一种高效的交通信号灯控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种高效的交通信号灯控制系统及控制方法，包括：交通信号灯，用于输出通行指示信号；控制装置，用于控制各交通信号灯的通行指示状态；车流量检测装置，用于检测并输出各向道路或各个车道中待通行车辆的数量值；数据处理装置，接收所述数量值，基于各车辆通过路口所需时长计算当前可通行与不可通行车道上所有车辆通过路口所需的时间比，为各向道路或各个车道划分通行时长，控制装置与数据处理装置信号连接，基于划分的通行时长输出通行控制信号，通过监测路口各向道路或各个车道上车辆的数量及所需通行的时间，合理调配交通信号灯的指示状态，缩短各向道路或各个车道上待通行车辆的平均等待时长，缓解道路拥堵的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的交通信号灯控制系统及控制方法
本专利技术涉及交通灯
，更具体地说，它涉及一种高效的交通信号灯控制系统及控制方法。
技术介绍
交通信号灯是设置于马路交叉口，用于协调车辆行人通行的指示装置。通常交通信号灯分为红黄绿三种指示状态，车辆行人遵循绿灯行、红灯停的规则有序通过路口。当前的交通信号灯，不同指示状态之间的切换时间通常都是固定的，如红绿灯交替的时间。上述设置方式虽然简单，但是在实践中却存在明显的不足，例如，十字路口各个方向的车流量在不同的时段可能并不相同，如东西向的车流量大于南北向的车流量，若此时信号灯红绿交替的时间是固定的，显然就会造成某一方向的道路持续拥堵，而另一方向的道路过于通畅，不利于解决城市道路交通拥堵的问题。
技术实现思路
针对实际运用中交通信号灯各指示状态间切换时间固定，不能跟随道路车流量的变化而调节，导致道路拥堵，不利于车辆行人出行这一问题，本专利技术目的一在于提出一种高效的交通信号灯控制系统，其能够根据路口各向道路的车流量大小自动调整交通信号灯各指示状态间的切换间隔时间，进而保证路口的通畅。基于上述高效的交通信号灯控制系统，本申请目的二在于提供一种高效的交通信号灯控制方法，具体方案如下：一种高效的交通信号灯控制系统，包括：交通信号灯，配置为多个且分别朝向路口各向道路或各个车道设置，用于输出通行指示信号；控制装置，配置为用于输出通行控制信号控制各所述交通信号灯的通行指示状态；车流量检测装置，设于路口各向道路或各个车道中，用于检测并输出各向道路或各个车道中待通行车辆的数量值；数据处理装置，配置为与所述车流量检测装置信号连接，接收各向道路或各个车道中待通行车辆的数量值，基于各车辆通过路口所需时长，计算当前可通行与不可通行车道上所有车辆通过路口所需的时间比，基于交通信号灯设定的状态切换周期，为各向道路或各个车道划分通行时长，生成通行时长信号；其中，所述控制装置与所述数据处理装置信号连接，接收并响应于所述通行时长信号，输出所述通行控制信号。通过上述技术方案，可以基于路口各向道路或各个车道上车辆的数量及所需通行的时间，合理调配交通信号灯的指示状态，缩短各向道路或各个车道上待通行车辆的平均等待时长，缓解道路拥堵的问题。进一步的，所述车流量检测装置包括设于各个车道上的图像采集装置或车牌识别装置，以及计数装置；其中，所述图像采集装置或车牌识别装置采集并识别通过各个车道上设定位置的车辆并输出识别信号，所述计数装置接收所述识别信号并基于识别结果对通行的车辆进行计数，输出计数信号。通过上述技术方案，基于道路上设定位置设置的图像采集装置或车牌识别装置，可以对各个车道上通行的车辆数量进行计数，简单有效，准确度高。进一步的，所述车流量检测装置包括：车辆识别计数装置，设于所述交通信号灯所在路口各向道路的入口位置，用于识别进入到各向道路待通过路口的车辆总数，输出计数信号；车辆分流预估装置，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储进入到各向道路中的车辆后期分流到各个车道的比例数据，所述处理器接收所述计数信号，基于所述比例数据计算生成设定时间内交通信号灯所在路口各个车道所含车辆的数量值。