交通灯智能控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种交通灯智能控制方法及系统，其中，方法包括如下步骤：实时获取交通路口指定区域内车流信息，根据所述车流信息，采用函数规则库中符合当前适用条件的最高分值函数计算当前车道的预测通行时间；根据所述当前车道的预测通行时间对交通灯进行控制；获取所述车流信息的实际通行数据，将所述车流信息和实际通行数据存储到历史交通数据库；将上述实际通行数据逐一代入所述函数规则库中符合当前适用条件的函数中，计算当前时刻各车道的车流预测通行时间，再根据每个车道的车流预测通行时间和该车道对应的车流实际通行时间，对满足当前适用条件的函数进行评分，根据该评分更新函数规则库中各函数的分值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能交通灯控制方法及系统，特别涉及能够识别当前交通运行规律的交通灯智能控制方法及系统。
技术介绍
以往的交通灯通常是只能根据预设的程序进行周而复始的运行，不能根据需要通行的车辆的多少来自动调整交通灯的分配时间，经常出现当前通行相位的车道上已经没有车辆需要通过，而当前非通行相位的车道上的车辆却依然在排队等候的情况，造成了时间的浪费，效率低下。目前，逐渐出现可以根据车辆的多少来调节交通灯时间的算法，但是其依据的计算函数往往是预先设置的几个计算函数，这些预设的函数参数或函数系数都是固定的，因此并不能很好的适应每种交通状态，例如：周一、下雨、特定事件发生时，车辆道路状态都是不一样，如果让有限的几个计算函数去适应无限可能的道路状态，几乎是不可能的，因此交通控制并不能达到最优。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：实时采集交通路口处的各车道上的车流信息，并采用函数规则库中打分最高的函数进行车流通行时间预测，并能够在在当前函数打分值最高的函数所对应的函数打分值低于设定值时，自动从历史交通数据中寻找规律，并进行函数规则库的更新，从而不断提高函数规则库对车流通行时间的预测能力，使得交通灯的分配时间更加合理，从而实现提高交通路口处的车辆通行效率。一方面，本专利技术提供了一种交通灯智能控制方法，包括如下步骤：实时获取交通路口指定区域内车流信息，该车流信息包括排队等待通过交通路口的车辆数和/或车流长度；根据车流信息，采用函数规则库中符合当前适用条件的最高分值函数计算当前车道的预测通行时间；根据当前车道的预测通行时间对交通灯进行控制；获取车流信息的实际通行数据，该实际通行数据为实际通过路口的车辆数和/或车流长度；将车流信息和实际通行数据存储到历史交通数据库，该历史交通数据库中还存储有采集的车辆运行状态数据；将上述实际通行数据逐一代入函数规则库中符合当前适用条件的函数中，计算当前时刻各车道的车流预测通行时间，再根据每个车道的车流预测通行时间和该车道对应的车流实际通行时间，对满足当前适用条件的函数进行评分，根据该评分更新函数规则库中各函数的分值；重复上述步骤。进一步的，函数规则库包括预设函数和根据母版函数生成的预测函数，预设函数为预先设定好的用于预测车流通行时间的函数，预测函数同样用来预测车流通行时间，但没有预先设置在函数规则库中，其由母版函数库中的母版函数生成，其中，母版函数库包括以下一个或多个函数：Tt＝T01+Vn*(N-1)(1)Tt＝T01+Vu*(Nu-1)(2)Tt＝T01+Vl*Ln(3)Tt＝T01+Vq*Lq，Lq＝Ln*Q(4)Tt＝T01+Vn*(N+Nd*Tt-1)(5)Tt＝T01+Vu*(Nu+Nud*Tt-1)(6)Tt＝T01+Vl*(Ln+Lnd*Tt)(7)Tt＝T01+Vq*(Lq+Lqd*Tt)(8)Tt＝T01+T2+Vn*