基于平面感知的排阵式交通信号控制方法及系统技术方案

本发明专利技术所述的基于平面感知的排阵式交通信号控制方法及系统，能够根据第一方向的遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数之间的关系来确定调用何种信号灯控制方案。当两个方向上遇红灯停车等待次数相等并且不为零时，说明两个方向上的交通流量相当，则采用延长两个方向信号灯周期的方式进行控制；当其中一个方向上机动车遇红灯停车等待次数大于另一方向遇红灯停车等待次数时，则对该停车等待次数高的方向采用排阵式调控方法进行调控，以提高该方向上的机动车的通行效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能交通
，具体是一种基于平面感知的排阵式交通信号控制方法及系统。
技术介绍
随着经济的快速发展，城市规模的不断扩大，机动车急剧增加，管理部门为了确保交叉路口的安全与畅通，通常在路口安装了信号机，控制机动车的有序通行。工程技术人员为了提高路口通行效率，将适用于高峰、平峰、低峰交通状态下的各种各样控制方法，嵌入信号控制系统中，以满足高峰、平峰、低峰交通状态下的控制需求。为了进一步提高信号灯控制效率，现有专利文献CN1441369A中公开了一种交通控制法及设施，提出了可采用排阵式控制方法对信号灯进行控制。但是上述方法依然存在两个问题：一是，在切换高峰、平峰、低峰控制模式时，均采用定时、人工或设定流量阈值方式进行切换，存在切换滞后或超前所导致的路口拥堵或绿灯时间损失问题；二是，当一个方向机动车排队长度过长，需要采用排阵式控制方法时，一般需要人工辅助引导驾驶人进入排阵车道，而无法采用自动模式引导驾驶人有序进入规定车道通行问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于平面感知的排阵式交通信号控制方法及系统。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于平面感知的排阵式交通信号控制方法，包括如下步骤：S1：对于路口每个方向上的机动车进行平面精准连续跟踪，实时获取每个方向的机动车的数量、每一台机动车的精准位置；S2：获取第一方向上遇红灯的最高停车等待次数K1和第二方向上遇红灯的最高停车等待次数K2；S3：判断第一方向的遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数是否相等，若相等则进入步骤S4，否则进入步骤S5；S4：判断遇红灯的最高停车次数是否为零，若是零，则返回步骤S1；若否，则将信号周期延长，之后返回步骤S1；S5：判断第一方向遇红灯的最高停车等待次数是否大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数，若是则第一方向采用排阵式控制方案，否则第二方向采用排阵式控制方案，之后返回步骤S1。步骤S5中，第一方向采用排阵式控制方案的方法具体包括：S510：判断第一方向是否初次执行排阵式控制方案，若是则进入步骤S511，否则进入步骤S512；S511：置第一方向上每一车道的车道灯均为红灯；待每一车道停止线至路口停止线之间的全部机动车越过路口停止线后进入步骤S512；S512：判断第一方向路口信号灯的所有的箭头指示灯是否都为红灯；若是则进入步骤S513，否则进入步骤S514；S513：设置直行车道的车道灯为绿灯；同时将全部车道可变导向标志设置为直行；S514：判断第一方向路口信号灯直行的箭头指示灯是否为绿灯；若是则放行直行车辆；否则进入步骤S515；S515：设置直行车道的车道灯为红灯，设置靠近左侧的至少两排车道的左转和靠近右侧的至少一条车道的右转的车道灯为绿灯；同时，设置车道可变导向标志与其相对应，即使靠近左侧的至少两排车道的导向标志为左转，至少一条车道的导向标志为右转；S516：第一方向路口信号灯的左转和右转的指示灯为绿灯时，放行左转和右转的车辆。步骤S5中，第二方向采用排阵式控制方案的方法具体包括：S520：判断第一方向是否初次执行排阵式控制方案，若是则进入步骤S521，否则进入步骤S522；S521：置第二方向上每一车道的车道灯均为红灯；待每一车道停止线至路口停止线之间的全部机动车越过路口停止线后进入步骤S522；S522：判断第二方向路口信号灯的所有的箭头指示灯是否都为红灯；若是则进入步骤S523，否则进入步骤S524；S523：设置直行车道的车道灯为绿灯；同时将全部车道可变导向标志设置为直行；S524：判断第二方向路口信号灯直行的箭头指示灯是否为绿灯；若是则放行直行车辆；否则进入步骤S525；S525：设置直行车道的车道灯为红灯，设置靠近左侧的至少两排车道的左转和靠近右侧的至少一条车道的右转的车道灯为绿灯；同时，设置车道可变导向标志与其相对应，即使靠近左侧的至少两排车道的导向标志为左转，至少一条车道的导向标志为右转；S526：第二方向路口信号灯的左转和右转的指示灯为绿灯时，放行左转和右转的车辆。