一种全程独立相位绿波交通流诱导控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种全程独立相位绿波交通流诱导控制方法及系统，属于交通信号控制技术领域。在道路沿线设置车辆感应器和波带信号指示灯，路口设置并道诱导流水信号指示灯和缓冲黄波段信号灯，采用无线方式传输交通流信号和绿波带控制信号，车流脉冲信号送入计算机处理并对车流预编队，然后发射预编队信号指令，周期性点亮道路沿线波带信号指示灯，形成移动绿波带，引导车辆行驶并编队车流，再与路口信号灯相互配合，实现车流全程独立相位绿波诱导控制。系统包括交通流信号采集和车流信号处理与控制装置、路口信号灯及其控制柜，道路沿线有车辆感应器和波带信号指示灯，感应器和指示灯与信号处理及控制装置无线连接。具有可实现车辆的相位差异独立绿波带诱导、提高路口通行效率等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种全程独立相位绿波交通流诱导控制方法及系统，属于交通信号控制

技术介绍
随着城市的不断发展，车辆的不断增多，交通拥堵已成为现代社会最令人头痛的一件事，交通管理工作越来越受到关注，城市道路道路网络基本上由路段和交叉口组成，相对于道路路段而言，交叉口对城市道路的通行能力影响更大，是城市交通流的瓶颈，信号交叉口则是城市路网较为关键的一环。现有城市道路交叉口信号控制周期大多采用历史数据作为依据，这种历史性的统计数据无法反应动态实时的交通流状态，不能切实有效地解决实际出现的问题。目前，交通控制是通过路口的红绿信号灯来实现的。“红灯停、绿灯行”是我们所遵循的最基本的交通法规。随着车辆的不断增多，交通拥堵已成为现代社会最令人头痛的一件事。为解决这个难题，具体实施时，考虑的方式有以下几种(I)信号联锁控制将一条线路上所有的信号连接起来，实现一条线路上所有的信号联锁控制。该方式一个信号只与它相邻的信号发生联锁，信号传输的距离较短，但对网络的要求不高，可以直接用双绞线作为传输介质，造价小，而且施工也比较方便。(2)延时τ的实现为满足延时的要求，每个路口都设置一个延时器，该延时器可以是一个具有延时功能的接口，各路口应该延时的值τ事先计算好后存储在延时器中。当信号显示由红灯转换成绿灯时，立即启动延时器开始计时，当计数时间到达τ值时，即通过电缆向下一个路口发出信号转换脉冲，下一路的信号机接收到转换脉冲后，立即由红灯改点绿灯，一旦绿灯点亮，该路口信号机又立即启动本路口的延时器计时，然后再向下一个路口发出转换信号，以此类推，点亮灯信号得到不断传递。(3) “绿波带”控制技术“绿波带”控制的本质是对绿波带上的各路口红绿灯的转换进行严格的时间控制，从而使机动车能一路绿灯。“绿波带”就是在一个区域或一条道路上实行指挥一致的信号灯控制，线控范围内的信号灯全部纳入交通计算机控制系统，使用先进的交通算法，根据车流量科学合理地指挥交通，如遇第一个绿灯，司机按一定速度行驶，则所遇到的所有信号灯全是绿灯，整个范围内全是畅通无阻，从被控制的主干道路各交叉口的灯色来看，绿灯就像波浪一样向前行而形成绿波，这种交通信号协调控制方式称为“绿波带”控制。上述各方案中，所有的交通压力都集中在路口，很容易导致控制的失效。即使是最先进的绿波信号控制方式，理想情况下汽车通过路口时会出现一路绿灯，但也有可能会出现一路红灯，而且相关联路口之间的关系极为复杂，任一个小的影响(例如行人横穿马路)都会造成绿波信号控制的混乱。因此，需要通过智能动态交通信号控制方式，实现大部分汽车通过路口时遇到绿灯，提高道路通行能力。专利技术专利“绿波带显示交通流信号控制装置(200910094194. 5)”提出了一种绿波带交通流信号控制系统，但该方案存在以下问题，无法解决交叉路口在车流密集条件下的交通冲突(1)没有设置黄波段，导致车辆进入交叉路口后，两列相向而行的绿波段车流在路口会发生冲突，需设置缓冲黄波段信号灯，使得交叉路口存在一个避让空间，避免发生交通冲关;(2)交叉路口未设置绿波信号灯，会使得车流在左转并道时，无法准确判断加速并道的最佳时机，导致交叉路口出现延时，甚至混乱。