交通道路路口设置路边单元和智能交通信号灯，其中路边单元包括图像采集模块、车辆检测模块、拥堵判定模块和通信模块；图像采集模块实时采集各个路口方向的道路交通图像并发送给车辆检测模块，获取每个路口方向的车流量，由同时拥堵判定模块结合车流量给出各路口方向的拥堵等级并通过通信模块传输至智能交通信号灯；由智能交通信号灯基于拥堵等级实时调整通行时间并显示。自动判断拥堵情况并对路口各个方向的通信时间进行调整，使交通信号灯更加灵活且智能。但是这类系统并没有针对特殊车辆进行特别优化，即无法保证特殊车辆获得最大的优先通行保障。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法，解决特殊车辆频繁困于复杂交通路况中的情况，为特殊车辆提高通行效率。
本发明技术方案如下：一种辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法，包括在信号灯路口设置车辆检测模块和信号灯控制模块，所述信号灯控制模块按以下步骤控制交通信号灯：
S1、由车辆检测模块检测在本路口中心位置半径R0范围内是否存在特殊车辆，如为否，则持续本步骤，如为是，则进入步骤S2；
S2、判断特殊车辆所处路口的车道数是否为1，如为是，则进入步骤S3A，如为否，则进入步骤S3B；
S3A、由车辆检测模块检测距离路口D1长度范围内的与特殊车辆处于同车道的车辆密度，所述车辆密度超过设定阈值时进入步骤S4A，否则进入步骤S7；
S4A、持续检测特殊车辆的位置直至所述特殊车辆处于距离路口D2长度范围内时进入步骤S5A；
S5A、检测所述特殊车辆的转向灯状态为左转灯亮、右转灯亮还是无转向灯亮，得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6；
S3B、由车辆检测模块检测距离路口D1长度范围内的各行驶方向的车辆密度，所述车辆密度超过设定阈值时，对应的行驶方向车道为拥堵车道，如无拥堵车道则进入步骤S7，否则进入步骤S4B；
S4B、持续检测特殊车辆的位置直至所述特殊车辆处于距离路口D2长度范围内时进入步骤S5B；
S5B、判断所述特殊车辆是否处于S3B判断的拥堵车道，如为否，则进入步骤S7，如为是，则根据所述特殊车辆所处车道得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6；
S6、判断特殊车辆的目标行驶方向对应的交通信号灯是否为绿灯，如为否，则切换为绿灯，进入步骤S7，如为是，则维持绿灯，进入步骤S7；
S7、检测所述特殊车辆是否离开本路口中心位置半径R0范围，如为是，则恢复交通信号灯为正常控制状态，回到步骤S1，如为否，则持续执行本步骤；
其中，R0>D1>D2。
进一步地，所述车辆密度由所述车辆检测模块检测到的距离路口D1长度范围内道路上车辆数量除以距离路口D1长度范围内道路面积得到。
进一步地，所述步骤S5B中判断所述特殊车辆是否处于S3B判断的拥堵车道，如为是，则根据所述特殊车辆所处车道得到特殊车辆的目标行驶方向时，如果特殊车辆所处车道不是左转兼掉头车道则进入步骤S6，如果特殊车辆所处车道为左转兼调头车道则进入步骤S61；
S61、判断左转方向和调头方向交通信号灯是否都为绿灯，如为否，则将不是绿灯的交通信号灯切换为绿灯进入步骤S62，如为是，则维持绿灯，进入步骤S62；
S62、判断所述特殊车辆是否进行调头，如为是，则恢复交通信号灯为正常控制状态，回到步骤S1，如为否，则进入步骤S7。
进一步地，所述步骤S1、由车辆检测模块检测在本路口中心位置半径R0范围内是否存在特殊车辆前先检测前增加步骤S0、判断所述信号灯控制模块是否收到前一路口的移交信号，如为是，则将R0调整为本路口与前一路口的距离的一半且R0<60m时取60m，R0>200m时取200m，进入步骤S1，如为否，则维持R0为初始值，进入步骤S1；所述步骤S5A得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6且同时向所述目标行驶方向的下一个路口的信号灯控制模块发送移交信号；所述S5B得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6且同时向所述目标行驶方向的下一个路口的信号灯控制模块发送移交信号。
进一步地，所述步骤S0判断所述信号灯控制模块是否收到前一路口的移交信号，如为是，则调整R0且动态调整所述特殊车辆的来车方向的交通信号灯维持道路通畅，进入步骤S1。
优选地，所述R0为与本路口最近的路口的距离且R0<60m时取60m，R0>200m时取200m，所述D1为40-50m，所述D2为20-30m。
本发明所提供的技术方案的优点在于：