在步骤S2中具体包括：S21：建立行驶状态表，记录每一台机动车的行驶状态，所述行驶状态包括每一台机动车在越过停止线之前遇红灯的停车等待次数；其中某一机动车首次写入所述行驶状态表时，遇红灯的停车等待次数的初始值为零；S22：判断第一方向是否为红灯状态，若是则进入步骤S23，否则进入步骤S24；S23：修订所述行驶状态表：对于第一方向，将已有机动车的停车次数加1，并获取第一方向上遇红灯的最高停车等待次数K1；对于第二方向，将越过停止线的机动车从列表中清除；S24：修订所述行驶状态表：对于第一方向，将越过停止线的机动车从列表中清除；对于第二方向，将已有机动车的遇红灯的停车等待次数加1，并获取第二方向上遇红灯的最高停车等待次数K2。所述步骤S1中所述的平面精准连续跟踪包括如下步骤：S11：在路口不同方向上设置若平面检测器，所述平面检测器用于对机动车进行连续跟踪；将所述平面检测器的检测范围、平面检测器的位置坐标数据(Xj,Yj)标注到带有经纬度的电子地图上；S12：获取平面检测器的当前检测误差(Xc,Yc)，判断当前检测误差(Xc,Yc)是否在设定阈值范围内，若是则进入步骤S13，否则发出报警信号，提示无法准确获取校正标志位坐标数据；S13：获取机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)；S14：根据机动车当前位置的坐标数据和当前检测误差获得机动车当前位置的实际坐标数据：(Xdj,Ydj)＝(Xd,Yd)-(Xc,Yc)。所述平面检测器采用检测雷达，所述步骤S12中获得当前检测误差(Xc,Yc)的步骤包括：SA1：选定校正标志位，并将校正标志位的实际坐标数据(Xb，Yb)标注到电子地图上，并实际测量雷达检测器到校正标志的距离Llb和校正标志位到信号灯所在位置的距离Ljt；SA2：判断是否能读取到校正标志位的当前坐标数据(Xbd，Ybd)，若读取到则根据校正标志位的当前坐标数据和校正标志位的实际坐标数据得到当前检测误差：(Xc,Yc)＝(Xbd，Ybd)-(Xb，Yb)。所述平面检测器采用视频跟踪单元，所述步骤S12中获得当前检测误差(Xc,Yc)的步骤包括：SB1：在视频跟踪单元的视频监控范围内施划分道线，所述分道线上设置有分界点Fi，获得每一分界点的实际坐标数据(Xf，Yf)并将其标注到电子地图上；SB2：以每一分界点的实际坐标数据(Xf，Yf)作为校正标志位的实际坐标数据(Xb，Yb)；SB3：判断是否能检测到每一个校正标志位的当前坐标数据(Xbd，Ybd)，若检测到则根据检测到的每一校正标志位当前坐标数据和该校正标志位的实际坐标数据，得到与该标志位对应的检测误差：(Xc,Yc)＝(Xbd，Ybd)-(Xb，Yb)；所述步骤S13和所述步骤S14之间还包括如下步骤：根据机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)得到与机动车距离最近的校正标志位，以与机动车距离最近的校正标志位的检测误差作为机动车的当前检测误差(Xc,Yc)。所述平面检测器为视频跟踪单元，步骤S1中所述的平面精准连续跟踪包括如下步骤：SC1：在视频跟踪单元的视频监控范围内施划分道线，所述分道线上设置有分界点Fi，获得每一分界点的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于平面感知的排阵式交通信号控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：对于路口每个方向上的机动车进行平面精准连续跟踪，实时获取每个方向的机动车的数量、每一台机动车的精准位置；S2：获取第一方向上遇红灯的最高停车等待次数K1和第二方向上遇红灯的最高停车等待次数K2；S3：判断第一方向的遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数是否相等，若相等则进入步骤S4，否则进入步骤S5；S4：判断遇红灯的最高停车次数是否为零，若是零，则返回步骤S1；若否，则将信号周期延长，之后返回步骤S1；S5：判断第一方向遇红灯的最高停车等待次数是否大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数，若是则第一方向采用排阵式控制方案，否则第二方向采用排阵式控制方案，之后返回步骤S1。

【技术特征摘要】