需在交叉路口路面设置并道信号诱导流水信号灯，提示车流加速并道，提高路口通行能力；(3)无法提高多车道车流的通行效率，特别是多车道在交叉路口时，存在相位差和提前并道的问题。如，左转向的车流要比直行的车流超前一个相位，才不会压制直行车流。因此， 需要对每一个车道提供独立的绿波流水信号灯，以实现相位差异，实现独立诱导，提高路口通行效率；(4)采用有线信号传输，在某些地方不适用，也不方便，采用无线传输适用性更强。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种全程独立相位绿波诱导信号灯控制方法及系统，通过在道路沿线间隔设置独立的绿波流水信号灯，在交叉路口设置缓冲黄波段信号灯和并道信号诱导流水信号灯，采用无线信号传输，解决交叉路口车流冲突、混乱、通行效率不高和信号传输不便等问题，使车辆根据自身情况调整车速，编队通过路口，提高道路通行能力。本专利技术的技术方案是全程独立相位绿波交通流诱导控制方法，通过交通流信号的采集与处理、车流绿波信号和交叉路口信号灯的控制，实现车辆流的诱导与顺畅通行；在每条单行道路沿线隔离栏或路面上等距设置多对车辆信息感应器和多个波带信号指示灯， 在交叉路口路面车道引线处设置并道诱导流水信号指示灯，在交叉路口中部设置缓冲黄波段信号灯形成相向车流冲突避让空间；采用无线发射与接收方式传输交通流信号和绿波带控制信号，每个车辆信息感应器均带信号发射装置、每个波带信号指示灯均带信号接收装置，通过信号处理与控制装置无线接收来自于车辆信息感应器的车流脉冲信号，送入计算机进行信息数据处理并对车流进行预编队，再由信号处理与控制台发射预编队脉冲信号指令，由波带信号指示灯的信号接收装置根据指令信号周期性点亮道路沿线的波带信号指示灯，通过周期变化的波带信号指示灯形成沿道路前行方向移动的绿波带，引导车辆的行驶并将连续车流变为编队车流，再与交叉路口的信号灯控制相互配合，实现车流的全程独立相位绿波诱导控制。信号处理与控制装置的数据处理计算机同时通过无线网络与其它路口的数据处理计算机连接，获取其它路口的车流信息，进行绿波带优化协调控制。所述控制道路绿波带周期和交叉路口的信号灯周期同步，驾驶员随绿波带运动通过绿灯亮的路口，各路口之间的通过顺序由计算机绿波控制程序根据车流情况自动协调， 绿波带的运动可为匀速或变速。通过各个绿波带的运动引导，使连续车流变为编队车流；若车队受到扰动，可通过变速绿波带的运动引导进入绿波带的车队分离或组合，以最佳的效率通过路口。预编队车辆的长度根据路段的交通流量和路段的长度确定，预编队周期根据预编队长度确定。所述车流的编队遵循对称性原则、匀速性原则和左转编队优先原则，两组迎面相向的预编队领头车辆在交叉路口中心处交汇错车，车辆保持匀速通过路口，左行车辆编队处于绿波段中最前端且可占据直行车道前端(防止直行编队和左转编队发生干涉)，右转编队处于绿波段中任意位置并根据道路通行状况择时通行；即，相位的设置必须是左转相位提前于直行相位，而右转不设置相位。所述交通流信号和道路沿途波带控制信号的传输与处理，是由信号处理与控制台无线接收来自于车辆信息感应器的车流脉冲信号，经转化为数据信息后送入计算机进行数据信息处理，利用计算机中预设的预编队协调程序，根据车流情况对车流实时进行波动分段，确定出预编队的绿波带数据信息，再将其转换为预编队指令脉冲信号并进行无线发射， 由波带信号指示灯的信号接收装置根据接收到的指令信号、周期性地点亮道路沿线的波带信号指示灯，形成沿道路前行方向移动的绿波带、红波带和黄波带。所述在交叉路口路面车道引线处设置并道诱导流水信号指示灯，是在交叉路口路面的左转引导线、直行引导线和右转引导线上分别设置并道诱导流水信号灯组，每个并道诱导流水信号灯内置红、绿、蓝三色灯，根据程序依次点亮，构成流动的红、绿、蓝三段信号指示灯流(信号灯流流动的速度由程序指令决定)，车辆到达路口车道弓I线处时根据路面左转引导线、直行引导线、右转引导线和相应的并道诱导流水信号灯的指示，进入相应的车道而形成直行、左转、右转三列编队，分别沿左转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蜀乔，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：