專利名稱：交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法，特別是應(yīng)用在城市道路單點(diǎn)平面交叉路口的城市交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法。
1.2檢測(cè)器設(shè)在主要道路上主要道路綠燈，當(dāng)檢測(cè)器在一段時(shí)間內(nèi)檢測(cè)不到車輛時(shí)，換相位，次要道路通車，主要道路上測(cè)得車輛到達(dá)時(shí)，通車相位返回主要道路。
2.全感應(yīng)控制所有進(jìn)口道上都設(shè)置檢測(cè)器的感應(yīng)控制，適用于相交道路等級(jí)相當(dāng)，交通量相仿且變化較大的交叉口上。
2.1基本全感應(yīng)控制。這種感應(yīng)控制的控制機(jī)理是當(dāng)交叉口沒有機(jī)動(dòng)車到達(dá)時(shí)，信號(hào)機(jī)按最小周期以定周期方式運(yùn)行。當(dāng)某一方向來車時(shí)，則對(duì)來車方向放綠燈，以后就按感應(yīng)信號(hào)的基本機(jī)理運(yùn)行。
2.2特殊感應(yīng)控制。特殊感應(yīng)控制，可在一般感應(yīng)控制上，按特殊需要，增加特殊的感應(yīng)裝置，執(zhí)行特殊需要的感應(yīng)控制功能平時(shí)仍可按通常的交通需求，執(zhí)行一般的感應(yīng)控制，一旦接到特殊感應(yīng)信息時(shí)，立刻執(zhí)行特殊的控制功能，如公共交通優(yōu)先感控制、消防、警衛(wèi)等特種車輛優(yōu)先感應(yīng)控制等。
3.優(yōu)化感應(yīng)控制感應(yīng)控制有可隨交通需求的變化而改變信號(hào)相位與時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)，在交通需求隨機(jī)變化較大的交叉口上，感應(yīng)控制對(duì)交通變化的適應(yīng)性比定時(shí)信號(hào)為優(yōu)越。但按現(xiàn)行感應(yīng)控制的機(jī)理，感應(yīng)控制的綠燈時(shí)間總是不能被充分利用的，特別是綠燈延長(zhǎng)時(shí)間。因此，又產(chǎn)生了優(yōu)化感應(yīng)控制。有一種，叫做MOVA的優(yōu)化感應(yīng)控制，其簡(jiǎn)要原理是在交叉口的每一進(jìn)口道上設(shè)兩個(gè)檢測(cè)器，譬如一個(gè)在停車線前40m，一個(gè)停車線前100m。開始給每個(gè)相位配以足夠的綠燈時(shí)間，把40m檢測(cè)器到停車線間的車輛先放光，而在兩個(gè)檢測(cè)器之間的這一段時(shí)間間隙內(nèi)，用來檢測(cè)尋找何時(shí)產(chǎn)生飽和交通流，最后用一個(gè)優(yōu)化程序，把這一相位延長(zhǎng)綠燈時(shí)間能得到的交通效益和另一相位車輛因延長(zhǎng)紅燈所得到的損失加以比較，確定換相時(shí)間，從而降低感應(yīng)控制中的綠燈損失時(shí)間。提高交通效益。
但是上述的這些交通信號(hào)實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制有一個(gè)共同的缺點(diǎn)都不能帶倒計(jì)時(shí)顯示屏。這是因?yàn)樗鼈兌季心嘤谝粋€(gè)限制，那就是“必須在當(dāng)前放行階段時(shí)間內(nèi)把到達(dá)路口的當(dāng)前放行車流全部放行完”。限制過于嚴(yán)格，就束縛了控制的手腳。因?yàn)槁房谲囕v到達(dá)的時(shí)間是隨機(jī)的，為了能讓剛剛到達(dá)路口的車輛及時(shí)通過路口，很有可能要改變當(dāng)前放行階段的放行時(shí)間，這種時(shí)間的改變就直接影響到實(shí)時(shí)倒計(jì)時(shí)屏當(dāng)前所顯示的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而實(shí)時(shí)倒計(jì)時(shí)顯示屏所顯示的數(shù)據(jù)如果不準(zhǔn)確，也就失去了實(shí)時(shí)倒計(jì)時(shí)顯示屏的存在意義。所以，以往的這些交通信號(hào)實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制都不能帶倒計(jì)時(shí)顯示屏。
