实时自适应交通信号倒计时显示控制方法技术

本发明专利技术涉及一种实时自适应交通信号倒计时显示控制方法。在实时自适应交通信号控制基础上，将每个实时显示的绿灯阶段分为绿灯可调段和辅助性的固定绿灯段，将每个实时显示的红灯阶段分为红灯可调段和辅助性的固定红灯段，用于路口交通信号机对信号灯和信号倒计时器的控制。本发明专利技术交通信号倒计时显示控制方法可以跟踪运行周期内灯色阶段时长变化，并具备相应的调节功能，可以合理显示交通信号等待和通行剩余时间长度。本发明专利技术可以在现有交通信号倒计时器基础上进行升级改造，可以满足实时自适应交通信号控制系统在实时自适应控制方式下以及系统降级后的定配时控制方式下的使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交通信号倒计时器的实时显示控制方法， 能够在先进的实时自适应交通信号控制方式下，使交通信号倒计时器科学、合 理的显示交通信号等待和通行剩余时间长度。二
技术介绍
目前，国内城市交通信号倒计时器主要用于定配时交通信 号控制方式。由于定配时交通信号机不管路口通行车辆多少，在一个阶段内输 出的信号灯色时长是固定不变的，因而倒计时器能够配合对应的信号灯全程同 步跟踪显示，为到达路口的车辆，行人提供具体确切的等待和通行剩余时间长 度，受到普遍欢迎。随着城市机动车辆的不断增加，交通拥堵问题日益严重，针对定配时交通 控制方式配时不够灵活的缺点，感应控制方式和自适应控制方式开始进入市场。 其中自适应控制方式是比感应控制更高级的一种控制方式。感应控制往往是对 单路口而言的，其主要特征是某相位的绿灯时间根据车流量的变化而变化。 而自适应控制通常把城市交通网络看作一个不确定系统，系统能够通过连续测 量该不确定性系统的状态，如车流量、停车次数、延误时间、排队长度等特征， 逐渐了解和掌握对象，在此基础上改变系统的可调参数或更换配时方案或产生 一个新的配时方案，从而保证不论环境如何变化，均可使控制效果达到最优或 次最优。自适应控制方法通常包括两类:一是方案选择式系统，根据不同的交通流， 事先配置各种配时方案，储存在中心计算机内，系统运行时按实时采集的交通 量数据，选取最适用的配时方案，实施信号控制。由于选取的配时方案明确并 且是可以预知的，因此方案选择式系统可以选择通讯式倒计时器与之配套使用。二是在线生成式，即实时自适应控制方式，即通过车辆检测器，实时采集 交通量数据，在线求解最佳信号配时方案，并且根据当前信号配时方案进行适当幅度的优化调整，实时计算并生成下个周期路口新的信号配时方案，但此新 信号配时方案仅为下周期使用的预测方案，在下周期执行时，依然会根据实时 交通流变化实时变动。在实时自适应控制系统下，每过几个周期就根据系统的计算结果对区域内所有路口的周期长度进行一次调整，即周期调整；每个周期 都根据系统的计算结果对每个路口不同灯组的绿灯时间进行分配调整，即绿信 比调整；每个周期都根据系统的计算结果对每个路口的周期开始时间进行调整， 即相位差调整。周期、绿信比和相位差调整是互相影响和制约的，集中反映在 绿信比的调整上，集中反映在每个路口交通信号放行周期内所有绿灯和红灯阶 段放行时间的不断调整，造成绿灯或红灯开启时无法获知真实的放行时间。在实时自适应交通信号控制方式下，其调整变化的依据来自两个方面一 是根据车流量的变化而变化路口一个方向通行车辆较多时，放行绿灯时间会 自动加大， 一个方向通行车辆较少时，放行绿灯时间会自动縮短；二是周期和 相位差的调整也会引起灯色阶段时长的变化，这主要是因为实时自适应交通信 号控制一般为区域控制，区域控制整体效益大于单个路口，这也是自适应控制 方式比感应控制方式先进的主要之处。鉴于上述情况，定配时交通信号倒计时器不具备自适应调整功能，无法跟 踪实时自适应交通信号控制系统对正在正执行灯色阶段时间的变化。因此，原 来的定配时倒计时器在城市交通控制系统升级为实时自适应交通信号控制技术 后均被停用。普遍采用信号灯"绿闪3秒+黄灯3秒"的方法对交通信号灯色转换 进行提示。为解决倒计时器与实时自适应交通信号控制系统的配套显示问题，国内也 出现了一些相关接近，具有自身特点的方法和技术。中国专利技术专利ZL 2006 1 0039226.8 (授权公告号CN 100385474C)提出了一种交通信号倒计时显示的控 制方法，在交通信号机相位时间的后期预先设置一时间段，当相位时间执行至 该时间段的起始点时，交通信号机开始计算车辆流量信息，如果检测到有车流， 则交通信号机在上述的时间段中增加一段时间，如果未检测到车流，则交通信 号机在上述的时间段中减少一段时间，然后，交通信号机通过计算改变向倒计 时屏输送显示数据信息的频率，从而改变倒计时屏幕每秒显示时间的长短，实现了倒计时器显示与信号灯显示时间一致。