專利名稱：全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交通路口信號燈控制方法，尤其是一種全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法，屬于城市智能交通技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前各城市的交通堵塞現(xiàn)象日益嚴(yán)重，傳統(tǒng)的定配時(shí)交通控制方法因不夠靈活而難以適應(yīng)當(dāng)前交通需求，現(xiàn)已出現(xiàn)了能夠優(yōu)化控制效果的自適應(yīng)控制方法，并已成為城市中應(yīng)用最為廣泛、成熟度較高的交通控制技術(shù)?，F(xiàn)有自適應(yīng)控制方法中大部分已具有倒計(jì)時(shí)功能，但是仍然無法將全程倒計(jì)時(shí)、無跳變、計(jì)時(shí)與實(shí)際時(shí)間相符合集中于一身。例如，專利號為200610039226. 8、授權(quán)公告號為CN100385474C的中國發(fā)明專利提出了一種交通信號倒計(jì)時(shí)顯示的控制方法，該方法在交通信號機(jī)相位時(shí)間的后期預(yù)設(shè)一時(shí)間段，當(dāng)相位時(shí)間執(zhí)行至該時(shí)間段的起始點(diǎn)時(shí)，交通信號機(jī)開始計(jì)算車輛流量信息，如果檢測到有車流，則交通信號機(jī)在上述時(shí)間段中減少一段時(shí)間，然后交通信號機(jī)通過計(jì)算改變向倒計(jì)時(shí)屏輸送顯示數(shù)據(jù)信息的頻率，從而改變倒計(jì)時(shí)屏每秒顯示時(shí)間的長短；該方法通過上述手段保證倒計(jì)時(shí)顯示與信號燈顯示時(shí)間一致。該專利方法存在的問題是，人們雖然能夠看到倒計(jì)時(shí)的數(shù)字，但是該數(shù)字并不代表真實(shí)的時(shí)間倒計(jì)時(shí)，使人們無從判斷真實(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間。專利號為200710020780. 6、授權(quán)公告號為CN100504956C的中國發(fā)明專利提出一
種交通信號燈倒計(jì)時(shí)顯示的控制方法，利用車輛檢測器檢測車輛流量，當(dāng)信號機(jī)停止車流量檢測后，確定通行者或禁行者的終止點(diǎn)，在終止點(diǎn)前預(yù)設(shè)一段時(shí)間為倒計(jì)時(shí)時(shí)間，用與黃燈結(jié)合成一體的復(fù)合信號燈來顯示數(shù)據(jù)。該專利方法存在的問題是僅能對信號燈各色燈后期的一小段時(shí)間進(jìn)行顯示，并且僅能保證這一小段時(shí)間的準(zhǔn)確性，無法實(shí)現(xiàn)各色燈全程倒計(jì)時(shí)，使人們要等待倒計(jì)時(shí)出現(xiàn)才能獲悉剩余的倒計(jì)時(shí)時(shí)間。專利號為200910065948. 4、授權(quán)公告號為CN101635095B的中國發(fā)明專利提出一種實(shí)時(shí)自適應(yīng)交通信號倒計(jì)時(shí)顯示控制方法，將每個實(shí)時(shí)顯示的綠燈階段(G)分為綠燈可調(diào)段(Ga)和輔助性的固定綠燈段(Gf)，并將每個實(shí)時(shí)顯示的紅燈階段(R)分為紅燈可調(diào)段(Ra)和輔助性的固定紅燈段(Rf)，并用于路口交通信號機(jī)對信號燈和信號倒計(jì)時(shí)器的控制，其中固定綠燈段(Gf)、固定紅燈段(Rf)均為常數(shù)。該專利方法存在的問題是雖然可以實(shí)現(xiàn)全程倒計(jì)時(shí)，但是紅燈、綠燈的倒計(jì)時(shí)均存在跳變現(xiàn)象，同樣使人們無法確定真實(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間。此外，現(xiàn)有未具備倒計(jì)時(shí)功能的自適應(yīng)控制方法中還存在一些提前確定下一次通行時(shí)間的方法，例如專利號為200610017561. 