控制裝置、及其應用的交通燈控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種控制裝置、及其應用的交通燈控制方法及系統(tǒng)，方法包括：當執(zhí)行相位的綠燈時間大于最小綠燈時間且小于最大綠燈時間的情況下，當存在一候選相位的紅燈時間大于或等于預設的最大紅燈時間時，則紅燈時間達到最大紅燈時間的候選相位成為新的執(zhí)行相位；否則計算執(zhí)行相位以及候選相位的綠燈需求度，且當一候選相位的綠燈需求度大于執(zhí)行相位的綠燈需求度時，令相應的候選相位成為新的執(zhí)行相位；當執(zhí)行相位的綠燈時間大于最大綠燈時間的情況下，對候選相位的排隊車輛數(shù)進行檢測，且令排隊車輛數(shù)最多的候選相位成為新的執(zhí)行相位。根據(jù)各相位的車流情況，對交通燈進行智能控制，進一步提高交叉口釋放的車輛數(shù)量，保證交通運行的流暢。
【專利說明】
控制裝置、及其應用的交通燈控制方法及系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及智能交通領域，特別是設及一種控制裝置、及其應用的交通燈控制方 法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展和城市化進程的不斷加快，汽車保有量持續(xù)上升，交通 需求不斷增加，交通問題愈發(fā)嚴重。交叉口的信號控制是城市交通管理與控制的重要手段 之一，它W單個交叉口為控制對象，是交通信號燈控制的最基本形式。交叉口的信號控制可 W分為固定周期信號控制和感應式信號控制兩類。
[0003] 傳統(tǒng)的在線感應信號控制策略針對的往往是當前相位的來車情況或者當前相位 的車頭時距來確定當前相位的綠燈時間，可能會造成如下的問題：（1) 一旦當前相位的來車 情況或車頭時距超過預設的闊值就切換相位，而候選相位很有可能無車流排隊或僅有少量 車排隊的情況，造成本相位的排隊車輛無法得到消散，增加交叉口車輛延誤；（2)當前相位 通行車輛情況一直沒有超過預設的闊值，而候選相位的車輛排隊較長，造成交叉口擁堵現(xiàn) 象，同時交叉口總體延誤增大；（3)傳統(tǒng)感應信號控制策略的綠燈延長時間為固定值，而交 叉口的車輛往往是W車隊形式到達的，可能造成緊隨的車隊無法在當前相位通過交叉口， 增加車輛延誤。
[0004] 此外，國內(nèi)外都將車輛的平均延誤作為信號控制策略最重要的評價指標，而保證 車輛的平均延誤最低則意味著交叉口釋放車輛的速度最快。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于W上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種控制裝置、及其應用 的交通燈控制方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術中不能有效且智能對交通信號燈進行控制的 問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種交通燈控制方法，用于對具有 多個相位的交通信號燈進行控制，所述相位的狀態(tài)包括當前執(zhí)行點亮綠燈的行為的執(zhí)行相 位W及其他的未點亮綠燈的候選相位，所述方法包括:將所述執(zhí)行相位的綠燈時間與預設 的最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較;當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最 小綠燈時間且小于所述最大綠燈時間時，判斷是否存在一候選相位的紅燈時間大于或等于 預設的最大紅燈時間，若是，則紅燈時間達到最大紅燈時間的所述候選相位成為新的執(zhí)行 相位;若否，則計算所述執(zhí)行相位的綠燈需求度W及所述候選相位的綠燈需求度，且當一所 述候選相位的綠燈需求度大于所述執(zhí)行相位的綠燈需求度時，令相應的所述候選相位成為 新的執(zhí)行相位；當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最大綠燈時間時，對候選相位的排隊 車輛數(shù)進行檢測，且令排隊車輛數(shù)最多的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位。