其特点是1、在交通信号机相位时 间的后期预先设置一时间段，时间段长度是可变的；2、数据显示的频率是可变 的。其不足之处在于1、在显示数字相同情况下，给通行者表达的真实时间是 不确定的；2、本方案为感应控制方式下倒计时器显示控制的方法，针对实时自 适应交通信号控制方式下的周期调整和相位差调整引起的灯色阶段时长变化无 能为力。中国专利技术专利ZL 2007 1 0020780.6 (授权公告号CN 100504956C)提 出了一种交通信号灯倒计时显示的控制方法，利用车辆检测器检测车辆流量， 当信号机停止车流量检测后，确定通行者或者禁行者的终止点，在终止点前预 设一段时间为倒计时时间，用与黄灯结合成一体的复合信号灯来显示数据。其不足之处在于倒计时器仅能对一种灯色阶段后期的部分放行时间进行显示， 不能够显示灯色阶段从开启到结束的全过程。现有的交通信号控制系统倒计时显示方法，在合理跟踪和表达实时自适应 交通信号控制系统对信号灯控制的特征上皆存有局限性和缺陷，不具备自适应 调节功能，到目前，还没有一种倒计时器与实时自适应交通信号控制系统配套 的方法被普遍认同，广泛采用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术不足，提出一种实时自适应交通信号倒计时显示控制 方法，能够使倒计时器科学、合理地显示交通信号等待和通行剩余时间长度， 可以跟踪运行周期灯色运行时长变化，并且具备相应的调节功能。本专利技术所采用的技术方案一种，在实时自适应交通信号控 制系统基础上，通过交通信号机对信号灯和倒计时器的显示进行控制，其一， 将每个实时显示的绿灯阶段(G)分为一个绿灯可调段(Ga)和一个辅助性的固 定绿灯段(Gf);将每个实时显示的红灯阶段(R)分为一个红灯可调段(Ra) 和一个辅助性的固定红灯段(Rf) ，其二，对正在执行的绿灯阶段或红灯阶段，倒计时器首先显示灯色放行时 长的预测值，并在此基础上递减显示；其三，倒计时器在显示过程中，根据接收到的交通信号机发出的信号(Gs 或Rs)对显示数据进行调节(1)如果当前灯色放行时长大于预测值，则倒计 时器在显示固定绿灯段(Gf)或固定红灯段(Rf)前将会暂停数据递减，等待 一段时间以补足缺少时长，然后显示固定绿灯段(Gf)或固定红灯段(Rf)时 长并递减至零，(2)如果当前灯色放行时长等于预测值，则倒计时器直接显示 预测值时长并递减至零，(3)如果当前灯色放行时长小于预测值，倒计时器则 在显示固定绿灯段(Gf)或固定红灯段(Rf)之前减去预测值多余时长，然后 显示辅助性的固定绿灯段(Gf)或固定红灯段(Rf)时长并递减至零。所述的，倒计时器对正在执行的 绿灯或红灯阶段的显示过程分三个阶段完成第一阶段在灯色开启时首先显示预测值时长，并在此基础上递减； 第二阶段根据收到交通信号机发出的转换信号，对显示数据进行调节； 第三阶段是进入辅助性的固定绿灯段(Gf)或固定红灯段(Rf)显示。 所述的，其中辅助性的固定绿灯 段(Gf)和固定红灯段(Rf)是一个固定不变的常值，其数值根据路口交通需 求设定。所述的，本次显示灯色放行时长 的预测值，为近2 5个周期本灯色阶段时长的平均值。所述的，本次显示灯色放行时长 的预本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时自适应交通信号倒计时显示控制方法，在实时自适应交通信号控制系统基础上，通过交通信号机对信号灯和倒计时器的显示进行控制，其特征是：其一，将每个实时显示的绿灯阶段（Ｇ）分为一个绿灯可调段（Ｇａ）和一个辅助性的固定绿灯段（Ｇｆ）；将每个实时显示的红灯阶段（Ｒ）分为一个红灯可调段（Ｒａ）和一个辅助性的固定红灯段（Ｒｆ）；　其二，对正在执行的绿灯阶段或红灯阶段，倒计时器首先显示灯色放行时长的预测值，并在此基础上递减显示；　其三，倒计时器在显示过程中，根据交通信号机发 出的信号（Ｇｓ或Ｒｓ）对显示数据进行调节：（１）如果当前灯色放行时长大于预测值，则倒计时器在显示固定绿灯段（Ｇｆ）或固定红灯段（Ｒｆ）前将会暂停数据递减，等待一段时间以补足缺少时长，然后显示固定绿灯段（Ｇｆ）或固定红灯段（Ｒｆ）时长并递减至零，（２）如果当前灯色放行时长等于预测值，则倒计时器直接显示预测值时长并递减至零，（３）如果当前灯色放行时长小于预测值，倒计时器则在显示固定绿灯段（Ｇｆ）或固定红灯段（Ｒｆ）之前减去预测值多余时长，然后显示辅助性的固定绿灯段（Ｇｆ）或固定红灯段（Ｒｆ）时长并递减至零。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢海，张同太，
申请(专利权)人：卢海，张同太，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]