8、授權(quán)公告號為CN100535956C的中國發(fā)明專利。雖然表面看來這類方法所缺的僅僅是倒計(jì)時(shí)設(shè)備，但事實(shí)上，這類方法在決策時(shí)，僅根據(jù)目標(biāo)相位在當(dāng)前通行時(shí)間內(nèi)車輛是否通行完畢，來增加或減少該相位的下一次通行時(shí)間，而不會考慮其余相位通行情況(注相位是指能夠獨(dú)立指示一個方向通行的一組信號燈)。這樣會存在以下問題1.單純以通行時(shí)間內(nèi)車輛是否通行完畢來決定增減下一次通行時(shí)間，而不是考慮具體車流量，整個決策邏輯過于簡單，很難適用于復(fù)雜的實(shí)際路況；2.在車流高峰期，無法根據(jù)各相位車流量的大小優(yōu)先放行車流量最大的相位，不能有效緩解車輛積壓現(xiàn)象，很容易導(dǎo)致長時(shí)間交通堵塞。需要指出的是，前述現(xiàn)有已具備倒計(jì)時(shí)功能的自適應(yīng)控制方法也存在僅考慮目標(biāo)相位通行情況的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法，可根據(jù)各相位車流情況實(shí)時(shí)調(diào)整目標(biāo)相位綠燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間，不僅可使人們獲知真實(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間，還能有效緩解交通擁堵。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法，其特征是，包括以下步驟第一步、開始自適應(yīng)控制；第二步、控制器讀取當(dāng)前路口的放行類型的種類和順序，并按順序?qū)⒏鞣N放行類型依次編號為第i階段，i=l、2、3........或η ;第三步、控制器從數(shù)據(jù)庫或內(nèi)存庫中讀取各階段的參數(shù)，所述參數(shù)包括各階段當(dāng)前綠燈時(shí)間Gitl、各階段綠燈時(shí)間上限Gimax、各階段綠燈時(shí)間下限Gimin、各階段對應(yīng)車道的每小時(shí)飽和車流量Sp各階段對應(yīng)車道最新的單周期實(shí)際通行車輛數(shù)Xi ；其中，i為各階段的編號；各階段當(dāng)前綠燈時(shí)間Gitl、各階段綠燈時(shí)間上限Gimax、各階段綠燈時(shí)間下限Gimin的單位均為秒；以所有階段循環(huán)一次為一周期；第四步、以當(dāng)前所處階段的編號為j并確定目標(biāo)階段，若j+(n_l)=n則目標(biāo)階段為本周期第η階段，若j+(n-l) > η則目標(biāo)階段為下周期第j_l階段；將當(dāng)前所處階段(即本周期第j階段)、以及位于當(dāng)前所述階段與目標(biāo)階段之間的
各階段(若j+k<n (k=l、2、3........n-2)，則為本周期第j+k階段；若j+k>n (k=l、2、
3........n-2)，則為下周期第j+k-n階段)作為輔助階段；以目標(biāo)階段的編號為P，以各輔
助階段的編號為q ;在當(dāng)前所處階段開始時(shí)，控制器利用與各階段對應(yīng)的參數(shù)分別計(jì)算目標(biāo)階段未來阻塞參數(shù)k和輔助階段最大未來阻塞參數(shù)Id1 ；

目標(biāo)階段未來阻塞參數(shù)
權(quán)利要求
1. 一種全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法，其特征是，包括以下 步驟第一步、開始自適應(yīng)控制；第二步、控制器讀取當(dāng)前路口的放行類型的種類和順序，并按順序?qū)⒏鞣N放行類型依次編號為第i階段，i=l、2、3........