(N-Nj-1),T2＝Vj*Nj(9)Tt＝T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1),T2＝Vuj*Nuj(10)Tt＝T01+T2+Vl*(Ln-Lj),T2＝Vlj*Lj(11)Tt＝T01+T2+Vq*(Lq-Lqj),T2＝Vqj*Lqj(12)Tt＝T01+T2+Vn*(N-Nj-1+Nd*Tt),T2＝Vj*Nj(13)Tt＝T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1+Nud*Tt),T2＝Vuj*Nuj(14)Tt＝T01+T2+Vl*(Ln-Lj+Lnd*Tt),T2＝Vlj*Lj(15)Tt＝T01+T2+Vq*(Lq-Lqj+Lqd*Tt),T2＝Vqj*Lqj(16)Tt＝T01+T2+Vn*(N-Nj-1+Nd*Tt+Nd*Td),T2＝Vj*Nj(17)Tt＝T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1+Nud*Tt+Nud*Td),T2＝Vuj*Nuj(18)Tt＝T01+T2+Vl*(Ln-Lj+Lnd*Tt+Lnd*Td),T2＝Vlj*Lj(19)Tt＝T01+T2+Vq*(Lq-Lqj+Lqd*Tt+Lnd*Td),T2＝Vqj*Lqj(20)Tt＝T01+Vn*(N+Nd*Tt+Nd*Td-1)(21)Tt＝T01+Vu*(Nu+Nud*Tt+Nud*Td-1)(22)Tt＝T01+Vl*(Ln+Lnd*Tt+Lnd*Td)(23)Tt＝T01+Vq*(Lq+Lqd*Tt+Lqd*Td)(24)其中，Tt表示预测通行时间；如下参数为母版函数系数：T0表示绿灯亮后第一辆启动并通过停止线的时间；T1表示绿灯亮后第一辆车通过停止线后，通过到达线的时间，车辆通过到达线则视为通过交通口；T01＝T0+T1；Vn表示到达线截面车辆通行速度；Vu表示到达线截面车辆通行速度，其中车辆为转化为PCU后的标准车辆；Vl表示到达线车辆通行速度，以队列长度计；Vq表示到达线车辆通行速度，以车辆物理长度计，Vq＝Lq/t，Lq为去首队列中车长总和；Nd：表示到达率，单位时间到达的车辆数；Nud：表示到达率，单位时间到达的车辆数，以PCU计；Lnd：表示到达率，单位时间到达队列的长度；Lqd：表示到达率，单位时间到达车辆长度，以车辆物理长度计；T2：表示绿灯亮后第一辆车通过停止线至车辆达到正常通行速度时经过的时间；Nj：表示除首车辆，达到正常通行速度时已通行的车辆数；Vj：表示除首车辆，达到正常通行速度前的平均通行速度，其中，Vj＝T2/Nj；Nuj：表示除首车辆，达到正常通行速度时已通行的车辆数，以PCU计；Vuj：表示除首车辆，达到正常通行速度前的平均通行速度，其中Vuj＝T2/Nuj；Lj：表示除首车辆，达到正常通行速度时已通行的长度；Vlj：表示除首车辆，达到正常通行速度前的平均通行速度，其中Vlj＝T2/Lj；Lqj：表示除首车辆，达到正常通行速度时已通行的长度，以车辆物理长度计；Vqj：表示除首车辆，达到正常通行速度前的平均通行速度，以车辆物理长度计，其中，Vqj＝T2/Lqj；如下参数为母版函数变量：N，表示车辆数；Nu表示转化为PCU后的车辆数；L表示队列长度，即首车车头到尾车车尾的长度；L1表示首车长度，即首车车头到首车车尾长度；Ln表示去首车队列长度，即首车车尾至尾车车尾的长度，其中，Ln＝L-L1；Lq表示去首队列中车长总和；Q表示队列车辆密度，其中Q＝Lq/Ln；Td表示计划等待时间，即从当前时间开始，到给测预通行时间的车道绿灯放行所计划经历的时间。上述母版函数变量和母版函数系数对应的车辆运行状态通过车辆检测装置采集获得或通过计算获得。