能确保自行车安全的干道双向绿波信号控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明所述的能确保自行车安全的干道双向绿波控制方法及系统，采用视频跟踪检测单元对主干线道路和支线道路上的车辆及自行车进行连续跟踪，当检测到支线道路有机动车或者有自行车要通过路口时，立即判断主干线道路是否有车正要通过路口，如果主干线道路有车通过路口，且其位置已到达监测位置则让主干线道路车辆优先通过，如果主干线道路无车通过路口，或没有到达监测位置则转换信号灯色，让支线道路为绿灯让支线车辆或者自行车通过路口，支线车辆或自行车通过路口后，立即转回主干线为绿灯，这样当主干线道路有车通行时，即可以确保车辆不用减速安全通过路口，真正意义上的实现主干线道路双向绿波通行，又确保了支线上的自行车安全通过路口。
【专利说明】能确保自行车安全的干道双向绿波信号控制方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能交通控制领域，具体是一种能确保自行车安全的干道双向绿波信 号控制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 规范路口交通秩序，预防和减少因路口无序导致的交通事故，提高路口通行效率， 已成为交通管理部门关注问题，为此，国内外城市道路交叉路口一般都采用具有区域自适 应协调功能的交通信号控制系统对路口进行管理控制。
[0003] 当人们驾驶车辆行驶在有信号灯控制的主干道时，都希望能一路绿灯不停车，这 在交通的高峰时间或平峰时间，是不可能实现的，但是在夜间或者支线道路流量小时，应该 能实现主干道路双向绿波，也就是主干道路双向通行的车辆均实现全程绿灯不停车。目前， 在低峰时间，各地所采用的控制系统，往往做不到让主干道路通行的车辆在确保支线通过 路口的自行车安全的前提下，实现连续通过多个路口不停车。也就是说不能让红灯方向有 车或自行车等待，绿灯方向却无机动车和自行车通行，目前在制定信号灯绿波控制策略时， 一般主要考虑机动车的安全通过路口不停车问题，没有非常好的方法在确保自行车安全通 过路口的同时减少主干道车辆停车等待问题。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决现有技术中，不能实现低峰时间主干道路的车辆连续通过多个路口 时，做到兼顾支线行驶的自行车安全通过路口的同时实现主干道机动车一路绿灯不停车的 问题，从而提供一种能确保自行车安全的干道双向绿波信号控制方法及系统。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
[0006] -种能确保自行车安全的干道双向绿波控制方法，包括如下步骤：
[0007] S1 :采用视频跟踪技术对主干线道路和支线道路上的车辆、自行车进行实时连续 跟踪；
[0008] S2 :判断是否是信号周期的起点，若是则进入步骤S3,否则进入步骤S6 ;
[0009] S3:判断是否有路口支线道路上的车辆台数小于或等于切换阈值Q，若是则进入 步骤S4,否则进入步骤S5 ;
[0010] S4 :控制相应路口的信号灯进入主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1 ;
[0011] S5 :控制相应路口的信号灯进入正常切换模式，之后返回步骤S1 ;
[0012] S6:判断各个路口的信号灯是否处于主干线双向绿波模式，若是则进入步骤S8， 否则进入步骤S7 ;
[0013] S7 :控制相应路口的信号灯保持正常切换模式，之后返回步骤S1 ;
[0014] S8 :判断每一条支线道路上是否有车辆到达路口处，若是则进入步骤S10,否则进 入步骤S9 ;
[0015] S9 :判断相应的支线道路上是否有自行车到达路口处，若否则进入步骤S12,是则 进入步骤S10 ;
[0016] S10 :判断相应路口对应的主干线道路上是否有车辆到达监测位置，若是则进入步 骤S12,否则进入步骤S11 ;
[0017] S11 :控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯，之后返回步骤S1 ;
[0018] S12 :控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1。
[0019] 所述步骤S10中：
[0020] 所述监测位置与路口停止线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位 置到达停止线所需时间等于支线道路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所 需要的时间。
[0021] 所述步骤S10中：
