TWI554982B

TWI554982B - 交通號誌狀態編碼方法及其系統

Info

Publication number: TWI554982B
Application number: TW104135758A
Authority: TW
Inventors: 林啟芳; 吳俊毅; 楊士賢
Original assignee: 元智大學
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2016-10-21
Also published as: TW201715487A

Description

交通號誌狀態編碼方法及其系統

本發明乃是關於一種交通號誌狀態編碼方法及其系統，特別是指一種根據路口之路口號誌運作圖將路口之交通號誌於複數個時段間之號誌狀態編碼為電腦可讀取的結構化資料之交通號誌狀態編碼方法及其系統。

近年來，由於口提升與都市化的形成，造成都市出現人口密集，車輛繁多的情況。在車輛來往的尖峰時段，時常出現車流量過多的情況，因而造成壅塞。解決此問題，除不斷新建道路外，有效控制交通號誌，並藉此控制車輛的來往數量，為改善車流量有效的方法之一。因此各國研究機構紛紛開發出不同的交通號誌系統，例如：澳大利亞新南威爾斯州道路交通局於西元1970年代所開發出的交通系統(Sydney Coordinated Adaptive Traffic System；SCATS)、英國於西元1973年所成功開發出的(Split Cycle Offset Optimization Technique；SCOOT)系統等。於我國，政府於西元1987年委託國立成功大學開發交通控軟體，於同年10月完成第一代電腦化動態交通控制系統(簡稱為COMDYCS-I)，並於西元1988年更進一步開發完成第二代電腦化動態交通控制系統(簡稱為COMDYCS-II)。可以看出，近幾年交通號誌系統在多年的發展之下，逐漸由人工操作轉變為動態調整模式，然而交通號誌的動態調整能否有效改善交通，端看是否具備成熟的道路車流量的偵測技術與是否能使用路人即時地了解被動態調整之交通號誌狀態的相關資訊(即，各路口的時制計畫)。

本發明實施例提供一種交通號誌狀態編碼方法，用以根據路口之路口號誌運作圖將路口之交通號誌於複數個時段間之號誌狀態編碼為電腦可讀取的結構化資料。交通號誌狀態編碼方法方法包括：針對路口，提供對應於路口之中心編號；針對該些時段之一，提供於該時段間路口之時制計劃；以及將路口之中心編號與路口於該些時段間所對應之每一個時制計劃編碼為結構化資料。其中時制計劃包括複數個時相，且每一時相包括有方向資訊。

在本發明其中一個實施例中，交通號誌狀態編碼方法更包括：建立時相總表，且時相總表紀錄有複數個方向資訊；以及針對路口，根據時相總表提供該路口之每一時相之方向資訊。

在本發明其中一個實施例中，交通號誌狀態編碼方法更包括：建立方向編碼表，且方向編碼表紀錄有每一方向資訊之方向編碼。其中方向編碼係由二十四個方向子編碼之部分所組成。

在本發明其中一個實施例中，交通號誌狀態編碼方法更包括：建立方向編碼圖，並根據方向編碼圖獲得每一方向資訊之方向編碼。

其中二十四個方向子編碼之每三個係代表一個方向，且二十四個方向子編碼共代表八個方向。

本發明實施例亦提供一種交通號誌狀態編碼系統，用以根據路口之路口號誌運作圖將該路口之交通號誌於複數個時段間之號誌狀態編碼為電腦可讀取的結構化資料。交通號誌狀態編碼系統包括擷取模組與處理模組。擷取模組係連接於外部資料庫，以針對路口獲得對應於該路口之中心編號，並針對該些時段之一獲得於該時段間路口之時制計劃。處理模組係連接於擷取模組，用以接收路口之中心編號與時制計劃，並將路口之中心編號與路口於該些時段間所對應之每一個時制計劃編碼為結構化資料。其中時制計劃包括複數個時相，且每一時相包括有方向資訊。