1.一种基于平面感知的排阵式交通信号控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：对于路口每个方向上的机动车进行平面精准连续跟踪，实时获取每个方向的机动车的数量、每一台机动车的精准位置；S2：获取第一方向上遇红灯的最高停车等待次数K1和第二方向上遇红灯的最高停车等待次数K2；S3：判断第一方向的遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数是否相等，若相等则进入步骤S4，否则进入步骤S5；S4：判断遇红灯的最高停车次数是否为零，若是零，则返回步骤S1；若否，则将信号周期延长，之后返回步骤S1；S5：判断第一方向遇红灯的最高停车等待次数是否大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数，若是则第一方向采用排阵式控制方案，否则第二方向采用排阵式控制方案，之后返回步骤S1。2.根据权利要求1所述的基于平面感知的排阵式交通信号控制方法，其特征在于，步骤S5中，第一方向采用排阵式控制方案的方法具体包括：S510：判断第一方向是否初次执行排阵式控制方案，若是则进入步骤S511，否则进入步骤S512；S511：置第一方向上每一车道的车道灯均为红灯；待每一车道停止线至路口停止线之间的全部机动车越过路口停止线后进入步骤S512；S512：判断第一方向路口信号灯的所有的箭头指示灯是否都为红灯；若是则进入步骤S513，否则进入步骤S514；S513：设置直行车道的车道灯为绿灯；同时将全部车道可变导向标志设置为直行；S514：判断第一方向路口信号灯直行的箭头指示灯是否为绿灯；若是则放行直行车辆；否则进入步骤S515；S515：设置直行车道的车道灯为红灯，设置靠近左侧的至少两排车道的左转和靠近右侧的至少一条车道的右转的车道灯为绿灯；同时，设置车道可变导向标志与其相对应，即使靠近左侧的至少两排车道的导向标志为左转，至少一条车道的导向标志为右转；S516：第一方向路口信号灯的左转和右转的指示灯为绿灯时，放行左转和右转的车辆。3.根据权利要求1或2所述的基于平面感知的排阵式交通信号控制方法，其特征在于，步骤S5中，第二方向采用排阵式控制方案的方法具体包括：S520：判断第一方向是否初次执行排阵式控制方案，若是则进入步骤S521，否则进入步骤S522；S521：置第二方向上每一车道的车道灯均为红灯；待每一车道停止线至路口停止线之间的全部机动车越过路口停止线后进入步骤S522；S522：判断第二方向路口信号灯的所有的箭头指示灯是否都为红灯；若是则进入步骤S523，否则进入步骤S524；S523：设置直行车道的车道灯为绿灯；同时将全部车道可变导向标志设置为直行；S524：判断第二方向路口信号灯直行的箭头指示灯是否为绿灯；若是则放行直行车辆；否则进入步骤S525；S525：设置直行车道的车道灯为红灯，设置靠近左侧的至少两排车道的左转和靠近右侧的至少一条车道的右转的车道灯为绿灯；同时，设置车道可变导向标志与其相对应，即使靠近左侧的至少两排车道的导向标志为左转，至少一条车道的导向标志为右转；S526：第二方向路口信号灯的左转和右转的指示灯为绿灯时，放行左转和右转的车辆。4.根据权利要求1所述的基于平面感知的排阵式交通信号控制方法，其特征在于，在步骤S2中具体包括：S21：建立行驶状态表，记录每一台机动车的行驶状态，所述行驶状态包括每一台机动车在越过停止线之前遇红灯的停车等待次数；其中某一机动车首次写入所述行驶状态表时，遇红灯的停车等待次数的初始值为零；S22：判断第一方向是否为红灯状态，若是则进入步骤S23，否则进入步骤S24；S23：修订所述行驶状态表：对于第一方向，将已有机动车的停车次数加1，并获取第一方向上遇红灯的最高停车等待次数K1；对于第二方向，将越过停止线的机动车从列表中清除；S24：修订所述行驶状态表：对于第一方向，将越过停止线的机动车从列表中清除；对于第二方向，将已有机动车的遇红灯的停车等待次数加1，并获取第二方向上遇红灯的最高停车等待次数K2。5.根据权利要求1所述的基于平面感知的排阵式交通信号控制方法，其特征在于，所述步骤S1中所述的平面精准连续跟踪包括如下步骤：S11：在路口不同方向上设置若平面检测器，所述平面检测器用于对机动车进行连续跟踪；将所述平面检测器的检测范围、平面检测器的位置坐标数据(Xj,Yj)标注到带有经纬度的电子地图上；S12：获取平面检测器的当前检测误差(Xc,Yc)，判断当前检测误差(Xc,Yc)是否在设定阈值范围内，若是则进入步骤S13，否则发出报警信号，提示无法准确获取校正标志位坐标数据；S13：获取机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)；S14：根据机动车当前位置的坐标数据和当前检测误差获得机动车当前位置的实际坐标数据：(Xdj,Ydj)＝(Xd,Yd)-(Xc,Yc)。6.根据权利要求5所述的基于平面感知的排阵式交通信号控制方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜廷顺，
申请(专利权)人：安徽科力信息产业有限责任公司，姜廷顺，
类型：发明
国别省市：安徽;34