上述的這些交通信號(hào)實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制還有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是需要在每個(gè)需要響應(yīng)的車道都設(shè)置車流量檢測(cè)器，而車流量檢測(cè)器的成本是很高的，而且有些種類的檢測(cè)器也是很容易出現(xiàn)故障的。因此上述的這些交通信號(hào)實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制常常因?yàn)槟硞€(gè)檢測(cè)器出現(xiàn)故障而不得不停止使用自適應(yīng)控制。
本發(fā)明的交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法包括車流量檢測(cè)器、交通信號(hào)控制裝置、信號(hào)顯示裝置；車流量檢測(cè)器設(shè)置在車道上；交通信號(hào)控制裝置一端與所述的車流量檢測(cè)器相連，另一端與所述的信號(hào)顯示裝置相連，所述的交通信號(hào)控制裝置將一個(gè)交通信號(hào)周期劃分為若干個(gè)互不相交的信號(hào)階段；每個(gè)信號(hào)階段對(duì)應(yīng)若干個(gè)車道；車流量檢測(cè)器采集在當(dāng)前放行階段通過檢測(cè)器的各單車道車流量的參數(shù)f；事先交通調(diào)查得出的各種車流在路口停車線通過一輛車平均所用的時(shí)間參數(shù)t0，并采用下列算法單車道最大車流量fm＝Max{當(dāng)前階段的單車道車流量f} 計(jì)算出綠燈飽和度參數(shù)U；初設(shè)綠燈飽和度上限、下限、最大綠燈時(shí)間、最小綠燈時(shí)間和調(diào)整步長(zhǎng)；當(dāng)綠燈飽和度U大于上限時(shí)定為綠燈時(shí)間過飽和，讓下一周期同一階段放行時(shí)間t2比當(dāng)前階段放行時(shí)間t1有所增加，增加幅度為一個(gè)調(diào)整步長(zhǎng)，但若增加后超過最大綠燈時(shí)間，就取最大綠燈時(shí)間為下一周期同一階段放行時(shí)間t2；當(dāng)綠燈飽和度U小于下限時(shí)定為綠燈時(shí)間欠飽和，讓下一周期同一階段放行時(shí)間t2比當(dāng)前階段放行時(shí)間t1有所減少，減少幅度為一個(gè)調(diào)整步長(zhǎng)，但若減小后低于最小綠燈時(shí)間，就取最小綠燈時(shí)間為下一周期同一階段放行時(shí)間t2；當(dāng)綠燈飽和度U小于上限且大于下限時(shí)定為適中，在適中時(shí)讓下一周期同一階段放行時(shí)間t2保持與當(dāng)前階段放行時(shí)間t1相同不變；計(jì)算R＝∑其余各階段(綠燈信號(hào)時(shí)間+過渡時(shí)間)-∑各階段綠燈重疊時(shí)間，并把該總和R確定為從當(dāng)前放行階段綠燈信號(hào)結(jié)束到下一周期同一階段綠燈信號(hào)放行時(shí)刻開始之間對(duì)應(yīng)交通流的紅燈信號(hào)禁行時(shí)間t3；將所述的下一周期同一階段放行時(shí)間t2和所述的紅燈信號(hào)禁行時(shí)間t3提供給信號(hào)顯示裝置。
信號(hào)顯示裝置可以是信號(hào)燈與倒計(jì)時(shí)顯示屏的組合，也可以是單獨(dú)的倒計(jì)時(shí)顯示屏或單獨(dú)的信號(hào)燈。
