TWI627613B - Time-making method and device for generating traffic sign by using travel time - Google Patents

Abstract

本發明係一種利用旅行時間產生交通號誌的時制方法及其裝置，提供前車輛偵測器與後車輛偵測器裝設於至少一路徑的前端與後端，以感測路徑中的至少一車輛，且後端具有紅綠燈號誌；其中前車輛偵測器會感測車輛的進入時間點，後車輛偵測器感測車輛的出去時間點並傳遞至處理器，其再將出去時間點減去進入時間點，產生車輛的旅行時間並擷取紅綠燈號誌在進入時間點與出去時間點之間的紅燈總時間、紅燈時間、綠燈時間、連續前進時間以及末端綠燈續進時間，以帶入紓解所需綠燈方程式產生紓解所需綠燈時間。本發明利用旅行時間判斷出紓解所需綠燈時間，將其用來進行交通號誌的時制運算。

Description

利用旅行時間產生交通號誌的時制方法及其裝置

本發明係為有關一種規劃交通號誌週期之技術，特別是指一種能有效應用車輛行徑路徑的旅行時間之利用旅行時間產生交通號誌的時制方法及其裝置。

現今社會都市化發展快速，然而各種都市建設與園區建立的發展漸增，帶動了整體社會的繁榮，同時相對的也帶動了車潮的進入，以致都市的整體交通網路更加繁忙複雜。因此如何有效偵測出車流量，並根據車流量來決定交通號制邏輯，以疏解路口車潮匯集的交通問題，也逐漸成為相當重要的一個課題。

以國道高速公路上的交通流量來說，目前高速公路上使用多個電子道路收費系統(Electronic Toll Collection，ETC)，目前在高速公路全線就有至少300個以上的偵測門架，當每台車輛經過偵測門架時，電子道路收費系統便會抓取車輛上所安裝的電子標籤的身分標籤(ID)，同時亦可配合車輛辨識系統(AVI)輔以捕捉車輛的影像，以透過影像辨識來辨識車牌號碼，因此車輛在高速公路上的完整行車歷程都會被記錄下來。

由於高速公路上的完整行車歷程都會被記錄下來，因此電子道路收費系統除了可作為偵測車輛進行收費之外，更可拿來應用於交通管理上，例如當一車輛經過地點A的偵測門架時，此時的偵測系統會偵測到車輛經過的時間點A後，車輛持續行走到地點B，在經過地點B的偵測門架，地點B的偵測門架同樣的會偵測到經過地點B的時間點B，接著只要將時間點B減去時間點A，即可得到 車輛從地點A行徑到地點B的旅行時間。

但若需要更有效的將車輛資訊拿來做即時號誌控制時，傳統方法皆利用增設車流偵測器來取得流量、車輛速度、佔有率等交通參數，以進行最佳的紅綠燈秒數計算，同時搭配擷取旅行時間，來做即時的號誌控制的績效觀察，判斷交通號誌經過修正後是否能使旅行時間變短等。因此在一般情形下的即時號誌控制，都需要佈設傳統之車流偵測器及監看績效的旅行時間偵測器，以致於耗費成本相當高。

有鑑於此，本發明遂針對上述習知技術之缺失，提出一種能根據旅行時間判斷出有效的資訊，以提供做為交通號誌時制週期調整的參考參數之交通號誌的時制產生方法及其裝置，不須額外佈設車流偵測器，取得流量、速度、佔有率等交通參數，以有效克服上述之該等問題。

本發明之主要目的係提供一種利用旅行時間產生交通號誌的時制方法及其裝置，其係根據車輛行徑路徑的旅行時間判斷出車道的紓解所需綠燈時間，並能利用紓解所需綠燈時間進行交通號誌的時制週期及紅綠燈時間的運算，能有利於車流量的紓解。

本發明之另一目的係提供一種利用旅行時間產生交通號誌的時制方法及其裝置，其能即時判各個路徑的車流量狀態，能即時配合車流量狀態來調整交通號誌的時制，有利於車流量的紓解。

為達上述之目的，本發明係提供一種利用旅行時間產生交通號誌的時制方法，其提供至少一前車輛偵測器裝設於至少一路徑的前端，路端的後端則裝設至少一後車輛偵測器，來感測路徑中的至少一車輛，且後端設有一紅綠燈號誌，其中利用旅行時間產生交通號誌的時制方法包括下列步驟，前車輛偵測器紀錄感測到車輛的進入時間點，後車輛偵測器紀錄感測到車輛的出去時間點；接 著將出去時間點減去進入時間點，產生車輛的一旅行時間，並擷取後端的紅綠燈號誌在進入時間點與出去時間點之間的紅燈停等次數紅燈總時間、紅燈時間、綠燈時間、連續前進時間以及末端綠燈續進時間；最後將紅燈總時間、紅燈時間、綠燈時間、連續前進時間以及末端綠燈續進時間帶入一紓解所需綠燈方程式，產生一紓解所需綠燈時間。

