CN110580813A - 一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，包括以下步骤：步骤1，在每个信号灯周期内，获取每个信号组中，每条链路的驶入车辆数目与驶离车辆数目；步骤2，在每个信号灯周期结束时，计算每个信号组内，每条链路的利用率；步骤3，在每个信号灯周期结束时，根据步骤2获得的每条链路的利用率，计算平均绿灯利用率、每个信号组的绿灯利用率以及每个信号组的绿灯利用率差别值；步骤4，在每个信号灯周期结束时，根据步骤3获得的每个信号组的绿灯利用率差别值，采用差别值比例反馈，获得下一个信号灯周期内每个信号组的时间长度。本发明的控制方法，可避免多目标优化等方法中的复杂建模问题，便于工程实现。

Description

一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法

技术领域

本发明属于交通信号机控制方法技术领域，特别涉及一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法。

背景技术

交通信号机是城市交通系统的重要组成之一，主要用于城市道路交通信号的控制与管理。现有的交通信号机控制方法有感应控制、自适应感应控制、定周期控制、动态方案选择控制、单点优化控制、无缆线协调控制以及公交优先控制等方式。其中，自适应感应控制利用交通流量的需求变化，自动改变信号灯的显式方式与显式时长，是目前交通信号机控制的主要发展方向。自适应感应控制通过埋设或悬挂在交叉路口的车辆检测器获得车辆信息，然后依据采集到的车辆数据，判断是否延长某信号组的绿灯时间长度。

现有的交通信号机自适应感应控制方法基于优化目标函数的方法，往往需要处理多目标优化问题。然而，多目标优化问题是数学领域的一个技术难题，仅能采用转为为单目标优化问题法、蚁群算法等启发式方法和分层求解法等方法来求解其近似最优解。上述多目标优化求解方法无法保证算法稳定性，近似最优解的偏差程度也无法定量刻画。同时，上述求解方法中均有大量待调节参数，如何确定各方法中参数的选取是限制其实际应用的一大难点。如何利用车辆信息，设计方法简单、便于调节的交通信号机控制具有迫切需求。

综上，亟需一种新的基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的控制方法，计算每个信号组的绿灯利用率与平均绿灯利用率的差别值，利用此差别值的比例反馈来动态调节绿灯时间长度，可避免多目标优化等方法中的复杂建模问题，便于工程实现。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，包括以下步骤：

步骤1，在每个信号灯周期内，获取每个信号组中，每条链路的驶入车辆数目与驶离车辆数目；

步骤2，在每个信号灯周期结束时，计算每个信号组内，每条链路的利用率；

步骤3，在每个信号灯周期结束时，根据步骤2获得的每条链路的利用率，计算平均绿灯利用率、每个信号组的绿灯利用率以及每个信号组的绿灯利用率差别值；

步骤4，在每个信号灯周期结束时，根据步骤3获得的每个信号组的绿灯利用率差别值，采用差别值比例反馈，获得下一个信号灯周期内每个信号组的时间长度。

本发明的进一步改进在于，还包括：步骤5，根据交通信号灯基本约束，修正步骤4获得的下一个信号灯周期内的每个信号组时间长度。

本发明的进一步改进在于，步骤5中，交通信号灯基本约束包括最小绿灯时间、绿灯间隔时间和周期时长。

本发明的进一步改进在于，步骤1中具体包括，利用车辆检测器获得每个信号组中，每条链路的驶入车辆数目与驶离车辆数目。

本发明的进一步改进在于，步骤1中具体包括：信号灯周期计数指标记为i_T，信号组总数记为N_sg，信号组计数指标记为i_sg，链路总数记为N_l，链路计数指标记为i_l；

通过车辆检测器，获得第i_T个信号灯周期内，第i_sg个信号组中第i_l个链路的驶入车辆数目N_in(i_T,i_sg,i_l)与驶离车辆数目N_out(i_T,i_sg,i_l)。