本發(fā)明的這種交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法根據(jù)車流量檢測(cè)器檢測(cè)到的當(dāng)前階段車流量數(shù)據(jù)和預(yù)先通過調(diào)查得到的該路口停車線通過一輛車所用的平均時(shí)間參數(shù)，并采用優(yōu)化算法程序得到下一周期同一階段放行時(shí)間和禁行時(shí)間，因此能使放行各種車流的交通信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行模糊地實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制，既隨交通流量的變大而增加，隨交通流量的變小而減少，同時(shí)由于下一周期同一階段放行時(shí)間在該信號(hào)階段是不變的，所以還可以在不改變?cè)摲判须A段的時(shí)間的情況下準(zhǔn)確顯示交通信號(hào)燈距離變換信號(hào)還剩余的時(shí)間，把信號(hào)燈的變換時(shí)間及早地公布于眾，讓大家能及早地調(diào)整自己的行動(dòng)，配合交通指揮，從而可以帶來以下好處1.可把因信號(hào)燈突變?cè)斐傻穆房跈C(jī)動(dòng)車急剎車減到最少，從而也減少了由其造成的噪聲污染、能量消耗、尾氣污染；2.可以提高路口的交通效率a.綠燈時(shí)到路口的機(jī)動(dòng)車，當(dāng)駕駛員不知道信號(hào)燈何時(shí)變換時(shí)，為避免信號(hào)燈突變?cè)斐傻募眲x車，往往提前減速，到路口發(fā)現(xiàn)信號(hào)燈不變?cè)偌铀?。這減速、加速過程，既降低了路口交通效率，又增加了油耗。
b.綠燈時(shí)到路口的機(jī)動(dòng)車，當(dāng)駕駛員知道信號(hào)燈何時(shí)變換后，不僅可以通過路口的車可以不減速，而且有些加加速可以通過路口的車也通過了。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可以提高通過量達(dá)20％，大大減少了紅燈時(shí)路口排隊(duì)量。
3.紅燈時(shí)到路口的機(jī)動(dòng)車，駕駛員可以知道信號(hào)燈變換時(shí)間后，a.可以減少紅燈時(shí)排隊(duì)等候放行的急躁情緒。
b.到紅燈快要結(jié)束時(shí)可以提前發(fā)動(dòng)車輛，充分利用綠燈放行時(shí)間，減少綠燈損失。
而且上述優(yōu)點(diǎn)的效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前述“優(yōu)化感應(yīng)控制”中“把這一相位延長(zhǎng)綠燈時(shí)間能得到的交通效益和另一相位車輛因延長(zhǎng)紅燈所得到的損失加以比較，確定換相時(shí)間，從而降低感應(yīng)控制中的綠燈損失時(shí)間。提高交通效益”所得的效益。
另外，注意到，前述的那些交通信號(hào)實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制還有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是需要在每個(gè)需要響應(yīng)的車道都設(shè)置車流量檢測(cè)器，而車流量檢測(cè)器的成本是很高的，而且有些種類的檢測(cè)器也是很容易出現(xiàn)故障的。因此前述的那些交通信號(hào)實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制常常因?yàn)槟硞€(gè)檢測(cè)器出現(xiàn)故障而不得不停止使用自適應(yīng)控制。
本發(fā)明方案所述的交通信號(hào)控制裝置還包括檢測(cè)器故障自診斷功能，即為所述的車流量檢測(cè)器設(shè)置的一個(gè)上限值和一個(gè)下限值，當(dāng)車流量檢測(cè)器采集到的單車道車流量大于上限值或小于下限值時(shí)，就自動(dòng)診斷該車流量檢測(cè)器出現(xiàn)故障，自動(dòng)設(shè)置故障標(biāo)志。