进一步的，还包括如下步骤：当历史交通数据库出现新的交通记录后，和/或，当函数规则库中满足当前适用条件的具有最高分值的预测函数的分值低于预设分值时，使用以下步骤更新函数规则库：a)逐一识别母版函数库中的母版函数系数对应的车辆运行状态在当前适用条件下是否存在车辆运行规律；b)查询历史交通数据库，当母版函数系数对应的车辆运行状态存在车辆运行规律时，将该车辆运行规律加入至车辆运行规律数据库；c)在车辆运行规律数据库中查询适用条件所对应的历史交通记录集合存在交集的车辆运行规律，当任意母版函数中的全部系数都能在车辆运行规律数据库中查询到，并该全部系数能够同时满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交通灯智能控制方法，包括如下步骤：实时获取交通路口指定区域内车流信息，该车流信息包括排队等待通过交通路口的车辆数和/或车流长度；根据所述车流信息，采用函数规则库中符合当前适用条件的最高分值函数计算当前车道的预测通行时间；根据所述当前车道的预测通行时间对交通灯进行控制；获取所述车流信息的实际通行数据，该实际通行数据为实际通过路口的车辆数和/或车流长度；将所述车流信息和实际通行数据存储到历史交通数据库，该历史交通数据库中还存储有采集的车辆运行状态数据；将上述实际通行数据逐一代入所述函数规则库中符合当前适用条件的函数中，计算当前时刻各车道的车流预测通行时间，再根据每个车道的车流预测通行时间和该车道对应的车流实际通行时间，对满足当前适用条件的函数进行评分，根据该评分更新函数规则库中各函数的分值；重复上述步骤。

【技术特征摘要】
1.一种交通灯智能控制方法，包括如下步骤：实时获取交通路口指定区域内车流信息，该车流信息包括排队等待通过交通路口的车辆数和/或车流长度；根据所述车流信息，采用函数规则库中符合当前适用条件的最高分值函数计算当前车道的预测通行时间；根据所述当前车道的预测通行时间对交通灯进行控制；获取所述车流信息的实际通行数据，该实际通行数据为实际通过路口的车辆数和/或车流长度；将所述车流信息和实际通行数据存储到历史交通数据库，该历史交通数据库中还存储有采集的车辆运行状态数据；将上述实际通行数据逐一代入所述函数规则库中符合当前适用条件的函数中，计算当前时刻各车道的车流预测通行时间，再根据每个车道的车流预测通行时间和该车道对应的车流实际通行时间，对满足当前适用条件的函数进行评分，根据该评分更新函数规则库中各函数的分值；重复上述步骤。2.根据权利要求1所述的交通灯智能控制方法，其特征在于，所述函数规则库包括预设函数和根据母版函数生成的预测函数，所述预设函数为预先设定好的用于预测车流通行时间的函数，所述预测函数同样用来预测车流通行时间，但没有预先设置在函数规则库中，其由母版函数库中的母版函数生成，其中，所述母版函数库包括以下一个或多个函数：Tt＝T01+Vn*(N-1)(1)Tt＝T01+Vu*(Nu-1)(2)Tt＝T01+Vl*Ln(3)Tt＝T01+Vq*Lq，Lq＝Ln*Q(4)Tt＝T01+Vn*(N+Nd*Tt-1)(5)Tt＝T01+Vu*(Nu+Nud*Tt-1)(6)Tt＝T01+Vl*(Ln+Lnd*Tt)(7)Tt＝T01+Vq*(Lq+Lqd*Tt)(8)Tt＝T01+T2+Vn*(N-Nj-1),T2＝Vj*Nj(9)Tt＝T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1),T2＝Vuj*Nuj(10)Tt＝T01+T2+Vl*(Ln-Lj),T2＝Vlj*Lj(11)Tt＝T01+T2+Vq*(Lq-Lqj),T2＝Vqj*Lqj(12)Tt＝T01+T2+Vn*(N-Nj-1+Nd*Tt),T2＝Vj*Nj(13)Tt＝T