另外，本發明亦提供一種利用旅行時間產生交通號誌的時制裝置，包括至少一前車輛偵測器設置於至少一路徑的前端，以感測至少一車輛的一進入時間點，至少一後車輛偵測器設置於路徑的後端，以感測車輛的一出去時間點，且後端設有一紅綠燈號誌，前車輛偵測裝置與後車輛偵測裝置並信號連接一處理器，處理器可接收出去時間與進入時間，以將出去時間減去進入時間產生車輛的一旅行時間，同時擷取紅綠燈號誌在進入時間點與出去時間點之間的紅燈總時間、紅燈時間、綠燈時間、連續前進時間以及末端綠燈續進時間至處理器中，使處理器將旅行時間、紅燈總時間、紅燈時間、綠燈時間、連續前進時間以及末端綠燈續進時間帶入一紓解所需綠燈方程式中，產生一紓解所需綠燈時間。

其中前述之紓解所需綠燈方程式(1)如下所示： 其中係為只取商數的高斯符號；T_red係為紅燈總時間；T係為旅行時間；T₃係為連續前進時間；其中g_ai係為紓解所需綠燈時間；r係為紅燈時間；g係為綠燈時間；t₂係為末端綠燈續進時間。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

10‧‧‧前車輛偵測器

10’‧‧‧前車輛偵測器

10”‧‧‧前車輛偵測器

12‧‧‧後車輛偵測器

12’‧‧‧後車輛偵測器

12”‧‧‧後車輛偵測器

20‧‧‧計算機

22‧‧‧處理器

24‧‧‧資料庫

26‧‧‧輸入介面

30‧‧‧紅綠燈號誌

31‧‧‧紅綠燈號誌

32‧‧‧紅綠燈號誌

34‧‧‧紅綠燈號誌

36‧‧‧紅綠燈號誌

38‧‧‧紅綠燈號誌

39‧‧‧紅綠燈號誌

40‧‧‧交通號誌控制箱

50‧‧‧車輛

50’‧‧‧車輛

50”‧‧‧車輛

52‧‧‧電子標籤

第一圖係為本發明架設交通號誌的時制產生裝置於路口示意圖。

第二圖係為本發明交通號誌的時制產生裝置之方塊圖。

第三圖係為本發明交通號誌的時制產生方法之步驟流程圖。

第四圖係為本發明行車狀態示意圖。

第五圖係為本發明利用門檻值調整綠燈時間之步驟流程圖。

第六圖係為本發明紓解所需綠燈時間超過門檻值之示意圖。

第七圖係為本發明另一實施例之架設交通號誌的時制產生裝置於路口示意圖。

第八圖係為本發明另一實施例之交通號誌的時制產生裝置之方塊圖。

請參照第一圖與第二圖，首先說明本發明之系統架構，包括在一路徑，路徑是由一個以上的路段組成，且路徑可為直線或彎曲的路段等，路徑的前端設有前車輛偵測器10，其係為紅外線偵測器、影像偵測器或微波偵測器等以感測一車輛50的一進入時間點；路徑後端的則設有一後車輛偵測器12，其亦為紅外線偵測器、影像偵測器或微波偵測器等，以感測車輛50的一出去時間點。本實施例舉例以路徑A作為舉例說明，路徑A為兩個紅綠燈號誌30、32之間的路段，其中前車輛偵測器10係設置在路徑A前端的紅綠燈號誌30上，後車輛偵測器12則設置在路徑A後端的紅綠燈號誌32上，當然亦可另外使用架體將前車輛偵測器10架設於路徑A的前端，或另外使用架體將後車輛偵測器12架設於路徑A的後端。本實施例舉例前車輛偵測器10與後車輛偵測器12為微波偵測器，可感測車輛50上夾帶有具有身分辨識碼的電子標籤52，使前車輛偵測器10與後車輛感測器12在感測車輛50時，可辨識目前所偵測到的車輛50。當然前車輛偵測器10與後車輛偵測器12亦可為影像偵測器，其可擷取車輛50的車牌影像，來作為辨識車輛的依據。