通过上述技术方案，无需在各个车道中单独设置图像采集装置或车牌识别装置，只需要检测得到进入到某一道路的车辆总数便可以根据历史数据得到车辆最终进入到各个车道的数量，进而得到各个车道所需的通行时长，便于控制装置输出准确的通行控制信号。进一步的，所述车流量检测装置还包括：设置于与交通信号灯所在路口相关联道路路口处的车辆识别计数装置，用于检测通过道路设定位置的车辆；以及车辆分流预估装置；所述车辆识别计数装置用于识别进入各关联道路路口的车辆并对其进行计数，输出计数信号；所述车辆分流预估装置基于设定算法以及计数信号，输出交通信号灯所在路口各向道路或各个车道中待通行车辆的数量值。通过上述技术方案，可以将多个道路路口与交通信号灯所在路口相关联，通过大数据分析生成得到将要通过交通信号灯所在路口的待通行车辆数量，上述方案可以减少各个路口车辆识别装置的数量，预估出交通信号灯所在路口各向道路或各个车道待通行车辆数量，有利于路口的控制分流。进一步的，所述数据处理装置包括：通信模块，配置为与所述车流量检测装置、控制装置以及外部控制终端信号连接，用于接收车流量检测装置输出的数量值以及外部控制终端输入的控制指令，输出所述通行时长信号；存储模块，配置为用于存储路口不同时段各向道路或各个车道中车辆平均通行时长，以及交通信号灯状态切换周期时长；乘法器模块，配置为与所述存储模块以及通信模块数据连接，接收所述数量值以及平均通行时长，计算当前各个车道中所有车辆通过路口所需的时长；数据生成模块，配置为计算各向道路或各个车道中所有车辆通过路口所需时长的时长比例值，基于所述时长比例值及切换周期时长，生成各向道路或各个车道的通行时长，输出所述通行时长信号。通过上述技术方案，可以根据当前各向道路或各个车道中车辆所需通行时长的占比以切换周期时长为基础划分通行时长，让各个车道的通行时长能够根据道路上实际的车辆数量进行调整，减小路口车辆拥堵的概率。进一步的，所述控制装置包括与所述交通信号灯控制连接的控制模块、近程通信模块以及远程通信模块；所述近程通信模块与所数据处理装置信号连接，接收数据处理装置生成的通行时长信号并输出至所述控制模块；所述远程通信模块配置为与外部控制终端通信连接，接收所述外部控制终端输出的控制指令并输出至所述控制模块。通过上述技术方案，可以实现交通信号灯的现场控制，也能够实现交通信号灯的远程控制，便于控制人员根据现场的交通通行情况调整交通信号灯的状态切换时间，减小路口拥堵的概率。基于上述交通信号灯控制系统，本申请还提出了一种高效的交通信号灯控制方法，包括：检测或计算生成交通信号灯所在路口各向道路或各个车道中待通行的车辆数量；设定交通信号灯指示状态切换周期时长；计算各向道路或各个车道中待通行车辆完成通行所需的时长，并基于计算结果生成各向道路或各个车道中车辆完成通行所需时间的时长比例值；基于所述切换周期时长及所述时长比例值为各向道路或各个车道划分不同的通行时长；基于上述通行时长控制交通信号灯输出相应的指示状态。通过上述技术方案，可以根据当前路口各向道路或各个车道中待通行的车辆数及所需的通行时长，为各个车道划分不同的通行时长，车辆数量较多的车道可以获得较长的通行时长，由此可以减小路口发生拥堵的概率。进一步的，所述检测或计算生成交通信号灯所在路口各向道路或各个车道中待通行的车辆数量，包括：选定与交通信号灯所在路口相关联的道路路口；基于历史通行数据，生成并存储自各关联道路路口分流到交通信号灯所在路口的车辆比例数据；检测各关联道路路口驶入的车辆数量，基于所述比例数据计算生成交通信号灯所在路口待通行的车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的交通信号灯(100)控制系统，包括：/n交通信号灯(100)，配置为多个且分别朝向路口各向道路或各个车道设置，用于输出通行指示信号；/n控制装置(200)，配置为用于输出通行控制信号控制各所述交通信号灯(100)的通行指示状态；/n车流量检测装置(300)，设于路口各向道路或各个车道中，用