[0022] 所述正常速度为50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。
[0023] 本发明提供一种能确保自行车安全的干道双向绿波控制系统，包括用于控制信 号灯灯色变化的信号控制单元，还包括：
[0024] 视频跟踪检测单元，分布设置于主干线道路上和支线道路上，用于对主干线道路 和支线道路上的车辆、自行车进行实时连续跟踪；
[0025] 第一判断单元，判断是否是信号周期的起点；
[0026] 第二判断单元，在第一判断单元判断结果为是时进一步判断是否有路口支线道路 上的车辆台数小于或等于切换阈值Q ;
[0027] 所述信号控制单元，在第二判断单元的判断结果为是时，控制相应路口的信号灯 进入主干线双向绿波模式；在第二判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯进 入正常切换模式；
[0028] 第三判断单元，在所述第一判断单元判断结果为否时进一步判断各个路口的信号 灯是否处于主干线双向绿波模式；
[0029] 所述信号控制单元，在第三判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯 保持正常切换模式；
[0030] 第四判断单元，在第三判断单元的判断结果为是时，进一步判断每一条支线道路 上是否有车辆到达路口处；
[0031] 第五判断单元，在第四判断单元的判断结果为是时，进一步判断相应的支线道路 上是否有自行车到达路口处；
[0032] 第六判断单元，用于在第五判断结果为是时，进一步判断相应路口对应的主干线 道路上是否有车辆到达监测位置；
[0033] 所述信号控制单元，在第五判断单元的判断结果为否时、第六判断单元的判断结 果为是时，控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式；在第六判断单元的判断结果 为否时，控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯。
[0034] 所述监测位置与路口停止线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位 置到达停止线所需时间等于支线道路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所 需要的时间。
[0035] 所述正常速度为50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。
[0036] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0037] 本发明所述的能确保自行车安全的干道双向绿波控制方法及系统，采用视频跟踪 检测单元对主干线道路和支线道路上的车辆及自行车进行连续跟踪，与现有技术中的横断 面检测的检测方式相比，能够准确获得每一辆车的实际位置和道路的实际路况信息，根据 视频跟踪检测的结果取控制信号灯能够尽最大可能的避免绿灯损失，同时也能避免车辆到 达路口时出现急刹车的情况。本发明中的上述方案，当视频跟踪检测单元检测到支线道路 有机动车或者有自行车要通过路口时，立即判断主干线道路的视频跟踪检测单元是否检测 到有车正要通过路口，如果主干线道路有车通过路口，且其位置已到达监测位置则让主干 线道路车辆优先通过，如果主干线道路无车通过路口，或没有到达监测位置则转换信号灯 色，让支线道路为绿灯，确保支线车辆或者自行车安全通过路口，支线车辆或自行车通过路 口后，立即转回主干线为绿灯，这样当主干线道路有车通行时，可以确保车辆不用减速安全 通过路口，真正意义上的实现主干线道路双向绿波通行。同时，由于对支线上的自行车进行 连续跟踪，因此当支线上没有机动车到达路口时，会进一步判断是否有自行车到达路口，如 果有自行车到达路口时，也能为自行车提供绿灯通行信号，避免由于支线上没有机动车时， 导致自行车也无法获得绿灯通行信号，如果自行车强行通过，会导致交通事故发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0038] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0039] 图1是本发明一个实施例所述能确保自行车安全的干道双向绿波控制方法的流 程图；
[0040] 图2是本发明一个实施例所述视频跟踪检测单元设置方式示意图。
【具体实施方式】
[0041] 实施例1
[0042] 本实施例提供一种能确保自行车安全的干道双向绿波控制方法，如图1所示，包 括如下步骤：
[0043] S1 :采用视频跟踪技术对主干线道路和支线道路上的车辆、自行车进行实时连续 跟踪。
[0044] S2 :判断是否是信号周期的起点，若是则进入步骤S3,否则进入步骤S6。