接下來請持續參照第一圖與第二圖，以詳細說明本發明之系統架 構，一計算機20裝設在馬路上的交通號誌控制箱40中，計算機20中包括一處理器22、一資料庫24以及一輸入介面26，其中處理器22信號連接複數紅綠燈號誌30，以調整紅綠燈號誌30時制週期，處理器22更利用電線有線連接前車輛偵測器10與後車輛偵測器12，或者處理器22可發出無線訊號信號連接前車輛偵測器10與後車輛偵測器12，本實施例舉例處理器22係發出無線訊號來信號連接前車輛偵測器10與後車輛偵測器12。當前車輛偵測器10感測到車輛50上的電子標籤52後，產生一進入時間，前車輛偵測器10並透過無線訊號將電子標籤52上的身分辨識碼以及進入時間傳遞給處理器22，使處理器22能透過身分辨識碼來辨識車輛50的進入時間；當車輛50經過後車輛偵測器12時，後車輛偵測器12則擷取到車輛50上電子標籤52的身分辨識碼，並產生一出去時間，再透過無線傳輸將身分辨識碼與出去時間傳遞至計算機20的處理器22中，使處理器22能透過身分辨識碼來辨識車輛50的出去時間，處理器22就能將相同車輛50的出去時間減去進入時間，來產生旅行時間，以帶入一紓解所需綠燈方程式(1)中，藉此計算出路徑A的紓解所需綠燈時間。資料庫24儲存有路徑A的路徑長度、路徑A中車輛50的連續前進時間、路段A的平均車速，以及後端的紅綠燈號誌32的每一紅燈時間點與綠燈時間點、紅燈時間與綠燈時間，以提供給處理器22進行紓解所需綠燈方程式運算時，所需要的參數資料，其中紓解所需綠燈方程式(1)如下所示：

其中係為只取商數的高斯符號；T_red係為紅燈總時間；T係為旅行時間；T₃係為連續前進時間；其中g_ai係為紓解所需綠燈時間；r係為紅燈時間；g係為綠燈時間；t₂係為末端綠燈續進時間。處理器22進行運算時所需的參數除了透過資料庫24擷取之外，更可利用輸入介面26輸入處理器22的所需計算參數，以利處理器22利用紓解所需綠燈方程式或進行其他交通號誌時制的計算。

在上述說明完本發明之裝置後，接下來詳細說明本發明在計算交通紓解最佳週期之方法流程，以詳細說明如何計算出紓解所需綠燈時間。請參照第一圖至第三圖，以說明本發明之方法流程圖，以路徑A作為本實施例說明，前車輛偵測器10與後車輛偵測器12能感測至少一台車輛50，本實施例舉例前車輛偵測器10與後車輛偵測器12能分別感測複數台車輛50，並藉由車輛50電子標籤52上的身分標籤來辨識感測到的車輛50。首先進入步驟S10，透過前車輛偵測器10紀錄感測到複數車輛50的進入時間點，後車輛偵測器12感測複數車輛50的出去時間點。接著進入步驟S12，處理器22藉由車輛50上的身分標籤來辨識車輛50，並接收每一台車輛50的進入時間點以及出去時間點，分別將每一台車輛50的出去時間點減去進入時間點，產生每一台車輛50的旅行時間，同時將資料庫24中紅綠燈號誌32的每一紅燈時間點與綠燈時間點、紅燈時間以及綠燈時間的資料提供給處理器22，處理器22即可取得紅燈時間，以及根據資料庫24中的每一紅燈時間點，取得每一台車輛50的進入時間點與出去時間點之間每一台車輛50的紅燈總時間，同時處理器22更可由資料庫24中取得進入時間點到出去時間點之間每一台車輛50的最後一個綠燈時間點，並將出去時間點減去最後一個綠燈時間點，以取得每一台車輛50末端綠燈續進時間。最後進入步驟S14，處理器22分別將每一台車輛50的旅行時間、紅燈總時間、紅燈時間、綠燈時間、連續前進時間以及末端綠燈續進時間帶入紓解所需綠燈方程式，產生每一車輛50的紓解所需綠燈時間，並擷取最大值的紓解所需綠燈時間，其中紓解所需綠燈方程式(1)如下所示： g_aimax=max{g_a1,g_a2,g_a3,…,g_an}其中係為只取商數的高斯符號；T_red係為紅燈總時間；T係為旅行時間；T₃係 為連續前進時間；其中g_ai係為紓解所需綠燈時間；r係為紅燈時間，其為一個紅燈的時間長度；g係為綠燈時間，其為一個綠燈的時間長度；t₂係為末端綠燈續進時間；由於可計算出n部車輛的紓解所需綠燈時間，因此需擷取複數台車輛紓解所需綠燈時間中的最大值，g_aimax係為一紅綠燈週期內所有通過後車輛偵測器之n部車輛的紓解所需綠燈時間中，最大值的紓解所需綠燈時間。處理器22產生出複數台車輛50的紓解所需綠燈時間後，擷取複數台車輛紓解所需綠燈時間中的最大值g_aimax=max{g_a1,g_a2,g_a3,…,g_an}，以將紓解所需綠燈時間進行應用，加以運算推演產生紅綠燈號誌30的時制週期及綠燈時間。