本發(fā)明方案所述的交通信號(hào)控制裝置還包括檢測(cè)器故障自維護(hù)功能，即在自動(dòng)診斷出某檢測(cè)器故障時(shí)自動(dòng)停止使用該檢測(cè)器提供的車流量數(shù)據(jù)。
停止使用某個(gè)車流量檢測(cè)器提供的數(shù)據(jù)，雖然可能導(dǎo)致單車道最大車流量fm不一定是單車道車流量f中的最大值，但至少不會(huì)使自適應(yīng)控制停止運(yùn)行。
當(dāng)然，這種自維護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)也是在一定條件下才能實(shí)現(xiàn)的，那就是在同一放行階段放行的所有交通流的檢測(cè)器不都出現(xiàn)故障。而都出現(xiàn)故障的概率是極其微小的，因此，只要在每一放行階段都設(shè)置了多個(gè)檢測(cè)器，本發(fā)明的交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法的這種自維護(hù)功能就確實(shí)是可以實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)然，本發(fā)明方案在車流量檢測(cè)器都不容易損壞的情況下；每個(gè)信號(hào)階段也可以只設(shè)置1個(gè)車流量檢測(cè)器；即把能冗余的車流量檢測(cè)器都省掉，只保留飽和度可能最大的那個(gè)車流量檢測(cè)器。從而實(shí)現(xiàn)最少車流量檢測(cè)器設(shè)置的自適應(yīng)控制。


圖1為平面交叉路口交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法布置圖；圖2為判斷車流量檢測(cè)器是否失效，失效后停用，以及尋找最大單車道車流量的程序流程圖；圖3為求取綠燈飽和度及設(shè)置其高于上限、低于下限或適中標(biāo)志的程序流程圖；圖4為計(jì)算確定下一周期同一階段放行時(shí)間t2和從綠燈信號(hào)結(jié)束到下一周期同一階段綠燈信號(hào)放行時(shí)刻開始之間對(duì)應(yīng)交通流的紅燈信號(hào)禁行時(shí)間流程圖。
根據(jù)事先交通調(diào)查，給出各種車流在停車線通過一輛車平均所用的時(shí)間參數(shù)t0，如2.5s。因?yàn)椴煌嚪N、車況的車速不同，只能模糊處理為平均值。
在路口交通信號(hào)機(jī)在各階段綠燈結(jié)束前采集此前一周期內(nèi)通過檢測(cè)器的此階段放行方向各車道車流量f，如在南北直行綠燈結(jié)束前采集此前一周期內(nèi)3、6、9、10車道上到達(dá)的車流量f。
在未計(jì)算前一般先設(shè)定下一周期同一階段放行時(shí)間t2＝當(dāng)前階段放行時(shí)間t1。
交通信號(hào)控制裝置2接受到當(dāng)前階段結(jié)束前一周期內(nèi)通過檢測(cè)器的車流量f再根據(jù)公式單車道最大車流量fm＝Max{當(dāng)前階段結(jié)束前一周期內(nèi)通過檢測(cè)器的車流量f}來得出最大單車道車流量。其程序流程圖請(qǐng)看圖2。
再根據(jù)公式 得出綠燈飽和度U；交通信號(hào)控制裝置2還初設(shè)的綠燈飽和度的上限，如80％，下限，如50％，和調(diào)整步長(zhǎng)，如5s，以及規(guī)定的最大綠燈時(shí)間，如90s，最小綠燈時(shí)間，如15s，過渡過程時(shí)間，如綠閃2s、黃燈2s、四面紅2s、紅黃燈2s等。并按照?qǐng)D3和圖4所示軟件流程圖計(jì)算在某階段，如南北直行階段，放行這些車流量所需時(shí)間t2，把其賦予下一周期同一階段，如南北直行階段，放行時(shí)間。
