专利名称：交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法
技术领域：
本发明涉及交通信号控制领域，尤其是一种交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法。
背景技术：
传统的交通信号控制系统在运行基于时钟的协调控制时，各相关信号系统为了实现从多时段、感应等控制模式进入协调控制模式的精确转换，通常都采取在同一时间点上同时执行协调控制方案的直接切换技术，这种做法很容易导致信号系统的突变，引起道路交叉口交通流的混乱。在已经执行了协调控制的各相关信号系统中，若遇到断电、人工控制、交通管制等中断了协调控制时序的情况，则整个信号系统往往无法继续时间上的精确协调控制。此外， 各信号系统在执行协调控制时，因软件执行时间及硬件电子器件个体差异所产生的累积时间偏差，也可导致整个信号系统协调控制的精确性下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够确保信号控制系统平滑过渡地进入协调控制方式、且在进入协调控制方式后能够自动对时间偏差进行校正的交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案一种交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，该方法包括下列顺序的步骤
(1)在进入协调控制之前，计算当前时间A与协调控制开始时间T的差值P，若差值P 大于零，则计算过渡周期相位变化值，在进入过渡周期时在当前的相位绿灯值上增加该相位变化值；否则，执行当前的周期相位；
(2)在进入协调控制之后，计算当前时间A与协调控制开始时间T的差值Q，若差值Q 等于零，则执行当前的周期相位；若差值Q在设定值范围内，则使当前的相位绿灯值减少Q ； 否则计算过渡周期相位变化值，在进入过渡周期时在当前的相位绿灯值上增加该相位变化值。由上述技术方案可知，本发明在信号控制系统进入协调控制之前，利用过渡周期对相位绿灯进行平滑过渡的更改，能够避免直接切换导致的灯色突变问题及协调控制被中断后的协调恢复问题。此外，本发明在信号控制系统进入协调控制之后，利用过渡周期对相位绿灯进行改变，可对交通信号协调控制运行中产生的时间偏差进行自动校正，实现交通信号的精确协调控制。
图1为本发明在进入协调控制之前的工作流程图； 图2为本发明在进入协调控制之后的工作流程图。
具体实施例方式一种交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，该方法包括下列顺序的步骤 (1)在进入协调控制之前，计算当前时间A与协调控制开始时间T的差值P，若差值P大于零，则计算过渡周期相位变化值，在进入过渡周期时在当前的相位绿灯值上增加该相位变化值；否则，执行当前的周期相位；(2)在进入协调控制之后，计算当前时间A与协调控制开始时间T的差值Q，若差值Q等于零，则执行当前的周期相位；若差值Q在设定值范围内，则使当前的相位绿灯值减少Q ；否则计算过渡周期相位变化值，在进入过渡周期时在当前的相位绿灯值上增加该相位变化值。如图1、2所示。如图1所示，在信号控制系统进入协调控制之前，信号机主芯片计算当前时间A与协调控制开始时间T的差值P，计算公式如下
P = (A + t 氺 n) -T
其中，T为协调控制时段起始时间；A为当前实际时间；t为当前信号周期值；η为过渡周期数，过渡周期数η的值取3，此取值便于平滑的过渡到协调控制状态。若差值P大于零，则分别计算过渡周期增加量C和过渡周期余数量D，计算公式如下
C = P + η D=P mod η
进入过渡周期，过渡周期相位绿灯值为当前的相位绿灯值加C ；最后一个过渡周期的相位绿灯值为当前的相位绿灯值加C加D。C为整除后得到的商，D为整除后得到的余数， 所述的过渡周期增加量C和过渡周期余数量D均为整数。在过渡周期执行完之后，开始进入协调控制周期。通过上述计算调整，信号控制系统在进入协调控制前的η个周期为平滑过渡周期，其周期值是动态计算出的，显而易见，η值越大(C和D值越小)，其过渡周期值与预设周期值越接近，过渡越平滑。如图2所示，在信号控制系统进入协调控制之后，信号机主芯片计算当前时间A与协调控制开始时间T的差值Q，计算公式如下
Q = (A - Τ) mod t
其中，T为协调控制时段起始时间；A为当前实际时间；t为信号周期值。所述的设定值范围是指小于等于3秒的时间范围，若差值Q小于等于3秒，则使当前的一个协调周期相位绿灯值减少Q ；若差值Q大于3秒，则计算当前信号周期值t与差值 Q的差值，以及过渡周期增加量C和过渡周期余数量D，计算公式如下
W = t - QC = W + η D=W mod η