本发明的进一步改进在于，步骤2中具体包括：

在第i_T个信号灯周期结束时，针对第i_sg个信号组，计算第i_l个链路的利用率，计算公式为：

本发明的进一步改进在于，步骤3中具体包括：

在第i_T个信号灯周期结束时，针对第i_sg个信号组，计算绿灯利用率，计算公式为：

计算第i_T个信号灯周期的平均绿灯利用率，计算公式为：

根据第i_T个信号灯周期的平均绿灯利用率与第i_sg个信号组的绿灯利用率，计算第i_sg个信号组的绿灯利用率差别值，计算公式为：

G_Δ(i_T,i_sg)＝G(i_T,i_sg)-G_avg(i_T).。

本发明的进一步改进在于，步骤4中具体包括：

在第i_T个信号灯周期结束时，根据第i_sg个信号组的绿灯利用率差别值，设计获得第i_T+1个信号灯周期内，第i_sg个信号组的时间长度：

其中，k_p∈R为比例反馈系数，T_sg(i_T,i_sg)∈R为第i_T个信号灯周期内，第i_sg个信号组的时间长度，为设计获得的第i_T+1个信号灯周期内第i_sg个信号组的时间长度。

本发明的进一步改进在于，还包括：步骤5，根据交通信号灯基本约束，修正步骤4设计获得的下一个信号灯周期内的每个信号组时间长度，获得修正后的下一个信号灯周期内的每个信号组时间长度；其中，交通信号灯基本约束包括最小绿灯时间、绿灯间隔时间和周期时长；

根据最小绿灯时间T_g,min，获得信号组时间长度的约束下界，表达式为：

T_g,low＝T_g,min.；

由信号组时间长度的约束下界，将信号组计数指标i_sg分至集合Ω_sg,1与集合Ω_sg,2中；其中，集合Ω_sg,1中的指标i_sg满足其信号组时间长度大于等于约束下界，表达式为：

集合Ω_sg,2中的指标i_sg满足其信号组时间长度小于约束下界，表达式为：

将集合Ω_sg,2中的信号组计数指标i_sg所对应的信号组时间长度调整为信号组时长约束下界，表达式为：

T_sg(i_T+1,i_sg)＝T_g,low,i_sg∈Ω_sg,2.；

根据周期时长内的剩余时间、与绿灯间隔时间T_g,gap以及步骤4设计获得的第i_T+1个信号灯周期内的信号组时间长度，计算集合Ω_sg,1中的信号组计数指标i_sg所对应的信号组时间长度，表达式为：

其中，T_tol∈R为一个信号灯周期的时间长度，T_sg(i_T+1,i_sg)∈R为第i_T+1个周期内，第i_sg个信号组的时间长度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明中，利用实时车辆信息，在满足交通信号灯基本约束(可以是信号组顺序、最小绿灯时间、绿灯间隔时间、周期时长等)情况下，提供了一种便于工程实现与调节的交通信号机控制方法，本发明的方法可以自动增加拥堵路段的绿灯时间，从而缓解交通拥堵情况。针对现有的基于多目标优化的信号机控制方法具有建模复杂、求解困难、近似算法求解结果的最优性无法保证等问题。本发明的控制方法中，直接利用实时车辆信息，计算每个信号组的绿灯利用率与平均绿灯利用率的差别值，利用此差别值的比例反馈来动态调节绿灯时间长度，能够避免多目标优化等方法中的复杂建模问题，便于工程实现；另外，本发明中待调节的参数仅为绿灯利用率差别值比例反馈的比例反馈系数，待调节参数少，可避免多参数耦合调节的困难，利于工程调参与运用。

本发明中，考虑了交通信号灯的实际约束，包括信号组顺序、最小绿灯时间、绿灯间隔时间、周期时长等。在交通信号灯的实际约束下，本发明对初步设计的信号组时间长度进行二次修正，使得最终设计值可在工程信号机中直接使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法的流程示意框图；

图2是本发明实施例中，交通路口结构示意图；

图3是本发明实施例中，直行与左转链路驶入车辆流量示意图；

图4是本发明实施例中，固定配时方法下的直行与左转链路实时车辆排队数目示意图；

图5是本发明实施例中，本发明控制方法下的直行与左转链路实时车辆排队数目示意图；

图6是本发明实施例中，本发明控制方法下的信号组时间长度变化示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例。基于本发明公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都应属于本发明保护的范围。

本发明实施例的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，具体包括以下步骤：

步骤1，在每个信号灯周期内，利用车辆检测器，例如环形线圈检测器、普通波频检测器和视频检测器，获得每个信号组中，每条链路的驶入车辆数目与驶离车辆数目。

具体可以是，信号灯周期计数指标记为i_T，信号组总数记为N_sg，信号组计数指标记为i_sg，链路总数记为N_l，链路计数指标记为i_l。通过车辆检测器，获得第i_T个信号灯周期内，第i_sg个信号组中第i_l个链路的驶入车辆数目N_in(i_T,i_sg,i_l)与驶离车辆数目N_out(i_T,i_sg,i_l)。