[0007] 于本發(fā)明一具體實施例中，所述執(zhí)行相位的綠燈需求度與所述執(zhí)行相位對應道路 的當前駛出流量相關聯(lián);所述候選相位的綠燈需求度與所述候選相位對應道路的未來最大 平均駛出流量相關聯(lián)，所述道路的未來最大平均駛出流量與所述道路的排隊車輛數(shù)有關。
[0008] 于本發(fā)明一具體實施例中，在計算所述執(zhí)行相位的綠燈需求度W及所述候選相位 的綠燈需求度后，且當所述執(zhí)行相位的綠燈需求度不小于所述候選相位的綠燈需求度時， 計算執(zhí)行相位的綠燈延長時間，并根據(jù)所述綠燈延長時間對所述執(zhí)行相位的綠燈時間進行 延長，且在延長時間達到所述綠燈延長時間后，返回將所述執(zhí)行相位的綠燈時間與預設的 最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較的步驟。
[0009] 于本發(fā)明一具體實施例中，預先將所述多個相位中的部分相位設置為優(yōu)先相位， 部分相位設置為非優(yōu)先相位。
[0010] 于本發(fā)明一具體實施例中，當所述執(zhí)行相位為所述優(yōu)先相位時，根據(jù)與所述執(zhí)行 相位對應道路的車輛的車頭時距計算所述執(zhí)行相位的綠燈延長時間；當所述執(zhí)行相位為非 優(yōu)先相位時，令所述綠燈延長時間為預設的固定值。
[0011] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種交通燈控制系統(tǒng)，用于對具有 多個相位的交通信號燈進行控制，所述相位的狀態(tài)包括當前執(zhí)行點亮綠燈的行為的執(zhí)行相 位W及其他的未點亮綠燈的候選相位，所述系統(tǒng)包括:預設模塊，用W預先設置所述最小綠 燈時間、最大綠燈時間、W及最大紅燈時間；比較模塊，用于將所述執(zhí)行相位的綠燈時間與 預設的最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較;執(zhí)行模塊，用W當所述執(zhí)行相位的 綠燈時間大于所述最小綠燈時間且小于所述最大綠燈時間時，判斷是否存在一候選相位的 紅燈時間大于或等于預設的最大紅燈時間，若是，則紅燈時間達到最大紅燈時間的所述候 選相位成為新的執(zhí)行相位;若否，則計算所述執(zhí)行相位的綠燈需求度W及所述候選相位的 綠燈需求度，且當一所述候選相位的綠燈需求度大于所述執(zhí)行相位的綠燈需求度時，令相 應的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位;且當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最大綠燈時 間時，對候選相位的排隊車輛數(shù)進行檢測，且令排隊車輛數(shù)最多的所述候選相位成為新的 執(zhí)行相位。
[0012] 于本發(fā)明一具體實施例中，所述執(zhí)行相位的綠燈需求度與所述執(zhí)行相位對應道路 的當前駛出流量相關聯(lián);所述候選相位的綠燈需求度與所述候選相位對應道路的未來最大 平均駛出流量相關聯(lián)，所述道路的未來最大平均駛出流量與所述道路的排隊車輛數(shù)有關。
[0013] 于本發(fā)明一具體實施例中，所述執(zhí)行模塊在計算所述執(zhí)行相位的綠燈需求度W及 所述候選相位的綠燈需求度后，且當所述執(zhí)行相位的綠燈需求度不小于所述候選相位的綠 燈需求度時，計算執(zhí)行相位的綠燈延長時間，并根據(jù)所述綠燈延長時間對所述執(zhí)行相位的 綠燈時間進行延長，且在延長時間達到所述綠燈延長時間后，返回將所述執(zhí)行相位的綠燈 時間與預設的最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較的步驟。
[0014] 于本發(fā)明一具體實施例中，所述預設模塊還用W預先將所述多個相位中的部分相 位設置為優(yōu)先相位，部分相位設置為非優(yōu)先相位。
[0015] 于本發(fā)明一具體實施例中，所述執(zhí)行模塊還用W當所述執(zhí)行相位為所述優(yōu)先相位 時，根據(jù)與所述執(zhí)行相位對應道路的車輛的車頭時距計算所述執(zhí)行相位的綠燈延長時間； 當所述執(zhí)行相位為非優(yōu)先相位時，令所述綠燈延長時間為預設的固定值。
[0016] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明還提供一種控制裝置，包括如上所述的 交通燈控制系統(tǒng)。
