CN111754791A - 一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法，在每个进口道安装计数、计时和监测设备，在本进口道绿灯启动时开启，直到本进口道绿灯时间结束，得出有车时间与总绿灯时间差值，以及平均车头时距。当差值小于一个平均车头时距时，本进口道绿灯时间利用率为100％，下个信号周期本相位绿灯时间增加一个平均车头时距；当差值大于或等于一个平均车头时距时，下个信号周期本相位绿灯时间减少一个平均车头时距。当本相位信号时间增加时，下个相位延迟启动，总信号周期增加，但是不超过最大信号周期时间；当本相位信号时间减少时，下个相位提早启动，总信号周期减少，但相位绿灯时间要大于行人过街最短绿灯时间，实现交叉口信号灯的平滑动态调整。

Description

一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，更具体的说是涉及一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，汽车成为了人们主要的代步工具，由于汽车的使用越来越多，很多车流量大的十字路口容易造成堵塞。经常会看到红灯一边的道路上汽车排着长长的队，绿灯一边无汽车通行，虽然这种路口安装有信号灯，但是由于这种信号灯的时间不符合车流量需求，并且因为是固定设置无法随时变动通行的时间，所以造成车流量大的一边路严重堵塞，别一边无车通行，造成交通混乱。为了避免上述情况，现在许多城市在核心区交叉口采用定时切换或感应控制信号灯，定时切换存在变换不够灵活的问题，而现有的感应控制包括半感应控制和全感应控制，由于是通过检测当前车道流量，根据流量状态控制绿灯延长时间，因此存在信号灯时间变化突然，影响流量较小车道通行效率的问题。

因此，如何根据车道车辆状态平缓、动态协调交叉口信号灯相位时间是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法，在每个进口道安装计数、计时和监测设备，各计数设备和计时设备在本进口道绿灯启动时开启计数、计时和监测设备，检测到有车时开始计时和更新计数，直到本进口道绿灯时间结束，得出有车时间与总绿灯时间差值，以及平局车头时距。当差值小于一个平均车头时距时，本进口道绿灯时间利用率为100％，下个信号周期本相位绿灯时间增加一个平均车头时距；当差值大于或等于一个平均车头时距时，下个信号周期本相位绿灯时间减少一个平均车头时距。当本相位信号时间增加时，下个相位延迟启动，总信号周期增加，但是不超过最大信号周期时间；当本相位信号时间减少时，下个相位提早启动，总信号周期减少，但相位绿灯时间要大于行人过街最短绿灯时间，实现交叉口信号灯的平滑动态调整。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法，包括：

步骤1：采用计数设备和计时设备在本进口道绿灯启动时开始计数和计时，直至所述本进口道绿灯时间结束，获得有车时间与总绿灯时间差值，以及平均车头时距，如果差值小于一个所述平均车头时距，则进入步骤2；如果所述差值大于或等于一个所述平均车头时距，则进入步骤3；

步骤2：判定所述本进口道绿灯时间利用率为100％，所述本进口道的下个信号周期绿灯时间增加一个所述平均车头时距，总信号时间相应增加一个所述平均车头时距，如果所述绿灯时间大于设定的最小行人过街绿灯时间，且所述总信号时间小于设定的最大信号周期时间，并进入步骤1；否则，所述本进口道的所述下个信号周期的信号相位时间保持当前信号周期设定；

步骤3：判定所述本进口道绿灯时间利用率小于100％，则所述本进口道的所述下个信号周期所述绿灯时间减小一个所述平均车头时距，所述总信号时间相应减少一个所述平均车头时距，如果所述绿灯时间大于所述最小行人过街绿灯时间，且所述总信号时间小于所述最大信号周期时间，并返回所述步骤1；否则，所述本进口道的所述下个信号周期的所述信号相位时间保持当前信号周期设定。

优选的，当所述本进口道绿灯时间不应用于所述人行横道时，在所述步骤3中，所述本进口道的所述绿灯时间最小为0。

优选的，所述最大信号周期时间大于所述最小行人过街绿灯时间。

优选的，通过监测设备检测在所述本进口道绿灯时间范围内的通过车辆，检测到所述车辆通过时更新所述计数并且开始所述计时；所述计时是累计检测到的所有所述车辆通过的时间，获得所述有车时间；所述计数获得有车数量，所述有车时间除以所述有车数量得到所述平均车头时距。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法，根据交叉口内通过车辆数开确定交叉口信号配时，当绿灯利用率100％时，增加绿灯时间，下个信号相位时间延迟，交叉口信号灯时间总周期增加，绿灯利用率不足100％时，减少绿灯时间，下个信号相位时间提前，交叉口信号灯时间总周期减少，其在总体上做一个动态协调，能够实现交叉口信号灯的平滑动态调整，根据交叉口车流量状态进行灵活调整，平衡各车道之间的信号灯时间，有效避免交通拥堵，提高交通运行效率，同时平滑调整信号灯时间保证了各车道通车的缓慢调整，避免在交叉口刚刚进入车流高峰期时就造成车流量少的车道一直等待车流量多的车道通车完成才能通过的情况出现。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的交叉口信号灯相位时间伺服控制流程图。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法，包括：