綜上所述，於本發明實施例所提出之交通號誌狀態編碼方法及其系統中，藉由建立時相總表、方向編碼表、方向編碼圖與方位轉換表，便可將由機關單元提供之各路口的路口號誌時制計劃表數位化為編碼，並進一步成為電腦可讀取的結構化資料。如此一來，使用者便能於任一行車時段間透過此交通號誌狀態編碼方法及其系統查詢任一路口之交通號誌的通行狀態，藉此規劃出最適宜的行車路徑，同時兼顧道路安全之維護也達到避免交通堵塞之目的。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

S110、S120、S130~S131、S140~S143、S150‧‧‧步驟

601‧‧‧擷取模組

602‧‧‧處理模組

603‧‧‧內部資料庫

604‧‧‧外部資料庫

圖1為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼方法之流程圖。

圖2A為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼方法中時相總表之示意圖。

圖2B為適用於圖2A所繪示之時相總表之對應路口的示意圖。

圖3為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼方法中方向編碼表之示意圖。

圖4為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼方法中方向編碼圖之示意圖。

圖5為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼方法中方位轉換表之示意圖。

圖6為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼系統之區塊示意圖。

在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，類似數字始終指示類似元件。

〔交通號誌狀態編碼方法的實施例〕

本實施例所提供之交通號誌狀態編碼方法係用以根據路口之路口號誌運作圖將路口之交通號誌於複數個時段間之號誌狀態編碼為結構化資料，且此種結構化資料係為電腦可讀取的。請參照圖1，圖1為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼方法之流程圖。

透過本實施例所提供之交通控制方法，可將各機關單位所提供之各路口的路口號誌運作圖結構化成電腦可讀取的資料，其中，各路口的路口號誌運作圖中紀錄有各路口之交通號誌於複數個時段所對應之時制計劃。如圖1所示，於本實施例中，交通號誌狀態編碼方法100包括步驟如以下。於取得各機關單位所提供之各路口的路口號誌運作圖後，於步驟S110中，由所取得的路口號誌運作圖，便可針對一路口，提供對應於該路口之中心編號。其中，每個路口具有其中心編號，用以進行識別。接著，於步驟S120中，由所取得的路口號誌運作圖，便可針對該些時段之一，提供於該時段間此路口之時制計劃。須說明地是，時制計劃之內容中設定了一路口於某一時段內其路口號誌的燈號顯示狀態(如：紅燈或綠燈等)與其顯示秒數。

最後，於步驟S150中，根據所提供的路口中心編號與時制計劃之內容，便能將路口之中心編號與路口於各時段間所對應之每一時制計劃編碼為電腦可讀取的結構化資料。值得注意地是，同一路口的各交通號誌於同一時段內所執行的時制計劃並不完全相同，也就是說，於同一時段內，同一路口的各交通號誌的燈號顯示狀態(如：紅燈或綠燈等)與其顯示秒數並不完全相同，如此一來才得以控制各路口的車輛通行狀態。簡言之，於本實施例中，時制計劃包括了複數個時相，且每一時相包括有方向資訊與秒數資訊，其中，方向資訊即為前述之一路口於某一時段內其路口號誌的燈號顯示狀態，用以指示1可通行方向，而秒數資訊即為一路口於某一時段內其路口號誌各燈號所其顯示秒數(如：紅燈剩餘秒數或綠燈剩餘秒數等)。

為了進一步說明本實施例之通號誌控制方法中路口交通號誌之時制計劃裡的時相與方向資訊，請同時參照圖2A與圖2B。圖2A為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼方法中時相總表之示意圖，且圖2B為適用於圖2A所繪示之時相總表之對應路口的示意圖。

復如圖1所示，於本實施例之通號誌控制方法100之步驟S120與步驟S150之間更包括有步驟S140與S141。於步驟S140中，經整理各路口的路口號誌運作圖後，可歸納出複數個時相與其包含的方向資訊，並將其建立成一個時相總表，且時相總表紀錄有複數個方向資訊。接著，於步驟S141中，針對任一路口，均可根據前述建立的時相總表提供各種時相之方向資訊。以圖2B中所繪示之路口為例，於一時段內(例如：上午六點至七點)，路口交通號誌的狀態係由時相一與時相二所組成。如圖2A所示，時相一所對應的方向資訊代表：由東向西行駛的車輛可直行、左轉彎或右轉彎，且由西向東行駛的車輛可直行、左轉彎或右轉彎，另一方面，時相二所對應的方向資訊代表：由南向北行駛的車輛可直行、左轉彎或右轉彎，且由北向南行駛的車輛可直行、左轉彎或右轉彎。