當(dāng)綠燈飽和度U大于上限時(shí)定為當(dāng)前階段放行時(shí)間t1過飽和，過飽和時(shí)讓下一周期同一階段放行時(shí)間，如南北直行階段放行時(shí)間t2比t1有所增加，增加幅度為一個(gè)調(diào)整步長(zhǎng)，如5s；但若增加后超過最大綠燈時(shí)間，就取最大綠燈時(shí)間為下一周期同一階段，如南北直行階段，放行時(shí)間t2；當(dāng)綠燈飽和度U小于下限時(shí)定為當(dāng)前階段放行時(shí)間t1欠飽和，讓下一周期同一階段放行時(shí)間t2，如南北直行階段的放行時(shí)間t2比t1有所減少，減少幅度為一個(gè)調(diào)整步長(zhǎng)，如5s；但若減小后低于最小綠燈時(shí)間，就取最小綠燈時(shí)間為下一周期同一階段，如南北直行階段，放行時(shí)間t2；當(dāng)綠燈飽和度U小于上限且大于下限時(shí)定為當(dāng)前階段放行時(shí)間t1適中，在適中時(shí)讓下一周期同一階段放行時(shí)間t2，如南北直行階段的放行時(shí)間，保持與t1相同不變。如圖4的流程圖所示。
由此可在當(dāng)前放行階段，如南北直行階段，綠燈信號(hào)結(jié)束前計(jì)算出下一周期同一階段，如南北直行階段，綠燈信號(hào)放行時(shí)間t2；并在下一周期此階段，如南北直行階段，開始前將此時(shí)間t2提供給實(shí)時(shí)倒計(jì)時(shí)顯示屏進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示。
由于各綠燈放行階段是互不相交的，故可同時(shí)計(jì)算R＝∑其余各階段(綠燈信號(hào)時(shí)間+過渡時(shí)間)-∑各階段綠燈重疊時(shí)間并把該總和R定為從當(dāng)前放行階段綠燈信號(hào)結(jié)束到下一周期同一階段綠燈信號(hào)放行時(shí)刻開始之間對(duì)應(yīng)交通流的紅燈信號(hào)禁行時(shí)間t3。
在本實(shí)施例中，當(dāng)前放行階段，如南北直行階段，綠燈信號(hào)結(jié)束到下一周期同一階段，如下一周期南北直行階段，綠燈信號(hào)放行時(shí)刻開始之間對(duì)應(yīng)交通流的紅燈信號(hào)禁行時(shí)間R＝南北左轉(zhuǎn)階段綠燈信號(hào)放行時(shí)間+東西直行階段綠燈信號(hào)放行時(shí)間+東西左轉(zhuǎn)階段綠燈信號(hào)放行時(shí)間+3組過渡時(shí)間。
并在當(dāng)前放行階段，如南北直行階段，綠燈信號(hào)結(jié)束前，及時(shí)地把t3＝R提供給實(shí)時(shí)倒計(jì)時(shí)顯示屏進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示。
這樣，計(jì)算出來的綠燈信號(hào)放行時(shí)間和紅燈信號(hào)禁行時(shí)間都可以在中途不改變當(dāng)前放行階段的時(shí)間的情況下，一秒一秒地進(jìn)行遞減倒計(jì)時(shí)，無大幅度跳變地準(zhǔn)確顯示各種交通信號(hào)距離變換時(shí)刻還剩余的時(shí)間。
從而可以把各種交通信號(hào)距離變換時(shí)刻還剩余的時(shí)間及早地公布于眾，讓所有的用路者能及早地調(diào)整自己的行動(dòng)，主動(dòng)配合適應(yīng)交通指揮，實(shí)現(xiàn)帶倒計(jì)時(shí)顯示屏的眾多好處。
本發(fā)明方案所述的交通信號(hào)控制裝置還包括檢測(cè)器故障自診斷功能，即為所述的車流量檢測(cè)器設(shè)置的一個(gè)上限值和一個(gè)下限值，當(dāng)車流量檢測(cè)器采集到的單車道車流量大于上限值或小于下限值時(shí)，就自動(dòng)診斷該車流量檢測(cè)器出現(xiàn)故障，自動(dòng)設(shè)置故障標(biāo)志。
具體實(shí)施方法見圖2的流程圖所示。
如當(dāng)車流量檢測(cè)器12檢測(cè)到的單車道車流量大于上限值或小于下限值時(shí)，就自動(dòng)斷定該車流量檢測(cè)器出現(xiàn)故障，自動(dòng)設(shè)置故障標(biāo)志。
