CN111028524A - 一种交通信号灯的配时方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交通信号灯的配时方法，属于智能数字交通技术领域。该方法包括如下步骤：将两组以上信号灯的信号周期统一进行配时管理，设定一个标准标准时间点作为信号周期配时运行的起点，同时信号周期中的相位运行按道路方向进行分配，选择设定另一个标准时间点或时长作为信号周期配时运行的终点，信号周期完成了一次配时循环。将制定的信号灯配时方案存到交通信号灯或终端系统的数据库中或将编号在路口标识，交通信号灯或终端交通信号灯运行时，将选择的信号灯配时方案与当前的标准时间同步运行，并输出提示信息。本发明可以减少路口的停车等待，提高了车辆通行能力。

Description

一种交通信号灯的配时方法
技术领域
本发明涉及一种交通信号灯的配时方法，属于智能数字交通技术领域。
背景技术
交通信号灯在我们的现代交通里发挥着非常重要的作用，它的运行状态的指示引导着我们的车辆进行安全有序的行驶，但我们的车辆在道路上飞驰的时候，时常会遇到路口上漫长的红色信号灯而停止，导致的通行效率低，车辆的停止启动造成能源的浪费，随着车辆智能互联的时代来临，我们需要对每个路口交通信号灯进行智能化管理，有效解决城市化发展带来的交通问题，让车辆快速安全的通过每一个路口。
发明内容
本发明提出了一种交通信号灯的配时方法，用户可以根据每个路口交通信号灯的配时方案结合当前的时间就能知道路口交通信号灯的运行状态。
本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：
一种交通信号灯的配时方法，包括如下步骤：
步骤101：将两组以上信号灯的信号周期统一进行配时管理
步骤102：设定一个标准时间点作为信号周期配时的起点，同时信号周期中相位的设定按道路方向进行分配；
步骤103：信号周期的时长按指定的规则进行分配，信号周期按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定；
步骤104：设定另一个标准时间点或时长作为信号周期配时的终点；
步骤105：信号周期完成了一次配时循环；
步骤106：将制定的信号灯配时方案存储到交通信号灯或终端系统的数据库中或将制定的信号灯配时方案中信号灯的编号在路口标识标记；
步骤107：交通信号灯或终端交通信号灯运行时，按选择的信号灯配时方案与当前的标准时间同步运行，并输出提示信息。
步骤102中所述信号周期中的相位运行按道路方向进行分配的方法如下：信号周期中首先统一选择一条道路方向上信号灯相位的运行，然后再进行另一条道路方向信号灯相位的运行；若一条道路方向上的通行含有单向分段通行时，首先统一选择一个单方向上信号灯相位的运行，再进行另一个单方向上信号灯相位运行；若道路方向上信号灯相位的分配中含Y型或斜交路口及多路口，将有道路方向的信号灯相位运行参考上述按道路方向上信号灯相位分配的信号周期中该道路方向的优先顺序和其它无方向的道路进行组合；若道路不能确定方向或不参照道路方向进行相位的运行，则任意选取一条道路上信号灯相位的运行然后再依次进行其它道路上信号灯相位的运行。所述道路方向包含东西或接近于东西和南北或接近于南北的两条方向。相位运行的状态优先按指定的顺序进行分配，如先直行方向的绿灯、黄灯、红灯，然后转弯方向的绿灯、黄灯、红灯。
步骤103中所述信号周期的时长按指定的规则进行分配的方法如下：
信号周期配时的起点到终点的总时长内，所选的信号周期能在总时长内完成信号周期完整个数的运行，也就是所选的信号周期的倍数都能计算得到的总时长；
信号周期配时的起点到终点的总时长内，所选的信号周期在总时长内不能完成信号周期完整个数的运行时，在信号周期配时起点后或终点前的一个非完整的信号周期，设置为全红停止状态或只运行信号周期内部分的相位周期或运行相位周期加全红状态。
步骤103所述信号周期按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定的方式包含：单段式定时控制和多段式定时控制方案。
步骤105所述信号周期完成了一次配时循环，还包括：根据设定一个标准时间点不作为信号周期配时的起点，而是延迟一个不超过信号周期时长的时间作为信号周期配时循环的起点，信号周期的时长按指定的规则进行分配，信号周期按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定；到设定的另一个标准时间点或时长的终点时间后，延迟一个与上述同样的不超过信号周期时长的时间作为信号周期配时循环的终点，同样作为信号周期的一次配时循环；
