專利名稱：一種城市道路交通控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于城市道路交通控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種城市道路交通控制 方法。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和汽車工業(yè)的不斷壯大，城市的交通車輛與日俱 增，這對城市道路的壓力越來越大，并且車流的增加導致汽車尾氣的排放量增 加、噪聲的增強，從而加重環(huán)境的污染。多年來，從市區(qū)十字路口車輛通過情 況分析，突出存在一個通行焦點問題信號燈和車輛的有無及流量不能協(xié)調(diào)起 來，車道的利用不夠充分，車道利用率低下。而為解決這一問題，各種科新技 術(shù)層出不窮，智能交通也隨著需要應運而生。然而主流技術(shù)，如澳大利亞SCAT 系統(tǒng)、英國的SCOOT之類均是以精確的數(shù)據(jù)模型或預設(shè)方案為基礎(chǔ)的，而我 國城市交通車輛種類繁多，隨機性大、影響因素多，因而難以用精確的數(shù)學模 型或預設(shè)的方案來描述。于是出現(xiàn)了模糊自適應系統(tǒng)，這類系統(tǒng)通過感應器控 制，缺點是根據(jù)車流情況，模糊的給出自適應時間，自適應時間并不精確，而 且自適應時間不適用于倒計時器。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有的城市道路交通控制方法的精確性差、浪費了道路交通能力 的不足，本發(fā)明提供一種實時采集實時處理車流信息，精確性好、有效利用道路交通能力的城市道路交通控制方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種城市道路交通控制方法，所述控制方法包括
1) 、利用信息采集裝置采集道路路口的交通信息以及檢測距離L，檢測車輛信息， 并計算占道比P、單車的平均速度V:
根據(jù)圖像采集的圖片，測出總車輛占道長度M，檢測距離L為事先設(shè)定的已知 距離;
單車平均速度計算公式為
單車通過的距離L
速度丫=------------
檢測時間T
占道比P計算公式
總車輛占道長度M 占道比P-------------
2) 、計算單車道綠燈時間S，其算式為(1):
占道比P*檢測距離L
時間s------------- (1)
速度v
并預設(shè)綠燈的最大時間Tmax、最小時間Tmta和調(diào)整時間AT，所述調(diào)整時間A T為優(yōu)化的最小通行時間，如計算的時間S大于最大時間Tmw則恒取Tn^，如 計算的時間S小于最小時間Tmin則恒取Tmin;
3) 、把一個信號周期劃分為東西放行階段、南北放行階段；東西放行階段分為東西左轉(zhuǎn)階段、東西直行階段；南北階段劃分為南北左轉(zhuǎn)階段、南北直 行階段；假設(shè)把東南西北四個方向的左轉(zhuǎn)車道、直行車道分別以1到8表示， 各車道綠燈時間對應為Sl至S8;依照算式(1)分別計算Sl至S8，具體控 制過程為
(3.1) 、當東西方向放行階段時相位時間S=MAX{ Sl、 S2、 S5、 S6}; 若S取值S1或S5則放行東西左轉(zhuǎn)階段-
若S1》S5， AS-S1—S5;如AS》AT，則當放行時間達到S5時，車道5 結(jié)束放行，并行放行車道2;如AS〈AT，則放行至東西左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；
若SKS5， AS=S5—Sl;如AS》AT，則當放行時間達到Sl時，車道1 結(jié)束放行，并行放行車道6;如AS <AT，則放行至東西左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；
東西左轉(zhuǎn)階段結(jié)束時，重新采集信息處理得相位時間S=MAX{S2、 S6}，放 行東西直行階段；
(3.2) 、東西直行階段結(jié)束后，放行南北方向，當南北方向放行階段時相 位時間S:MAX(S3、 S4、 S7、 S8};
若S取值S3或S7則放行南北左轉(zhuǎn)階段
若S3》S7， AS=S3—S7;如AS^AT,則當放行時間達到S7時，車道7 結(jié)束放行，并行放行車道4;如AS〈AT，則放行至南北左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；
若S3〈S7， AS=S7—S3;如AS》AT，則當放行時間達到S3時，車道3 結(jié)束放行，并行放行車道8;如AS <AT，則放行至南北左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；
南北左轉(zhuǎn)階段結(jié)束時，重新采集信息處理得相位時間S=MAX{S4、 S8}，放 行南北直行階段；
(3.3) 、南北直行階段結(jié)束后，放行東西方向，返回到(3.1)。 作為優(yōu)選的一種方案所述的控制方法還包括(4)、如不能計算得到Sl至