[0045] S3:判断是否有路口支线道路上的车辆台数小于或等于切换阈值Q，若是则进入 步骤S4,否则进入步骤S5 ;此处针对每一个路口均进行判断，只要有一个路口支线道路上 的车辆台数小于或等于切换阈值，便控制该路口的信号灯进入主干线双向绿波模式。这一 判断的主要目的是保证支线道路上的车辆较少时采用主干线道路的双向绿波模式，这样可 以尽量减小主干线道路双向绿波模式对支线道路的车辆通行带来影响。此处的切换阈值Q 的设置为2,这里的切换阈值是针对一个信号周期来设定的。
[0046] S4 :控制相应路口的信号灯进入主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1。
[0047] S5 :控制相应路口的信号灯进入正常切换模式，之后返回步骤S1。
[0048] S6:判断各个路口的信号灯是否处于主干线双向绿波模式，若是则进入步骤S8， 否则进入步骤S7。
[0049] S7 :控制相应路口的信号灯保持正常切换模式，之后返回步骤SI。
[0050] S8 :判断每一条支线道路上是否有车辆到达路口处，若是则进入步骤S10,否则进 入步骤S9 ;只要有一条直线道路上有车辆到达路口处，此处输出的结果便为是。
[0051] S9 :判断相应的支线道路上是否有自行车到达路口处，若否则进入步骤S12,是则 进入步骤S10 ;
[0052] S10 :判断相应路口对应的主干线道路上是否有车辆到达监测位置，若是则进入步 骤S12,否则进入步骤S11 ;
[0053] S11 :控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯，之后返回步骤S1 ;
[0054] S12 :控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1。
[0055] 如图2所示，视频跟踪检测单元设置于每一个路口上对主干线道路和支线道路上 的车辆和自行车进行连续跟踪。图中每一个路口分别设置了四个视频跟踪检测单元，分别 对不同方向的车辆和自行车进行监控，监控范围涉及整个相邻路口之间的道路。如果设备 条件允许，也可以采用一个视频跟踪检测单元对不同方向上的车辆同时进行连续跟踪。
[0056] 从图2中可以看出，在主干线道路上设置有监测位置，所述监测位置与路口停止 线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位置到达停止线所需时间等于支线道 路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所需要的时间。其中，所述正常速度为 50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。当然，所述正常速度和所述最小绿灯时间，是根据 不同路段的路况来灵活选择的。一般情况下，在主干线道路上的限速值为60km/小时，但是 高峰时间段车辆较多行驶速度缓慢，这时可以选择正常速度为35km/小时、40km/小时等。 设置监测位置是为了能够提前为主干线道路上的车辆提供绿灯信号，使主干线道路上的车 辆行驶到路口时不需要减速即可通过路口。这时，需要考虑，当前信号灯状态为支线道路刚 刚转为绿灯信号，那么如果要再次为主干线道路提供绿灯，则至少要等到支线道路上的绿 灯信号持续最小绿灯时间后才可变灯，最小绿灯时间可以选择为6秒、8秒。
[0057] 本实施例中的上述方案，采用视频跟踪检测单元对主干线道路和支线道路上的车 辆及自行车进行连续跟踪，与现有技术中的横断面检测的检测方式相比，能够准确获得每 一辆车的实际位置和道路的实际路况信息，根据视频跟踪检测的结果取控制信号灯能够尽 最大可能的避免绿灯损失，避免车辆到达路口时出现急刹车的情况。本发明中的上述方案， 当视频跟踪检测单元检测到支线道路有机动车或者有自行车要通过路口时，立即判断主干 线道路的视频跟踪检测单元是否检测到有车正要通过路口，如果主干线道路有车通过路 口，且其位置已到达监测位置则让主干线道路车辆优先通过，如果主干线道路无车通过路 口，或没有到达监测位置则转换信号灯色，让支线道路为绿灯让支线车辆或者自行车通过 路口，支线车辆或自行车通过路口后，立即转回主干线为绿灯，这样当主干线道路有车通行 时，可以确保车辆不用减速安全通过路口，真正意义上的实现主干线道路双向绿波通行。同 时，由于对支线上的自行车进行连续跟踪，因此当支线上没有机动车到达路口时，会进一步 判断是否有自行车到达路口，如果有自行车到达路口处也要为自行车提供绿灯通行信号， 避免由于支线上没有机动车导致自行车无法获得绿灯通行信号。
[0058] 实施例2
[0059] 本实施例提供一种能确保自行车安全的干道双向绿波控制系统，包括用于控制 信号灯灯色变化的信号控制单元，还包括：
[0060] 视频跟踪检测单元，分布设置于主干线道路上和支线道路上，用于对主干线道路 和支线道路上的车辆、自行车进行实时连续跟踪。