本發(fā)明方案所述的交通信號(hào)控制裝置2包括檢測(cè)器故障自維護(hù)功能，即在自動(dòng)診斷出某檢測(cè)器故障時(shí)自動(dòng)停止使用該檢測(cè)器提供的車流量數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施方法見圖2的流程圖所示。
如當(dāng)診斷出車流量檢測(cè)器12有故障后，自動(dòng)停止使用車流量檢測(cè)器12提供的數(shù)據(jù)。
停止使用車流量檢測(cè)器12提供的數(shù)據(jù)，雖然可能導(dǎo)致單車道最大車流量fm不一定是單車道車流量f中的最大值，但至少不會(huì)使自適應(yīng)控制停止運(yùn)行。
這種自維護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)也是在一定條件下才能實(shí)現(xiàn)的，那就是在同一放行階段放行的所有交通流的檢測(cè)器不都出現(xiàn)故障。而都出現(xiàn)故障的概率是極其微小的，因此，只要在每一放行階段都設(shè)置了多個(gè)檢測(cè)器，本發(fā)明的交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法的這種自維護(hù)功能就確實(shí)是可以實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)然，本發(fā)明方案在車流量檢測(cè)器都不容易損壞的情況下；每個(gè)信號(hào)階段也可以只設(shè)置1個(gè)車流量檢測(cè)器；即把能冗余的車流量檢測(cè)器，如車流量檢測(cè)器4、5、11都省掉，只保留飽和度可能最大的那個(gè)車流量檢測(cè)器，如車流量檢測(cè)器12。從而實(shí)現(xiàn)最少車流量檢測(cè)器設(shè)置的自適應(yīng)控制。
可以理解，雖然本發(fā)明是以地感線圈式車輛車流量檢測(cè)器的形式表述的，但也適用于使用其他車輛車流量檢測(cè)器裝置。同樣，本發(fā)明的交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法可以帶實(shí)時(shí)倒計(jì)時(shí)顯示屏；但不帶實(shí)時(shí)倒計(jì)時(shí)顯示屏，也可以實(shí)施本發(fā)明的交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法。
權(quán)利要求
1.一種交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法，包括車流量檢測(cè)器、交通信號(hào)控制裝置、信號(hào)顯示裝置；所述的車流量檢測(cè)器設(shè)置在所述的車道上；所述的交通信號(hào)控制裝置一端與所述的車流量檢測(cè)器相連，另一端與所述的信號(hào)顯示裝置相連；其特征在于所述的交通信號(hào)控制裝置將一個(gè)交通信號(hào)周期劃分為若干個(gè)互不相交的信號(hào)階段，每個(gè)信號(hào)階段對(duì)應(yīng)若干個(gè)車道；所述的車流量檢測(cè)器采集當(dāng)前放行階段通過檢測(cè)器的各單車道車流量參數(shù)f；根據(jù)事先交通調(diào)查得出各種車流在停車線過一輛車平均所用的時(shí)間參數(shù)t0，并采用下列算法單車道最大車流量fm＝Max{當(dāng)前階段的單車道車流量f} 