于检测并输出各向道路或各个车道中待通行车辆的数量值；/n数据处理装置(400)，配置为与所述车流量检测装置(300)信号连接，接收各向道路或各个车道中待通行车辆的数量值，基于各车辆通过路口所需时长，计算当前可通行与不可通行车道上所有车辆通过路口所需的时间比，基于交通信号灯(100)设定的状态切换周期，为各向道路或各个车道划分通行时长，生成通行时长信号；/n其中，所述控制装置(200)与所述数据处理装置(400)信号连接，接收并响应于所述通行时长信号，输出所述通行控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效的交通信号灯(100)控制系统，包括：
交通信号灯(100)，配置为多个且分别朝向路口各向道路或各个车道设置，用于输出通行指示信号；
控制装置(200)，配置为用于输出通行控制信号控制各所述交通信号灯(100)的通行指示状态；
车流量检测装置(300)，设于路口各向道路或各个车道中，用于检测并输出各向道路或各个车道中待通行车辆的数量值；
数据处理装置(400)，配置为与所述车流量检测装置(300)信号连接，接收各向道路或各个车道中待通行车辆的数量值，基于各车辆通过路口所需时长，计算当前可通行与不可通行车道上所有车辆通过路口所需的时间比，基于交通信号灯(100)设定的状态切换周期，为各向道路或各个车道划分通行时长，生成通行时长信号；
其中，所述控制装置(200)与所述数据处理装置(400)信号连接，接收并响应于所述通行时长信号，输出所述通行控制信号。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车流量检测装置(300)包括设于各个车道上的图像采集装置(310)或车牌识别装置，以及计数装置(311)；
其中，所述图像采集装置(310)或车牌识别装置采集并识别通过各个车道上设定位置的车辆并输出识别信号，所述计数装置(311)接收所述识别信号并基于识别结果对通行的车辆进行计数，输出计数信号。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车流量检测装置(300)包括：
车辆识别计数装置(320)，设于所述交通信号灯(100)所在路口各向道路的入口位置，用于识别进入到各向道路待通过路口的车辆总数，输出计数信号；
车辆分流预估装置(321)，包括存储器(3210)以及处理器(3211)，所述存储器(3210)用于存储进入到各向道路中的车辆后期分流到各个车道的比例数据，所述处理器(3211)接收所述计数信号，基于所述比例数据计算生成设定时间内交通信号灯(100)所在路口各个车道所含车辆的数量值。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车流量检测装置(300)还包括：设置于与交通信号灯(100)所在路口相关联道路路口处的车辆识别计数装置(320)，用于检测通过道路设定位置的车辆；以及车辆分流预估装置(321)；
所述车辆识别计数装置(320)用于识别进入各关联道路路口的车辆并对其进行计数，输出计数信号；
所述车辆分流预估装置(321)基于设定算法以及计数信号，输出交通信号灯(100)所在路口各向道路或各个车道中待通行车辆的数量值。


5.根据权利要求2-4中任意一项所述的系统，其特征在于，所述数据处理装置(400)包括：
通信模块(410)，配置为与所述车流量检测装置(300)、控制装置(200)以及外部控制终端(414)信号连接，用于接收车流量检测装置(300)输出的数量值以及外部控制终端(414)输入的控制指令，输出所述通行时长信号；
存储模块(411)，配置为用于存储路口不同时段各...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林建，
申请(专利权)人：上海慈航建设发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31