在一天以内的时间段中可设定一次以上的配时循环；
步骤106中所述将制定的信号灯配时方案中信号灯的编号在路口标识标记包含信号灯编号在路口位置或接近路口位置设置的标识牌和/或道路的路面上设置的标识标记。
步骤107所述的终端交通信号灯包括导航设备、智能穿戴设备、手机、车辆电子控制系统ECU等。所述提示信息至少包含以下其中之一：显示屏的显示，灯光的显示，声音的提示。
步骤107所述信号灯配时方案与当前的标准时间同步运行的方法包含：
(1)选择信号灯配时方案和当前的时间或时长，数据库中存储有时间或时长对应的信号周期的状态，根据当前的时间或时长对应相关的信号周期的运行状态直接运行，
(2)根据起点时间到当前时间的时长，如果信号周期在起点运行时含有延时的时长需要减去延时的时间，将当前时长除以信号周期的时长得到信号周期的周期个数，所得结果的余数乘以信号周期的时长得到一个时间，这个时间就是当前信号周期的运行时间，信号周期运行的时间对应相关的信号周期的运行状态，根据已经运行的信号周期的周期个数，运行剩余信号周期的周期个数。
(3)根据当前时间到终点时间的剩余的时长，如果信号周期在起点运行时含有延时的时长需要加上延时的时间，将剩余的时长除以信号周期的时长得到信号周期的剩余的周期个数，所得结果的余数乘以信号周期的时长得到一个时间，这个时间就是当前信号周期将要的运行时间，信号周期将要运行的时间对应相关的信号周期的运行状态，然后继续运行剩余信号周期的周期个数。
一种信号灯的配时方法所采用的控制装置，包括时间模块、信号周期模块、信号周期配时模块、当前时间模块和信号周期同步模块；其中：时间模块和信号周期模块分别与信号周期配时模块连接，信号周期配时模块和当前时间模块分别与信号周期同步模块连接；
所述时间模块用于标准时间或标准时间的时长对信号周期的运行进行的计时；
所述信号周期模块根据相位运行状态和相位时长运行的信号周期；
所述信号周期配时模块将信号周期的运行按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定；
所述当前时间模块是当前的标准时间或标准时间的时长；
所述信号周期同步模块选择信号周期中相位的运行与当前的标准时间同步运行。
该控制装置包括计算机设备，所述计算机设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并能在处理器上运行的计算机程序。
所述计算机程序执行时实现权利要求1-8中任意一项所述方法的步骤。
本发明的有益效果如下：
本发明通过与标准时间同步设定的信号灯周期，合理有效地配时管理交通号灯的运行，车辆和导航设备可以通过当前的时间和信号灯的配时编号就可以计时判断出信号灯的运行状态，减少路口的停车等待，提高了车辆通行能力。
附图说明
图1本发明提供的一种交通信号灯的控制方法的流程示意图。
图2本发明提供的一种交通信号灯相位周期的一次循环的示意图。
图3本发明提供的一种交通信号灯的实物信号灯的配时示意图。
图4本发明提供的一种交通信号灯编号的标识标记配时示意图。
图5本发明提供的一种交通信号灯控制装置的示意图。
图6本发明提供的一种计算机设备结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明设计了一种交通信号灯的使用方法，
如图1所示的实施例中，提供了一种交通信号灯控制方法，该方法包括如下步骤
步骤101：将两组以上信号灯的信号周期统一进行配时管理
所述两组以上的信号灯，一组信号灯指的是一个信号周期内运行的信号灯组合。
步骤102：设定一个标准时间点作为信号周期配时运行的起点，同时信号周期中的相位运行按道路方向进行分配。
本实例中所述标准时间是各国家和地区所在的时区使用的时间。标准时间系统包括常用的UTC(协调世界时)、GPS(全球定位系统)BDS(北斗系统)、GALILEO(伽利略系统)、GLONASS(格洛纳斯)及交通信号控制器所使用的其他时间系统。