計(jì)算出綠燈飽和度參數(shù)U；初設(shè)綠燈飽和度上限、下限、最大綠燈時(shí)間、最小綠燈時(shí)間和調(diào)整步長(zhǎng)；當(dāng)綠燈飽和度U大于上限時(shí)定為綠燈時(shí)間過飽和，讓下一周期同一階段放行時(shí)間t2比當(dāng)前階段放行時(shí)間t1有所增加，增加幅度為一個(gè)調(diào)整步長(zhǎng)，但若增加后超過最大綠燈時(shí)間，就取最大綠燈時(shí)間為下一周期同一階段放行時(shí)間t2；當(dāng)綠燈飽和度U小于下限時(shí)定為綠燈時(shí)間欠飽和，讓下一周期同一階段放行時(shí)間t2比當(dāng)前階段放行時(shí)間t1有所減少，減少幅度為一個(gè)調(diào)整步長(zhǎng)，但若減小后低于最小綠燈時(shí)間，就取最小綠燈時(shí)間為下一周期同一階段放行時(shí)間t2；當(dāng)綠燈飽和度U小于上限且大于下限時(shí)定為適中，在適中時(shí)讓下一周期同一階段放行時(shí)間t2保持與當(dāng)前階段放行時(shí)間t1相同不變；用于計(jì)算R＝∑其余各階段(綠燈信號(hào)時(shí)間+過渡時(shí)間)-∑各階段綠燈重疊時(shí)間并把該總和R確定為從當(dāng)前放行階段綠燈信號(hào)結(jié)束到下一周期同一階段綠燈信號(hào)放行時(shí)刻開始之間對(duì)應(yīng)交通流的紅燈信號(hào)禁行時(shí)間t3；再將下一周期同一階段放行時(shí)間t2和所述的紅燈信號(hào)禁行時(shí)間t3提供給所述的信號(hào)顯示裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法，其特征在于所述的信號(hào)顯示裝置包括信號(hào)燈和實(shí)時(shí)倒計(jì)時(shí)顯示屏。
3.如權(quán)利要求1或2所述的交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法，其特征在于每個(gè)信號(hào)階段只有一個(gè)對(duì)應(yīng)車道設(shè)置1個(gè)所述的車流量檢測(cè)器。
4.如權(quán)利要求1或2所述的交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法，其特征在于所述的車流量檢測(cè)器的檢測(cè)流量初設(shè)一個(gè)上限值和一個(gè)下限值，并當(dāng)所述的車流量檢測(cè)器采集到的單車道車流量f大于上限值或小于下限值時(shí)，就自動(dòng)診斷該車流量檢測(cè)器出現(xiàn)故障，自動(dòng)設(shè)置故障標(biāo)志。
5.如權(quán)利要求4所述的交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法，其特征在于所述的交通信號(hào)控制裝置還可以在自動(dòng)診斷出所述的某檢測(cè)器故障時(shí)自動(dòng)停止使用該檢測(cè)器提供的車流量數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交通信號(hào)模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)及其方法，它適用于城市道路單點(diǎn)平面交叉路口的交通信號(hào)控制。由交通信號(hào)控制裝置將車流量檢測(cè)器與信號(hào)顯示裝置相連接，并將一個(gè)交通信號(hào)周期劃分為若干個(gè)互不相交的信號(hào)階段；每個(gè)信號(hào)階段通過信號(hào)顯示裝置賦予若干個(gè)交通流過路權(quán)。在車道上設(shè)置車流量檢測(cè)器，通過交通信號(hào)控制裝置將檢測(cè)器采集到的車流量數(shù)據(jù)與事先交通調(diào)查得到的各種車流在停車線過一輛車平均所用的時(shí)間進(jìn)行公式計(jì)算，得出每個(gè)信號(hào)階段的放行時(shí)間和禁行時(shí)間，并提供給信號(hào)顯示裝置。這種控制裝置能使放行的時(shí)間長(zhǎng)短與各種車流量進(jìn)行模糊地實(shí)時(shí)自適應(yīng)，同時(shí)還可以準(zhǔn)確顯示交通信號(hào)燈距離變換信號(hào)還剩余的時(shí)間。
文檔編號(hào)G08G1/09GK1452140SQ0215974
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者劉業(yè)興 申請(qǐng)人:劉業(yè)興