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1+Nud*Tt),T2＝Vuj*Nuj(14)Tt＝T01+T2+Vl*(Ln-Lj+Lnd*Tt),T2＝Vlj*Lj(15)Tt＝T01+T2+Vq*(Lq-Lqj+Lqd*Tt),T2＝Vqj*Lqj(16)Tt＝T01+T2+Vn*(N-Nj-1+Nd*Tt+Nd*Td),T2＝Vj*Nj(17)Tt＝T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1+Nud*Tt+Nud*Td),T2＝Vuj*Nuj(18)Tt＝T01+T2+Vl*(Ln-Lj+Lnd*Tt+Lnd*Td),T2＝Vlj*Lj(19)Tt＝T01+T2+Vq*(Lq-Lqj+Lqd*Tt+Lnd*Td),T2＝Vqj*Lqj(20)Tt＝T01+Vn*(N+Nd*Tt+Nd*Td-1)(21)Tt＝T01+Vu*(Nu+Nud*Tt+Nud*Td-1)(22)Tt＝T01+Vl*(Ln+Lnd*Tt+Lnd*Td)(23)Tt＝T01+Vq*(Lq+Lqd*Tt+Lqd*Td)(24)其中，Tt表示预测通行时间；如下参数为母版函数系数：T0表示绿灯亮后第一辆启动并通过停止线的时间；T1表示绿灯亮后第一辆车通过停止线后，通过到达线的时间，车辆通过到达线则视为通过交通口；T01＝T0+T1；Vn表示到达线截面车辆通行速度；Vu表示到达线截面车辆通行速度，其中车辆为转化为PCU后的标准车辆；Vl表示到达线车辆通行速度，以队列长度计；Vq表示到达线车辆通行速度，以车辆物理长度计，Vq＝Lq/t，Lq为去首队列中车长总和；Nd：表示到达率，单位时间到达的车辆数；Nud：表示到达率，单位时间到达的车辆数，以PCU计；Lnd：表示到达率，单位时间到达队列的长度；Lqd：表示到达率，单位时间到达车辆长度，以车辆物理长度计；T2：表示绿灯亮后第一辆车通过停止线至车辆达到正常通行速度时经过的时间；Nj：表示除首车辆，达到正常通行速度时已通行的车辆数；Vj：表示除首车辆,达到正常通行速度前的平均通行速度，其中，Vj＝T2/Nj；Nuj：表示除首车辆,达到正常通行速度时已通行的车辆数，以PCU计；Vuj：表示除首车辆,达到正常通行速度前的平均通行速度，其中Vuj＝T2/Nuj；Lj：表示除首车辆，达到正常通行速度时已通行的长度；Vlj：表示除首车辆,达到正常通行速度前的平均通行速度，其中Vlj＝T2/Lj；Lqj：表示除首车辆，达到正常通行速度时已通行的长度，以车辆物理长度计；Vqj：表示除首车辆,达到正常通行速度前的平均通行速度，以车辆物理长度计，其中，Vqj＝T2/Lqj；如下参数为母版函数变量：N，表示车辆数；Nu表示转化为PCU后的车辆数；L表示队列长度，即首车车头到尾车车尾的长度；L1表示首车长度，即首车车头到首车车尾长度；Ln表示去首车队列长度，即首车车尾至尾车车尾的长度，其中，Ln＝L-L1；Lq表示去首队列中车长总和；Q表示队列车辆密度，其中Q＝Lq/Ln；Td表示计划等待时间，即从当前时间开始，到给测预通行时间的车道绿灯放行所计划经历的时间；上述母版函数变量和母版函数系数对应的车辆运行状态通过车辆检测装置采集获得或通过计算获得。3.根据权利要求2所述的交通灯智能控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：当历史交通数据库出现新的交通记录后，和/或，当函数规则库中满足当前适用条件的具有最高分值的预测函数的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永刚，
申请(专利权)人：李永刚，
类型：发明
国别省市：广东;44