[发明专利]一种交通自适应控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及交通信号控制领域，尤其涉及一种交通自适应控制方法和装置。

背景技术

城市交通自适应控制系统已经越来越多的被引入中国城市信号灯控制系统中，其中英国的SCOOT和澳大利亚的SCATS系统是较为成熟的技术。然而该系统目前存在两个重要问题：相位差实时优化能力差和备选方案固化，限制了该自适应控制系统应用在干线绿波协调控制中。有学者提出了一些的解决方案。

一种较为简单的实现方法是发布信息指导驾驶员的驾驶行为，当检测到车辆能够以当前车速通过下游交叉路口时，向驾驶员推荐一个稳定的行驶车速；当检测到车辆无法以当前车速通过时，给出一个减速建议，使车辆在下游交叉口能够尽量减少停车等待时间，从而降低油耗。这种绿波控制方法把控制对象从信号灯组转移到车辆驾驶员，避免了对信号灯组的复杂优化计算，能够形成一定的绿波效果，减少了车辆的停车次数，但是却没有提高道路的通行能力，并且以驾驶员为控制对象的控制策略的控制效果无法保证，因为驾驶员可以选择忽略信息公告栏上发布的行驶建议。

大部分以信号灯组为控制目标的控制策略仍然以经典的数解法和图解法为基础，需要确定绿波带内各路口的公共周期，各个路口以此公共周期运行。该方法能够简化绿波方向相位差的设计，但是由于各路口车流量特性不一致，会造成某些绿灯时间的浪费，不利于提高路口的所有进口方向车辆的整体通行能力。以整条绿波带为研究目标的绿波控制通常需要各个路口和中央控制机相互通信，并最终将配置参数回传给信号灯组，整个过程需要在中央控制机和各路口控制机间传送大量的数据，并且以原始数据为基础的整体优化方法计算量大，不利于实现实时的绿波控制。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种交通自适应控制方法和装置，当路面交通饱和度在0.6~0.9时，通过调节信号灯的绿灯开启时刻和绿灯时长，使得尽量多的车辆能够不停车的通过绿波带的多个信号灯路口。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种交通自适应控制方法，用于控制一绿波带内的多个交通信号灯，所述交通自适应控制方法包括：

采集与当前路口绿波方向第一直行相位的交通状况对应的第一类交通状况参数；

采集与上游路口绿波方向所述第一直行相位的交通状况对应的第二类交通状况参数；

根据所述第一类交通状况参数和所述第二类交通状况参数，确定当前路口所述第一直行相位的第一绿灯开启时刻；

根据所述第一类交通状况参数和所述第二类交通状况参数，确定当前路口所述第一直行相位对应的第一绿灯时长；

在所述第一绿灯开启时刻开启当前路口所述第一直行相位的绿灯，且控制绿灯时长为所述第一绿灯时长。

上述的交通自适应控制方法，其中，所述第一类交通状况参数包括：车流量参数和占有率参数；

所述第二类交通状况参数包括：在绿波方向第一直行相位上对应的绿灯开启时刻、绿灯时长以及车辆排队长度。

上述的交通自适应控制方法，其中，所述车流量参数具体为车流量和对应的道路通行能力的比值。

上述的交通自适应控制方法，其中，所述根据所述第一类交通状况参数和所述第二类交通状况参数，确定当前路口所述第一直行相位的第一绿灯开启时刻具体包括：

根据所述第一类交通状况参数和所述第二类交通状况参数计算得到一相位差；所述相位差为当前路口与上游路口在绿波方向第一直行相位上绿灯开启时刻的时间差；

当前路口在第一时刻与上游路口在绿波方向直行相位上绿灯开启时刻的时间差达到所述相位差时，确定第一时刻为当前路口第一直行相位的第一绿灯开启时刻。

上述的交通自适应控制方法，其中，所述根据所述第一类交通状况参数和所述第二类交通状况参数，确定当前路口所述第一直行相位的第一绿灯开启时刻具体还包括：

根据所述当前路口的第一类交通状况参数确定一修正相位差；

所述当前路口在第一时刻与上游路口在绿波方向直行相位上绿灯开启时刻的时间差达到所述相位差时，确定第一时刻为当前路口第一直行相位的第一绿灯开启时刻具体为在当前路口与上游路口在绿波方向直行相位上绿灯开启时刻的时间差达到目标相位差的第一时刻，确定所述第一时刻为所述第一直行相位的第一绿灯开启时刻；所述目标相位差为所述相位差与所述修正相位差之和。

上述的交通自适应控制方法，其中，所述相位差ΔΦ为：