专利名称：一种改进的交通主辅灯信号系统的辅灯控制方法
技术领域：
本发明涉及一种交通主辅灯信号系统的辅灯控制方法。
背景技术：
随着城市道路建设规划和建设水平的提高、人们生活节奏的加 快，城市道路主交叉口的行人过街通道已无法满足行人通行的需要。 "以人为本"的城市道路设计规划理念已成为发展趋势，其中，根据道 路主交叉口之间路段的距离、路段性质、车流量以及大型交通集散点 或公交站点等情况在相邻两主交叉口之间设置行人过街通道正是针对 该理念的重要体现。
行人过街通道主要采用人行横道(下文中提及的"人行横道"均指 两主交叉口之间满足行人过街需求而增设的行人过街通道)、地下过道 和过街天桥这三种形式，后两种形式是最为彻底的人车分离措施，对 道路交通没有任何的影响，人行横道则是一种行人与车辆共享道路资 源的设计方法。地下过道和过街天桥这两种方式建设成本高，选址比 较苛刻，同时行人过街也不是非常方便。而人行横道的建设投资少， 行人过街便捷，已成为我国最常见的过街方式。
然而，我国城市人口密集，步行出行者人数众多，行人过街与机 动车通行之间的冲突时有发生。所以，为方便行人过街，同时保证干 道上的车辆的通行不受大的干扰，需要对人行横道处的行人过街行为 进行管理。现今，杭州等国内大中城市主要是通过在道路两主交叉口之间的人行横道处安装交通信号灯并采用相应的控制方式进行管理， 规范行人在主交叉口之间的人行横道处的过街行为。其中交通信号灯 在道路上的具体安置情况如图1所示在主交叉口设置主信号灯1和 主灯控制器；在人行横道处设置辅灯(相对于主交叉口主信号灯而言，
由机动车辆信号辅灯2和行人过街信号辅灯3组成)。而主、辅灯控制
的方式主要有以下四种
① 定周期信号控制(普通主交叉口的信号控制方法)；
② 主辅灯联动信号控制(主交叉口信号灯与人行横道处信号灯联动)；
③ 行人过街按钮式信号控制(简单独立的控制策略)-，
④ 无信号控制。
目前广泛采用的是"主辅灯联动信号控制"。该种控制是指主交
叉口的交通信号灯与人行横道处的交通灯信号联动(文中所提到的"联
动"是指主灯的机动车辆信号灯与辅灯的机动车辆信号灯相位同步变
换或者关联变换，下同)。其缺点是当没有行人过街请求信号时，辅灯
的机动车辆信号灯仍受主灯控制器的控制，与主交叉口机动车辆信号
发生联动，造成某些时段辅灯处至主交叉口间的道路出现闲置现象，
势必会在时间和道路空间上造成浪费。"行人过街按钮式信号控制"充
分考虑了行人过街需求，然而由于行人过街分布的不确定性以及缺乏
有效的监督和管理，控制策略不够严谨和周全，经常影响机动车辆的
正常通行，造成交通拥堵和无序。
发明内容
为了克服己有的交叉口的主辅灯信号控制方法的不能兼顾行人过 街请求和车辆通行效率的不足，本发明提供一种能够平衡行人过街请求和车辆通行效率的交通主辅灯信号系统的辅灯控制方法。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是-
一种改进的交通主辅灯信号系统的辅灯控制方法，在交叉口设置 交叉口信号主灯，在两个交叉口之间增设人行横道，在所述人行横道 上设置机动车辆信号辅灯、行人过街信号辅灯和行人过街请求器，所 述辅灯控制方法包括以下步骤
(1) 、判断是否有行人过街请求信号Q，如果有，则转入步骤(2); 如果没有，则转入步骤(3);
(2) 、执行第一模式，具体有-
(2.1) 、设定行人过街信号辅灯中的绿灯持续时间7;,，以及辅
灯控制器响应行人过街请求的时间周期r，且7<^， r&为交叉口信
号主灯在一个信号周期内绿灯持续时间；
(2.2) 、读取行人过街请求信号Q后，在时间周期T内，如果之 前已经有其他过街请求信号正等待被执行或者正在执行中，则该行人
过街请求信号Q不被接受；