上述紓解所需綠燈方程式中的計算參數詳細來說，請配合參照第一圖至第四圖，其中第一時間軸代表前車輛偵測器10的時間軸，第二時間軸代表後車輛偵測器12的時間軸，當車輛50被前車輛偵測器10感測到時，產生進入時間，同時車輛50前進產生距離，直到遇到紅燈後停止，因此斜線的部分代表車子在前進，斜線對應的時間就是綠燈時間g，橫線則係為車輛50遇到紅燈停止的狀態，因此所對應的時間即是紅燈時間r。其中前端綠燈續進時間t₁係為車輛50在進入路徑A被前車輛偵測器10感測到後，遇到第一次紅燈時間點與進入時間的時間點之間的時段，由於車輛50可能是在綠燈時間進行一半時進入到路徑A，因此不能以完整的綠燈時間作為計算，故本實施例則將此時段稱為前端綠燈續進時間t₁；同理，末端綠燈續進時間t₂則係在最後一個綠燈時間點至出去時間的時間點之時段，因車輛50可能在最後一個綠燈時間結束之內就離開路徑A，因此不能以完整的綠燈時間作為計算，故本實施例將此時段稱為末端綠燈續進時間t₂。其中紅燈總時間為車輛50進入時間點與出去時間點之間所有紅燈時間的總合時間，即係第四圖中係為紅燈時間r的總和。連續前進時間T₃即係為車輛50在路經A中持續前進，沒有停頓狀態下的前進時間，也就是前端綠燈續進時間t₁、末端綠燈續進時間t₂與所有綠燈時間g的總和。

接下來進行說明產生紓解所需綠燈時間後的應用，在透過步驟S10至S14計算出紓解所需綠燈時間後，處理器22能藉由紓解所需綠燈時間來判斷目前紅綠燈號誌32的綠燈時間是否適合現在的車流量，以進行調整紅綠燈號誌32的綠燈時間之步驟。處理器22中會設置一第一門檻值，以及大於第一門檻值的一第二門檻值，其中第一門檻值可設為目前綠燈時間的2倍，第二門檻值則可設為目前綠燈值的3倍，提供處理器22判斷紓解所需綠燈時間是否超過第一門檻值或第二門檻值，並對應超過的門檻值來進行綠燈時間的調整。詳細判斷流程如下，請配合參照第一圖至三以及第五圖，首先進入步驟S20，處理器22擷取複數車輛50中最大值的紓解所需綠燈週期時間，來做為基準進行比對。接著進入步驟S22並配合參照第六圖，處理器22判斷最大值的紓解所需綠燈週期時間是否超過第一門檻值或第二門檻值，若否，則進入步驟S24，處理器22不會產生任何動作；若是，則進入步驟S26，處理器22調整紅綠燈號誌32的綠燈時間，以根據超出的門檻值來增加預設值，當步驟S22的綠燈時間超過第一門檻值時，步驟S26時則增加第一預設值，本實施例舉例第一預設值為20秒鐘，藉由增加綠燈時間，使紅綠燈號誌30亮起一次綠燈時，可疏解更多的車輛50。但當在步驟S22處理器22綠燈時間係超過第二門檻值時，步驟S26則調整紅綠燈號誌32的綠燈時間，將綠燈時間增加第二預設值，因第二門檻值大於第一門檻值，表示大於第二門檻值時紓解所需綠燈時間數值又更大了，車流量更多了，因此第二預設值設為40秒，能增加綠燈時間，以增加一次綠燈時可紓解的車輛50流量。

產生紓解所需綠燈時間後，處理器22更可用來計算路徑A中等紅燈的車隊長度，處理器22擷取資料庫24中儲存的路徑A的長度、路徑A的平均車速、連續前進時間、紅燈總時間、紅燈時間、綠燈時間以及末端綠燈續進時間，以帶入一停等車隊長方程式中，以產生車隊長度，停等車隊長方程式(2)如下所示： 其中係為只取商數的高斯符號；t₁係為前端綠燈續進時間；T₃係為連續前進時間；T_red係為紅燈總時間；r係為紅燈時間；g係為綠燈時間；t₂係為末端綠燈續進時間；d係為路徑的長度；V係為車速，車速可視為路徑A中的限速最大值。前端綠燈續進時間與末端綠燈續進時間已在上述進行說明，故不重複敘述。利用上述方法即可計算出路徑A中一個紅燈時間裡停等的車隊長度。