通过灵活的距离设定改变各个路口的实际检测控制范围，对特殊车辆进行定位及行驶意图判断，结合交通信号灯的控制，可以专门为特殊车辆保持道路通畅，提高其通行效率；采用不同车道的单独判定，可避免因为特殊车辆通行造成的其他各方向交通灯统一变化而造成路口交通混乱的问题；不同的路口间建立联系可进一步减小在特殊车辆达到路口是发生拥堵的问题，为特殊车辆的到来提前做出道路疏通，更进一步提高了特殊车辆的通行效率。
附图说明
图1为路口位置R0、D1和D2的示意图。
图2为实施例1流程示意图。
图3为实施例3流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。
实施例1，本实施例所涉及一种辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法，包括在信号灯路口设置车辆检测模块和信号灯控制模块，其中车辆检测模块主要用于检测路口的车辆数量信息，以及检测特殊车辆的车灯状态，具体可采用热感应点数量采集或者图像识别技术来进行检测。信号灯控制模块主要负责接收车辆检测模块检测的信息、接收来自特殊车辆的自身的GPS信息、接收信号灯信息进行计算判断和控制。特殊车辆的车灯状态也可由特殊车辆直接发送给信号灯控制模块。
为了更好地理解本发明，图1示意了一个路口设定的R0、D1、D2的关系，表示A为特殊车辆。请结合图2所示，信号灯控制模块按以下步骤控制交通信号灯：
S1、由车辆检测模块检测在本路口中心位置半径R0范围内是否存在特殊车辆，如为否，则持续本步骤，如为是，则进入步骤S2；
S2、为了区分具有不同数量及行车方向的行车道路口，进而更好地控制交通信号灯，判断特殊车辆所处路口的车道数是否为1，如为是，则进入步骤S3A，如为否，则进入步骤S3B；
S3A、由车辆检测模块检测距离路口D1长度范围内的与特殊车辆处于同车道的车辆密度，车辆密度超过设定阈值时进入步骤S4A，否则进入步骤S7；车辆密度由车辆检测模块检测到的距离路口D1长度范围内道路上车辆数量除以距离路口D1长度范围内道路面积得到，步骤S3B中车辆密度检测与此相同；
S4A、持续检测特殊车辆的位置直至特殊车辆处于距离路口D2长度范围内时进入步骤S5A；R0>D1>D2，R0为与本路口最近的路口的距离且R0<60m时取60m，R0>200m时取200m，D1取值范围为40-50m，D2取值范围为20-30m。
S5A、检测特殊车辆的转向灯状态为左转灯亮、右转灯亮还是无转向灯亮，得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6；
S3B、由车辆检测模块检测距离路口D1长度范围内的各行驶方向的车辆密度，车辆密度超过设定阈值时，对应的行驶方向车道为拥堵车道，如无拥堵车道则进入步骤S7，否则进入步骤S4B；
S4B、持续检测特殊车辆的位置直至特殊车辆处于距离路口D2长度范围内时进入步骤S5B；
S5B、判断特殊车辆是否处于S3B判断的拥堵车道，如为否，则进入步骤S7，如为是，则根据特殊车辆所处车道得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6；
S6、判断特殊车辆的目标行驶方向对应的交通信号灯是否为绿灯，如为否，则切换为绿灯，进入步骤S7，如为是，则维持绿灯，进入步骤S7；
S7、检测特殊车辆是否离开本路口中心位置半径R0范围，如为是，则恢复交通信号灯为正常控制状态，回到步骤S1，如为否，则持续执行本步骤。
实施例2，采用的信号灯路口设置车辆检测模块和信号灯控制模块同实施例1，不再赘述，信号灯控制模块按以下步骤控制交通信号灯：
S1、由车辆检测模块检测在本路口中心位置半径R0范围内是否存在特殊车辆，如为否，则持续本步骤，如为是，则进入步骤S2；
S2、为了区分具有不同数量及行车方向的行车道路口，进而更好地控制交通信号灯，判断特殊车辆所处路口的车道数是否为1，如为是，则进入步骤S3A，如为否，则进入步骤S3B；
S3A、由车辆检测模块检测距离路口D1长度范围内的与特殊车辆处于同车道的车辆密度，车辆密度超过设定阈值时进入步骤S4A，否则进入步骤S7；车辆密度由车辆检测模块检测到的距离路口D1长度范围内道路上车辆数量除以距离路口D1长度范围内道路面积得到，步骤S3B中车辆密度检测与此相同；
S4A、持续检测特殊车辆的位置直至特殊车辆处于距离路口D2长度范围内时进入步骤S5A；R0>D1>D2，R0为与本路口最近的路口的距离且R0<60m时取60m，R0>200m时取200m，D1取值范围为40-50m，D2取值范围为20-30m。
S5A、检测特殊车辆的转向灯状态为左转灯亮、右转灯亮还是无转向灯亮，得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6；