(2.3) 、判断行人过街信号辅灯为绿灯亮，则行人过街请求无效；
如果行人过街信号辅灯为红灯亮，接受此次行人过街请求2 ，所述行 人过街请求Q延迟时间T后被执行；
(2.4) 、当延迟请求执行时间T结束后，再次判断行人过街信号 辅灯，如果为绿灯亮，则行人过街请求Q不接受；如果为红灯亮，则 设定机动车辆信号辅灯为黄灯亮，黄灯的持续时间7;,;
(2.5) 、倒计时黄灯的持续时间7;,结束后，设定机动车辆信号辅
灯为红灯亮，行人过街信号辅灯为绿灯亮，绿灯持续时间r。^;(2.6)、倒计时绿灯持续时间7>^结束后，并转入步骤(1); (3)、执行第二模式，具体有-
(3.1) 、读取与辅灯联动的交叉口信号主灯在一个信号周期内红
灯持续时间；；
(3.2) 、当检测到交叉口信号主灯的相位变换由绿灯转变为黄灯
时，设置机动车辆信号辅灯为绿灯亮，行人过街信号辅灯为红灯亮，
并持续时间r，，且满足r，S7^;
(3.3) 、如果在时间r，内，检测到有行人过街请求信号，则跳转 到步骤(2)。
进一步，在所述步骤(3.2)中，交叉口信号主灯相位变换由红灯 转变为黄灯，转入步骤(3.1)。
本发明的技术构思为人行横道处有行人过街请求时，辅灯控制
器将从主灯控制器获取控制信号并对辅灯进行联动控制，协调行人过
街与车辆通行辅灯控制器；人行横到处无行人过街请求时，若主辅灯 联动为红灯，则辅灯控制器修改主控制器下达控制辅灯的指令，允许 机动车辆在人行横道处通行。
在不改变道路交叉口主灯信号配时的前提下，通过辅灯控制器响 应行人过街请求，采用相应的控制策略协调行人过街与车辆通行，在 满足行人过街的同时，减少行人过街行为对车辆通行的影响。同时， 修改从主交叉口主控制器下达的控制辅灯的控制指令，避免主辅灯联 动为红灯且人行横道处无行人过街请求信号时造成车辆通行时间的浪 费及部分道路路段的闲置。
本发明的有益效果主要表现在将行人过街与车辆通行协调控
制，行人可周期性的递交人行横道过街请求，同时完善了现有的主辅
7灯控制系统。
图1是本发明实施的系统示意图2是本发明第一模式的控制流程图； 图3是本发明第二模式的控制流程图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1 图3， 一种改进的交通主辅灯信号系统的辅灯控制方 法，在交叉口设置交叉口信号主灯1，在两个交叉口之间增设人行横4， 在所述人行横道上设置机动车辆信号辅灯3、行人过街信号辅灯5和 行人过街请求器，所述辅灯控制方法包括以下步骤
(1) 、判断是否有行人过街请求信号Q，如果有，则转入步骤(2); 如果没有，则转入步骤(3);
(2) 、执行第一模式，具体有
(2.1) 、设定行人过街信号辅灯中的绿灯持续时间r，"以及辅 灯控制器响应行人过街请求的时间周期r，且7<&，、为交叉口信
号主灯在一个信号周期内绿灯持续时间；
(2.2) 、读取行人过街请求信号Q后，在时间周期T内，如果之 前已经有其他过街请求信号正等待被执行或者正在执行中，则该行人
过街请求信号Q不被接受；
(2.3) 、判断行人过街信号辅灯为绿灯亮，则行人过街请求无效;
如果行人过街信号辅灯为红灯亮，接受此次行人过街请求2 ，所述行 人过街请求Q延迟时间T后被执行；(2.4) 、当延迟请求执行时间T结束后，再次判断行人过街信号 辅灯，如果为绿灯亮，则行人过街请求Q不接受；如果为红灯亮，则 设定机动车辆信号辅灯为黄灯亮，黄灯的持续时间j;,;
(2.5) 、倒计时黄灯的持续时间7;,结束后，设定机动车辆信号辅
灯为红灯亮，行人过街信号辅灯为绿灯亮，绿灯持续时间r",;
(2.6) 、倒计时绿灯持续时间7>^结束后，并转入步骤(1); (3)、执行第二模式，具体有-