S1：在交叉路口每个进口道安装计数设备、计时设备和监测设备，进行持续监测，各计数设备和计时设备在本进口道绿灯启动时开始计数和计时，监测设备在检测到有车时同时进行累计计时和计数更新，车辆间隙不进行计时，直至本进口道绿灯时间结束，得到有车数量和有车时间，如果在绿灯时间范围内不再有车辆通过，则最后一个计数和计时即为有车数量和有车时间，获得有车时间与总绿灯时间差值，以及平均车头时距，如果差值小于一个平均车头时距，则进入S2；如果差值大于或等于一个平均车头时距，则进入S3；

S2：判定本进口道绿灯时间利用率为100％，本进口道的下个信号周期绿灯时间增加一个平均车头时距，且下个信号相位延迟一个平均车头时距启动，总信号时间相应增加一个平均车头时距，如果绿灯时间大于设定的最小行人过街绿灯时间，且总信号时间小于设定的最大信号周期时间，则进入S1；否则，本进口道的下个信号周期的信号相位时间保持当前信号周期设定；

S3：判定本进口道绿灯时间利用率小于100％，则本进口道的下个信号周期绿灯时间减小一个平均车头时距，且下个信号相位提早一个平均车头时距启动，总信号时间相应减少一个平均车头时距，如果绿灯时间大于设定的最小行人过街绿灯时间，且总信号时间小于设定的最大信号周期时间，并返回S1；否则，本进口道的下个信号周期的信号相位时间保持当前信号周期设定。

为了进一步优化上述技术方案，当本进口道绿灯时间不应用于人行横道时，在步骤3中，本进口道的绿灯时间最小为0。

为了进一步优化上述技术方案，最大信号周期时间大于最小行人过街绿灯时间。

为了进一步优化上述技术方案，交叉口信号灯为两相信号灯，只显示绿灯和红灯。

为了进一步优化上述技术方案，通过监测设备检测在本进口道绿灯时间范围内的通过车辆，检测到车辆通过时更新计数并且开始计时；计时是累计检测到的所有车辆通过的时间，获得有车时间；计数获得有车数量，有车时间除以有车数量得到平均车头时距。

实施例

某交叉口信号周期时间为120秒，最大信号周期时间设置为160秒，人行道最短绿灯时间均为20秒，2个相位，每相位绿灯时间57秒；某相位绿灯启动的同时，车辆监测系统、计数系统和计时系统启动，每通过一辆车，更新计数系统通过车辆数和有车时间。第1辆车通过，计时为3秒，计数为1，平均车头时距为3秒；第2辆车通过，计时为8秒，平均车头时距为4秒；第12辆车通过，计时为48秒，平均车头时距4秒；此后无车，则有车时间为48秒，剩余绿灯时间为9秒，剩余绿灯时间大于平均车头时距4秒，因此下一周期相位绿灯时间和信号周期时间均减少4秒，相位绿灯时间更新为53秒，相位绿灯时间大于行人过街最短绿灯时间；信号周期时间改为116秒，信号周期时间小于最大信号周期时间，相位绿灯时间和信号周期时间可以更新；下一相位绿灯开启后，第1辆车通过，计时为3秒，车辆计数为1，平均车头时距为3秒；第14辆车通过，计时为56秒，剩余绿灯时间为1秒，小于平均车头时距4秒，因此下一循环信号周期时间和本相位时间均增加一个平均车头时距4秒，相位绿灯时间更新为61秒，相位绿灯时间大于行人过街最短绿灯时间；信号周期总时间更新为120秒，信号周期时间小于最大信号周期时间，相位绿灯时间和信号周期时间可以更新。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：采用计数设备和计时设备在本进口道绿灯启动时开始计数和计时，直至所述本进口道绿灯时间结束，获得有车时间与总绿灯时间差值，以及平均车头时距，如果所述差值小于一个所述平均车头时距，则进入步骤2；如果所述差值大于或等于一个所述平均车头时距，则进入步骤3；

步骤2：判定所述本进口道绿灯时间利用率为100％，所述本进口道的下个信号周期绿灯时间增加一个所述平均车头时距，总信号时间相应增加一个所述平均车头时距，如果所述绿灯时间大于设定的最小行人过街绿灯时间，且所述总信号时间小于设定的最大信号周期时间，并进入步骤1；否则，所述本进口道的所述下个信号周期的信号相位时间保持当前信号周期设定；

步骤3：判定所述本进口道绿灯时间利用率小于100％，则所述本进口道的所述下个信号周期所述绿灯时间减小一个所述平均车头时距，所述总信号时间相应减少一个所述平均车头时距，如果所述绿灯时间大于所述最小行人过街绿灯时间，且所述总信号时间小于所述最大信号周期时间，并返回所述步骤1；否则，所述本进口道的所述下个信号周期的所述信号相位时间保持当前信号周期设定。

2.根据权利要求1所述的一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法，其特征在于，当所述本进口道绿灯时间不应用于所述人行横道时，在所述步骤3中，所述本进口道的所述绿灯时间最小为0。

3.根据权利要求1所述的一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法，其特征在于，所述最大信号周期时间大于所述最小行人过街绿灯时间。

4.根据权利要求1所述的一种交叉口信号灯相位时间伺服控制方法，其特征在于，通过监测设备检测在所述本进口道绿灯时间范围内的通过车辆，检测到所述车辆通过时更新所述计数并且开始所述计时；所述计时是累计检测到的所有所述车辆通过的时间，获得所述有车时间；所述计数获得有车数量，所述有车时间除以所述有车数量得到所述平均车头时距。

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