[发明专利]一种自适应路口交通信号灯的交通控制方法及装置

权利要求书

1.一种自适应路口交通信号灯的交通控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：实时接收当前路口和相邻的下一路口上各车道上的车辆数量；

步骤2：依据各车道上的车辆数量，计算当前路口上每个车道的通行系数，依据各车道的通行系数大小并结合相位冲突原则，确定当前路口相位通行顺序；

步骤3：依据放行相位上车道的车辆数量和下一路口对应车道的车辆数量，确定每个车道所在相位的绿灯时间，按照相位通行顺序，依次确定各组合相位的绿灯时间，实施交通控制；

其中，当前路口上各车道的通行系数为p：p＝N×((1-o)+e)；N表示当前路口上车道的排队车辆数量，o表示与当前路口车道相邻的下一路口上同性车道的车道占有率，e表示车道绿波带系数；

N_X表示与当前路口车道相邻的下一路口上同性车道上的车辆数量，d表示车辆的平均长度，g表示车辆间的平均车距，L表示车道长度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车道绿灯时间为t：

t＝t_SULT+N_T×H

其中，t_SULT表示从红灯变成绿灯之后，车辆启动所延误的时间，H表示饱和车头时距，是指车辆在饱和交通状态下，车辆经过车辆自身长度和车辆间隔距离时所需的时间；

N_T表示当前车道对应的相位在绿灯时间内的计划放行的车辆数量，N_T＝min(m_que+m_arr,m_acc)；

m_que表示当前车道的排队车辆数量，m_arr表示当前车道绿灯期间可能到达的车辆，依据上一周期的车辆到达数量进行估计，m_acc表示下一路口上与当前车道对应的同性车道可接纳的车辆数量，

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述绿灯期间可能到达的车辆m_arr：

其中，t₀为初始绿灯时间，t₀＝t_SULT+N₀×H，N₀为设绿灯期间可能达到的车辆数m_arr＝0时得到的初始放行车辆数量，N₀＝min(m_que,m_acc)；t_red为当前车道前一次红灯时间长度，n表示在当前车道上在前一次红灯时间内到达的车辆数量。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征于，各通行相位的绿灯时间的确定过程如下：

步骤C0：计算所有相位的通行系数，并按照由大到小的顺序进行排序，获得相位排序队列；

步骤C1，依据相位通行顺序，选取通行系数最大的相位作为主相位M，同时，从相位循环队列中，选出与主相位M匹配的两个匹配相位Q1和Q2，得到组合相位(M，Q1)和(M，Q2)；

步骤C2，以匹配相位Q1和Q2中对应车道通行系数较大的相位作为次相位Q，另一个作为备选次相位Q’，计算主相位M和次相位所在的车道绿灯时间之差(T_M-T_Q)，若(T_M-T_Q)小于规定的最小绿灯时间，则进入步骤C2.1，否则进入步骤C2.2；

步骤C2.1，令组合相位绿灯放行时间T等于T_M，相位M与相位Q共同放行时间为T，并将相位M与相位Q移除出排序队列，进入步骤C3；

步骤C2.2，令组合相位绿灯放行时间T等于T_Q，相位M与相位Q共同放行时间为T，进入步骤C2.3；

步骤C2.3，计算备选次相位Q’的绿灯时间T_Q’，将T_M与C2.2中T的差值(T_M-T)和T_Q’做比较，取较大值max((T_M-T)，T_Q’)作为组合相位绿灯放行时间T’，将相位M与相位Q’共同放行T’的时间长度，并将M、Q、Q’移出相位排序队列，进入步骤C3；

步骤C3：判断车道相位排序队列是否为空，若为空，返回步骤C0，重新开始整个循环；若不为空，则重新计算所有相位的通行系数，并对当前相位排序队列中的相位进行重新排序，再返回步骤C1。