[0017] 如上所述，本發(fā)明的控制裝置、及其應用的交通燈控制方法及系統(tǒng)，所述方法包 括:將所述執(zhí)行相位的綠燈時間與預設的最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較； 當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最小綠燈時間且小于所述最大綠燈時間時，判斷是否 存在一候選相位的紅燈時間大于或等于預設的最大紅燈時間，若是，則紅燈時間達到最大 紅燈時間的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位;若否，則計算所述執(zhí)行相位的綠燈需求度W 及所述候選相位的綠燈需求度，且當一所述候選相位的綠燈需求度大于所述執(zhí)行相位的綠 燈需求度時，令相應的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位；當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于 所述最大綠燈時間時，對候選相位的排隊車輛數(shù)進行檢測，且令排隊車輛數(shù)最多的所述候 選相位成為新的執(zhí)行相位。根據(jù)各相位的車流情況，對交通燈進行智能控制，進一步提高交 叉口釋放的車輛數(shù)量，保證交通的流楊。
【附圖說明】
[0018] 圖1顯示為本發(fā)明的交通燈控制方法在一具體實施例中的流程示意圖。
[0019] 圖2顯示為本發(fā)明的交通燈控制方法在一具體實施例中的流程示意圖。
[0020] 圖3顯示為本發(fā)明的一具體實施例中執(zhí)行相位與候選相位的綠燈需求度示意圖。
[0021] 圖4顯示為本發(fā)明的一具體實施例中路段車隊示意圖。
[0022] 圖5顯示為本發(fā)明的交通燈控制系統(tǒng)在一具體實施例中的模塊示意圖。
[0023] 元件標號說明
[0024] 1 交通燈控制系統(tǒng)
[00劇 11 預設模塊
[0026] 12 比較模塊
[0027] 13 執(zhí)行模塊
[0028] Sl~S13 步驟
【具體實施方式】
[0029] W下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書 所掲露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可W通過另外不同的具體實 施方式加 W實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可W基于不同觀點與應用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，W下實施例及實施 例中的特征可W相互組合。
[0030] 需要說明的是，W下實施例中所提供的圖示僅W示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu) 想，遂圖示中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸 繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也 可能更為復雜。
[0031] 本發(fā)明通過雙截面檢測器對各車道的車輛信息采集，通過比較了各個機動車相位 之間的權值來選擇通行相位，且針對優(yōu)先相位的連續(xù)車隊進行優(yōu)化，保證優(yōu)先相位的連續(xù) 車隊能夠通過交叉口。
[0032] 請參閱圖1，顯示為本發(fā)明的交通燈控制方法在一具體實施例中的流程示意圖。所 述交通燈控制方法，用于對具有多個相位的交通信號燈進行控制，所述相位的狀態(tài)包括當 前執(zhí)行點亮綠燈的行為的執(zhí)行相位W及其他的未點亮綠燈的候選相位，所述候選相位可為 一個或多個，例如在一^h字路口出，包括東、西、南、W及北四個相位，當東相位為執(zhí)行相位 時，余下的西、南、W及北為候選相位，所述方法包括：
[0033] Sll:在所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于預設的最小綠燈時間的情況下，將所述執(zhí)行 相位的綠燈時間與預設的最大綠燈時間進行比較，判斷所述執(zhí)行相位的綠燈時間是否大于 預設的最大綠燈時間；若否，則執(zhí)行步驟S12;若是，則執(zhí)行步驟S13。即保證每個執(zhí)行相位至 少執(zhí)行了最小綠燈時間，且在大于最小綠燈時間后，才進行其他情況的判斷，即判斷是否進 行執(zhí)行相位的切換。
