一种能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法及系统，能够实时对非机动车进行跟踪监测，根据红灯时非机动车排队长度调节绿灯的时间长度，保证非机动车排队长度小于设定阈值，并且当非机动车的排队长度大于设定排队阈值长度后，采用减少机动车遇红灯次数的控制方案，以减少车辆等待红灯的次数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能交通
，具体是一种能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法及系统。
技术介绍
随着城市规模的不断扩大，人们的出行方式不断改变，提倡绿色出行、节能环保已大势所趋，机动车和非机动车出行并存方式已成为常态。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，控制机动车和非机动车的有序通行。如何提高路口信号控制系统的控制效率，减少绿灯损失时间，降低机动车停车次数、缩短停车时间，同时实时为非机动车安全便捷通过路口提供放行信号，国内外的专家都在这个领域投入大量精力研究如何兼顾非机动车的同时提高路口信号控制系统的效率，但是，由于受到机动车和非机动车检测器的限制，使目前的技术进展遇到了瓶颈。提高信号灯的控制效率关键之一是精准判断当前路口是处于低峰、平峰还是高峰，这样才能精准的实施相对应的控制策略，一般与出行者感觉一致的评价标准是：机动车到达路口就遇绿灯或等一次红灯就能通过路口的，人们一般认为是畅通状态；如果机动车等2次红灯才能通过路口的，一般认为是缓行状态；如果机动车等3次以上红灯才能通过路口的，一般认为是拥堵状态。同时乘非机动车出行的人们都希望最短的时间内能通过路口。路口信号机能否兼顾非机动车通行的同时，针对当前路口的交通拥堵、缓行、畅通的状态，实时精准地转换控制策略的同时，还能根据不同的状态，实施有效的控制方法，提高路口通行效率一致困扰着交通管理部门。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有技术中的信号灯控制方式不能够兼非机动车和机动车的通行效率及减小绿灯时间损失，进而提供一种能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法及系统。本专利技术提供的技术方案如下：一种能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法，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、每一台机动车的瞬时速度、精准位置，同时获取每个方向上非机动车的数量及精准位置；S2：判断第一方向红灯亮时，非机动车排队长度是否小于长度阈值；若是则进入步骤S3；否则进入步骤S4；S3：调取减少机动车遇红灯次数的控制方案；S4：控制第一方向为绿灯，直到第一方向的非机动车排队长度小于设定长度阈值。所述步骤S3中调取减少机动车遇红灯次数的控制方案具体包括：S31：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；S32：判断第一方向是否为红灯状态，若是则进入步骤S33，否则进入步骤S34；S33：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；S34：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；S35：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S36；否则进入步骤S37；S36：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；S37：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，若是则增加第一方向上信号灯周期的绿信比；若否则增加第二方向上信号灯周期的绿信比。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、将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，获得每一分界点的实际坐标数据(Xf，Yf)并将其标注到电子地图上,以及每两个相邻分界点之间的距离Lfi；SC2：在视频监控画面中得到分道线的监控图像，依次人工标注每一个分界点Fi，并获得每两个相邻分界点之间的像素行数Hh或像素列数Hl，得到：每两个相邻分界点之间的每一行像素对应的距离Lfi/Hh；或者每两个相邻分界点之间的每一列像素对应的距离Lfi/Cl；SC3：获取机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)；SC4：根据机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)判断机动车当前位置在视频监控画面中的哪两个相邻的分界点之间，并进一步判断该坐标数据对应该相邻分界点之间的哪一行像素点或哪一列像素点；SC5：根据机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)，结合在实际中每一个分界点的相对位置坐标、以及机动车当前位置的坐标数据(Xd,Yd)所在区域每一行像素对应的距离或者每一列像素对应的距离，得到机动车当前位置的实际坐标数据(Xdj,Ydj)。本专利技术还提供一种能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制系统，包括：跟踪单元，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、每一台机动车的瞬时速度、精准位置，同时获取每个方向上非机动车的数量及精准位置；第一判断单元，判断第一方向红灯亮时，非机动车排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法，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、每一台机动车的瞬时速度、精准位置，同时获取每个方向上非机动车的数量及精准位置；S2：判断第一方向红灯亮时，非机动车排队长度是否小于长度阈值；若是则进入步骤S3；否则进入步骤S4；S3：调取减少机动车遇红灯次数的控制方案；S4：控制第一方向为绿灯，直到第一方向的非机动车排队长度小于设定长度阈值。

【技术特征摘要】
1.一种能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法，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、每一台机动车的瞬时速度、精准位置，同时获取每个方向上非机动车的数量及精准位置；S2：判断第一方向红灯亮时，非机动车排队长度是否小于长度阈值；若是则进入步骤S3；否则进入步骤S4；S3：调取减少机动车遇红灯次数的控制方案；S4：控制第一方向为绿灯，直到第一方向的非机动车排队长度小于设定长度阈值。2.根据权利要求1所述的能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法，其特征在于，所述步骤S3中调取减少机动车遇红灯次数的控制方案具体包括：S31：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；S32：判断第一方向是否为红灯状态，若是则进入步骤S33，否则进入步骤S34；S33：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；S34：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；S35：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S36；否则进入步骤S37；S36：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；S37：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，若是则增加第一方向上信号灯周期的绿信比；若否则增加第二方向上信号灯周期的绿信比。3.根据权利要求1所述的能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法，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、将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)。4.根据权利要求3所述的能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法，其特征在于，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)。5.根据权利要求3所述的能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法，其特征在于，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)。6.根据权利要求1所述的能兼顾非机动车的平面感知路口交通信号控制方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜廷顺，梁子君，宋志洪，石勇，王家捷，陶刚，
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