S8，將S1至S8設(shè)定為固定周期控制。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為根據(jù)采集器檢測到的實時信息，及預先調(diào)査的平均 車速、檢測距離等參數(shù)信息，并采用優(yōu)化算法程序得到實時相位時間，因此能 實時得出交通信號相位時間，控制交通流的放行進行自適應控制，即隨交通流 的變大而增加相應的相位時間，隨交通流的變少而減少相應的相位時間。充分 發(fā)揮車道的利用率，還可以減少噪聲污染、能量消耗、尾氣污染，提高路口通 行效率。
本發(fā)明的控制方法是實時采集實時處理車流等信息，實時給出相位時間，
效益遠遠大于前述的精確數(shù)據(jù)模型或預置方案的SCOOT系統(tǒng)、SCAT系統(tǒng)，也 優(yōu)于前述的模糊自適應系統(tǒng)。
本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1、提高路口通行效率，有效利用道路的交 通能力；2、實時采集實時處理，適應性好。


圖1是南北左轉(zhuǎn)的路口交通相位示意圖。 圖2是北方向左轉(zhuǎn)、直行的路口交通相位示意圖。 圖3是南北直行的路口交通相位示意圖。 圖4是南方向左轉(zhuǎn)、直行的路口交通相位示意圖。 圖5是路口交通相位通行時間示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
參照圖1 圖5， 一種城市道路交通控制方法，所述控制方法包括， 1)、利用信息采集裝置采集道路路口的交通信息，檢測車輛信息，并計算占道 比P、單車的平均速度V以及檢測距離L:根據(jù)圖像采集的圖片，測出總車輛占道長度M，檢測距離L為事先設(shè)定的已知 距離；
單車平均速度計算公式為
單車通過的距離L
速度V^------------
檢測時間T
占道比P計算公式
總車輛占道長度M
占道比P二------------
檢測距離L
2) 、計算單車道綠燈時間S，其算式為(1):
占道比P *檢測距離L
時間S------------- (1)
速度V
并預設(shè)綠燈的最大時間Tmax、最小時間t^和調(diào)整時間AT，所述調(diào)整時間A T為優(yōu)化的最小通行時間，如計算的時間S大于最大時間Tm^則恒取Tmax，如
計算的時間S小于最小時間Tmin則恒取T^n;
3) 、把一個信號周期劃分為東西放行階段、南北放行階段；東西放行階段分 為東西左轉(zhuǎn)階段、東西直行階段；南北階段劃分為南北左轉(zhuǎn)階段、南北直 行階段；假設(shè)把東南西北四個方向的左轉(zhuǎn)車道、直行車道分別以1到8表示， 各車道綠燈時間對應為Sl至S8;依照算式(1)分別計算Sl至S8,具體控 制過程為
(3.1)、當東西方向放行階段時相位時間S-MAX(S1、 S2、 S5、 S6}; 若S取值S1或S5則放行東西左轉(zhuǎn)階段若S1》S5，厶S-S1—S5;如厶S》厶T，則當放行時間達到S5時，車道5 結(jié)束放行，并行放行車道2;如AS〈AT，則放行至東西左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；
若SKS5， AS-S5—Sl;如AS》AT，則當放行時間達到Sl時，車道1 結(jié)束放行，并行放行車道6;如AS <AT，則放行至東西左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；
東西左轉(zhuǎn)階段結(jié)束時，重新采集信息處理得相位時間S=MAX{S2、 S6}，放 行東西直行階段；
(3.2) 、東西直行階段結(jié)束后，放行南北方向，當南北方向放行階段時相 位時間S-MAX(S3、 S4、 S7、 S8};
若S取值S3或S7則放行南北左轉(zhuǎn)階段
若S3》S7， AS-S3—S7;如AS》AT，則當放行時間達到S7時，車道7 結(jié)束放行，并行放行車道4;如AS〈AT，則放行至南北左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；
若S3<S7， AS=S7—S3;如AS》AT，則當放行時間達到S3時，車道3 結(jié)束放行，并行放行車道8;如AS <AT，則放行至南北左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；
南北左轉(zhuǎn)階段結(jié)束時，重新采集信息處理得相位時間S=MAX{S4、 S8},放 行南北直行階段；
(3.3) 、南北直行階段結(jié)束后，放行東西方向，返回到(3.1)。 所述的控制方法還包括(4)、如不能計算得到Sl至S8，將Sl至S8設(shè)定
為固定周期控制。
本實施例中①②③④⑤⑥⑦⑧分別表示路口的相位 參照圖l，南北左轉(zhuǎn)通行采集南北方向左轉(zhuǎn)直行圖片，分析處理數(shù)據(jù)，假 設(shè)北方向左轉(zhuǎn)車輛多，即北方向左轉(zhuǎn)(相位①)30秒、北方向直行(相位②) 20秒、南方向左轉(zhuǎn)(相位⑤)15秒、南方向直行(相位⑥)15秒。南北左轉(zhuǎn)通 行。