[0034] S12:當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最小綠燈時間且小于所述最大綠燈時 間時，執(zhí)行W下步驟：
[0035] S121:判斷是否存在一候選相位的紅燈時間大于或等于預設的最大紅燈時間，若 是，則執(zhí)行步驟S122，否則執(zhí)行步驟S123。
[0036] S122:紅燈時間達到最大紅燈時間的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位。
[0037] S123:計算所述執(zhí)行相位的綠燈需求度W及所述候選相位的綠燈需求度，且當一 所述候選相位的綠燈需求度大于所述執(zhí)行相位的綠燈需求度時，令相應的所述候選相位成 為新的執(zhí)行相位。
[0038] S13:當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最大綠燈時間時，對候選相位的排隊車 輛數(shù)進行檢測，且令排隊車輛數(shù)最多的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位。
[0039] 于本發(fā)明一具體實施例中，所述執(zhí)行相位的綠燈需求度與所述執(zhí)行相位對應道路 的當前駛出流量相關聯(lián);所述候選相位的綠燈需求度與所述候選相位對應道路的未來最大 平均駛出流量相關聯(lián)，所述與所述候選相位對應道路的未來最大平均駛出流量與所述與所 述候選相位對應道路的排隊車輛數(shù)有關。
[0040] 于本發(fā)明一具體實施例中，在計算所述執(zhí)行相位的綠燈需求度W及所述候選相位 的綠燈需求度后，且當所述執(zhí)行相位的綠燈需求度不小于所述候選相位的綠燈需求度時， 計算執(zhí)行相位的綠燈延長時間，并根據(jù)所述綠燈延長時間對所述執(zhí)行相位的綠燈時間進行 延長，且在延長時間達到所述綠燈延長時間后，返回將所述執(zhí)行相位的綠燈時間與預設的 最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較的步驟。
[0041] 于本發(fā)明一具體實施例中，預先將所述多個相位中的部分相位設置為優(yōu)先相位， 部分相位設置為非優(yōu)先相位。
[0042] 于本發(fā)明一具體實施例中，當所述執(zhí)行相位為所述優(yōu)先相位時，根據(jù)與所述執(zhí)行 相位對應道路的車輛的車頭時距計算所述執(zhí)行相位的綠燈延長時間；當所述執(zhí)行相位為非 優(yōu)先相位時，令所述綠燈延長時間為預設的固定值，所述固定值例如為Is,-般情況下，所 述優(yōu)先相位對應的計算出來的所述綠燈延長時間是大于所述非優(yōu)先相位對應的固定的綠 燈延長時間的。
[0043] 更進一步的，基于本方法的思想，共有=種不同的策略：（1). W固定相序進行切 換，比較執(zhí)行相位和下一候選相位的綠燈需求度，若小于則開始切換。（2). W固定相序進行 切換，比較執(zhí)行相位和任一候選相位的綠燈需求度，若小于則開始切換。（3). W非固定相序 進行切換，比較執(zhí)行相位和任一候選相位的綠燈需求度，若小于則開始切換至該相位。而本 發(fā)明主要采用非固定相序的相位切換策略，若當前綠燈相位的綠燈需求度小于某一候選相 位的綠燈需求度，即切換至該相位。
[0044] 本發(fā)明將最小綠燈時間、最大綠燈時間、和最大紅燈時間嵌入到執(zhí)行過程中，W保 證策略的安全執(zhí)行。且加入另外兩個要素:綠燈需求度和單位綠燈延長時間，對算法進行進 一步的優(yōu)化。在令一具體實施例中，所述方法的流程還可W表現(xiàn)為如圖2所示，且執(zhí)行相位 令為字母a表示，候選相位令為字母ap表示，具體為：
[0045] Step 1:算法開始執(zhí)行，確定初始相位。
[0046] Step 2:相位開始執(zhí)行，相位的綠燈時間為最小綠燈時間。
[0047] Step 3:當前相位的綠燈時間結(jié)束。
[004引step 4:判斷若存在某個候選相位的紅燈持續(xù)時間已經(jīng)達到最長紅燈時間，則立 刻執(zhí)行該相位，轉(zhuǎn)Step 2,否則轉(zhuǎn)Step 5。
[0049] Step 5:判斷當前時刻執(zhí)行相位的綠燈持續(xù)時間是否達到最長綠燈時間，若是則 立即執(zhí)行候選相位中挑選排隊車輛數(shù)最多的相位，轉(zhuǎn)Step 2,否則轉(zhuǎn)Step 6。
