城市道路交通智能控制方法及城市道路交通智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种城市道路交通智能控制方法及城市道路交通智能控制系统，在周期开始时，根据各车道排队长度匹配相位，确定相位组；若选定一组相位，则需要在一个周期内让此组内相位全部通行一遍，然后再根据各车道排队长度再确定新的相位，在周期内，相位组不能改变，相位不能重复，需全部循环一遍；在周期结束时，重新匹配相位，确定相位组。控制系统包括路口控制子系统、交通信息控制中心、终端用户设备。采用本发明专利技术的控制方法设计的控制系统，由车辆的排队情况确定相位后，再根据车辆的通行情况控制红绿灯的切换，其控制实时性、灵活性高，可改善路口的通行效率，同时可提供实时的、动态的路况信息给用户。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交通信号灯智能控制方法及智能控制系统。
技术介绍
随着人们物质生活水平的不断提高，以车代步的越来越多，汽车已经成为现在的交通的必备工具。汽车的增多为人类的出行带来了极大的方便，但是随着城镇化规模越来越大，汽车越来越多，如何根据现有的交通工具、通讯工具、目的地和出发地，选择合适的路线，避免拥堵，减少汽车行驶时间，降低油耗，提高效率，成为了交通管理研究者的重要课题。对于一组互不冲突的交通流同时获得通行权所对应的信号显示状态，我们将其称之为信号相位，简称为相位。一组相位全部循环一次，称为周期。可以看出，信号相位是根据交叉口通行权在一个周期内的更迭来划分的。一个交通信号控制方案在一个周期内有几个信号相位，则称该信号控制方案为几相位的信号控制。十字路口通常采用4个信号相位，如果相位数设计得太少，则不能有效地分配好路口通行权，路口容易出现交通混乱，交通安全性下降；如果相位数设计得太多，虽然路口的交通次序与安全性得到了改善，但由于相位之间进行转换时都会损失一部分通行时间，过多的相位数会导致路口的通行能力下降，延长司机在路口的等待时间。申请号为201410417387的智能交通灯控制方法及其系统，此专利采用的方式是在车辆内部安装通讯模块，交通灯控制器接收车辆信息对所述车道的交通灯状态进行调整。如果部分车主没有安装此通讯模块，则达不到专利所述的效果，因此存在一定的局限性。申请号为201510372918的一种智能交通系统，采用手机APP和GPS功能，靠用户上传照片和文字信息来更新路况，虽然成本低但实时性差。申请号为201210498035的智能交通灯控制装置的设计，通过摄像头、DPS图像处理，得到路口车流量，单片机通过车流量调整交通灯的时间。此专利通过车流量自动调整交通灯时间长短，对缓解交通堵塞有一定的效果，但交通流量本身就是一个滞后的数据，而且通行时间的估算与实际通行时间还是有一定的差距。现有技术中，传统交通灯都采用定时控制，其缺点明显。还有一些采用感应配时控制，控制效果有了很大的提高，但还是存在一定的局限性，如绿灯倒计时只是对通行时间的估计，并非实时的，很可能出现一列车队过去了一部分绿灯就切换了，或者车辆全部都通过了，绿灯还在倒计时的情况。
技术实现思路
本专利技术针对传统的控制方式中不能对交通流实时进行控制这一弊端进行改进，以车辆最大通过率为目标，根据车辆排队情况对各路口的红绿灯时间进行控制，加强其灵活性和实时性，改善路口的通行效率，使出行等待时间更小。本专利技术提供了一种城市道路交通智能控制方法，该方法包括：根据路口实际情况预先设定相位组数和每个相位组的相位；获取各方向各车道的车辆排队长度；根据各车道排队长度匹配最优的相位，确定该最优相位所在的相位组为当前信号周期，以该最优相位作为周期的开始，将参数转变为交通信号灯控制信号，当通行相位各车道车辆已全部通过或超过设定的最大通行时间，则该相位通行结束，然后重新开始检测各车道排队长度，在同一相位组里确定下一通行相位，在一个周期内相位不重复，依此在一个周期内让此组内相位全部通行一遍；在周期结束时，再根据各车道排队长度再重新匹配新的最优的相位，并确定该最优相位所在的相位组为下一个信号周期。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步地，当由于事故或其它原因造成道路发生堵塞，车辆无法通过时，则无论此时后面的队伍有多长，对应车道的相位都保持为红灯，不放车辆通过。本专利技术的城市道路交通智能控制方法，通过获得每一个车道上车辆的排队长度，从而确定相位，再根据车辆的通行情况控制红绿灯的切换，没有倒计时模块，只要满足通行条件，有车即放行，车辆全部通过后，切换相位，不浪费通行时间，此外，本专利技术还将拥堵检测的结果用于交通灯的控制，当路口中某个车道由于交通事故或者施工，已经不通的情况下，暂时就不给本方向切换绿灯时间，避免了进一步加剧拥堵。本专利技术还提供了一种利用上述城市道路交通智能控制方法进行交通控制的城市道路交通智能控制系统，该系统包括路口控制子系统、交通信息控制中心、终端用户设备。