(3.1) 、读取与辅灯联动的交叉口信号主灯在一个信号周期内红
灯持续时间7^;
(3.2) 、当检测到交叉口信号主灯的相位变换由绿灯转变为黄灯
时，设置机动车辆信号辅灯为绿灯亮，行人过街信号辅灯为红灯亮，
并持续时间7_，且满足r， ;
(3.3) 、如果在时间7^内，检测到有行人过街请求信号，则跳转 到步骤(2)。
在所述步骤(2.2)中，读取行人过街请求信号后，如果之前已经 有其他过街请求信号正等待被执行或者正在执行中，则该行人过街请 求信号不被接受。
在所述步骤(3.2)中，交叉口信号主灯相位变换由红">黄，转入 步骤(3.1)。
本实施例由辅灯控制器进行自动控制，控制策略分为两种模式。 两模式互不干扰，当有行人过街请求时，控制器处于第一模式状态， 如果没有过街请求，则控制器处于第二模式状态。
注附图1中，交叉口信号灯为主灯，编号为h人行横道机动车辆信号辅灯编号为3，行人过街信号辅灯编号为5， 3与5统称为辅 灯。
本实施例的控制方法包括以下歩骤
(1) 、判断是否有行人过街请求信号Q，如果有，则转入步骤(2)、
如果没有，则转入步骤(3);
(2) 、执行第一模式，具体步骤有
(2.1) 、控制程序初始化；
(2.1.1)设定行人过街请求信号Q执行时，设定过街信号灯绿灯
持续时间^。M，其值与人行横道所在路面的车道数成正比，根据辅灯
控制器安装位置所在道路的车道数设置7^^ ;
(2丄2)由于行人过街请求时间尺度上存在间断不连续性，为避
免无序的过街请求信号扰乱机动车辆通行，控制器并不马上执行过街
请求，而是设定一个控制器响应行人过街请求的时间周期T，在周期T
内，不再接受其他行人过街请求信号。控制器读取与辅灯联动的主交
叉口信号灯(主灯)在一个信号周期内绿灯持续时间^ ，待设定周期T 时用作参考，满足^<7^;
(2.2) 、读取行人过街请求信号2 ，如果行人过街请求信号^之 前已有其它过街请求正等待被执行或者正在执行中，则该过街请求信 号不被接受，继续检测行人过街请求信号；
(2.3) 、控制器判断行人过街信号灯C，当C为绿灯时，该行人 过街请求信号2不被接受；若C为红灯，接受此次行人过街请求信 号。；
(2.4) 、行人过街请求信号2响应延迟「
(2.5) 、延迟时间^结束后，执行行人过街请求信号G ,控制器判断信号灯C，当C为绿灯时，行人过街请求信号^不被接受，转入 步骤2;若C为红灯，则控制器控制辅灯，设定B为黄灯，黄灯状态
持续时间7^，其值大小与道路机动车辆行车速度、上游路口交通流量 等交通参数有关
(2.6) 、倒计时；'结束后，设定B为红灯，C为绿灯，并持续时
、77
间;
(2.7) 、倒计时^^结束后，转入步骤(2.2);
第一模式为行人过街请求处理模式，其总体流程概括如下 安装在人行横道处的交通辅灯信号控制器检测到有行人过街请求 信号时，若过街信号灯C为绿灯，则请求无效；如果是红灯，控制器 并不立即换相位给行人过街通行，而是延迟请求执行时间r，且
^〈；(如果7^7^ ，则行人在等待过街请求被响应之前有机会遇到绿 灯进行过街通行)。当时间延迟结束后，控制器再次判断过街信号灯C，
若为绿灯，则行人过街请求不接受，此刻行人已经在过街；若为红灯， 则设定B为黄灯，黄灯状态持续时间7^，时间；'结束后设定B为红 灯，C为绿灯，并持续时间^。M。时间^"w结束后，辅灯控制器继续 执行主交叉口主控制器下达的辅灯控制指令。 (3)、执行第二模式，具体步骤有
(3.1) 、控制程序初始化，控制器读取与辅灯联动的主交叉口信
号灯(主灯)在一个信号周期内红灯持续时间；；
(3.2) 、控制器检测到主交叉口信号灯相位变化；
(3.3) 、当检测到交叉口信号主灯的相位变换由绿灯转变为黄灯
时；