[0050] St邱6:判斷是否存在候選相位的綠燈需求度是否大于當前時刻執(zhí)行相位的綠燈 需求度，若有則跳轉(zhuǎn)至該相位，轉(zhuǎn)Step 2,否則繼續(xù)延長單位綠燈時間，轉(zhuǎn)Step 3。
[0051] 本方法定義了綠燈需求度的概念。綠燈需求度是指各個相位獲得執(zhí)行相位的評價 指標，即各個相位對通行權的需求程度，當相位的綠燈需求度最大，則表示此事該相位的通 行需求最強烈，需要立即獲得綠燈。對執(zhí)行相位來說，該相位的綠燈需求度為該執(zhí)行相位的 交叉口駛出流率。對候選相位來說，該相位的綠燈需求度為該候選相位的未來的最大平均 駛出流率。執(zhí)行相位與候選相位的綠燈需求度示意圖見圖3。
[0052] 圖3中，Gndi和Gn山分別表示執(zhí)行相位i和候選相位j的綠燈需求度曲線。jo表示 Gndi的Gndj交點。當有效綠燈時間開始時，相位i的綠燈需求度達到最大，即飽和流率，隨著 時間的延長，該相位的綠燈需求度逐漸降低，等到當前執(zhí)行相位的排隊車輛全部消散，則該 相位的綠燈需求度降到最低。相位i的最小綠燈時間消逝后，候選相位j的綠燈需求度開始 計算。隨著時間的延長，候選相位j的排隊車輛越來越多，且該候選相位的綠燈需求度會越 來越大。當候選相位的綠燈需求度超過當前執(zhí)行相位的綠燈需求度時即在點jo之后時，貝U 認為相位i應該切換到相位j。
[0053] (1)執(zhí)行相位i的綠燈需求度計算方法
[0054] 執(zhí)行相位i的綠燈需求度即為當前時刻交叉口的駛出流率，假設相位i包含兩車 道，則執(zhí)行相位i的綠燈需求度
[0055] Gndi(t) =Vi〇+Vii (0.1)
[0056] 其中Vi〇、Vii分別為相位i對應的兩車道離開檢測器檢測到的駛出流率。
[0057] (2)候選相位j的綠燈需求度計算方法
[0058] 由于候選相位j的綠燈需求度與其排隊車輛數(shù)密切相關，所W有必要對候選相位j 的排隊車輛數(shù)進行估計。泊松過程在排隊論中有著廣泛的應用，在研究隨機服務系統(tǒng)中的 排隊現(xiàn)象時，經(jīng)常用到泊松過程來對隨機事件進行估計。而交通流又具有不確定性，在不同 時刻（閑時、忙時)往往其泊松強度并不一致，故本方法設一個車道的車輛到達{X(t)，t>0} 是符合參數(shù)為Mt)>0(t>0)的非齊次泊松過程。
[0059] 計算時刻t的候選相位j的綠燈需求度，設候選相位j在ti時刻進入紅燈狀態(tài)，W候 選相位j的車道0為例，則t2時刻到t時刻其平均泊松強度I；；為：
[0060]
(日.2)
[0061] 其中，Pw(t)、Pw(ti)表示時亥Ijt和時刻ti候選相位j車道0的排隊車輛數(shù)。在交通流 中交叉口的駛?cè)肓髀释蜁r間有著緊密的聯(lián)系，即未來的泊松強度取值往往與當前時刻 的泊松強度有著一定的聯(lián)系，所W可W用自回歸預測法對未來的泊松強度進行預測。因為 二階(元）W上的自身回歸計算復雜，并不能提高預測的準確度，本方法建立了式(0.3)所示 的二元回歸模型。
[0062]
巧.巧
[0063] 其中表示上一周期相位j的平均泊松強度。通過收集歷史的平均泊松強度數(shù) 據(jù)，采用最小二乘法對式(0.3)求解回歸參數(shù)，則通過式(0.4)可W得出曰日，曰1，曰2的數(shù)值。 I- .__ -1-1' -
[0064]
誕.4)
[0065] 通過預測的泊松強度對未來相位j車道0在時刻t2(t2〉t)的排隊車輛數(shù)Pw(t2)進行 估計，則
[0066] 賦毋
[0067] j，則通過式(0.5)和式(0.6)可W得出相位j車道0 的排隊爭
[006引 （0. 6)
[0069] 其中，化為相位損失時間，TR為切換相位時的全紅時間，TY為黃燈時間，h為相位j 車道0的車頭飽和時距。則在t時刻到t2時刻相位j車道0的車輛釋放數(shù)為：
[0070] '巧
[0071] t2):
[0072] 從，8)
[0073]
[0074]
[0075] 式(0.9)中V2(t，t2)為關于t2的分段函數(shù)，求出該分段函數(shù)的最大值，即為相位j的 最大平均駛出流率，即相位j的綠燈需求度。
[0076] 且關于所述綠燈延長時間，在一具體應用中闡述為如下：