步骤2，在每个信号灯周期结束时，计算每个信号组内，每条链路的利用率。

具体可以是，在第i_T个信号灯周期结束时，针对第i_sg个信号组，计算第i_l个链路的利用率，计算公式为：

步骤3，在每个信号灯周期结束时，根据每条链路的利用率，计算平均绿灯利用率、每个信号组的绿灯利用率以及每个信号组的绿灯利用率差别值。

具体可以是，在第i_T个信号灯周期结束时，针对第i_sg个信号组，计算绿灯利用率，计算公式为：

计算第i_T个信号灯周期的平均绿灯利用率，计算公式为：

根据第i_T个信号灯周期的平均绿灯利用率与第i_sg个信号组的绿灯利用率，计算第i_sg个信号组的绿灯利用率差别值：

G_Δ(i_T,i_sg)＝G(i_T,i_sg)-G_avg(i_T). (4)

步骤4，在每个信号灯周期结束时，根据每个信号组的绿灯利用率差别值，采用差别值比例反馈，设计获得下一个信号灯周期内，每个信号组的时间长度。

具体可以是，在第i_T个信号灯周期结束时，根据第i_sg个信号组的绿灯利用率差别值，初步设计第i_T+1个信号灯周期内，第i_sg个信号组的时间长度：

其中，k_p∈R为比例反馈系数，T_sg(i_T,i_sg)∈R为第i_T个信号灯周期内，第i_sg个信号组的时间长度，为初步设计的第i_T+1个信号灯周期内，第i_sg个信号组的时间长度。

步骤(五)：根据交通信号灯基本约束，包括最小绿灯时间、绿灯间隔时间和周期时长，修正下一个信号灯周期内的每个信号组时间长度。

根据最小绿灯时间T_g,min，可得信号组时间长度的约束下界：

T_g,low＝T_g,min. (6)

由信号组时间长度的约束下界，将信号组计数指标i_sg分至集合Ω_sg,1与集合Ω_sg,2中，其中集合Ω_sg,1中的指标i_sg满足其信号组时间长度大于等于约束下界：

集合Ω_sg,2中的指标i_sg满足其信号组时间长度小于约束下界：

首先，将集合Ω_sg,2中的信号组计数指标i_sg所对应的信号组时间长度调整为信号组时长约束下界：

T_sg(i_T+1,i_sg)＝T_g,low,i_sg∈Ω_sg,2. (9)

根据周期时长内的剩余时间、与绿灯间隔时间T_g,gap以及初步设计得到的第i_T+1个信号灯周期内的信号组时间长度，计算集合Ω_sg,1中的信号组计数指标i_sg所对应的信号组时间长度：