接下來請參照第七圖與第八圖，以說明本發明的另一實施例，本發明除了能在兩個紅綠燈號誌之間設置前車輛偵測器10與後車輛偵測器12之外，更可分別在複數個紅綠燈號誌之間設置前車輛偵測器10與後車輛偵測器12。如第六圖所示，其具有路徑A、路徑B以及路徑C，其中路徑A與第一實施例中的路徑A相同，故不重複敘述；路徑B是由多路段所組成，路徑B的前車輛偵測器10’係設置在前端的紅綠燈號誌34上，後車輛偵測器12’則係設置在路徑B後端的紅綠燈號誌36上，車輛行駛在路徑B時，車輛50’會經過多個紅綠燈號誌31，但此時就必須使用續進連鎖效應，調整車輛50’所經過的紅綠燈號誌31皆為綠燈，來確保車輛50’行徑在路徑B時皆會遇到綠燈，直到遇到後端紅綠燈號誌36才能遇到紅燈；路徑C的前車輛偵測器10”係設置在前端的紅綠燈號誌38上，後車輛偵測器12”則係設置在路徑C後端的紅綠燈號誌39上。當然亦可另外使用架體將前車輛偵測器架10、10’、10”設於路徑A、路徑B以及路徑C的前端，或另外使用架體前將後車輛偵測器12、12’、12”架設於路徑A、路徑B以及路徑C的後端。車輛上會夾帶有具有身分辨識碼的電子標籤52，使前車輛偵測器10、10’、10”與後車輛感測器12、12’、12”在感測車輛時，可辨識目前所偵測到的車輛。

本發明之第二實施例的系統架構與第一實施例相同，皆包括一計算機20裝設在馬路上的交通號誌控制箱40中，計算機20中包括一處理器22、一資 料庫24以及一輸入介面26，處理器22可以有線或無線的方式信號連接複數紅綠燈號誌30，以調整紅綠燈號誌30時制週期、紅綠燈時間，處理器22可利用電線以有線的方式信號連接前車輛偵測器10、10’、10”與後車輛偵測器12、12’、12”，或者處理器22亦可發出無線訊號來信號連接前車輛偵測器10、10’、10”與後車輛偵測器12、12’、12”，本實施例舉例處理器22發出無線訊號來信號連接前車輛偵測器10、10’、10”與後車輛偵測器12、12’、12”；當前車輛偵測器10、10’、10”分別感測到經過車輛50、50’、50”的電子標籤52後，前車輛偵測器10、10’、10”會分別產生車輛50、50’、50”的進入時間，同時前車輛偵測器10、10’、10”會透過無線訊號，分別將偵測到的車輛50、50’、50”的身分辨識碼以及進入時間傳遞給處理器22；接著當車輛50、50’、50”分別經過後車輛偵測器12、12’、12”時，後車輛偵測器12、12’、12”會分別感測車輛50、50’、50”上電子標籤52的身分標籤碼以及產生出去時間，後車輛偵測器12、12’、12”再分別透過無線傳輸將所有偵測到的資訊傳遞至計算機20的處理器22中，提供處理器22進行利用紓解所需綠燈方程式計算出每一路徑A、路徑B與路徑C的紓解所需綠燈時間。資料庫24則儲存有路徑A、路徑B以及路徑C的路徑的長度，在路徑A、路徑B以及路徑C中的連續前進時間，路徑A、路徑B以及路徑C的平均車速，以及設置在路徑A、路徑B以及路徑C後端紅綠燈號誌32、36、39的每一紅燈時間點與綠燈時間點、紅燈時間以及綠燈時間，以提供給處理器22進行紓解所需綠燈方程式、車隊長度以及每一路徑的紓解所需綠燈時間運算所需要的參數資料。處理器22進行運算時所需的參數除了透過資料庫24擷取之外，更可利用輸入介面26輸入處理器22的所需計算參數，以利處理器22利用紓解所需綠燈方程式來進行計算。

在上述說明完本實施例之裝置後，接下來詳細說明本發明在計算交通紓解最佳週期之方法流程，並詳細說明如何計算出紓解所需綠燈時間。請配合參照第三圖、第七圖與第八圖，本實施例亦舉例前車輛偵測器10、10’、10”與 後車輛偵測器12、12’、12”能分別感測複數台車輛。如步驟S10，前車輛偵測器10、10’、10”與後車輛偵測器12、12’、12”分別感測到複數車輛50、50’、50”的進入時間與出去時間。接著進入步驟S12，處理器22藉由車輛50、50’、50”上的身分標籤來辨識車輛，並接收每一台車輛50、50’、50”的進入時間點以及出去時間點，以根據身分標籤分別將路徑A、路徑B以及路徑C每一台車輛50、50’、50”的出去時間點減去進入時間點，產生路徑A、路徑B以及路徑C中每一台車輛50、50’、50”的旅行時間，同時將資料庫24中紅綠燈號誌32、36、39的連續前進時間、紅綠燈號誌32、36、39的每一紅燈時間點與綠燈時間點、紅燈時間以及綠燈時間提供給處理器22，處理器22即可取得紅燈時間，以及根據資料庫24中紅綠燈號誌32、36、39的每一紅燈時間點，取得每台車輛50、50’、50”進入時間點與出去時間點之間的紅燈總時間以及紅燈時間，並根據綠燈時間點取得末端綠燈續進時間。最後進入步驟S14，處理器22分別將路徑A、路徑B以及路徑C每一台車輛50、50’、50”的旅行時間、紅燈總時間、紅燈時間、連續前進時間以及末端綠燈續進時間帶入紓解所需綠燈方程式，產生路徑A、路徑B以及路徑C中每一車輛50、50’、50”的紓解所需綠燈時間。其中紓解所需綠燈方程式與上述實施例相同，故不重複敘述。