[0077] 傳統(tǒng)感應信號控制策略的單位綠燈延長時間往往采用取定值的方式，一旦單位綠 燈延長時間結(jié)束，并達到某個預設的闊值時則立即切換相位，而交通流往往是W車隊的形 式到達交叉口，此種策略將導致緊隨的車隊無法在當前相位通過交叉口，增加優(yōu)先相位延 誤。且在實際情況下，交警也往往會選擇讓優(yōu)先相位(主要通行方向）的連續(xù)車隊通行完畢 后再切換至下一相位?；诖怂枷?，本方法對優(yōu)先相位的單位綠燈延長時間進行優(yōu)化。進一 步參閱圖4,顯示為本發(fā)明一實施例中路段車隊示意圖。hi, h2…為0~m車的車頭時距，設車 頭時距的闊值為H，hi，h2…均小于車頭時距的闊值H，則0~m車屬于連續(xù)車隊，而m和m+1車的 車頭時距大于闊值H，則m和m+1屬于不同的車隊，且兩個車隊對應的車隊規(guī)模分別是m，n-m。
[0078] 對于優(yōu)先相位來說，單位綠燈延長時間并不是一個定值，當輸入檢測器檢測到車 頭時距大于H時，即在圖4的情況時，單位綠燈延長時間可W通過式(0.10)計算得出化為進 入檢測器到離開檢測器的距離，V為所述車隊的平均行駛速度）。對于非優(yōu)先相位，則單位綠 燈延長時間為最短時間，即為1S。
[0079]
化10)
[0080] 請參閱圖5,顯示為本發(fā)明的交通燈控制系統(tǒng)在一具體實施例中的模塊示意圖。所 述交通燈控制系統(tǒng)1用于對具有多個相位的交通信號燈進行控制，所述相位的狀態(tài)包括當 前執(zhí)行點亮綠燈的行為的執(zhí)行相位W及其他的未點亮綠燈的候選相位，
[0081 ]所述交通燈控制系統(tǒng)1包括：
[0082] 預設模塊11用W預先設置所述最小綠燈時間、最大綠燈時間、W及最大紅燈時間；
[0083] 比較模塊12用于將所述執(zhí)行相位的綠燈時間與預設的最小綠燈時間和預設的最 大綠燈時間進行比較；
[0084] 執(zhí)行模塊13用W當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最小綠燈時間且小于所述 最大綠燈時間時，判斷是否存在一候選相位的紅燈時間大于或等于預設的最大紅燈時間， 若是，則紅燈時間達到最大紅燈時間的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位;若否，則計算所述 執(zhí)行相位的綠燈需求度W及所述候選相位的綠燈需求度，且當一所述候選相位的綠燈需求 度大于所述執(zhí)行相位的綠燈需求度時，令相應的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位;且當所 述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最大綠燈時間時，對候選相位的排隊車輛數(shù)進行檢測，且 令排隊車輛數(shù)最多的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位。
[0085] 于本發(fā)明一具體實施例中，所述執(zhí)行相位的綠燈需求度與所述執(zhí)行相位對應道路 的當前駛出流量相關聯(lián);所述候選相位的綠燈需求度與所述候選相位對應道路的未來最大 平均駛出流量相關聯(lián)，所述與所述候選相位對應道路的未來最大平均駛出流量與所述與所 述候選相位對應道路的排隊車輛數(shù)有關。
[0086] 于本發(fā)明一具體實施例中，所述執(zhí)行模塊13在計算所述執(zhí)行相位的綠燈需求度W 及所述候選相位的綠燈需求度后，且當所述執(zhí)行相位的綠燈需求度不小于所述候選相位的 綠燈需求度時，計算執(zhí)行相位的綠燈延長時間，并根據(jù)所述綠燈延長時間對所述執(zhí)行相位 的綠燈時間進行延長，且在延長時間達到所述綠燈延長時間后，返回將所述執(zhí)行相位的綠 燈時間與預設的最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較的步驟。
[0087] 于本發(fā)明一具體實施例中，所述預設模塊11還用W預先將所述多個相位中的部分 相位設置為優(yōu)先相位，部分相位設置為非優(yōu)先相位。
[0088] 于本發(fā)明一具體實施例中，所述執(zhí)行模塊13還用W當所述執(zhí)行相位為所述優(yōu)先相 位時，根據(jù)與所述執(zhí)行相位對應道路的車輛的車頭時距計算所述執(zhí)行相位的綠燈延長時 間；當所述執(zhí)行相位為非優(yōu)先相位時，令所述綠燈延長時間為預設的固定值。
[0089] 所述交通燈控制系統(tǒng)1為與上述實施例中描述的交通燈控制方法對應的系統(tǒng)項， 兩者的技術方案一一對應，所有關于所述交通燈控制方法的描述均可應用于本實施例中。