其中，T_tol∈R为一个信号灯周期的时间长度，T_sg(i_T+1,i_sg)∈R为第i_T+1个周期内，第i_sg个信号组的时间长度。

符号说明

t：信号机控制系统的运行时间，t∈[0,∞)；

Z⁺：所有正整数组合的集合；

R：所有实数组合的集合；

i_T：信号灯周期计数指标，i_T∈Z⁺；

N_sg：信号组总数，N_sg∈Z⁺；

i_sg：信号组计数指标，i_sg∈Z⁺；

N_l：链路总数，N_l∈Z⁺；

i_l：链路计数指标，i_l∈Z⁺。

N_in(i_T,i_sg,i_l)：第i_T个信号灯周期、第i_sg个信号组内，第i_l个链路驶入车辆数目，N_in(i_T,i_sg,i_l)∈Z⁺；

N_out(i_T,i_sg,i_l)：第i_T个信号灯周期、第i_sg个信号组内，第i_l个链路驶离车辆数目，N_out(i_T,i_sg,i_l)∈Z⁺；

E_in(i_T,i_sg,i_l)：第i_T个信号灯周期、第i_sg个信号组内，第i_l个链路的利用率，E_in(i_T,i_sg,i_l)∈R；

G(i_T,i_sg)：第i_T个信号灯周期内，针对第i_sg个信号组的绿灯利用率，G(i_T,i_sg)∈R；

G_avg(i_T)：第i_T个信号灯周期的平均绿灯利用率，G_avg(i_T)∈R；

G_Δ(i_T,i_sg)：第i_T个信号灯周期内，第i_sg个信号组的绿灯利用率差别值，G_Δ(i_T,i_sg)∈R；

T_sg(i_T,i_sg)：第i_T个信号灯周期内，第i_sg个信号组的时间长度，T_sg(i_T,i_sg)∈R；

k_p∈R：绿灯利用率差别值比例反馈系数，k_p∈R；

初步设计的第i_T+1个信号灯周期内，第i_sg个信号组的时间长度，

T_g,min：最小绿灯时间，T_g,min∈R；

T_g,gap：绿灯间隔时间，T_g,gap∈R；

T_g,low：信号组时间长度的约束下界，T_g,low∈R；

Ω_sg,1：信号组时间长度大于等于约束下界的信号组指标集合；

Ω_sg,2：信号组时间长度小于约束下界的信号组指标集合；

T_tol∈R：一个信号灯周期的时间长度，T_tol∈R。

综上所述，本发明解决的技术问题是：利用实时车辆信息，在满足交通信号灯基本约束(信号组顺序、最小绿灯时间、绿灯间隔时间、周期时长等)情况下，设计一种便于工程实现与调节的交通信号机控制方法。现有的基于多目标优化的信号机控制方法具有建模复杂、求解困难、近似算法求解结果的最优性无法保证等问题。本发明直接利用实时车辆信息，计算每个信号组的绿灯利用率与平均绿灯利用率的差别值，利用此差别值的比例反馈来动态调节绿灯时间长度。本发明实施例的优点具体在于：本发明实施例根据实时车辆信息，计算绿灯利用率差别值，采用绿灯利用率差别值比例反馈来调节信号组时间长度，避免了多目标优化等方法中的复杂建模问题，便于工程实现；本发明实施例中待调节的参数仅为绿灯利用率差别值比例反馈的比例反馈系数，待调节参数少，避免了多参数耦合调节的困难，利于工程调参与运用。本发明实施例考虑了交通信号灯的实际约束，包括信号组顺序、最小绿灯时间、绿灯间隔时间、周期时长等。在交通信号灯的实际约束下，本发明实施例对首次设计的信号组时间长度进行二次修正，使得最终设计值可在工程信号机中直接使用。

本发明实施例的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，针对在交通信号灯基本约束(信号组顺序、最小绿灯时间、绿灯间隔时间、周期时长等)情况下的交通信号机控制问题，本发明实施例提供了根据实时车辆信息，利用绿灯利用率差别值比例反馈的信号机控制方法。为了检验本发明方法的适用性，我们在两条链路出现高峰的情况下进行仿真实验。以下为本发明实施例方法的具体实施步骤：

请参阅图2和图3，仿真实验情景与基本参数如下：交通路口结构见图2，路口北侧、东侧、西侧和南侧的驶入交叉路口车道各三条，分别为左转车道、直行车道和右转车道，即链路总个数N_l＝12，具体标号见图2；信号组共四个，即N_sg＝4，信号组1为北侧直行、南侧直行、北侧右转、南侧右转、西侧右转、东侧右转为绿灯，其他方向驶入交叉路口车道均为红灯，信号组2为北侧左转、南侧左转、北侧右转、南侧右转、西侧右转、东侧右转为绿灯，其他方向驶入交叉路口车道均为红灯，信号组3为东侧直行、西侧直行、北侧右转、南侧右转、西侧右转、东侧右转为绿灯，其他方向驶入交叉路口车道均为红灯，信号组4为东侧左转、西侧左转、北侧右转、南侧右转、西侧右转、东侧右转为绿灯，其他方向驶入交叉路口车道均为红灯；信号灯在一个周期内的切换顺序为信号组一、绿灯间隔、信号组二、绿灯间隔、信号组三、绿灯间隔、信号组四、绿灯间隔；信号灯周期时间长度T_tol＝160秒，绿灯间隔时间T_g,gap＝5秒，最小绿灯时间T_g,min＝15秒；系统总运行时间为14400秒(4小时)，即90个信号灯周期；仿真实验模拟北侧大车流量涌入场景，北侧直行道路以每秒0.3辆车的车流速度驶入，北侧左转路口以每秒0.29辆车的车流速度驶入，左转与直行的具体车流量见图3。

具体实施步骤一：通过车辆检测器，获得第i_T个信号灯周期内，第i_sg个信号组中第i_l个链路的驶入车辆数目N_in(i_T,i_sg,i_l)与驶离车辆数目N_out(i_T,i_sg,i_l)。