更進一步地，為了使各時相所代表的方向資訊得以編碼成電腦可讀取的資料，於本實施例之通號誌控制方法100之步驟S141之後更包括有步驟S142與步驟S143，於步驟S142中，建立了方向編碼表，且方向編碼表紀錄有每一種方向資訊之方向編碼。而於步驟S143中，建立了方向編碼圖，並根據方向編碼圖獲得每一種方向資訊之方向編碼。為了更進一步說明本實施例中的方向編碼表與用以描述方向資訊之方向編碼，請參照圖3與圖4。圖3為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼方法中方向編碼表之示意圖，且圖4為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼方法中方向編碼圖之示意圖。

如圖4所示，上述之方向編碼係由二十四個方向子編碼之部分所組成，且該些二十四個方向子編碼之每三個係代表一個方向(例如：車輛由南向北行駛、車輛由東向西行駛、或是車輛由東南向西北行駛)，也就是說，該些二十四個方向子編碼共代表八個方向。除此之外，代表同一車輛行駛方向的三個方向子編碼又分別表示直行方向、左彎方向與右彎方向的通行方向。舉例來說，同樣代表車輛由東向西行駛的方向子編碼「07、08、09」又分別表示了右彎方向、直行方向與左彎方向的通行方向。也就是說，方向子編碼「07」所代表的是由東向西行駛的車輛之通行方向可為右彎方向，方向子編碼「08」所代表的是由東向西行駛的車輛之通行方向可為直行方向，方向子編碼「09」所代表的是由東向西行駛的車輛之通行方向可為左彎方向。因此，請同時參照圖2A與圖3，時相一所對應的方向資訊所指示之車輛通行方向便可以「01、02、03、13、14、15」的方向編碼來表示，且時相二所對應的方向資訊所指示之車輛通行方向便可以「07、08、09、19、20、21」的方向編碼來表示。

除此之外，為了便於統一校正各路口號誌運作圖所描繪的方位，於本實施例之交通號誌狀態編碼方法100之步驟S120與步驟S150之間亦包括有步驟S130與步驟S131。於步驟S130中，建立了方位轉換表，且此方位轉換表紀錄有複數個方位轉換碼。接著，於步驟S131中，根據路口之該路口號誌運作圖，由方位轉換表獲得該複數個方位轉換碼之一。為作進一步說明，請參照圖5，圖5為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼方法中方位轉換表之示意圖。由於在各機關單位所提供之各路口的路口號誌運作圖中，指向北方的方位指標時常出現相異的情況，因此於本實施例中，藉由方位轉換表的建立，便能還原標示於各路口號誌運作圖中各路口於實際地圖上的正確方位。

如圖5所示，複數個方位轉換碼「0~7」用以標示各路口號誌運作圖中指向北方的方位指標。若以圖2B所繪示之路口號誌運作圖來說，該圖中指向北方的方位指標係指向上方，則根據此方位轉換表將該指向北方的方位指標指標示為「0」。於另一例中，若路口號誌運作圖中指向北方的方位指標係指向下方，則根據此方位轉換表將指向北方的方位指標指標示為「4」。如此一來，進入本實施例之交通號誌狀態編碼方法100之步驟S150時，便能更進一步地將根據各路口號誌運作圖，將路口之中心編號、所獲得之複數個方位轉換碼之一以及路口於各時段間所對應之每一時制計劃編碼為電腦可讀取的結構化資料。

