一种路口智能交通指挥方法及系统与流程

文档序号:26013170发布日期:2021-07-23 21:34阅读:66来源:国知局
一种路口智能交通指挥方法及系统与流程

本发明涉及交通系统技术领域,尤其涉及一种路口智能交通指挥方法及系统。



背景技术:

现今社会,随着人民生活水平的提高和汽车行业的飞速发展,机动车保有量与日俱增,交通指挥系统的作用也日渐凸显。交通指挥系统主要在各种路段对机动车等进行统筹指挥,以达到提高通行效率、提高交通安全性等目的。其中,路口作为至少两条道路交汇而形成的交叉点,通车量较大,是交通指挥中的一个难点。根据交汇道路的不同,路口以十字路口形式居多,并伴有少量丁字路口、五岔路口等。

目前路口的交通指挥方法,主要以下几种形式。一是,根据各方向的历史通车数据,设定一个固定的红绿灯切换规则。二是,在第一种方法的基础上,将红绿灯切换规则分为高峰时段和非高峰时段,即一个路口实施两套红绿灯切换规则,并分别用于高峰和非高峰时段。三是,根据某一时间段(如几天或者几周)各方向的历史通车数据,由人工或系统进行动态调整,在未来一段时间实时调整后的红绿灯切换规则,并在该时间段结束后,根据该段时间的通车数据,再进行动态调整,如此进行下去。

以上方法无论如何,在车辆通过路口时,红绿灯切换规则都是执行该时间段内的固定设定。如此会产生以下问题。一是,高峰时段,虽然路口车辆通行量较大,但是各个方向通车数量在不同时刻总会有差异,如某一时刻东西向直行时,可能东行的车辆已通过完毕,而西行的车辆还在陆续通行,此时西向左转南向的车辆,仍需等待东行直行绿灯熄灭、西转南左转绿灯亮起后才可通行,东行直行绿灯剩余的时间白白浪费,这就使得路口通行效率降低,高峰时段路口的拥堵加剧。二是,非高峰时段,也会存在某一时刻绿灯的车辆已通行完毕而其他方向仍在白白等待的问题,还有一种情况就是,各方向均无车辆等待的时候,此时若一个方向来车,如果其正好碰到红灯,那么即便红绿灯切换较快,它也需要停车等待绿灯亮起,才可通行,这样通行效率也明显降低。众所周知,通行效率的降低,会增加车辆怠速和提速时未完全燃烧污染物的排放,影响空气质量。因此,需要设计一种能显著提高路口通行效率的交通指挥系统来解决上述问题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种显著提高路口通行效率,利于减少车辆尾气污染的路口智能交通指挥方法及系统。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种路口智能交通指挥方法,用于两条道路交叉形成的路口处,包括高峰模式和非高峰模式;

在所述高峰模式下,预设红绿灯高峰切换规则,所述红绿灯高峰切换规则为:为各车道分别设置预设绿灯时长;当前直行车道的预设绿灯时长结束时,对面左转车道作为下一车道,开始按对面左转车道的预设绿灯时长通行;当前左转车道的预设绿灯时长结束时,左侧相邻直行车道作为下一车道,开始按左侧相邻直行车道的预设绿灯时长通行;

对路口各车道分别进行车辆检测,如果当前车道的车辆在预设绿灯时长结束前通行完毕,则当前车道停止通行、下一车道开始通行,当前车道通行的剩余时长结转入下一车道、并与下一车道的预设绿灯时长合并使用;

在所述非高峰模式下,预设红绿灯非高峰切换规则,所述红绿灯非高峰切换规则为:为同一道路上双向的直行车道和左转车道共同设置一个预设绿灯时长;其中一道路的预设绿灯时长结束时停止通行,另一道路开始按另一道路的预设绿灯时长开始通行;

对路口各道路分别进行车辆检测,如果当前道路上的车辆在其预设绿灯时长结束前通行完毕,则当前道路停止通行,另一道路按另一道路的预设绿灯时长开始通行。

作为优选的技术方案,在所述高峰模式下,各车道通行的剩余时长超过自身预设绿灯时长时保持通行。

作为优选的技术方案,用于所述道路为单向单车道的十字路口时,仅进行所述非高峰模式。

作为优选的技术方案,用于所述路口为丁字路口时,仅进行所述非高峰模式。

作为优选的技术方案,还包括极闲模式;对路口各车道分别进行车辆检测,两所述道路连续出现无车辆通行时,从连续出现无车辆通行中第二个道路开始,进入所述极闲模式;在所述极闲模式下,按所述红绿灯非高峰切换规则进行;在所述极闲模式下,当其中一所述道路检测到有车后,立即切换该道路绿灯通行,并转入所述非高峰模式。