[0061] 第一判断单元，判断是否是信号周期的起点。
[0062] 第二判断单元，在第一判断单元判断结果为是时进一步判断是否有路口支线道路 上的车辆台数小于或等于切换阈值Q。
[0063] 所述信号控制单元，在第二判断单元的判断结果为是时，控制相应路口的信号灯 进入主干线双向绿波模式；在第二判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯进 入正常切换模式。
[0064] 第三判断单元，在所述第一判断单元判断结果为否时进一步判断各个路口的信号 灯是否处于主干线双向绿波模式。
[0065] 所述信号控制单元，在第三判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯 保持正常切换模式。
[0066] 第四判断单元，在第三判断单元的判断结果为是时，进一步判断每一条支线道路 上是否有车辆到达路口处。
[0067] 第五判断单元，在第四判断单元的判断结果为是时，进一步判断相应的支线道路 上是否有自行车到达路口处。
[0068] 第六判断单元，用于在第五判断结果为是时，进一步判断相应路口对应的主干线 道路上是否有车辆到达监测位置。
[0069] 所述信号控制单元，在第五判断单元的判断结果为否时、第六判断单元的判断结 果为是时，控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式；在第六判断单元的判断结果 为否时，控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯。
[0070] 如图2所示，视频跟踪检测单元设置于每一个路口上对主干线道路和支线道路上 的车辆和自行车进行连续跟踪。图中每一个路口分别设置了四个视频跟踪检测单元，分别 对不同方向的车辆和自行车进行监控，监控范围涉及整个相邻路口之间的道路。如果设备 条件允许，也可以采用一个视频跟踪检测单元对不同方向上的车辆同时进行连续跟踪。
[0071] 从图2中可以看出，在主干线道路上设置有监测位置，所述监测位置与路口停止 线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位置到达停止线所需时间等于支线道 路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所需要的时间。其中，所述正常速度为 50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。当然，所述正常速度和所述最小绿灯时间，是根据 不同路段的路况来灵活选择的。一般情况下，在主干线道路上的限速值为60km/小时，但是 高峰时间段车辆较多行驶速度缓慢，这时可以选择正常速度为35km/小时、40km/小时等。 设置监测位置是为了能够提前为主干线道路上的车辆提供绿灯信号，使主干线道路上的车 辆行驶到路口时不需要减速即可通过路口。这时，需要考虑，当前信号灯状态为支线道路刚 刚转为绿灯信号，那么如果要再次为主干线道路提供绿灯，则至少要等到支线道路上的绿 灯信号持续最小绿灯时间后才可变灯，最小绿灯时间可以选择为6秒、8秒。
[0072] 本实施例中的上述方案，采用视频跟踪检测单元对主干线道路和支线道路上的车 辆及自行车进行连续跟踪，与现有技术中的横断面检测的检测方式相比，能够准确获得每 一辆车的实际位置和道路的实际路况信息，根据视频跟踪检测的结果取控制信号灯能够尽 最大可能的避免绿灯损失，避免车辆到达路口时出现急刹车的情况。本发明中的上述方案， 当视频跟踪检测单元检测到支线道路有机动车或者有自行车要通过路口时，立即判断主干 线道路的视频跟踪检测单元是否检测到有车正要通过路口，如果主干线道路有车通过路 口，且其位置已到达监测位置则让主干线道路车辆优先通过，如果主干线道路无车通过路 口，或没有到达监测位置则转换信号灯色，让支线道路为绿灯让支线车辆或者自行车通过 路口，支线车辆或自行车通过路口后，立即转回主干线为绿灯，这样当主干线道路有车通行 时，可以确保车辆不用减速安全通过路口，真正意义上的实现主干线道路双向绿波通行。同 时，由于对支线上的自行车进行连续跟踪，因此当支线上没有机动车到达路口时，会进一步 判断是否有自行车到达路口，如果有自行车到达路口处也要为自行车提供绿灯通行信号， 避免由于支线上没有机动车导致自行车无法获得绿灯通行信号。
[0073] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
【权利要求】