亦須補充說明的是，如前述，於本實施例中，時制計劃包括了複數個時相，且每一時相包括有方向資訊與秒數資訊，其中，方向資訊即為前述之一路口於某一時段內其路口號誌的燈號顯示狀態，用以指示可通行方向，而秒數資訊即為一路口於某一時段內其路口號誌各燈號所其顯示秒數(如：紅燈剩餘秒數或綠燈剩餘秒數等)，而為了便於進行交通號誌狀態變換的控管，各種時相中的秒數資訊的總和係被定義為一個時制週期。舉例來說，請復參照圖2B，如前述，圖2B所繪示的路口於一時段內(例如：上午六點至七點)，路口交通號誌的狀態係由時相一與時相二所組成，於此例中，時相一所包含的秒數資訊係設定為綠燈68秒、黃燈5秒以及紅燈2秒，而時相二所包含的秒數資訊係設定為綠燈18秒、黃燈5秒以及紅燈2秒，其中，時相一包含的秒數資訊(綠燈68秒、黃燈5秒以及紅燈2秒，共75秒)與時相二包含的秒數資訊(綠燈18秒、黃燈5秒以及紅燈2秒，共25秒)的總和(即共100秒)便被定義為一個時制週期。

進一步說明，對於圖2B所繪示的路口之路口交通號誌來說，當進入時相一時，就代表東西向號誌的號誌狀態依序開始經歷68秒綠燈、5秒黃燈與2秒紅燈，且於整個時相一的過程中，南北向號誌的號誌狀態維持紅燈。而當時相一結束並接著進入時相二時，就代表南北向號誌的號誌狀態依序開始經歷18秒綠燈、5秒黃燈與2秒紅燈，且於整個時相二的過程中，東西向號誌的號誌狀態維持紅燈。並且值得注意的是，於整個時制週期中，時相一中東西向號誌的號誌狀態於顯示5秒黃燈後會維持2秒的紅燈，而不會使南北向號誌的號誌狀態立刻轉換為時相二中的18秒綠燈，而是得以經由時相一中東西向號誌的號誌狀態所維持2秒的紅燈來進行緩衝。如此一來，即可使得交通號誌狀態變換的控管更加安全。

〔交通號誌狀態編碼系統的一實施例〕

本實施例提供了一種交通號誌狀態編碼系統，用以根據路口之路口號誌運作圖將路口之交通號誌於複數個時段間之號誌狀態編碼為電腦可讀取的結構化資料。請參照圖6，圖6為根據本發明例示性實施例所繪示之交通號誌狀態編碼系統之區塊示意圖。本例所述的系統係用以執行前述圖1~5所示的交通號誌狀態編碼方法，因此請一併照圖1~5以利理解。

如圖6所示，本實施例所提供之交通號誌狀態編碼系統600包括擷取模組601、處理模組602與內部資料庫603。擷取模組601係連接於外部資料庫，由於外部資料庫604收集且儲存有各路口之路口號誌運作圖，因此擷取模組601便可藉由此外部資料庫604以針對特定路口獲得對應於該路口之中心編號，並針對特定時段，獲得於該時段間此路口之時制計劃。處理模組602係連接於擷取模組601，用以接收擷取模組601所獲得之特定路口的中心編號與時制計劃，並接著將此路口之中心編號與此路口於各時段間所對應之每一個時制計劃編碼為結構化資料。其中，每一個時制計劃包括複數個時相，且每一時相包括有方向資訊。

值得注意的是，內部資料庫603係連接於處理模組602，並儲存有時相總表、方向編碼表、方向編碼圖與方位轉換表。而關於前述之時相總表、方向編碼表、方向編碼圖與方位轉換表於本實施例之交通號誌狀態編碼系統600的相關應用細節，已於上述圖1~圖5所繪示之實施例中詳細說明，在此恕不贅述。