作为优选的技术方案,各所述道路上的右转车道保持通行。

作为优选的技术方案,所述路口处的人行横道与同行直行车道的通行同步通行。

一种路口智能交通指挥方法的指挥系统,设置在两条道路交叉形成的路口处,各所述道路上位于所述路口外分别设有双向分隔线,各所述道路位于所述双向分隔线的进路口侧分别设有直行车道和左转车道,包括设置在各所述双向分隔线的进路口侧的车辆检测装置,各所述双向分隔线的进路口侧的对面分别设有交通指示灯,所述车辆检测装置信号连接有控制单元,所述控制单元的输出端信号连接所述交通指示灯。

作为优选的技术方案,所述车辆检测装置包括检测对应所述进路口侧的直行车道车辆的直行车辆检测器、和检测对应所述进路口侧的左转车道车辆的左转车辆检测器;所述交通指示灯包括指示对应所述进路口侧的直行车道车辆通行的直行指示灯、和指示对应所述进路口侧的左转车道车辆通行的左转指示灯。

作为优选的技术方案,所述车辆检测装置包括检测对应所述进路口侧的直行车道和左转车道所有车辆的通行车辆检测器,所述交通指示灯包括指示对应所述进路口侧的直行车道和左转车道共同通行的通行指示灯。

由于采用了上述技术方案,本发明在高峰时段,可将某一车辆通行完毕的剩余时长结转给下一车道使用,可减少下一车道上车辆的等待时间,提高单位时间通车量;在非高峰时段,可在某一道路无车后,提前转变至另一道路通行,同样减少了另一道路上车辆的等待时间,提高单位时间通车量。这样本发明显著提高路口通行效率,利于减少车辆尾气污染。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中:

图1是本发明实施例一的原理示意图;

图2是本发明实施例二的原理示意图;

图3是本发明实施例三的原理示意图;

各图中均以上北下南、左西右东的方向示意。

图中:1-道路;11-双向分隔线;12-直行车道;13-左转车道;2-东西路;3-南北路;4-北向路;5-车辆检测装置;51-直行车辆检测器;52-左转车辆检测器;53-通行车辆检测器;6-交通指示灯;61-直行指示灯;62-左转指示灯;63-通行指示灯;7-人行横道;8-路口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,进一步阐述本发明。在下面的详细描述中,只通过说明的方式描述了本发明的示范性实施例。毋庸置疑,本领域的普通技术人员可以认识到,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,附图和描述在本质上是说明性的,而不是用于限制权利要求的保护范围。

实施例一:

如图1所示,一种路口智能交通指挥方法,用于两条道路1交叉形成的路口8处。该方法包括高峰模式和非高峰模式。

在所述高峰模式下,预设红绿灯高峰切换规则,所述红绿灯高峰切换规则为:为各车道分别设置预设绿灯时长;当前直行车道12的预设绿灯时长结束时,对面左转车道13作为下一车道,开始按对面左转车道13的预设绿灯时长通行;当前左转车道13的预设绿灯时长结束时,左侧相邻直行车道12作为下一车道,开始按左侧相邻直行车道12的预设绿灯时长通行。

本实施例以东西路2和南北路3交叉形成所述路口8进行举例说明。在该红绿灯高峰切换规则中,南北行直行车道12的预设绿灯时长为50s,南北向左转车道13的预设绿灯时长为30s,东西行直行车道12的预设绿灯时长为40s,东西向左转车道13的预设绿灯时长为20s。

在所述高峰模式下,对路口8各车道分别进行车辆检测,如果当前车道的车辆在预设绿灯时长结束前通行完毕,则当前车道停止通行、下一车道开始通行,当前车道通行的剩余时长结转入下一车道、并与下一车道的预设绿灯时长合并使用。

在实际路口8通行时,受前一路口8红绿灯通行时间不匹配,道路1中间事故、施工等影响车辆通行,高峰时段初始和高峰时段末尾通车数量不均匀,等各种因素影响,同一车道在不同时刻的待通行车辆的数量会存在差异。本实施例根据通行提前完毕的信号,将剩余时长结转入下一车道通行中,可减少下一车道车辆的等待时间,提高单位时间内通车量,提高通行效率。

同样以上述实例进行说明。如果北行直行车道12车辆在40s时通行完毕,北行直行车道12绿灯切换为红灯,停止通行;其下一车道,也就是对面南转东左转车道13的绿灯亮起,开始通行。北行直行车道12剩余时长为50s-40s=10s,结转入对面南转东左转车道13、并与对面南转东左转车道13的预设通行时长合并使用,那么此时对面南转东左转车道13的实际通行时长转变为30s+10s=40s,比正常通行多了10s通行时间。且在南转东左转车道13绿灯通行的初始10s内,为与旁边的南行直行车道12同时通行,两者不存在路线交叉,可保证路口8正常通行。