每个路口都有一个路口控制子系统，用于采集路口交通信息，实时控制信号灯，并将路况信息和交通灯状态上传给交通信息控制中心。所述路口控制子系统包括交通信号灯、车辆检测装置、路口控制器、存储模块、通讯模块，车辆检测装置用于获取各方向各车道的车辆排队长度数据，并将数据传送到路口控制器；路口控制器用于对数据进行分析处理，选择最优的相位以及相位组，将参数转变为交通信号灯控制信号，实时控制信号灯；通讯模块用于上传信息到交通信息控制中心，接收交通信息控制中心下发的指令；存储模块用于存储数据和参数。所述交通信息控制中心包括通讯模块、输入模块、显示模块、算法库、存储模块、服务器，用于处理各路口上传的信息并存储，向路口控制子系统下发指令，同时根据用户的请求，将对应的信息发送给请求用户。所述终端用户设备为具有GPS定位功能、上网功能的智能设备。进一步地，所述车辆检测装置为安装在每个道路方向上的高清摄像机,每个高清摄像机监控一个方向上的道路交通情况，路口控制器根据高清摄像机采集的图像，将车道区分开并计算出每个车道车辆排队的长度。进一步地，所述车辆检测装置为安装在每个道路方向上的区域扫描传感器,每个方向上安装两个或两个以上区域扫描传感器，路口控制器根据区域扫描传感器扫描回来的信号，将车道区分开并计算出每个车道车辆排队的长度。进一步地，所述交通信息控制中心还包括导航控制模型，用于智能导航的路径规划，接收用户的出行请求，提供智能导航计算，确定最佳线路。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、控制实时性、灵活性高，本专利技术在选择相位时，采用的是分割车道获取各车道排队长度来确定相位，而不是分析车流量来控制相位，因此实时性更高；在交通灯控制上，本专利技术没有采用传统的红绿灯倒计时方式，也不是动态的调整红绿灯时间，而是根据车辆的通行情况来控制红绿灯，在通行相位内，只要满足通行条件，有车即放行，使车辆的通行率达到最高；当车辆全部通过时，切换相位，不会浪费绿灯时间。本专利技术的红绿灯完全由现场的交通状况来控制，没有提前预设红绿灯时间，因此本专利技术所述系统没有红绿灯倒计时模块。2、本专利技术还将拥堵检测的结果用于交通灯的控制，当路口中某个车道由于交通事故或者施工，已经不通的情况下，暂时就不给本方向切换绿灯时间，避免了进一步加剧拥堵。3、智能导航，本专利技术采用的智能导航数据是依据各路口采集到的视频数据，因此用户可以在确定出行路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市道路交通智能控制方法，其特征在于，该方法包括：根据路口实际情况预先设定相位组数和每个相位组的相位；获取各方向各车道的车辆排队长度；根据各车道排队长度匹配最优的相位，确定该最优相位所在的相位组为一个周期，以该最优相位作为周期的开始，将参数转变为交通信号灯控制信号，当通行相位各车道车辆已全部通过或超过设定的最大通行时间，则该相位通行结束，然后重新开始检测各车道排队长度，在同一相位组里确定下一通行相位，在一个周期内相位不重复，在一个周期内让此组内相位全部通行一遍；在周期结束时，再根据各车道排队长度再重新匹配新的最优的相位，并确定该最优相位所在的相位组为下一个执行周期。

【技术特征摘要】
1.一种城市道路交通智能控制方法，其特征在于，该方法包括：
根据路口实际情况预先设定相位组数和每个相位组的相位；
获取各方向各车道的车辆排队长度；
根据各车道排队长度匹配最优的相位，确定该最优相位所在的相位组为一个周期，以该最优相位作为周期的开始，将参数转变为交通信号灯控制信号，当通行相位各车道车辆已全部通过或超过设定的最大通行时间，则该相位通行结束，然后重新开始检测各车道排队长度，在同一相位组里确定下一通行相位，在一个周期内相位不重复，在一个周期内让此组内相位全部通行一遍；
在周期结束时，再根据各车道排队长度再重新匹配新的最优的相位，并确定该最优相位所在的相位组为下一个执行周期。
2.如权利要求1所述的一种城市道路交通智能控制方法，其特征在于：当由于事故或其它原因造成道路发生堵塞，车辆无法通过时，则无论此时后面的队伍有多长，对应车道的相位都保持为红灯，不放车辆通过。
3.一种城市道路交通智能控制系统，其特征在于，包括路口控制子系统、交通信息控制中心、终端用户设备，每个路口都有一个路口控制子系统，所述路口控制子系统包括交通信号灯、车辆检测装置、路口控制器、存储模块、通讯模块，车辆检测装置用于获取各方向各车道的车辆排队长度数据，并将数据传送到路口控制器；路口控制器用于对数据进行分析处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志龙，范必双，刘晓玲，吴利清，
申请(专利权)人：湖南拓天节能控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43