其中判斷目前綠燈時間是否適合現在的車流量的方法與上述實施例相同，故不重複敘述。

其中判斷計算車隊長度的方法與上述實施例相同，故不重複敘述。

接下來產生路徑A、路徑B與路徑C的複數紓解所需綠燈時間後的推演應用，根據步驟S10至步驟S14分別產生路徑A、路徑B與路徑C的複數紓解所需綠燈時間之後，選擇每一個路徑之中最大值的紓解所需綠燈時間，再將每一路徑的中的最大值的紓解所需綠燈時間帶入一均衡綠燈時間方程式，以產生複 數均衡綠燈時間，均衡綠燈時間方程式(3)如下所示： ΣG=G₁+G₂+...+G_n ΣG≦MaxPathCycle Σg=g₁+g₂+g₃+...+g_n MinG_i≦G_i≦MaxG_i，1≦i≦n其中G₁、G₂...G_n為第1、2...n個路徑之均衡綠燈時間；ΣG為所有路徑的均衡綠燈時間之總和；g₁、g₂...g_n為第1、2...n個路徑中最大值的紓解所需綠燈時間；Σg為路徑的紓解所需綠燈時間之總合；MaxG_i為第i個路徑的最大均衡綠燈時間；MinG_i為第i個路徑最小均衡綠燈時間；i為自然數；n為路徑的路徑數目；MaxPathCycle是所有路徑之均衡綠燈時間之總和的最大限制值。處理器22藉由上述方法能有效的計算出每一路徑後端紅綠燈號誌的均衡綠燈時間，以透過均衡綠燈時間調整紅綠燈號誌30的時制。

綜上所述，能根據車輛行徑路徑的旅行時間判斷出車道的有效紓解綠燈時間，並能利用有效紓解綠燈時間進行交通號誌的時制運算，且能即時判各個時向的車流量狀態，即時配合車流量狀態來調整交通號誌的時制，有利於車流量的紓解。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

Claims (16)