此后,该路口8仍遵循剩余时长结转的规则,且此后存在两种情况。

第一种情况,对面南转东左转车道13的车辆也较少,如果其在25s时车辆通行完毕,此时南转东左转车道13停止通行,其下一车道,也就是西行直行车道12开始通行。因南转东左转车道13车辆通行了25s时间,所以南行直行车道12早已在50s的预设通行时长结束时结束通行,且其下一车道,也就是北转西左转车道13已绿灯通行15s时间。所以在南转东左转车道13在25s后车辆通行完毕后,南转东左转车道13通行的剩余时长为40s-25s=15s,这15s结转入西行直行车道12通行中。此时为北转西左转车道13和西行直行车道12同时通行,也不出现通行路线的交叉,可保证路口8正常通行。

第二种情况,对面南转东左转车道13车辆较多,其在40s实际通行时长内始终保持通行,则在40s结束后,西向和东行直行车道12同时开始通行,恢复正常预设的红绿灯高峰切换规则进行。

当然,还可能会存在北行直行车道12和南行直行车道12车辆均较少的情况,两者可能都出现结转,其结转所形成的规则,与所述红绿灯高峰切换规则相似,只不过是两个对应的下一车道的通行时长均变长了而已。这种情况可与上述第二种情况等同理解,在此不再赘述。

其中,基于第一种情况,可能会出现北行直行车道12,与其下一车道,即南转东左转车道13,连续两个车道的车辆都很少的极端情况;如北行直行车道12和南转东左转车道13的车辆均使用10s通行完毕,那么最终结转到西行直行车道12的时间为50s-10s+30s-10s=60s。且北行直行车道12和南转东左转车道13的车辆全部通行完毕时,南行直行车道12仍剩余30s通行时间,那么若转到西向直行车道12通行,就会出现西向直行和南向直行交叉的情况出现。

为避免上述极端情况出现,本实施例在所述高峰模式下,各车道通行的剩余时长超过自身预设绿灯时长时保持通行。即对于上述极端情况而言,南转东左转车道13的剩余时长在其预设绿灯时长30s之前,保持绿灯通行。那么南转东左转车道13最终会保持50s-10s+30s-30s=40s的通行时长,加上上一车道,即北行直行车道12的10s,这50s结束时,南行直行车道12已结束通行。所述南转东左转车道13将30s结转入下一车道,即西行直行车道12,西行直行车道12存在30s+40s=70s实际通行时长;而南行直行车道12切换至北转西左转车道13,此时北转西左转车道13按自身预设通行时长30s进行通行,且此时北转西左转车道13与西行直行车道12车辆的通行路线不存在交叉,同样可保证路口8正常通行。如此,在“各车道通行的剩余时长超过自身预设绿灯时长时保持通行”的限制下,路口8执行高峰模式,可在保证正常通行的前提下,实现减少各车道等待时间、提高通行效率的效果。

在所述非高峰模式下,预设红绿灯非高峰切换规则,所述红绿灯非高峰切换规则为:为同一道路1上双向的直行车道12和左转车道13共同设置一个预设绿灯时长;其中一道路1的预设绿灯时长结束时停止通行,另一道路1开始按另一道路1的预设绿灯时长开始通行。

本实施例同样以上述东西路2和南北路3交叉形成所述路口8进行举例说明。在该红绿灯非高峰切换规则下,南北路3所有直行车道12和左转车道13的预设通行时长设为30s,东西路2所有直行车道12和左转车道13的预设绿灯时长为20s。

对路口8各道路1分别进行车辆检测,如果当前道路1上的车辆在其预设绿灯时长结束前通行完毕,则当前道路1停止通行,另一道路1按另一道路1的预设绿灯时长开始通行。

同样以上述实例进行说明。当东西路2上车辆较少,且东西路2上的车辆在15s时完成通行,那么此时东西路2绿灯切换为红灯,停止通行;而南北路3红灯切换为绿灯,开始通行。这样南北路3上的车辆相当于提前30s-15s=15s实现了通行,减少了等待时长,提高了通行效率。而当某一道路1通行,如南北路3通行时,为南北双向所有直行车道12和左转车道13均通行,这在车辆不多的非高峰时段,是非常常见的,是可以实现路口8正常通行的。

其中,在非高峰模式下,同样存在极端情况,即东西路2和南北路3在某一时刻均无车辆的情况。如果执行车辆提前通过而马上切换的规则,那么红绿灯就会在南北路3和东西路2之间频繁切换,这显然不利于正常交通指挥。

基于上述极端情况,本实施例还包括极闲模式。对路口8各车道分别进行车辆检测,两所述道路1连续出现无车辆通行时,从连续出现无车辆通行中第二个道路1开始,进入所述极闲模式;在所述极闲模式下,按所述红绿灯非高峰切换规则进行;在所述极闲模式下,当其中一所述道路1检测到有车后,立即切换该道路1绿灯通行,并转入所述非高峰模式。