具体实施步骤二：在第i_T个信号灯周期即将结束时，针对第i_sg(1≤i_sg≤4)个信号组，由公式(1)，计算第i_l(1≤i_l≤12)个链路的利用率。

具体实施步骤三：在第i_T个信号灯周期即将结束时，针对第i_sg(1≤i_sg≤4)个信号组，由公式(2)，计算绿灯利用率。进一步，利用公式(3)，计算第i_T个信号灯周期的平均绿灯利用率。根据第i_T个信号灯周期的平均绿灯利用率与第i_sg个信号组的绿灯利用率，利用公式(4)计算第i_sg个信号组的绿灯利用率差别值。

具体实施步骤四：在第i_T个信号灯周期即将结束时，根据第i_sg(1≤i_sg≤4)个信号组的绿灯利用率差别值，选取比例反馈系数k_p＝5，利用公式(5)，首次设计第i_T+1个信号灯周期内，第i_sg个信号组的时间长度。

具体实施步骤五：根据最小绿灯时间T_g,min＝15秒，可得信号组时间长度的约束下界T_g,low＝T_g,min＝15秒。将信号组计数指标i_sg(1≤i_sg≤4)分至集合Ω_sg,1与集合Ω_sg,2中，其中集合Ω_sg,1中的指标i_sg(1≤i_sg≤4)满足其信号组时间长度大于等于约束下界，即集合Ω_sg,2中的指标i_sg满足其信号组时间长度小于约束下界，即

首先，将集合Ω_sg,2中的信号组计数指标i_sg所对应的信号组时间长度调整为信号组时长约束下界，即T_sg(i_T+1,i_sg)＝T_g,low,i_sg∈Ω_sg,2.根据周期时长内的剩余时间与初步设计得到的第i_T+1个信号灯周期内的信号组时间长度，计算集合Ω_sg,1中的信号组计数指标i_sg所对应的信号组时间长度：

请参阅图4至图6，为了进一步研究本发明方法的适用性，我们在北侧大车流量涌入场景下，进行本发明方法和固定配时方法的对比仿真实验。固定配时方法设计如下：信号组1时间长度为40秒，信号组2时间长度为30秒，信号组3时间长度为40秒，信号组4时间长度为30秒，加上四次绿灯间隔时间20秒，信号灯一个周期时长为160秒。最终，得到这两种信号机控制方案的仿真实验结果图，图4至图6。所有方向的右转信号灯在整个信号灯周期内均为绿灯，不会造成拥堵的情况。因此，下面的仿真实验结果仅显示直行与左转车道的拥堵情况。

图4为固定配时方法的直行与左转链路实时车辆排队数目图。图4显示：北侧直行道路与北侧左转道路车辆排队数目在不断增加，经过4小时系统运行，北侧直行道路排队数目已增加至600余辆，北侧左转道路排队数目已增加至1200余辆。在北侧大车流量涌入场景下，固定配时方法无法缓解严重拥堵情况。此时，交通路口的平均延误时间达到604秒，即平均每辆车需等待604秒才能通过此交通路口。

图5为本发明方法的直行与左转链路实时车辆排队数目图。图5显示：北侧直行道路与北侧左转道路车辆排队数目比其他链路的排队数目大，同时，北侧直行道路与北侧左转道路车辆排队数目处于100辆以内，变化稳定。在北侧大车流量涌入场景下，本发明方法可自动调节信号组的时间长度，避免严重拥堵情况。此时，交通路口的平均延误时间为86秒，即平均每辆车需等待86秒才能通过此交通路口。

图6为本发明方法下的信号组时间长度变化图。本发明利用实时车流量信息，计算每个信号组的绿灯利用率差别值，比例反馈调节信号组时间长度。图6显示：通过自动调节，信号组1与信号组2的时间长度增加，信号组3与信号组4的时间长度减小。信号组1对应了北侧直行绿灯时间，信号组2对应了北侧左转绿灯时间，本发明方法可以自动增加拥堵路段的绿灯时间，从而缓解交通拥堵情况。

进一步地，在道路某方向车流量增大的情况下，本发明方法能自动调节信号组时间长度，解决单向车流增大造成的路口拥堵情况与单向道路排长队现象。同时，单向道路拥堵情况下，本发明方法可将路口平均延误时间缩短80％。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在每个信号灯周期内，获取每个信号组中，每条链路的驶入车辆数目与驶离车辆数目；