本实例中所述信号周期中的相位运行按道路方向进行分配，信号周期中首先统一选择一条道路方向上信号灯相位的运行，然后再进行另一条道路方向信号灯相位的运行；若一条道路方向上的通行含有单向分段通行时，首先统一选择一个单方向上信号灯相位的运行，再进行另一个单方向上信号灯相位运行；若道路方向上信号灯相位的分配中含Y型或斜交路口及多路口，将有道路方向的信号灯相位运行参考上述按道路方向上信号灯相位分配的信号周期中该道路方向的优先顺序和其它无方向的道路进行组合；若道路不能确定方向或不参照道路方向进行相位的运行，则任意选取一条道路上信号灯相位的运行然后再依次进行其它道路上信号灯相位的运行。所述道路方向包含东西或接近于东西和南北或接近于南北的两条方向。相位运行的状态优先按指定的顺序进行分配，如先直行方向的绿灯、黄灯、红灯，然后转弯方向的绿灯、黄灯、红灯。
步骤103：信号周期的时长按指定的规则进行分配，信号周期按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定。
本实施例中所述信号周期包含相位的通行状态、停止状态、警示状态的相序及时长；
信号周期配时的起点到终点的总时长内，所选的信号周期能在总时长内完成信号周期完整个数的运行，也就是所选的信号周期的倍数都能计算得到的总时长；
信号周期配时的起点到终点的总时长内，所选的信号周期在总时长内不能完成信号周期完整个数的运行时，在信号周期配时起点后或终点前的一个非完整的信号周期，设置为全红停止状态或只运行信号周期内部分的相位周期或运行相位周期加全红状态。
举例1：信号灯配时循环的时间是0-12时，所选信号周期的时长比如54s,60s,72s,75s,80s,90s等等，都可以0-12时内完成配时循环。
本实施例中所述信号周期按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定的单段式定时控制和多段式定时控制方案。
步骤104：设定另一个标准时间点或时长作为信号周期配时运行的终点。
步骤105：信号周期完成了一次配时循环。
本实施例中所述信号周期完成了一次配时循环，还包括：根据设定一个标准时间点不作为信号周期配时的起点，而是延迟一个不超过信号周期时长的时间作为信号周期配时循环的起点，信号周期的时长按指定的规则进行分配，信号周期按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定；到设定的另一个标准时间点或时长的终点时间，延迟一个与上述同样的不超过信号周期时长的时间作为信号周期配时循环的终点，同样作为信号周期的一次配时循环；
在一天以内的时间段中可设定一次以上的配时循环；
步骤106：将制定的信号灯配时方案存储到交通信号灯或终端系统的数据库中或将制定的信号灯配时方案中信号灯的编号在路口标识标记；
本实施例中所述制定的信号灯配时方案至少包含了与标准时间的运行或标准时间运行的时长相关的信号周期和信号周期的运行状态，并对至少包含以下其中之一的单个或多个的组合进行编号：信号周期、相位周期、相位运行状态、相位方向指示、道路方向，编号构成至少包含以下其中之一的单个或多个的组合：文字、字母、符号、数字。
所述将制定的信号灯配时方案中信号灯的编号在路口标识标记包含信号灯编号在路口位置或接近路口位置设置的标识牌和/或道路的路面上设置的标识标记。
步骤107：交通信号灯或终端交通信号灯运行时，按选择的信号灯配时方案与当前的标准时间同步运行，并输出提示信息。
本实施例中所述的终端交通信号灯包括导航设备、智能穿戴设备、手机、车辆电子控制系统(ECU)等。所述提示信息至少包含以下其中之一：显示屏的显示，灯光的显示，声音的提示。
本实施例中所述信号灯配时方案与当前的标准时间同步运行的方法包含：
(1)选择信号灯配时方案和当前的时间或时长，数据库中存储有时间或时长对应的信号周期的状态，根据当前的时间或时长对应相关的信号周期的运行状态直接运行。
(2)根据起点时间到当前时间的时长，如果信号周期在起点运行时含有延时的时长需要减去延时的时间，将当前时长除以信号周期的时长得到信号周期的周期个数，所得结果的余数乘以信号周期的时长得到一个时间，这个时间就是当前信号周期的运行时间，信号周期运行的时间对应相关的信号周期的运行状态，根据已经运行的信号周期的周期个数，运行剩余信号周期的周期个数。
(3)根据当前时间到终点时间的剩余的时长，如果信号周期在起点运行时含有延时的时长需要加上延时的时间，将剩余的时长除以信号周期的时长得到信号周期的剩余的周期个数，所得结果的余数乘以信号周期的时长得到一个时间，这个时间就是当前信号周期将要的运行时间，信号周期将要运行的时间对应相关的信号周期的运行状态，然后继续运行剩余信号周期的周期个数。