[0090] 本發(fā)明另一具體實施例中還提供了一種控制裝置，包括如上所述的交通燈控制系 統(tǒng)1。所述控制裝置例如為運行所述交通燈控制系統(tǒng)1的總控電腦，或集成所述交通燈控制 系統(tǒng)1的忍片，或為運行所述交通燈控制系統(tǒng)1的平板電腦或手機等等。
[0091] 綜上所述，本發(fā)明的控制裝置、及其應用的交通燈控制方法及系統(tǒng)，所述方法包 括:將所述執(zhí)行相位的綠燈時間與預設的最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較； 當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最小綠燈時間且小于所述最大綠燈時間時，判斷是否 存在一候選相位的紅燈時間大于或等于預設的最大紅燈時間，若是，則紅燈時間達到最大 紅燈時間的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位;若否，則計算所述執(zhí)行相位的綠燈需求度W 及所述候選相位的綠燈需求度，且當一所述候選相位的綠燈需求度大于所述執(zhí)行相位的綠 燈需求度時，令相應的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位；當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于 所述最大綠燈時間時，對候選相位的排隊車輛數(shù)進行檢測，且令排隊車輛數(shù)最多的所述候 選相位成為新的執(zhí)行相位。根據(jù)各相位的車流情況，對交通燈進行智能控制，進一步提高交 叉口釋放的車輛數(shù)量，保證交通運行的流楊。所W，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺 點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0092] 上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟 悉此技術的人±皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因 此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所掲示的精神與技術思想下所完 成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1. 一種交通燈控制方法，其特征在于，用于對具有多個相位的交通信號燈進行控制，所 述相位的狀態(tài)包括當如執(zhí)彳丁點殼綠燈的彳丁為的執(zhí)彳丁相位以及其他的未點殼綠燈的候選相 位，所述方法包括： 將所述執(zhí)行相位的綠燈時間與預設的最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較； 當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最小綠燈時間且小于所述最大綠燈時間時，判斷 是否存在一候選相位的紅燈時間大于或等于預設的最大紅燈時間，若是，則紅燈時間達到 最大紅燈時間的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位;若否，則計算所述執(zhí)行相位的綠燈需求 度以及所述候選相位的綠燈需求度，且當一所述候選相位的綠燈需求度大于所述執(zhí)行相位 的綠燈需求度時，令相應的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位； 當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最大綠燈時間時，對候選相位的排隊車輛數(shù)進行 檢測，且令排隊車輛數(shù)最多的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位。2. 根據(jù)權利要求1所述的交通燈控制方法，其特征在于:所述執(zhí)行相位的綠燈需求度與 所述執(zhí)行相位對應道路的當前駛出流量相關聯(lián);所述候選相位的綠燈需求度與所述候選相 位對應道路的未來最大平均駛出流量相關聯(lián)，所述道路的未來最大平均駛出流量與所述道 路的排隊車輛數(shù)有關。3. 