步骤2，在每个信号灯周期结束时，计算每个信号组内，每条链路的利用率；

步骤3，在每个信号灯周期结束时，根据步骤2获得的每条链路的利用率，计算平均绿灯利用率、每个信号组的绿灯利用率以及每个信号组的绿灯利用率差别值；

步骤4，在每个信号灯周期结束时，根据步骤3获得的每个信号组的绿灯利用率差别值，采用差别值比例反馈，获得下一个信号灯周期内每个信号组的时间长度。

2.根据权利要求1所述的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，其特征在于，还包括：

步骤5，根据交通信号灯基本约束，修正步骤4获得的下一个信号灯周期内的每个信号组时间长度。

3.根据权利要求2所述的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，其特征在于，步骤5中，交通信号灯基本约束包括最小绿灯时间、绿灯间隔时间和周期时长。

4.根据权利要求1所述的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，其特征在于，步骤1中具体包括，利用车辆检测器获得每个信号组中，每条链路的驶入车辆数目与驶离车辆数目。

5.根据权利要求1所述的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，其特征在于，步骤1中具体包括：信号灯周期计数指标记为i_T，信号组总数记为N_sg，信号组计数指标记为i_sg，链路总数记为N_l，链路计数指标记为i_l；

通过车辆检测器，获得第i_T个信号灯周期内，第i_sg个信号组中第i_l个链路的驶入车辆数目N_in(i_T,i_sg,i_l)与驶离车辆数目N_out(i_T,i_sg,i_l)。

6.根据权利要求5所述的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，其特征在于，步骤2中具体包括：

在第i_T个信号灯周期结束时，针对第i_sg个信号组，计算第i_l个链路的利用率，计算公式为：

7.根据权利要求6所述的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，其特征在于，步骤3中具体包括：

在第i_T个信号灯周期结束时，针对第i_sg个信号组，计算绿灯利用率，计算公式为：

计算第i_T个信号灯周期的平均绿灯利用率，计算公式为：

根据第i_T个信号灯周期的平均绿灯利用率与第i_sg个信号组的绿灯利用率，计算第i_sg个信号组的绿灯利用率差别值，计算公式为：

G_Δ(i_T,i_sg)＝G(i_T,i_sg)-G_avg(i_T)。

8.根据权利要求7所述的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，其特征在于，步骤4中具体包括：

在第i_T个信号灯周期结束时，根据第i_sg个信号组的绿灯利用率差别值，设计获得第i_T+1个信号灯周期内，第i_sg个信号组的时间长度：

其中，k_p∈R为比例反馈系数，T_sg(i_T,i_sg)∈R为第i_T个信号灯周期内，第i_sg个信号组的时间长度，为设计获得的第i_T+1个信号灯周期内第i_sg个信号组的时间长度。

9.根据权利要求8所述的一种基于绿灯利用率差别值比例反馈的交通信号机控制方法，其特征在于，还包括：

步骤5，根据交通信号灯基本约束，修正步骤4设计获得的下一个信号灯周期内的每个信号组时间长度，获得修正后的下一个信号灯周期内的每个信号组时间长度；其中，交通信号灯基本约束包括最小绿灯时间、绿灯间隔时间和周期时长；

根据最小绿灯时间T_g,min，获得信号组时间长度的约束下界，表达式为：

T_g,low＝T_g,min；

由信号组时间长度的约束下界，将信号组计数指标i_sg分至集合Ω_sg,1与集合Ω_sg,2中；其中，集合Ω_sg,1中的指标i_sg满足其信号组时间长度大于等于约束下界，表达式为：

集合Ω_sg,2中的指标i_sg满足其信号组时间长度小于约束下界，表达式为：

将集合Ω_sg,2中的信号组计数指标i_sg所对应的信号组时间长度调整为信号组时长约束下界，表达式为：

T_sg(i_T+1,i_sg)＝T_g,low,i_sg∈Ω_sg,2；

根据周期时长内的剩余时间、与绿灯间隔时间T_g,gap以及步骤4设计获得的第i_T+1个信号灯周期内的信号组时间长度，计算集合Ω_sg,1中的信号组计数指标i_sg所对应的信号组时间长度，表达式为：

其中，T_tol∈R为一个信号灯周期的时间长度，T_sg(i_T+1,i_sg)∈R为第i_T+1个周期内，第i_sg个信号组的时间长度。