专利名称：全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法
技术领域：
本发明涉及一种交通路口信号灯控制方法，尤其是一种全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，属于城市智能交通技术领域。
背景技术：
目前各城市的交通堵塞现象日益严重，传统的定配时交通控制方法因不够灵活而难以适应当前交通需求，现已出现了能够优化控制效果的自适应控制方法，并已成为城市中应用最为广泛、成熟度较高的交通控制技术。现有自适应控制方法中大部分已具有倒计时功能，但是仍然无法将全程倒计时、无跳变、计时与实际时间相符合集中于一身。例如，专利号为200610039226. 8、授权公告号为CN100385474C的中国发明专利提出了一种交通信号倒计时显示的控制方法，该方法在交通信号机相位时间的后期预设一时间段，当相位时间执行至该时间段的起始点时，交通信号机开始计算车辆流量信息，如果检测到有车流，则交通信号机在上述时间段中减少一段时间，然后交通信号机通过计算改变向倒计时屏输送显示数据信息的频率，从而改变倒计时屏每秒显示时间的长短；该方法通过上述手段保证倒计时显示与信号灯显示时间一致。该专利方法存在的问题是，人们虽然能够看到倒计时的数字，但是该数字并不代表真实的时间倒计时，使人们无从判断真实的倒计时时间。专利号为200710020780. 6、授权公告号为CN100504956C的中国发明专利提出一
种交通信号灯倒计时显示的控制方法，利用车辆检测器检测车辆流量，当信号机停止车流量检测后，确定通行者或禁行者的终止点，在终止点前预设一段时间为倒计时时间，用与黄灯结合成一体的复合信号灯来显示数据。该专利方法存在的问题是仅能对信号灯各色灯后期的一小段时间进行显示，并且仅能保证这一小段时间的准确性，无法实现各色灯全程倒计时，使人们要等待倒计时出现才能获悉剩余的倒计时时间。专利号为200910065948. 4、授权公告号为CN101635095B的中国发明专利提出一种实时自适应交通信号倒计时显示控制方法，将每个实时显示的绿灯阶段(G)分为绿灯可调段(Ga)和辅助性的固定绿灯段(Gf)，并将每个实时显示的红灯阶段(R)分为红灯可调段(Ra)和辅助性的固定红灯段(Rf)，并用于路口交通信号机对信号灯和信号倒计时器的控制，其中固定绿灯段(Gf)、固定红灯段(Rf)均为常数。该专利方法存在的问题是虽然可以实现全程倒计时，但是红灯、绿灯的倒计时均存在跳变现象，同样使人们无法确定真实的倒计时时间。此外，现有未具备倒计时功能的自适应控制方法中还存在一些提前确定下一次通行时间的方法，例如专利号为200610017561. 8、授权公告号为CN100535956C的中国发明专利。虽然表面看来这类方法所缺的仅仅是倒计时设备，但事实上，这类方法在决策时，仅根据目标相位在当前通行时间内车辆是否通行完毕，来增加或减少该相位的下一次通行时间，而不会考虑其余相位通行情况(注相位是指能够独立指示一个方向通行的一组信号灯)。这样会存在以下问题1.单纯以通行时间内车辆是否通行完毕来决定增减下一次通行时间，而不是考虑具体车流量，整个决策逻辑过于简单，很难适用于复杂的实际路况；2.在车流高峰期，无法根据各相位车流量的大小优先放行车流量最大的相位，不能有效缓解车辆积压现象，很容易导致长时间交通堵塞。需要指出的是，前述现有已具备倒计时功能的自适应控制方法也存在仅考虑目标相位通行情况的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提出一种全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，可根据各相位车流情况实时调整目标相位绿灯倒计时时间，不仅可使人们获知真实的倒计时时间，还能有效缓解交通拥堵。为达到上述目的，本发明的技术方案如下一种全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，其特征是，包括以下步骤第一步、开始自适应控制；第二步、控制器读取当前路口的放行类型的种类和顺序，并按顺序将各种放行类型依次编号为第i阶段，i=l、2、3........或η ;第三步、控制器从数据库或内存库中读取各阶段的参数，所述参数包括各阶段当前绿灯时间Gitl、各阶段绿灯时间上限Gimax、各阶段绿灯时间下限Gimin、各阶段对应车道的每小时饱和车流量Sp各阶段对应车道最新的单周期实际通行车辆数Xi ；其中，i为各阶段的编号；各阶段当前绿灯时间Gitl、各阶段绿灯时间上限Gimax、各阶段绿灯时间下限Gimin的单位均为秒；以所有阶段循环一次为一周期；第四步、以当前所处阶段的编号为j并确定目标阶段，若j+(n_l)=n则目标阶段为本周期第η阶段，若j+(n-l) > η则目标阶段为下周期第j_l阶段；将当前所处阶段(即本周期第j阶段)、以及位于当前所述阶段与目标阶段之间的