根據(jù)權利要求1所述的交通燈控制方法，其特征在于:在計算所述執(zhí)行相位的綠燈需 求度以及所述候選相位的綠燈需求度后，且當所述執(zhí)行相位的綠燈需求度不小于所述候選 相位的綠燈需求度時，計算執(zhí)行相位的綠燈延長時間，并根據(jù)所述綠燈延長時間對所述執(zhí) 行相位的綠燈時間進行延長，且在延長時間達到所述綠燈延長時間后，返回將所述執(zhí)行相 位的綠燈時間與預設的最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較的步驟。4. 根據(jù)權利要求1所述的交通燈控制方法，其特征在于:預先將所述多個相位中的部分 相位設置為優(yōu)先相位，部分相位設置為非優(yōu)先相位。5. 根據(jù)權利要求4所述的交通燈控制方法，其特征在于：當所述執(zhí)行相位為所述優(yōu)先相 位時，根據(jù)與所述執(zhí)行相位對應道路的車輛的車頭時距計算所述執(zhí)行相位的綠燈延長時 間；當所述執(zhí)行相位為非優(yōu)先相位時，令所述綠燈延長時間為預設的固定值。6. -種交通燈控制系統(tǒng)，其特征在于，用于對具有多個相位的交通信號燈進行控制，所 述相位的狀態(tài)包括當如執(zhí)彳丁點殼綠燈的彳丁為的執(zhí)彳丁相位以及其他的未點殼綠燈的候選相 位，所述系統(tǒng)包括： 預設模塊，用以預先設置所述最小綠燈時間、最大綠燈時間、以及最大紅燈時間； 比較模塊，用于將所述執(zhí)行相位的綠燈時間與預設的最小綠燈時間和預設的最大綠燈 時間進行比較； 執(zhí)行模塊，用以當所述執(zhí)行相位的綠燈時間大于所述最小綠燈時間且小于所述最大綠 燈時間時，判斷是否存在一候選相位的紅燈時間大于或等于預設的最大紅燈時間，若是，則 紅燈時間達到最大紅燈時間的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位;若否，則計算所述執(zhí)行相 位的綠燈需求度以及所述候選相位的綠燈需求度，且當一所述候選相位的綠燈需求度大于 所述執(zhí)行相位的綠燈需求度時，令相應的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位;且當所述執(zhí)行 相位的綠燈時間大于所述最大綠燈時間時，對候選相位的排隊車輛數(shù)進行檢測，且令排隊 車輛數(shù)最多的所述候選相位成為新的執(zhí)行相位。7. 根據(jù)權利要求6所述的交通燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述執(zhí)行相位的綠燈需求度與 所述執(zhí)行相位對應道路的當前駛出流量相關聯(lián);所述候選相位的綠燈需求度與所述候選相 位對應道路的未來最大平均駛出流量相關聯(lián)，所述道路的未來最大平均駛出流量與所述道 路的排隊車輛數(shù)有關。8. 根據(jù)權利要求6所述的交通燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述執(zhí)行模塊在計算所述執(zhí)行 相位的綠燈需求度以及所述候選相位的綠燈需求度后，且當所述執(zhí)行相位的綠燈需求度不 小于所述候選相位的綠燈需求度時，計算執(zhí)行相位的綠燈延長時間，并根據(jù)所述綠燈延長 時間對所述執(zhí)行相位的綠燈時間進行延長，且在延長時間達到所述綠燈延長時間后，返回 將所述執(zhí)行相位的綠燈時間與預設的最小綠燈時間和預設的最大綠燈時間進行比較的步 驟。9. 根據(jù)權利要求6所述的交通燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述預設模塊還用以預先將所 述多個相位中的部分相位設置為優(yōu)先相位，部分相位設置為非優(yōu)先相位。10. 根據(jù)權利要求9所述的交通燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述執(zhí)行模塊還用以當所述 執(zhí)行相位為所述優(yōu)先相位時，根據(jù)與所述執(zhí)行相位對應道路的車輛的車頭時距計算所述執(zhí) 行相位的綠燈延長時間；當所述執(zhí)行相位為非優(yōu)先相位時，令所述綠燈延長時間為預設的 固定值。11. 一種控制裝置，其特征在于:包括如權利要求6~10中任一項所述的交通燈控制系 統(tǒng)。
【文檔編號】G08G1/08GK105957371SQ201610452920
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】蔣昌俊, 閆春鋼, 陳閎中, 張亞英, 喻劍, 葉晨, 強偉
【申請人】同濟大學