一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法，该方法应用于包括远程控制中心、无线控制终端、交通灯和交通灯辅助装置的交通灯系统，所述远程控制中心计算出上一周期内工作日和非工作日每个相同时间段中，分别通过一个交通灯组的四个交通灯的直行信号灯和左转信号灯的总车流量数据和总车速数据，根据交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，得出下一周期内每一个时间段的四个交通灯的运行模式，以及每一个直行信号灯和左转信号灯的绿灯通行时长。本发明专利技术的方法能够根据十字路口各个方向车辆的流量和车速动态地调整交通灯的运行模式和绿灯通行时间，从而实现对交通的智能控制，保证交通路口安全畅通。

Intersection traffic light control method based on Internet of things

The invention provides a crossroads traffic lights based on network control method, this method is applied to the traffic light system includes a remote control center, wireless control terminal, traffic lights and traffic lights of the auxiliary device of the remote control center to calculate a period of working and non working days each of the same period of time. Through four traffic lights of a traffic light group direct signal lamp and the total traffic data left turn signal lights and the total speed data, the data is calculated according to the traffic lights running mode and time control algorithm, the operation mode of the four traffic lights next period each time, and a straight signal lamp and the left turn signal light green light time. The method of the invention can according to the flow and speed of dynamic adjustment of each direction of the vehicle at the crossroads of the traffic lights running mode and green light time, so as to realize the intelligent traffic control, to ensure safe and smooth traffic.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法
本专利技术属于智能交通领域，尤其涉及一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法。
技术介绍
交通是城市经济活动的命脉，对城市经济的发展、人民生活水平的提高起着十分重要的作用。目前，大部门城市交通压力较大，尤其是大型城市的交通拥堵情况严重，已经严重限制了城市经济的发展和人民生活水平的提高。为了缓解当前城市交通的压力，市政部门往往会依靠道路扩宽、修建立交桥等措施进行道路设施的改善，然而在拥挤的城市中，实施这样的大的改造工程并不容易。进一步地，部门地区的交通部门，结合部分道路的特点，通过设置潮汐车道和快速公交道等方式，解决部分人群的交通拥堵问题，然后这种方式也不能够满足交通日益增长的需要。面对日益增长的城市交通压力，智能交通系统是目前公认的全面有效地解决交通拥堵问题的最佳途径。智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统，包含智能公交、电子警察、交通信号控制、卡口、交通视频监控、出租车信息服务管理、城市客运枢纽信息化、GPS与警用系统、交通信息采集与发布和交通指挥类平台等10个细分行业。而其中交通信号控制细分行业的发展，对疏解交通拥堵能够起到最直接有效的作用。目前，道路路口的交通灯的跳转模式和亮灭时间都是预先设定好的，在所有的时间段中，交通灯的时间是固定的。这样的交通灯控制方式往往会造成在车流量大的时间段，由于绿灯时间过短是的车辆无法通过导致交通拥堵，或者车流量小的道路绿灯时间过长造成时间的浪费，无法通过动态地调节避免交通拥堵的发生。然而，动态地进行交通灯信号控制需要能够准确地获得道路路口的车辆通行数据，并通过庞大的计算量进行大数据分析。而且道路路口的类型不同，例如十字路口、丁字路口、三岔路口、连续直线多个交通灯道路，等，不同的道路路口类型使用相同的交通灯控制方法显然不合适。因此，对于交通灯信号控制的研究一直没有获得突破性的进展。随着物联网技术的飞速发展，准确获得道路路口的车辆通行数据已经能够实现。现在，亟需能够结合上班高峰期时单向车辆激增、节假日时通行车辆总数增长等道路交通特点的交通灯信号控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法，针对十字路口的交通特点，根据各个方向车辆的流量和车速动态地调整交通灯的运行模式和绿灯通行时间，从而实现对交通的智能控制，保证交通路口安全畅通。