各阶段(若j+k<n (k=l、2、3........n-2)，则为本周期第j+k阶段；若j+k>n (k=l、2、
3........n-2)，则为下周期第j+k-n阶段)作为辅助阶段；以目标阶段的编号为P，以各辅
助阶段的编号为q ;在当前所处阶段开始时，控制器利用与各阶段对应的参数分别计算目标阶段未来阻塞参数k和辅助阶段最大未来阻塞参数Id1 ；
目标阶段未来阻塞参数
权利要求
1. 一种全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，其特征是，包括以下 步骤第一步、开始自适应控制；第二步、控制器读取当前路口的放行类型的种类和顺序，并按顺序将各种放行类型依次编号为第i阶段，i=l、2、3........或n ;第三步、控制器从数据库或内存库中读取各阶段的参数，所述参数包括各阶段当前绿 灯时间Gi(l、各阶段绿灯时间上限Gimax、各阶段绿灯时间下限Gimin、各阶段对应车道的每小时 饱和车流量Sp各阶段对应车道最新的单周期实际通行车辆数\ ；其中，i为各阶段的编号；各阶段当前绿灯时间Gi(l、各阶段绿灯时间上限Gimax、各阶段 绿灯时间下限Gimin的单位均为秒；以所有阶段循环一次为一周期；第四步、以当前所处阶段的编号为j并确定目标阶段，若j+(n_l)=n则目标阶段为本周 期第n阶段，若j+(n-l) > n则目标阶段为下周期第j_l阶段；将当前所处阶段(即本周期第j阶段)、以及位于当前所述阶段与目标阶段之间的各阶段(若 j+k ≤ n(k=l、2、3、......、n-2)，则为本周期第 j+k 阶段;若 j+k>n(k=l、2、3、.......n-2)，则为下周期第j+k-n阶段)作为辅助阶段；以目标阶段的编号为p，以各辅助阶段的编 号为q ;在当前所处阶段开始时，控制器利用与各阶段对应的参数分别计算目标阶段未来阻塞参数k和辅助阶段最大未来阻塞参数匕； 目标阶段未来阻塞参数
2.根据权利要求1所述全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，其特征是，第四步中，当前所处阶段即本周期第j阶段；位于当前所述阶段与目标阶段之间的各阶段，若j+k ( η则为本周期第j+k阶段，若j+k>n则为下周期第j+k-n阶段，其中k=l、2、3、......、或 n-2。
3.根据权利要求2所述全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，其特征是，第四步中，A=IO, B=3, M=t=d。
4.根据权利要求3所述全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，其特征是，第五步中，Ii1=O. 2, n2=0. 4, η3=0· 6, η4=0· 8。
5.根据权利要求4所述全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，其特征是，第六步中，R=4o
6.根据权利要求1至5任一项所述全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，其特征是，所述数据库或内存库中各阶段的绿灯时间上限Gimax、绿灯时间下限Gimin、对应车道的每小时饱和车流量Si均为预设值；各阶段对应车道的上一周期通行车辆数Xi来自设置于各阶段对应车道的车流数据采集器。
全文摘要
本发明涉及全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，包括第一步、开始控制；第二步、对各阶段编号；第三步、读取参数；第四步、计算目标相位未来阻塞参数b0和辅助相位最大未来阻塞参数b1；第五步、得出目标相位未来交通状况B0和辅助相位未来交通状况B1；第六步、按决策矩阵调整目标相位当前绿灯时间Gi0；第七步、所得Gi0是否超出预定范围并进行相应处理；第八步、将目标相位当前绿灯时间替换为第六步所得Gi0；第九步、判断是否结束控制，如是则结束，如否则返回第二步。本发明可实现全程倒计时且无跳变，不仅可使人们获知真实的倒计时时间，还能有效缓解交通拥堵。
文档编号G08G1/08GK103021192SQ20121058374
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者王近佳, 林海鹏, 杜鹃, 钱学志, 罗学恩 申请人:南京洛普股份有限公司