进入过渡周期，过渡周期相位绿灯值为当前的相位绿灯值加C ；最后一个过渡周期的相位绿灯值为当前的相位绿灯值加C加D。C为整除后得到的商，D为整除后得到的余数， 所述的过渡周期增加量C和过渡周期余数量D均为整数。例如，上午8 40 10进入绿波带协调控制状态，9 00 00断电；9 05 20恢复供电， 周期为120秒。经过一周期的反应时间，9:07:20进入调整周期；依8:40:10进行计算，正常控制时间应在9:08:10，时间多50秒，平均分配到三个周期，也就是三周的周期分别加16、 16、18秒，周期时间调整为136、136、138秒，第四周期可恢复正常。通过上述计算调整，信号控制系统无论是在断电等中断情况恢复后重新进入协调控制，还是在长时间运行协调控制后产生了累积时间偏差，其均可通过每周期的检测，将偏差在1至η个过渡周期平滑过渡后消除，进而重新进行精确的协调控制。总之，本发明精确计算协调控制中的需求执行时间与实际执行时间的偏差值，并将此偏差值通过过渡周期相位绿灯执行时间的增加或减少均分消除，从而达到信号系统协调控制的精确执行。本发明是基于信号控制系统拥有统一的时钟源的基础上实现的，实际应用中通常采用GPS或联网时钟服务器进行系统统一校时。
权利要求
1.一种交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，该方法包括下列顺序的步骤(1)在进入协调控制之前，计算当前时间A与协调控制开始时间T的差值P，若差值P 大于零，则计算过渡周期相位变化值，在进入过渡周期时在当前的相位绿灯值上增加该相位变化值；否则，执行当前的周期相位；(2)在进入协调控制之后，计算当前时间A与协调控制开始时间T的差值Q，若差值Q 等于零，则执行当前的周期相位；若差值Q在设定值范围内，则使当前的相位绿灯值减少Q ； 否则计算过渡周期相位变化值，在进入过渡周期时在当前的相位绿灯值上增加该相位变化值。
2.根据权利要求1所述的交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，其特征在于 在信号控制系统进入协调控制之前，信号机主芯片计算当前时间A与协调控制开始时间T 的差值P，计算公式如下P = (A + t 氺 n)-T其中，T为协调控制时段起始时间；A为当前实际时间；t为当前信号周期值；η为过渡周期数。
3.根据权利要求1所述的交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，其特征在于 在信号控制系统进入协调控制之后，信号机主芯片计算当前时间A与协调控制开始时间T 的差值Q，计算公式如下Q = (A - Τ) mod t其中，T为协调控制时段起始时间；A为当前实际时间；t为信号周期值。
4.根据权利要求2所述的交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，其特征在于 若差值P大于零，则分别计算过渡周期增加量C和过渡周期余数量D，计算公式如下C = P + ηD=P mod η进入过渡周期，过渡周期相位绿灯值为当前的相位绿灯值加C ；最后一个过渡周期的相位绿灯值为当前的相位绿灯值加C加D。
5.根据权利要求2所述的交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，其特征在于 所述的过渡周期数η的值取3。
6.根据权利要求3所述的交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，其特征在于 所述的设定值范围是指小于等于3秒的时间范围，若差值Q小于等于3秒，则使当前的一个协调周期相位绿灯值减少Q ；若差值Q大于3秒，则计算当前信号周期值t与差值Q的差值， 以及过渡周期增加量C和过渡周期余数量D，计算公式如下W = t - QC = W + ηD=W mod η进入过渡周期，过渡周期相位绿灯值为当前的相位绿灯值加C ；最后一个过渡周期的相位绿灯值为当前的相位绿灯值加C加D。
7.根据权利要求4所述的交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，其特征在于 所述的过渡周期增加量C和过渡周期余数量D均为整数。
8.根据权利要求6所述的交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，其特征在于所述的过渡周期增加量C和过渡周期余数量D均为整数。
全文摘要
本发明涉及一种交通信号协调控制平滑过渡及偏差校正方法，该方法包括下列顺序的步骤(1)在进入协调控制之前，计算当前时间A与协调控制开始时间T的差值P，若差值P大于零，则在进入过渡周期时在当前的相位绿灯值上增加过渡周期相位变化值；否则，执行当前的周期相位；(2)在进入协调控制之后，计算当前时间A与协调控制开始时间T的差值Q，若差值Q等于零，则执行当前的周期相位；若差值Q在设定值范围内，则使当前的相位绿灯值减少Q；否则在进入过渡周期时在当前的相位绿灯值上增加过渡周期相位变化值。本发明能够避免直接切换导致的灯色突变现象，解决了协调控制被中断后的恢复问题，对协调控制运行中产生的时间偏差进行自动校正。
文档编号G08G1/07GK102509461SQ20111034166
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者宋志洪, 张蒙, 施康, 梁子君, 陈发钢 申请人:安徽科力信息产业有限责任公司