1. 一种能确保自行车安全的干道双向绿波控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 51 :采用视频跟踪技术对主干线道路和支线道路上的车辆、自行车进行实时连续跟 踪； 52 :判断是否是信号周期的起点，若是则进入步骤S3,否则进入步骤S6 ; S3:判断是否有路口支线道路上的车辆台数小于或等于切换阈值Q，若是则进入步骤 S4,否则进入步骤S5 ; 54 :控制相应路口的信号灯进入主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1 ; 55 :控制相应路口的信号灯进入正常切换模式，之后返回步骤S1 ; 56 :判断各个路口的信号灯是否处于主干线双向绿波模式，若是则进入步骤S8,否则 进入步骤S7 ; 57 :控制相应路口的信号灯保持正常切换模式，之后返回步骤S1 ; S8:判断每一条支线道路上是否有车辆到达路口处，若是则进入步骤S10,否则进入步 骤S9 ; S9 :判断相应的支线道路上是否有自行车到达路口处，若否则进入步骤S12,是则进入 步骤S10 ; 510 :判断相应路口对应的主干线道路上是否有车辆到达监测位置，若是则进入步骤 S12,否则进入步骤S11 ; 511 :控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯，之后返回步骤S1 ; S12:控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1。
2. 根据权利要求1所述的能确保自行车安全的干道双向绿波控制方法，其特征在于， 所述步骤S10中： 所述监测位置与路口停止线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位置到 达停止线所需时间等于支线道路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所需要 的时间。
3. 根据权利要求2所述的能确保自行车安全的干道双向绿波控制方法，其特征在于， 所述步骤S10中： 所述正常速度为50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。
4. 一种能确保自行车安全的干道双向绿波控制系统，其特征在于，包括用于控制信号 灯灯色变化的信号控制单元，还包括： 视频跟踪检测单元，分布设置于主干线道路上和支线道路上，用于对主干线道路和支 线道路上的车辆、自行车进行实时连续跟踪； 第一判断单元，判断是否是信号周期的起点； 第二判断单元，在第一判断单元判断结果为是时进一步判断是否有路口支线道路上的 车辆台数小于或等于切换阈值Q ; 所述信号控制单元，在第二判断单元的判断结果为是时，控制相应路口的信号灯进入 主干线双向绿波模式；在第二判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯进入正 常切换模式； 第三判断单元，在所述第一判断单元判断结果为否时进一步判断各个路口的信号灯是 否处于主干线双向绿波模式； 所述信号控制单元，在第三判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯保持 正常切换模式； 第四判断单元，在第三判断单元的判断结果为是时，进一步判断每一条支线道路上是 否有车辆到达路口处； 第五判断单元，在第四判断单元的判断结果为是时，进一步判断相应的支线道路上是 否有自行车到达路口处； 第六判断单元，用于在第五判断结果为是时，进一步判断相应路口对应的主干线道路 上是否有车辆到达监测位置； 所述信号控制单元，在第五判断单元的判断结果为否时、第六判断单元的判断结果为 是时，控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式；在第六判断单元的判断结果为否 时，控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯。
5. 根据权利要求4所述的能确保自行车安全的干道双向绿波控制系统，其特征在于： 所述监测位置与路口停止线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位置到 达停止线所需时间等于支线道路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所需要 的时间。
6. 根据权利要求5所述的能确保自行车安全的干道双向绿波控制系统，其特征在于： 所述正常速度为50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。
【文档编号】G08G1/08GK104091455SQ201410356107
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】姜廷顺, 李萌, 李占宏, 甄爱武, 付长青, 田红芳, 陶瑞岩, 栗红强 申请人:北京易华录信息技术股份有限公司, 姜廷顺