如图2所示的示例中，三组交通信号灯①②③选择0时0分0秒作为信号周期中配时运行的起点，三组交通信号灯的信号周期中，相位开始运行的道路方向都是指定的东西方向，然后运行的是指定的南北方向的相位，①②③交通信号灯信号周期的相位时长分别为100秒、80秒、60秒，与标准时间的0时1分40秒、0时1分20秒、0时1分0秒对应同步运行，分别运行432个、540个、720个信号周期后，选择指定的时间点12时0分0秒或时长43200秒作为信号周期配时运行的终点，信号周期完成了一次配时循环，形成了三组信号周期信号灯配时方案。将制定的信号灯配时方案存储到终端信号方案的数据库中或将制定的信号灯配时方案中信号灯的编号在路口标识标记；交通信号灯或终端信号灯运行时，按选择的信号灯配时方案与当前的标准时间同步运行，并输出提示信息。
举例2：如图3实物交通信号灯和图4交通信号灯编号的标识标记图所示，图3和图4中都含有两组信号灯的配时方案，一组是配时方案的编号是①，另一组配时方案的编号是③。
当前的时间是9时28分28秒时，信号周期的配时时间从0时0分0秒开始到现在的时长是34108秒时，信号灯配时方案的编号是①时，信号周期时长是100秒，也就是该相位周期运行在第341周期后的第8秒，第一相位绿灯运行了8秒的时间，第二、三、四相位分别对应的时间是红灯运行了8秒，到绿灯通行时间分别需要22秒、42秒、72秒；
信号灯配时方案的编号是②时，信号周期时长是80秒，当前时间相位周期运行在第426周期后的第28秒，第一相位黄灯运行了1秒的时间，第二、三相位分别对应的时间是红灯运行了28秒，到绿灯通行时间分别需要2秒、22秒；
在一个实施例中，如图5示，一种信号灯的控制装置，其特征在于:包括时间模块、信号周期模块、信号周期配时模块、当前时间模块、信号周期同步模块。
其中：时间模块和信号周期模块分别与信号周期配时模块连接，信号周期配时模块和当前时间模块分别与信号周期同步模块连接；
所述时间模块用于标准时间或标准时间的时长对信号周期的运行进行的计时。
所述信号周期模块根据相位运行状态和相位时长运行的信号周期；
所述信号周期配时模块将信号周期的运行按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定。
所述当前时间模块是当前的标准时间或标准时间的时长。
所述信号周期同步模块选择信号周期中相位的运行与当前的标准时间同步运行。
图6示出根据本发明实施例的计算机设备的结构框图。如图6所示，该计算机设备包括：存储器和处理器及存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述程序时实现上述实施例中的交通信号控制的方法，所述存储器和处理器的数量可以为一个或多个。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任一所述的方法。

Claims (11)

1.一种交通信号灯的配时方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤101：将两组以上信号灯的信号周期统一进行配时管理；
步骤102：设定一个标准时间点作为信号周期配时的起点，同时信号周期中相位的设定按道路方向进行分配；
步骤103：信号周期的时长按指定的规则进行分配，信号周期按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定；
步骤104：设定另一个标准时间点或时长作为信号周期配时的终点；
步骤105：信号周期完成了一次配时循环；
步骤106：将制定的信号灯配时方案存储到交通信号灯或终端系统的数据库中或将制定的信号灯配时方案中信号灯的编号在路口标识标记；
步骤107：交通信号灯或终端交通信号灯运行时，按选择的信号灯配时方案与当前的标准时间同步运行，并输出提示信息。
2.根据权利要求1所述一种交通信号灯的配时方法，其特征在于：步骤102所述信号周期中的相位运行按道路方向进行分配的方法如下：信号周期中首先统一选择一条道路方向上信号灯相位的运行，然后再进行另一条道路方向信号灯相位的运行；若一条道路方向上的通行含有单向分段通行时，首先统一选择一个单方向上信号灯相位的运行，再进行另一个单方向上信号灯相位运行；若道路方向上信号灯相位的分配中含Y型或斜交路口及多路口，将有道路方向的信号灯相位运行参考上述按道路方向上信号灯相位分配的信号周期中该道路方向的优先顺序和其它无方向的道路进行组合；若道路不能确定方向或不参照道路方向进行相位的运行，则任意选取一条道路上信号灯相位的运行然后再依次进行其它道路上信号灯相位的运行；所述道路方向包含东西或接近于东西和南北或接近于南北的两条方向。