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下的技术方案实现：基于物联网的十字路口交通灯控制方法，该方法应用于交通灯系统，所述交通灯系统包括远程控制中心、无线控制终端、交通灯和交通灯辅助装置。其中，所述远程控制中心通过有线网络与所述交通灯连接，其包括数据库、数据分析装置、通信装置、输入装置和显示装置；所述无线控制终端通过无线网络与所述交通灯连接，其包括无线收发模块、输入模块、显示模块、数据分析模块和数据存储模块；所述交通灯包括时钟模块、计时模块、控制模块、存储模块、位置模块、切换模块、有线通信模块、无线通信模块以及灯组模块；所述交通灯辅助装置包括时钟单元、摄像头、车速测量单元、车流量测量单元、数据存储单元、位置单元、有线通信单元、无线通信单元和控制单元；所述交通灯和所述交通灯辅助装置一一配套使用，通过ZigBee协议进行通信。所述交通灯控制方法具体包括以下步骤：1)所述远程控制中心获取管理区域内所有所述交通灯的位置信息，根据所述位置信息对所述交通灯进行分组，将位于同一十字路口的四个所述交通灯设置为同一组，得到所述管理区域内分组后的多个十字路口交通灯组1,2……n，其中n为所述管理区域内所述交通灯组的总数量；将每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯分别标记为A，B，C，D，将所述交通灯A，B，C，D的直行信号灯和左转信号灯分别设置为AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL，其中A和C为一条直线公路双向的交通灯，B和D为另一条直线公路双向的交通灯，所述直行信号灯和所述左转信号灯均为红黄绿三色灯；2)所述远程控制中心设置每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯的初始运行模式，以及设置一个信号灯控制周期T内四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的初始绿灯通行时长；3)所述远程控制中心从所述交通灯组的四个所述交通灯辅助装置处获取每个时间段内通过的平均车速数据V、车流量数据W以及图像数据，其中所述时间段为相邻m个整点之间的时间间隔，m＝1,2,3；所述平均车速数据V为所述时间段内绿灯期间所有通行车辆的平均车速，由所述车速测量单元生成；所述车流量数据W为所述时间段内绿灯期间通行的车次，由所述车流量测量单元生成；4)所述远程控制中心以一星期为一个周期，计算出上一周期内工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及总车速数据VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL；5)所述远程控制中心根据预先设定的交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，分别得出下一周期内所述工作日和所述非工作日中的每一个所述时间段的所述交通灯组的四个所述交通灯A，B，C，D的所述运行模式，以及所述直行信号灯和所述左转信号灯AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的绿灯通行时长；或者所述无线控制终端访问所述远程控制中心，获取上一个周期内的工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及总车速数据VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL，然后根据预先设定的交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，分别得出下一周期内所述工作日和所述非工作日中的每一个所述时间段的所述交通灯组的四个所述交通灯A，B，C，D的所述运行模式，以及所述直行信号灯和所述左转信号灯AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的绿灯通行时长；6)所述远程控制中心或所述无线控制终端将所述每一个交通灯的每一个所述时间段的所述运行模式和所述绿灯通行时长发送至相应的所述交通灯，所述交通灯的所述控制模块按照所述运行模式和所述绿灯通行时长进行交通信号灯控制；其中，所述交通灯运行模式和时间控制算法具体如下：(a)计算在一个交通灯组的一个信号灯控制周期T内，交通灯A和C的绿灯通行时长之和TAC＝T×(WAS+WAL+WCS+WCL)÷(WAS+WAL+WBS+WBL+WCS+WCL+WDS+WDL)；当|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|>H时，所述交通灯A和C设置为第一模式，所述第一模式为直行信号灯AS和左转信号灯AL的绿灯同时亮灭，直行信号灯CS和左转信号灯CL的绿灯同时亮灭；当|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|<H或|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|＝H时,所述交通灯A和C设置为第二模式，所述第二模式为直行信号灯AS和CS的绿灯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法，该方法应用于交通灯系统，其特征在于：所述交通灯系统包括远程控制中心、无线控制终端、交通灯和交通灯辅助装置，其中，所述远程控制中心通过有线网络与所述交通灯连接，其包括数据库、数据分析装置、通信装置、输入装置和显示装置；所述无线控制终端通过无线网络与所述交通灯连接，其包括无线收发模块、输入模块、显示模块、数据分析模块和数据存储模块；所述交通灯包括时钟模块、计时模块、控制模块、存储模块、位置模块、切换模块、有线通信模块、无线通信模块和灯组模块；所述交通灯辅助装置包括时钟单元、摄像头、车速测量单元、车流量测量单元、数据存储单元、位置单元、有线通信单元