此处同样以上述实例进行说明。当东西路2和南北路3均无车辆时,东西路2检测到无车,其实就相当于车辆已提前通过的情况,按照非高峰模式的规则,此时切换为南北路3通行。而南北路3此时也检测到无车,但此时符合两所述道路1连续出现无车辆通行的情况,那么从连续出现无车辆通行中第二个道路1、也就是南北路3开始,进入所述极闲模式,并按所述红绿灯非高峰切换规则进行。即南北路3正常按预设等待时长30s通行,然后换到东西路2正常预设等待时长20s通行,如此循环往复。此种情况适用于夜间等车辆极少的情况。

不可避免地,极闲模式下也会存在个别车辆通过,当其中一所述道路1检测到有车后,如上述实例中的东西路2有车后,那么立即切换东西路2绿灯通行,并转入所述非高峰模式。在所述非高峰模式下,东西路2被检测车辆通过完毕时间,如5s后该车通过,那么东西路2停止通行,而南北路3开始通行。如果此时南北路3仍无车,那么按所述非高峰模式的规则,马上又切回东西路2。此时如果东西路2也无车,那么从东西路2通行开始,又转入极闲模式。

通过上述高峰模式、非高峰模式和极闲模式的规则设置,可在任何通车数量、任何通车时刻,均能实现减少车辆等待时间,提高通行效率,利于减少尾气污染的效果。

其中,常规地,各所述道路1上的右转车道保持通行,所述路口8处的人行横道7与同向直行车道12的通行同步通行。

一种路口智能交通指挥方法的指挥系统,设置在两条道路1交叉形成的路口8处,各所述道路1上位于所述路口8外分别设有双向分隔线11,各所述道路1位于所述双向分隔线11的进路口8侧分别设有直行车道12和左转车道13。当然也设有右转车道,右转车道可单独设置,也可与直行车道12合并;且各道路1靠近所述路口8处设有人行横道7。

本系统包括设置在各所述双向分隔线11的进路口8侧的车辆检测装置5,所述车辆检测装置5可采用雷达传感器,也可采用检测摄像头等。各所述双向分隔线11的进路口8侧的对面分别设有交通指示灯6,所述车辆检测装置5信号连接有控制单元,所述控制单元的输出端信号连接所述交通指示灯6。

对于单向至少一个直行车道12和一个左转车道13的道路1来说,所述车辆检测装置5包括检测对应所述进路口8侧的直行车道12车辆的直行车辆检测器51、和检测对应所述进路口8侧的左转车道13车辆的左转车辆检测器52;所述交通指示灯6包括指示对应所述进路口8侧的直行车道12车辆通行的直行指示灯61、和指示对应所述进路口8侧的左转车道13车辆通行的左转指示灯62。

根据本实施例的方法,所述控制单元将固定时段设置为高峰模式,如上午7:00~8:30和下午5:00~6:30,其余时间执行非高峰模式,并在车辆极少的时段,如夜间时段,可在非高峰模式和极闲模式之间转换。所述直行车辆检测器51检测直行车道12的车辆有无状态,所述左转车辆检测器52检测左转车道13的车辆有无状态,并反馈给所述控制单元,所述控制单元根据车辆有无状态,控制直行指示灯61和左转指示灯62的红绿灯切换。

实施例二:

如图2所示,当本方法用于所述道路1为单向单车道的十字路口8时,仅进行所述非高峰模式。单向单车道形成的路口8为车流量较少的路口8,进行所述非高峰模式即可实现减少等待时间、提高通行效率的效果。当然在夜间等极闲时段,同样可在所述非高峰模式和所述极闲模式之间转换。单向单车道道路1形成的十字路口8的非高峰模式,为本领域技术人员参考实施例一种非高峰模式的规则很容易理解的,在此不再赘述。

对应地,本系统所述车辆检测装置5包括检测对应所述进路口8侧的直行车道12和左转车道13所有车辆的通行车辆检测器53,所述交通指示灯6包括指示对应所述进路口8侧的直行车道12和左转车道13共同通行的通行指示灯63。

实施例三:

如图3所示,当本方法用于所述路口8为丁字路口8时,仅进行所述非高峰模式。以东西路2和北向路4形成丁字路口8为例,在所述非高峰模式下,东西路2共同使用预设通行时长30s,北向路4使用预设通行时长20s。当东西路2车辆提前通过完毕后,所述东西路2的绿灯切换为红灯,所述北向路4的红灯切换为绿灯,所述北向路4上的车辆可进行北转西通行。这样各方向的车辆通行路线也不容易交叉,完全可以在保证正常通行的前提下,实现减少等待时间、提高通行效率的效果。同样地,当东西路2和北向路4均无车时,同样可进入极闲模式,并在有来车后,在所述非高峰模式和所述极闲模式之间转换。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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