[发明专利]基于物联网的干道交通信号绿波带控制系统与控制方法

权利要求书

1.一种基于物联网的干道交通信号绿波带控制系统，其特征在于，所述的系统包括：

信号控制中心服务器，通过所述的物联网从设置于各个路口的道路监控系统获得车辆信息，通过TCP/IP网络从数据库服务器获得车辆信息与流量信息，并根据干道的车辆信息与流量信息产生干道交通信号实时相位信息；

信号控制区域服务器，连接于所述的信号控制中心服务器，用于根据所述的实时相位信息对该信号控制区域服务器连接的信号机前端设备进行协调控制；

信号机前端设备，包含信号机下位机和信号灯，信号机下位机连接所述的信号控制区域服务器，根据信号控制区域服务器的控制指令对路口的信号灯进行实时控制；

信号监控Web服务器，连接所述的信号控制中心服务器和信号控制区域服务器，并通过信号控制中心服务器和信号控制区域服务器来实时监控所有信号机前端设备的运行状态，并能够获得人工干预指令，对各个信号机前端设备进行参数配置和人工干预、优化。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的干道交通信号绿波带控制系统，其特征在于，所述的道路监控系统为高清卡口系统，所述的高清卡口系统包括设置于路口的车辆检测器、摄像机和工控机，所述的车辆检测器和摄像机连接所述的工控机，该工控机通过所述的物联网连接所述的信号控制中心服务器和数据库服务器。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的干道交通信号绿波带控制系统，其特征在于，所述的高清卡口系统为电子警察系统，该电子警察系统还包括设置于路口的线圈，所述的线圈也连接所述的工控机。

4.一种利用权利要求1所述的系统实现基于物联网的干道交通信号绿波带控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

（1）所述的信号控制中心服务器通过从数据库服务器获得的流量信息确定交通信号绿波带控制的方向，并根据该方向上的信号控制路口的先后顺序，将第一组两个连续路口设定为当前控制路口组；

（2）所述的信号控制中心服务器从所述的数据库服务器获得车辆（C₁）经过所述的当前控制路口组的时间信息，并根据以下公式确定车辆通过所述的当前控制路口组的车速VC₁：

VC1=|F(B)|TC1]]>

其中，|F(B)|为所述的当前控制路口组中的两个连续路口的距离，TC₁车辆（C₁）经过两个连续路口的时间差；

（3）所述的信号控制中心服务器根据以下公式计算在所述的当前控制路口组的前一个路口的绿灯相位周期P_G内的所有通过车辆的平均速度

VC‾=Σi=1N|F(B)|TCi/N]]>

其中，N为绿灯相位周期P_G内的所有通过所述的当前控制路口组的车辆的数量；

（4）当所述的绿灯相位周期P_G大于预设的最小绿灯相位周期并小于预设的最大绿灯相位周期时，所述的信号控制中心服务器通过所述的道路监控系统判断，在该绿灯相位周期P_G内，没有车辆通过当前控制路口组的后一个路口的持续时间是否大于预设值，若是，则进入步骤（5），若否，则进入步骤（6）；

（5）所述的信号控制中心服务器根据所述的没有车辆通过当前控制路口组的后一个路口的持续时间重新确定所述的当前控制路口组的前一个路口的绿灯相位周期P_G的时长T_A，并进入步骤（6）；

（6）所述的信号控制中心服务器根据所述的所有通过车辆的平均速度通过以下公式确定当前控制路口组的前一个路口的绿灯起始时间与后一个路口的绿灯起始时间之间的时间差：

|F(B)|VC‾;]]>

并根据该时间差确定当前控制路口组的前一个路口的绿灯起始时间t_A与后一个路口的绿灯起始时间t_B；

（7）所述的信号控制中心服务器根据所述的前一个路口的绿灯起始时间t_A和该路口的绿灯相位周期P_G的时长T_A生成该路口的实时相位，发送至所述的信号控制区域服务器；

（8）所述的信号控制区域服务器根据所述的实时相位控制所述的当前控制路口组的前一个路口对应的信号机前端设备；

（9）所述的信号控制中心服务器将所述的交通信号绿波带控制的方向上下一组两个连续路口设定为当前控制路口组，并返回步骤（2）。