〔實施例的可能功效〕

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

S110、S120、S130~S131、S140~S143、S150‧‧‧步驟

Claims

一種交通號誌狀態編碼方法，用以根據一路口之一路口號誌運作圖將該路口之一交通號誌於複數個時段間之號誌狀態編碼為一結構化資料，且該結構化資料係為電腦可讀取的，包括：針對該路口，提供對應於該路口之一中心編號；針對該些時段之一，提供於該時段間該路口之一時制計劃；以及將該路口之該中心編號與該路口於該些時段間所對應之每一該時制計劃編碼為該結構化資料；其中該時制計劃包括複數個時相，且該每一時相包括一方向資訊。
如請求項1所述之交通號誌狀態編碼方法，更包括：建立一時相總表，該時相總表紀錄有複數個該方向資訊；以及針對該路口，根據該時相總表提供該每一時相之該方向資訊。
如請求項2所述之交通號誌狀態編碼方法，更包括：建立一方向編碼表，該方向編碼表紀錄有每一該方向資訊之一方向編碼；其中該方向編碼係由二十四個方向子編碼之部分所組成。
如請求項1所述之交通號誌狀態編碼方法，更包括：建立一方位轉換表，該方位轉換表紀錄有複數個方位轉換碼；根據該路口之該路口號誌運作圖，由該方位轉換表獲得該複數個方位轉換碼之一；以及將該路口之該中心編號、所獲得之該複數個方位轉換碼之一以及該路口於該些時段間所對應之每一該時制計劃編碼為該結構化資料。
如請求項3所述之交通號誌狀態編碼方法，更包括：建立一方向編碼圖，並根據該方向編碼圖獲得每一該方向資訊之該方向編碼；其中該二十四個方向子編碼之每三個係代表一個方向，且該二十四個方向子編碼共代表八個方向。
如請求項5所述之交通號誌狀態編碼方法，其中代表同一個方向之該三個方向子編碼係分別表示一左彎方向、一直行方向與一右彎方向。
如請求項1所述之交通號誌狀態編碼方法，其中該每一時相更包括一秒數資訊，且該各時相之該秒數資訊的總和係定義為一時制週期。
一種交通號誌狀態編碼系統，用以根據一路口之一路口號誌運作圖將該路口之一交通號誌於複數個時段間之號誌狀態編碼為一結構化資料，且該結構化資料係為電腦可讀取的，包括：一擷取模組，連接一外部資料庫，以針對該路口獲得對應於該路口之一中心編號，並針對該些時段之一，獲得於該時段間該路口之一時制計劃；以及一處理模組，連接於該擷取模組，用以接收該中心編號與該時制計劃，並將該路口之該中心編號與該路口於該些時段間所對應之每一該時制計劃編碼為該結構化資料；其中該時制計劃包括複數個時相，且該每一時相包括一方向資訊。
如請求項8所述之交通號誌狀態編碼系統，更包括：一內部資料庫，連接於該處理模組，儲存有一時相總表，該時相總表紀錄有複數個該方向資訊；其中針對該路口，該處理模組根據該時相總表提供該每一時相之該方向資訊。
如請求項9所述之交通號誌狀態編碼系統，其中該內部資料庫儲存有：一方向編碼表，該方向編碼表紀錄有每一該方向資訊之一方向編碼，其中該方向編碼係由二十四個方向子編碼之部分所組成。
如請求項9所述之交通號誌狀態編碼系統，更包括：一內部資料庫，連接於該處理模組，儲存有一方位轉換表，該方位轉換表紀錄有複數個方位轉換碼；其中根據該路口之該路口號誌運作圖，該處理模組由該方位轉換表獲得該複數個方位轉換碼之一；且其中該處理模組將該路口之該中心編號、所獲得之該複數個方位轉換碼之一以及該路口於該些時段間所對應之每一該時制計劃編碼為該結構化資料。
如請求項10所述之交通號誌狀態編碼系統，其中該內部資料庫儲存有：一方向編碼圖，紀錄有每一該方向資訊之該方向編碼；其中該二十四個方向子編碼之每三個係代表一個方向，且該二十四個方向子編碼共代表八個方向。
如請求項12所述之交通號誌狀態編碼系統，其中代表同一個方向之該三個方向子編碼係分別表示一左彎方向、一直行方向與一右彎方向。
如請求項8所述之交通號誌狀態編碼系統，其中該每一時相更包括一秒數資訊，且該各時相之該秒數資訊的總和係定義為一時制週期。