S3B、由车辆检测模块检测距离路口D1长度范围内的各行驶方向的车辆密度，车辆密度超过设定阈值时，对应的行驶方向车道为拥堵车道，如无拥堵车道则进入步骤S7，否则进入步骤S4B；
S4B、持续检测特殊车辆的位置直至特殊车辆处于距离路口D2长度范围内时进入步骤S5B；
S5B、判断特殊车辆是否处于S3B判断的拥堵车道，如为否，则进入步骤S7，如果特殊车辆所处拥堵车道不是左转兼掉头车道则进入步骤S6，如果特殊车辆所处拥堵车道为左转兼调头车道则进入步骤S61；
S61、判断左转方向和调头方向交通信号灯是否都为绿灯，如为否，则将不是绿灯的交通信号灯切换为绿灯进入步骤S62，如为是，则维持绿灯，进入步骤S62；
S62、判断特殊车辆是否进行调头，如为是，则恢复交通信号灯为正常控制状态，回到步骤S1，如为否，则进入步骤S7；
S6、判断特殊车辆的目标行驶方向对应的交通信号灯是否为绿灯，如为否，则切换为绿灯，进入步骤S7，如为是，则维持绿灯，进入步骤S7；
S7、检测特殊车辆是否离开本路口中心位置半径R0范围，如为是，则恢复交通信号灯为正常控制状态，回到步骤S1，如为否，则持续执行本步骤。
本实施例在实施例1的基础上对特殊车辆所处车道是否包含调头车道以及特殊车辆进行调头驾驶进行判断处理，达到快速调整恢复交通信号灯的目的。
实施例3，采用的信号灯路口设置车辆检测模块和信号灯控制模块同实施例1，不再赘述，请结合图3所示，信号灯控制模块按以下步骤控制交通信号灯：
S0、判断信号灯控制模块是否收到前一路口的移交信号，如为是，则将R0调整为本路口与前一路口的距离的一半且R0<60m时取60m，R0>200m时取200m，进入步骤S1并且按现有技术动态调整(如采用CN107016861A公开的方式)特殊车辆的来车方向的交通信号灯维持道路通畅，如为否，则维持R0为初始值，进入步骤S1；
S1、由车辆检测模块检测在本路口中心位置半径R0范围内是否存在特殊车辆，如为否，则持续本步骤，如为是，则进入步骤S2；
S2、为了区分具有不同数量及行车方向的行车道路口，进而更好地控制交通信号灯，判断特殊车辆所处路口的车道数是否为1，如为是，则进入步骤S3A，如为否，则进入步骤S3B；
S3A、由车辆检测模块检测距离路口D1长度范围内的与特殊车辆处于同车道的车辆密度，车辆密度超过设定阈值时进入步骤S4A，否则进入步骤S7；车辆密度由车辆检测模块检测到的距离路口D1长度范围内道路上车辆数量除以距离路口D1长度范围内道路面积得到，步骤S3B中车辆密度检测与此相同；
S4A、持续检测特殊车辆的位置直至特殊车辆处于距离路口D2长度范围内时进入步骤S5A；R0>D1>D2，R0为与本路口最近的路口的距离且R0<60m时取60m，R0>200m时取200m，D1取值范围为40-50m，D2取值范围为20-30m。
S5A、检测特殊车辆的转向灯状态为左转灯亮、右转灯亮还是无转向灯亮，得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6且同时向目标行驶方向的下一个路口的信号灯控制模块发送移交信号；
S3B、由车辆检测模块检测距离路口D1长度范围内的各行驶方向的车辆密度，车辆密度超过设定阈值时，对应的行驶方向车道为拥堵车道，如无拥堵车道则进入步骤S7，否则进入步骤S4B；
S4B、持续检测特殊车辆的位置直至特殊车辆处于距离路口D2长度范围内时进入步骤S5B；
S5B、判断特殊车辆是否处于S3B判断的拥堵车道，如为否，则进入步骤S7，如为是，则根据特殊车辆所处车道得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6且同时向目标行驶方向的下一个路口的信号灯控制模块发送移交信号；
S6、判断特殊车辆的目标行驶方向对应的交通信号灯是否为绿灯，如为否，则切换为绿灯，进入步骤S7，如为是，则维持绿灯，进入步骤S7；
S7、检测特殊车辆是否离开本路口中心位置半径R0范围，如为是，则恢复交通信号灯为正常控制状态，回到步骤S1，如为否，则持续执行本步骤。
本实施例在实施例1的基础上，利用两个路口间信息的交换来动态的控制R0的值，可使特殊车辆驶入的下一个路口提前对路口交通进行疏导干预，进一步提高通行效率。
Claims (6)
1.一种辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法，其特征在于，包括在信号灯路口设置车辆检测模块和信号灯控制模块，所述信号灯控制模块按以下步骤控制交通信号灯：
S1、由车辆检测模块检测在本路口中心位置半径R0范围内是否存在特殊车辆，如为否，则持续本步骤，如为是，则进入步骤S2；
S2、判断特殊车辆所处路口的车道数是否为1，如为是，则进入步骤S3A，如为否，则进入步骤S3B；