3.根据权利要求1所述的一种交通信号灯的配时方法，其特征在于：步骤103中所述信号周期的时长按指定的规则进行分配的方法如下：
信号周期配时的起点到终点的总时长内，所选信号周期的时长能在总时长内完成信号周期完整个数的运行，也就是所选的信号周期的倍数都能计算得到的总时长；
信号周期配时的起点到终点的总时长内，所选信号周期的时长在总时长内不能完成信号周期完整个数的运行时，在信号周期配时起点后或终点前的一个非完整的信号周期，设置为全红停止状态或只运行信号周期内部分的相位周期或运行相位周期加全红状态。
4.根据权利要求1所述一种交通信号灯的配时方法，其特征在于：步骤103所述信号周期按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定的方式包含：单段式定时控制和多段式定时控制方案。
5.根据权利要求1所述交通信号灯的配时方法，其特征在于：步骤105所述信号周期完成了一次配时循环，还包括：根据设定一个标准时间点不作为信号周期配时的起点，而是延迟一个不超过信号周期时长的时间作为信号周期配时循环的起点，信号周期的时长按指定的规则进行分配，信号周期按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定；到设定的另一个标准时间点或时长的终点时间，延迟一个与上述同样的不超过信号周期时长的时间作为信号周期配时循环的终点，同样作为信号周期的一次配时循环；
在一天以内的时间段中设定一次以上的配时循环。
6.根据权利要求1所述一种交通信号灯的配时方法，其特征在于：步骤107所述的终端信号灯包括导航设备、智能穿戴设备、手机、车辆电子控制系统ECU；所述提示信息至少包含以下其中之一：显示屏的显示，灯光的显示，声音的提示。
7.根据权利要求1所述一种交通信号灯的配时方法，其特征在于：步骤107所述信号灯配时方案与当前的标准时间同步运行的方法包含：
(1)选择信号灯配时方案和当前的时间或时长，数据库中存储有时间或时长对应的信号周期的状态，根据当前的时间或时长对应相关的信号周期的运行状态直接运行；
(2)根据起点时间到当前时间的时长，如果信号周期在起点运行时含有延时的时长需要减去延时的时间，将当前时长除以信号周期的时长得到信号周期的周期个数，所得结果的余数乘以信号周期的时长得到一个时间，这个时间就是当前信号周期的运行时间，信号周期运行的时间对应相关的信号周期的运行状态，根据已经运行的信号周期的周期个数，运行剩余信号周期的周期个数；
(3)根据当前时间到终点时间的剩余的时长，如果信号周期在起点运行时含有延时的时长需要加上延时的时间，将剩余的时长除以信号周期的时长得到信号周期的剩余的周期个数，所得结果的余数乘以信号周期的时长得到一个时间，这个时间就是当前信号周期将要的运行时间，信号周期将要运行的时间对应相关的信号周期的运行状态，然后继续运行剩余信号周期的周期个数。
8.根据权利要求1所述一种交通信号灯的配时方法，其特征在于：步骤106所述将制定的信号灯配时方案中信号灯的编号在路口标识标记包含信号灯编号在路口位置或接近路口位置设置的标识牌和/或道路的路面上设置的标识标记。
9.根据权利要求1所述一种信号灯的配时方法所采用的控制装置，其特征在于:包括时间模块、信号周期模块、信号周期配时模块、当前时间模块和信号周期同步模块；其中：时间模块和信号周期模块分别与信号周期配时模块连接，信号周期配时模块和当前时间模块分别与信号周期同步模块连接；
所述时间模块用于标准时间或标准时间的时长对信号周期的运行进行的计时；
所述信号周期模块根据相位运行状态和相位时长运行的信号周期；
所述信号周期配时模块将信号周期的运行按照标准时间的运行或标准时间运行的时长同步设定；
所述当前时间模块是当前的标准时间或标准时间的时长；
所述信号周期同步模块选择信号周期中相位的运行与当前的标准时间同步运行。
10.根据权利要求9所述一种交通信号灯的配时方法所采用的控制装置，其特征在于，该控制装置包括计算机设备，所述计算机设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并能在处理器上运行的计算机程序。
11.根据权利要求10所述一种交通信号灯的配时方法所采用的控制装置，其特征在于，所述计算机程序执行时实现权利要求1-8中任意一项所述方法的步骤。
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