1. 一種利用旅行時間產生交通號誌的時制方法，其係提供至少一前車輛偵測器裝設於至少一路徑的前端，至少一後車輛偵測器於該路徑的後端，以感測該路徑中的至少一車輛，且該後端設有一紅綠燈號誌，該交通號誌的時制產生方法包括下列步驟：該前車輛偵測器紀錄感測到該車輛的進入時間點，該後車輛偵測器紀錄感測到該車輛的出去時間點，其中該車輛上更設有一身分辨識碼，提供該前車輛偵測器與該後車輛偵測器辨識該車輛；將該出去時間點減去該進入時間點，產生該車輛的一旅行時間，並擷取該紅綠燈號誌在該進入時間點與該出去時間點之間的紅燈總時間、綠燈時間、紅燈時間、連續前進時間以及末端綠燈續進時間；以及將該旅行時間、該紅燈總時間、該紅燈時間、該綠燈時間、該連續前進時間以及該末端綠燈續進時間帶入一紓解所需綠燈方程式，產生一紓解所需綠燈時間，其中該紓解所需綠燈方程式(1)如下所示： 其中該係為只取商數的高斯符號；T_red係為該紅燈總時間；該T係為該旅行時間；該T₃係為該連續前進時間；其中該g_ai係為該紓解所需綠燈時間；該r係為該紅燈時間；該g係為該綠燈時間；該t₂係為該末端綠燈續進時間。
2. 如請求項1所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制方法，更包括計算該路徑中的車隊長度之步驟，其係擷取該路徑的長度與一車速，以及該紅綠燈號誌在該進入時間點與該出去時間點之間的一前端綠 燈續進時間、該連續前進時間、該紅燈總時間、該紅燈時間、該綠燈時間與該末端綠燈續進時間，帶入一停等車隊長方程式中，產生該停等車隊長度，該停等車隊長方程式(2)如下所示： 其中該係為只取商數的高斯符號；t₁係為該前端綠燈續進時間；該T₃係為該連續前進時間；該T_red係為該紅燈總時間；該r係為該紅燈時間；該g係為該綠燈時間；該t₂係為末端綠燈續進時間；該d係為該路徑的長度；該V係為該車速。
3. 如請求項1所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制方法，其中當該前車輛偵測器與該後車輛偵測器皆具有複數個，該等前車輛偵測器與等該後車輛偵測器分別設置在不同複數路徑的前端與後端時，每一該路徑根據上述步驟產生複數紓解所需綠燈後，更包括將該等路徑的該等紓解所需綠燈時間帶入一均衡綠燈時間方程式，以產生複數均衡綠燈時間，該均衡綠燈時間方程式(3)如下所示： ΣG=G₁+G₂+...+G_n ΣG≦MaxPathCycle Σg=g₁+g₂+g₃+...+g_n MinG_i≦G_i≦MaxG_i，1≦i≦n其中該G₁、該G₂...該G_n為第1、2...n個該路徑之該均衡綠燈時間；該ΣG為所有該路徑的該均衡綠燈時間之總和；該g₁、該g₂...該g_n為第1、2...n個該路徑中最大值的該紓解所需綠燈時間；該Σg為該路徑的該紓解所需綠燈時間之總合；該MaxG_i為第i個該路徑的最大該均衡 綠燈時間；該MinG_i為第i個該路徑最小該均衡綠燈時間；該i為自然數；該n為該路徑的路徑數目；該MaxPathCycle是所有該路徑之該均衡綠燈時間之總和的最大限制值。
4. 如請求項1所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制方法，更包括調整該紅綠燈號誌的綠燈時間之步驟，當該紓解所需綠燈時間超過一第一門檻值時，則調整該紅綠燈號誌的該綠燈時間，將該綠燈時間增加一第一預設值，來增加該綠燈時間；當該所需綠燈時間超過一第二門檻值時，則調整該紅綠燈號誌的該綠燈時間，將該綠燈時間增加一第二預設值，來增加該綠燈時間。
5. 如請求項1所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制方法，其中該後車輛偵測器係裝設在該紅綠燈號誌上。
6. 如請求項1所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制方法，其中該前車輛偵測器與該後車輛偵測器係為紅外線偵測器、影像偵測器或微波偵測器等。
7. 如請求項1所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制方法，其中該前感測前車輛偵測器與該後車輛偵測器更可感測該路徑中的複數車輛：該前車輛偵測器紀錄感測到該等車輛的複數進入時間點，該後車輛偵測器紀錄感測到該等車輛的複數出去時間點；分別將該等車輛的該出去時間點減去該進入時間點，產生該等車輛的複數旅行時間，並擷取該紅綠燈號誌在該等車輛的該等進入時間點與該等出去時間點之間的複數紅燈總時間、複數綠燈時間、複數紅燈時間、複數連續前進時間以及複數末端綠燈續進時間；以及將該等車輛的該旅行時間、該等紅燈總時間、該紅燈時間、該綠燈時間、該連續前進時間以及該末端綠燈續進時間分別帶入紓解所需綠燈方程式，產生複 數紓解所需綠燈時間，並擷取最大值的該紓解所需綠燈時間，其中該紓解所需綠燈方程式(1)如下所示： g_aimax=max{g_a1,g_a2,g_a3,…,g_an}其中該係為只取商數的高斯符號；T_red係為該紅燈總時間；該T係為該旅行時間；該T₃係為該連續前進時間；其中該g_ai係為該紓解所需綠燈時間；該r係為該紅燈時間；該g係為該綠燈時間；該t₂係為該末端綠燈續進時間；該g_aimax係為一紅綠燈周期中最大值的該紓解所需綠燈時間。