或n ;第三步、控制器從數(shù)據(jù)庫或內(nèi)存庫中讀取各階段的參數(shù)，所述參數(shù)包括各階段當(dāng)前綠 燈時(shí)間Gi(l、各階段綠燈時(shí)間上限Gimax、各階段綠燈時(shí)間下限Gimin、各階段對應(yīng)車道的每小時(shí) 飽和車流量Sp各階段對應(yīng)車道最新的單周期實(shí)際通行車輛數(shù)\ ；其中，i為各階段的編號；各階段當(dāng)前綠燈時(shí)間Gi(l、各階段綠燈時(shí)間上限Gimax、各階段 綠燈時(shí)間下限Gimin的單位均為秒；以所有階段循環(huán)一次為一周期；第四步、以當(dāng)前所處階段的編號為j并確定目標(biāo)階段，若j+(n_l)=n則目標(biāo)階段為本周 期第n階段，若j+(n-l) > n則目標(biāo)階段為下周期第j_l階段；將當(dāng)前所處階段(即本周期第j階段)、以及位于當(dāng)前所述階段與目標(biāo)階段之間的各階段(若 j+k ≤ n(k=l、2、3、......、n-2)，則為本周期第 j+k 階段;若 j+k>n(k=l、2、3、.......n-2)，則為下周期第j+k-n階段)作為輔助階段；以目標(biāo)階段的編號為p，以各輔助階段的編 號為q ;在當(dāng)前所處階段開始時(shí)，控制器利用與各階段對應(yīng)的參數(shù)分別計(jì)算目標(biāo)階段未來阻塞參數(shù)k和輔助階段最大未來阻塞參數(shù)匕； 目標(biāo)階段未來阻塞參數(shù)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法，其特征是，第四步中，當(dāng)前所處階段即本周期第j階段；位于當(dāng)前所述階段與目標(biāo)階段之間的各階段，若j+k ( η則為本周期第j+k階段，若j+k>n則為下周期第j+k-n階段，其中k=l、2、3、......、或 n-2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法，其特征是，第四步中，A=IO, B=3, M=t=d。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法，其特征是，第五步中，Ii1=O. 2, n2=0. 4, η3=0· 6, η4=0· 8。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法，其特征是，第六步中，R=4o
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法，其特征是，所述數(shù)據(jù)庫或內(nèi)存庫中各階段的綠燈時(shí)間上限Gimax、綠燈時(shí)間下限Gimin、對應(yīng)車道的每小時(shí)飽和車流量Si均為預(yù)設(shè)值；各階段對應(yīng)車道的上一周期通行車輛數(shù)Xi來自設(shè)置于各階段對應(yīng)車道的車流數(shù)據(jù)采集器。
全文摘要
本發(fā)明涉及全程倒計(jì)時(shí)且無跳變的交通路口信號燈自適應(yīng)控制方法，包括第一步、開始控制；第二步、對各階段編號；第三步、讀取參數(shù)；第四步、計(jì)算目標(biāo)相位未來阻塞參數(shù)b0和輔助相位最大未來阻塞參數(shù)b1；第五步、得出目標(biāo)相位未來交通狀況B0和輔助相位未來交通狀況B1；第六步、按決策矩陣調(diào)整目標(biāo)相位當(dāng)前綠燈時(shí)間Gi0；第七步、所得Gi0是否超出預(yù)定范圍并進(jìn)行相應(yīng)處理；第八步、將目標(biāo)相位當(dāng)前綠燈時(shí)間替換為第六步所得Gi0；第九步、判斷是否結(jié)束控制，如是則結(jié)束，如否則返回第二步。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)全程倒計(jì)時(shí)且無跳變，不僅可使人們獲知真實(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間，還能有效緩解交通擁堵。
文檔編號G08G1/08GK103021192SQ20121058374
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者王近佳, 林海鵬, 杜鵑, 錢學(xué)志, 羅學(xué)恩 申請人:南京洛普股份有限公司