、无线通信单元和控制单元；所述交通灯和所述交通灯辅助装置一一配套使用，通过ZigBee协议进行通信；所述交通灯控制方法具体包括以下步骤：1)所述远程控制中心获取管理区域内所有所述交通灯的位置信息，根据所述位置信息对所述交通灯进行分组，将位于同一十字路口的四个所述交通灯设置为同一组，得到所述管理区域内分组后的多个十字路口交通灯组1,2……n，其中n为所述管理区域内所述交通灯组的总数量；将每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯分别标记为A，B，C，D，将所述交通灯A，B，C，D的直行信号灯和左转信号灯分别设置为AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL，其中A和C为一条直线公路双向的交通灯，B和D为另一条直线公路双向的交通灯，所述直行信号灯和所述左转信号灯均为红黄绿三色灯；2)所述远程控制中心设置每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯的初始运行模式，以及设置一个信号灯控制周期T内四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的初始绿灯通行时长；3)所述远程控制中心从所述交通灯组的四个所述交通灯辅助装置处获取每个时间段内通过的平均车速数据V、车流量数据W以及图像数据，其中所述时间段为相邻m个整点之间的时间间隔，m＝1,2,3；所述平均车速数据V为所述时间段内绿灯期间所有通行车辆的平均车速，由所述车速测量单元生成；所述车流量数据W为所述时间段内绿灯期间通行的车次，由所述车流量测量单元生成；4)所述远程控制中心以一星期为一个周期，计算出上一周期内工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据W...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的十字路口交通灯控制方法，该方法应用于交通灯系统，其特征在于：所述交通灯系统包括远程控制中心、无线控制终端、交通灯和交通灯辅助装置，其中，所述远程控制中心通过有线网络与所述交通灯连接，其包括数据库、数据分析装置、通信装置、输入装置和显示装置；所述无线控制终端通过无线网络与所述交通灯连接，其包括无线收发模块、输入模块、显示模块、数据分析模块和数据存储模块；所述交通灯包括时钟模块、计时模块、控制模块、存储模块、位置模块、切换模块、有线通信模块、无线通信模块和灯组模块；所述交通灯辅助装置包括时钟单元、摄像头、车速测量单元、车流量测量单元、数据存储单元、位置单元、有线通信单元、无线通信单元和控制单元；所述交通灯和所述交通灯辅助装置一一配套使用，通过ZigBee协议进行通信；所述交通灯控制方法具体包括以下步骤：1)所述远程控制中心获取管理区域内所有所述交通灯的位置信息，根据所述位置信息对所述交通灯进行分组，将位于同一十字路口的四个所述交通灯设置为同一组，得到所述管理区域内分组后的多个十字路口交通灯组1,2……n，其中n为所述管理区域内所述交通灯组的总数量；将每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯分别标记为A，B，C，D，将所述交通灯A，B，C，D的直行信号灯和左转信号灯分别设置为AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL，其中A和C为一条直线公路双向的交通灯，B和D为另一条直线公路双向的交通灯，所述直行信号灯和所述左转信号灯均为红黄绿三色灯；2)所述远程控制中心设置每一个所述交通灯组中的四个所述交通灯的初始运行模式，以及设置一个信号灯控制周期T内四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的初始绿灯通行时长；3)所述远程控制中心从所述交通灯组的四个所述交通灯辅助装置处获取每个时间段内通过的平均车速数据V、车流量数据W以及图像数据，其中所述时间段为相邻m个整点之间的时间间隔，m＝1,2,3；所述平均车速数据V为所述时间段内绿灯期间所有通行车辆的平均车速，由所述车速测量单元生成；所述车流量数据W为所述时间段内绿灯期间通行的车次，由所述车流量测量单元生成；4)所述远程控制中心以一星期为一个周期，计算出上一周期内工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及总车速数据VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL；5)所述远程控制中心根据预先设定的交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，分别得出下一周期内所述工作日和所述非工作日中的每一个所述时间段的所述交通灯组的四个所述交通灯A，B，C，D的运行模式，以及所述直行信号灯和所述左转信号灯AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的绿灯通行时长；或者所述无线控制终端访问所述远程控制中心，获取上一个周期内的工作日和非工作日每个相同所述时间段中，分别通过所述交通灯组的四个所述交通灯的所述直行信号灯和所述左转信号灯的总车流量数据WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及总车速数据VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL，然后根据预先设定的交通灯运行模式和时间控制算法进行数据计算，分别得出下一周期内所述工作日和所述非工作日中的每一个所述时间段的所述交通灯组的四个所述交通灯A，B，C，D的运...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀嘉澍，
申请(专利权)人：冀嘉澍，
类型：发明
国别省市：北京,11