8. 一種利用旅行時間產生交通號誌的時制裝置，包括：至少一前車輛偵測器，設置於至少一路徑的前端，以感測至少一車輛的一進入時間點，其中該車輛上更設有一身分辨識碼，提供該前車輛偵測器辨識該車輛；至少一後車輛偵測器，設置於該路徑的後端，以感測該車輛的一出去時間點，該後端設有一紅綠燈號誌，該後車輛偵測器可根據該車輛上的該身分辨識碼辨識該車輛；以及一處理器，信號連接該前車輛偵測器與該後車輛偵測器，接收該出去時間與該進入時間，以將該出去時間減去該進入時間，產生該車輛的一旅行時間，且擷取該紅綠燈號誌在該進入時間點與該出去時間點之間的紅燈總時間、紅燈時間、綠燈時間、連續前進時間以及末端綠燈續進時間，以帶入一紓解所需綠燈方程式，產生一紓解所需綠燈時間，其中該紓解所需綠燈方程式(1)如下所示：T_red=T-T₃ 其中該係為只取商數的高斯符號；T_red係為該紅燈總時間；該T係為該旅行時間；該T₃係為該連續前進時間；其中該g_ai係為該紓解所需綠燈時間；該r係為該紅燈時間；該g係為該綠燈時間；該t₂係為末端綠燈續進時間。
9. 如請求項8所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制裝置，其中該處理器更可計算該路徑中的車隊長度，該處理器擷取該路徑的一長度與一車速，以及該紅綠燈號誌在該進入時間點與該出去時間點之間的一前端綠燈續進時間、該連續前進時間、該紅燈總時間、該紅燈時間、該綠燈時間與該末端綠燈續進時間，以帶入一停等車隊長方程式中，以產生該車隊長度，該停等車隊長方程式(2)如下所示： 其中該係為只取商數的高斯符號；t₁係為該前端綠燈續進時間；該T₃係為該連續前進時間；該T_red係為該紅燈總時間；該r係為該紅燈時間；該g係為該綠燈時間；該t₂係為該末端綠燈續進時間；該d係為該路徑的長度；該V係為該車速。
10. 如請求項9所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制裝置，更包括一資料庫信號連接該處理器，該資料庫儲存有該路徑的長度、該連續前進時間、該路徑的該車速、該紅綠燈號誌的每一紅燈時間點與綠燈時間點、該紅燈時間以及該綠燈時間，以提供給該處理器進行運算，該處理器可根據該資料庫中的該每一紅燈時間點，取得該進入時間點與該出去時間點之間的該紅燈總時間，並根據該綠燈時間點取得該末端綠燈續進時間，以輸入該處理器中。
11. 如請求項9所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制裝置，更包括一輸入介面信號連接該處理器，以提供輸入該該路徑的長度、該連續前進時間、該路徑的該車速、該綠燈時間、該紅燈總時間、該紅燈時間以及該末端綠燈續進時間至該處理器。
12. 如請求項8所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制裝置，其中當該前車輛偵測器與該後車輛偵測器皆具有複數個，該等前車輛偵測器與等該後車輛偵測器分別設置在不同複數路徑的前端與後端時，該處理器可產生每一該路徑的紓解所需綠燈時間，以將該等紓解所需綠燈時間帶入一均衡綠燈時間方程式，以產生複數均衡綠燈時間，該均衡綠燈時間方程式(3)如下所示： ΣG=G₁+G₂+...+G_n ΣG≦MaxPathCycle Σg=g₁+g₂+g₃+...+g_n MinG_i≦G_i≦MaxG_i，1≦i≦n其中該G₁、該G₂...該G_n為第1、2...n個該路徑之該均衡綠燈時間；該ΣG為所有該路徑的該均衡綠燈時間之總和；該g₁、該g₂...該g_n為第1、2...n個該路徑中最大值的該紓解所需綠燈時間；該Σg為該路徑的該紓解所需綠燈時間之總合；該MaxG_i為第i個該路徑的最大該均衡綠燈時間；該MinG_i為第i個該路徑最小該均衡綠燈時間；該i為自然數；該n為該路徑的路徑數目；該MaxPathCycle是所有該路徑之該均衡綠燈時間之總和的最大限制值。
13. 如請求項8所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制裝置，其中該處理器更可調整該紅綠燈號誌的綠燈時間，當該紓解所需綠燈時間超 過一第一門檻值時，則調整該紅綠燈號誌的該綠燈時間，將該綠燈時間增加一第一預設值，來增加該綠燈時間；該處理器在該所需綠燈時間超過一第二門檻值時，則調整該紅綠燈號誌的該綠燈時間，將該綠燈時間增加一第二預設值，來增加該綠燈時間。
14. 如請求項8所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制裝置，其中該後車輛偵測器係裝設在該紅綠燈號誌上。
15. 如請求項8所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制裝置，其中該前車輛偵測器與該後車輛偵測器係為紅外線偵測器、影像偵測器或微波偵測器等。
16. 如請求項8所述之利用旅行時間產生交通號誌的時制裝置，其中該前感測前車輛偵測器與該後車輛偵測器更可感測該路徑中的複數車輛，該前車輛偵測器感測到該等車輛的複數進入時間點，該後車輛偵測器感測到該等車輛的複數出去時間點，並傳遞至該處理器以分別將該等車輛的該出去時間點減去該進入時間點，產生該等車輛的複數旅行時間，並擷取該紅綠燈號誌在該等車輛的該等進入時間點與該等出去時間點之間的複數紅燈總時間、複數綠燈時間、複數紅燈時間、複數連續前進時間以及複數末端綠燈續進時間，將該等車輛的該旅行時間、該等紅燈總時間、該紅燈時間、該綠燈時間、該連續前進時間以及該末端綠燈續進時間分別帶入紓解所需綠燈方程式，產生複數紓解所需綠燈時間，並擷取最大值的該紓解所需綠燈時間，其中該紓解所需綠燈方程式(1)如下所示： g_aimax=max{g_a1,g_a2,g_a3,…,g_an} 其中該係為只取商數的高斯符號；T_red係為該紅燈總時間；該T係為該旅行時間；該T₃係為該連續前進時間；其中該g_ai係為該紓解所需綠燈時間；該r係為該紅燈時間；該g係為該綠燈時間；該t₂係為該末端綠燈續進時間；該g_aimax係為一紅綠燈周期中最大值的該紓解所需綠燈時間。