[发明专利]一种交通信号灯控制方法和系统

说明书

本发明实施例公开了一种交通信号灯控制方法和系统。所述方法包括：采集十字路口范围内车辆的状态信息，以及所述车辆进入所述十字路口范围的第一时间和离开所述十字路口范围的第二时间；其中，所述状态信息包括以下信息的至少之一：车辆类型、位置、速度、加速度；针对所述十字路口范围内的交通信号灯的所有执行动作，基于所述车辆的状态信息、所述车辆进入所述十字路口范围的第一时间和离开所述十字路口范围的第二时间确定所述十字路口范围内所有车辆的体验参数之和；选择一个执行动作控制所述交通信号灯的状态，以使所述十字路口范围内所有车辆的体验参数和最大。

技术领域

本发明涉及信号控制技术，具体涉及一种交通信号灯控制方法和系统。

背景技术

对于十字路口的信号灯，通常有红、黄、绿和绿闪四种状态。其中，信号灯处于红和绿状态时为稳定状态，处于黄和绿闪时为过渡状态。目前应用中的交通信号灯的控制采用的是固定周期循环的控制方式，而没有考虑到十字路口的车流情况进行优化和调整，以至于在有些十字路口车流较少时，没有任何车辆行驶却必须在十字路口等红灯结束；或者在某个十字路口车流非常多时，由于绿灯的持续时间固定，导致很多车需要等两个绿灯以上才能通过该十字路口，在这种情况下，会大大降低用户的体验。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种交通信号灯控制方法和系统，能够基于车流量情况实现交通信号灯的控制优化，提升车辆驾驶者的体验。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种交通信号灯控制方法，所述方法包括：

采集十字路口范围内车辆的状态信息，以及所述车辆进入所述十字路口范围的第一时间和离开所述十字路口范围的第二时间；其中，所述状态信息包括以下信息的至少之一：车辆类型、位置、速度、加速度；

针对所述十字路口范围内的交通信号灯的所有执行动作，基于所述车辆的状态信息、所述车辆进入所述十字路口范围的第一时间和离开所述十字路口范围的第二时间确定所述十字路口范围内所有车辆的体验参数之和；

选择一个执行动作控制所述交通信号灯的状态，以使所述十字路口范围内所有车辆的体验参数和最大。

上述方案中，所述所有车辆的体验参数之和设定为目标函数，则所述目标函数满足以下表达式：

其中，γ为常数，γ的取值范围为大于0小于1；f(T_k)表征车辆通过十字路口的体验函数；T表示通过十字路口的时间；a_n表示交通信号灯的执行动作；表示执行动作a_n执行的时间点；Z₀表示在执行动作a_n执行之后、执行动作a_n+1执行之前离开十字路口范围的车辆集合；表示离开十字路口范围的Z_n集合中所有车辆的体验参数之和；其中，X表示所述十字路口的状态；所述十字路口的状态包括车辆类型、车辆的速度信息、车辆的加速度信息、车辆在所述十字路口范围内的持续时间以及交通信号灯的状态。

上述方案中，所述选择一个执行动作控制所述交通信号灯的状态之前，所述方法还包括：

当在预设控制周期内无新车辆进入所述十字路口范围内时，对于所述目标函数，设Q函数为：

其中，所述Q函数表示在所述十字路口状态X下执行控制动作a₀后得到的所述十字路口范围内所有车辆的最大的体验参数之和；

将所述Q函数改写为：

采用估计函数对所述Q函数进行估计，则所述估计函数为：