(3.4) 、控制器控制辅灯，设定B为绿灯，C为红灯，并持续时
ii间人，，且满足、。一^;(3.5)、若在时间^，内，检测到行人过街请求号，则跳转到(2); 第二模式的功能是允许辅灯控制器修改从主交叉口主控制机下达 的控制辅灯的控制指令，模式运行的前提是人行横道处没有行人过街请求信号2 ，其总体流程概括如下安装在人行横道处的交通辅灯信号控制器在无行人过街请求时， 若检测到主交叉口信号灯由绿—黄，为避免主辅灯联动同时变为红灯 时造成车辆行驶时间浪费和部分道路闲置，辅灯控制器设定B为绿灯， C为红灯，允许车辆在人行横道处通行。在这过程中，如果检测行人 递交过街请求信号，则系统跳转到第一模式状态。
权利要求
1、一种改进的交通主辅灯信号系统的辅灯控制方法，在交叉口设置交叉口信号主灯，在两个交叉口之间增设人行横道，在所述人行横道上设置机动车辆信号辅灯、行人过街信号辅灯和行人过街请求器，其特征在于所述辅灯控制方法包括以下步骤(1)、判断是否有行人过街请求信号Q，如果有，则转入步骤(2)；如果没有，则转入步骤(3)；(2)、执行第一模式，具体有(2.1)、设定行人过街信号辅灯中的绿灯持续时间Tpass，以及辅灯控制器响应行人过街请求的时间周期T，且T＜Tkg，Tkg为交叉口信号主灯在一个信号周期内绿灯持续时间；(2.2)、读取行人过街请求信号Q后，在时间周期T内，如果之前已经有其他过街请求信号正等待被执行或者正在执行中，则该行人过街请求信号Q不被接受；(2.3)、判断行人过街信号辅灯为绿灯亮，则行人过街请求无效；如果行人过街信号辅灯为红灯亮，接受此次行人过街请求Q，所述行人过街请求Q延迟时间T后被执行；(2.4)、当延迟请求执行时间T结束后，再次判断行人过街信号辅灯，如果为绿灯亮，则行人过街请求Q不接受；如果为红灯亮，则设定机动车辆信号辅灯为黄灯亮，黄灯的持续时间Tyel；(2.5)、倒计时黄灯的持续时间Tyel结束后，设定机动车辆信号辅灯为红灯亮，行人过街信号辅灯为绿灯亮，绿灯持续时间Tpass；(2.6)、倒计时绿灯持续时间Tpass结束后，并转入步骤(1)；(3)、执行第二模式，具体有(3.1)、读取与辅灯联动的交叉口信号主灯在一个信号周期内红灯持续时间Tkr；(3.2)、当检测到交叉口信号主灯的相位变换由绿灯转变为黄灯时，设置机动车辆信号辅灯为绿灯亮，行人过街信号辅灯为红灯亮，并持续时间Tcar，且满足Tcar≤Tkr；(3.3)、如果在时间Tcar内，检测到有行人过街请求信号，则跳转到步骤(2)。
2、如权利要求1所述的一种改进的交通主辅灯信号系统的辅灯控制方法，其特征在于在所述步骤(3.2)中，交叉口信号主灯相位变换由红灯转变为黄灯，转入步骤(3.1)。
全文摘要
一种改进的交通主辅灯信号系统的辅灯控制方法，包括以下步骤(1)判断是否有行人过街请求，如果有，则转入步骤(2)、如果没有，则转入步骤(3)；(2)执行第一模式；(3)执行第二模式，具体有(3.1)当检测到交叉口信号主灯的相位变换由绿灯转变为黄灯时，设置机动车辆信号辅灯为绿灯亮，行人过街信号辅灯为红灯亮，并持续时间T<sub>car</sub>，且满足T<sub>car</sub>≤T<sub>kr</sub>，T<sub>kr</sub>为交叉口信号主灯在一个信号周期内红灯持续时间；(3.2)如果在时间T<sub>car</sub>内，检测到有行人过街请求信号，则跳转到步骤(2)。本发明能够平衡行人过街请求和车辆通行效率。
文档编号G08G1/095GK101567128SQ20091009857
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者董红召, 赵玉婷, 郭明飞, 郭海峰, 宁 陈, 陈炜烽 申请人:浙江工业大学