參照圖2，南北左轉(zhuǎn)通行當南方向左轉(zhuǎn)(相位⑤)15秒放行完畢后，重新釆集南北方向左轉(zhuǎn)直行圖片，假設(shè)分析處理數(shù)據(jù)，北方向直行(相位②)32秒。 北方向直行(相位②)提前并行放行。
參照圖3，南北直行通行當北方向左轉(zhuǎn)(相位①)剩余15秒放行完畢后， 南北左轉(zhuǎn)放行完畢。重新采集南方向直行圖片，假設(shè)分析處理數(shù)據(jù)，南方向直行 (相位⑥)36秒，放行南方向直
參照圖4，南北直行通行當北方向直行(相位②)剩余17秒放行完畢后， 并行放行南方向左轉(zhuǎn)。當南北方向直行放行完畢后，南北方向放行結(jié)束。開始放 行東西方向，原理同上。當這一周期放行完畢后，重新開始第一步，執(zhí)行下一個 周期。
參照圖5，半個相位周期時間為66秒，其中北方向左轉(zhuǎn)共通行30秒、北方 向直行共通行32秒、南方向左轉(zhuǎn)共通行32秒、南方向直行共通行36秒。共增 加30秒時間，若每3秒可放行一輛車，這個半個周期內(nèi)可多放行IO輛車。這樣 的計算， 一個周期可多放行20輛車， 一個小時可多放500多輛車， 一天下來， 多放行的車輛數(shù)是相當可觀的。
權(quán)利要求
1、一種城市道路交通控制方法，其特征在于所述控制方法包括1)、利用信息采集裝置采集道路路口的交通信息，檢測車輛信息，并計算占道比P、單車的平均速度V以及檢測距離L根據(jù)圖像采集的圖片，測出總車輛占道長度M，檢測距離L為事先設(shè)定的已知距離；單車平均速度計算公式為占道比P計算公式2)、計算單車道綠燈時間S，其算式為(1)并預設(shè)綠燈的最大時間Tmax、最小時間Tmin和調(diào)整時間ΔT，所述調(diào)整時間ΔT為優(yōu)化的最小通行時間，如計算的時間S大于最大時間Tmax則恒取Tmax，如計算的時間S小于最小時間Tmin則恒取Tmin；3)、把一個信號周期劃分為東西放行階段、南北放行階段；東西放行階段分為東西左轉(zhuǎn)階段、東西直行階段；南北階段劃分為南北左轉(zhuǎn)階段、南北直行階段；假設(shè)把東南西北四個方向的左轉(zhuǎn)車道、直行車道分別以1到8表示，各車道綠燈時間對應為S1至S8；依照算式(1)分別計算S1至S8，具體控制過程為(3.1)、當東西方向放行階段時相位時間S＝MAX{S1、S2、S5、S6}；若S取值S1或S5則放行東西左轉(zhuǎn)階段若S1≥S5，ΔS＝S1-S5；如ΔS≥ΔT，則當放行時間達到S5時，車道5結(jié)束放行，并行放行車道2；如ΔS＜ΔT，則放行至東西左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；若S1＜S5，ΔS＝S5-S1；如ΔS≥ΔT，則當放行時間達到S1時，車道1結(jié)束放行，并行放行車道6；如ΔS＜ΔT，則放行至東西左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；東西左轉(zhuǎn)階段結(jié)束時，重新采集信息處理得相位時間S＝MAX{S2、S6}，放行東西直行階段；(3.2)、東西直行階段結(jié)束后，放行南北方向，當南北方向放行階段時相位時間S＝MAX{S3、S4、S7、S8}；若S取值S3或S7則放行南北左轉(zhuǎn)階段若S3≥S7，ΔS＝S3-S7；如ΔS≥ΔT，則當放行時間達到S7時，車道7結(jié)束放行，并行放行車道4；如ΔS＜ΔT，則放行至南北左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；若S3＜S7，ΔS＝S7-S3；如ΔS≥ΔT，則當放行時間達到S3時，車道3結(jié)束放行，并行放行車道8；如ΔS＜ΔT，則放行至南北左轉(zhuǎn)階段結(jié)束；南北左轉(zhuǎn)階段結(jié)束時，重新采集信息處理得相位時間S＝MAX{S4、S8}，放行南北直行階段；(3.3)、南北直行階段結(jié)束后，放行東西方向，返回到(3.1)。
2、如權(quán)利要求1所述的一種城市道路交通控制方法，其特征在于所述的 控制方法還包括(4)、如不能計算得到S1至S8，將S1至S8設(shè)定為固定周期控制。
全文摘要
一種城市道路交通控制方法，包括1)利用信息采集裝置采集道路路口的交通信息，檢測車輛信息，并計算占道比、單車的平均速度V以及檢測距離L；2)計算單車道綠燈時間S，3)把一個信號周期劃分為東西放行階段、南北放行階段；東西放行階段分為東西左轉(zhuǎn)階段、東西直行階段；南北階段劃分為南北左轉(zhuǎn)階段、南北直行階段；假設(shè)把東南西北四個方向的左轉(zhuǎn)車道、直行車道分別以1到8表示，各車道綠燈時間對應為S1至S8；依照算式(1)分別計算S1至S8，控制道口的綠燈時間。本發(fā)明提供一種實時采集實時處理車流信息，精確性好、有效利用道路交通能力的城市道路交通控制方法。
文檔編號G08G1/01GK101409016SQ200810059640
公開日2009年4月15日 申請日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者嚴華海, 方建民, 飛 滕 申請人:浙江通衢數(shù)碼科技有限公司