S3A、由车辆检测模块检测距离路口D1长度范围内的与特殊车辆处于同车道的车辆密度，所述车辆密度超过设定阈值时进入步骤S4A，否则进入步骤S7；
S4A、持续检测特殊车辆的位置直至所述特殊车辆处于距离路口D2长度范围内时进入步骤S5A；
S5A、检测所述特殊车辆的转向灯状态为左转灯亮、右转灯亮还是无转向灯亮，得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6；
S3B、由车辆检测模块检测距离路口D1长度范围内的各行驶方向的车辆密度，所述车辆密度超过设定阈值时，对应的行驶方向车道为拥堵车道，如无拥堵车道则进入步骤S7，否则进入步骤S4B；
S4B、持续检测特殊车辆的位置直至所述特殊车辆处于距离路口D2长度范围内时进入步骤S5B；
S5B、判断所述特殊车辆是否处于S3B判断的拥堵车道，如为否，则进入步骤S7，如为是，则根据所述特殊车辆所处车道得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6；
S6、判断特殊车辆的目标行驶方向对应的交通信号灯是否为绿灯，如为否，则切换为绿灯，进入步骤S7，如为是，则维持绿灯，进入步骤S7；
S7、检测所述特殊车辆是否离开本路口中心位置半径R0范围，如为是，则恢复交通信号灯为正常控制状态，回到步骤S1，如为否，则持续执行本步骤；
其中，R0>D1>D2。
2.根据权利要求1所述的辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述车辆密度由所述车辆检测模块检测到的距离路口D1长度范围内道路上车辆数量除以距离路口D1长度范围内道路面积得到。
3.根据权利要求1所述的辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述步骤S5B中判断所述特殊车辆是否处于S3B判断的拥堵车道，如为是，则根据所述特殊车辆所处车道得到特殊车辆的目标行驶方向时，如果特殊车辆所处车道不是左转兼掉头车道则进入步骤S6，如果特殊车辆所处车道为左转兼调头车道则进入步骤S61；
S61、判断左转方向和调头方向交通信号灯是否都为绿灯，如为否，则将不是绿灯的交通信号灯切换为绿灯进入步骤S62，如为是，则维持绿灯，进入步骤S62；
S62、判断所述特殊车辆是否进行调头，如为是，则恢复交通信号灯为正常控制状态，回到步骤S1，如为否，则进入步骤S7。
4.根据权利要求1所述的辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述步骤S1、由车辆检测模块检测在本路口中心位置半径R0范围内是否存在特殊车辆前先检测前增加步骤S0、判断所述信号灯控制模块是否收到前一路口的移交信号，如为是，则将R0调整为本路口与前一路口的距离的一半且R0<60m时取60m，R0>200m时取200m，进入步骤S1，如为否，则维持R0为初始值，进入步骤S1；所述步骤S5A得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6且同时向所述目标行驶方向的下一个路口的信号灯控制模块发送移交信号；所述S5B得到特殊车辆的目标行驶方向，进入步骤S6且同时向所述目标行驶方向的下一个路口的信号灯控制模块发送移交信号。
5.根据权利要求4所述的辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述步骤S0判断所述信号灯控制模块是否收到前一路口的移交信号，如为是，则调整R0且动态调整所述特殊车辆的来车方向的交通信号灯维持道路通畅，进入步骤S1。
6.根据权利要求1所述的辅助特殊车辆通行的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述R0为与本路口最近的路口的距离且R0<60m时取60m，R0>200m时取200m，所述D1为40-50m，所述D2为20-30m。
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| 基于车路协同的特种车辆辅助驾驶系统;宁志猛;范永强;周明;郭志鹏;;工业控制计算机(第10期) * |
| 特种车辆绿灯畅行系统;田芳;王强;;黑龙江工程学院学报(自然科学版)(第02期) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110189532A (zh) | 2019-08-30 |
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Legal Events
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