[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

说明书

本发明公开了一种自适应路口交通信号灯的交通控制方法及装置，该方法包括以下步骤：步骤1：实时接收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；在过饱和交通状态下能够减缓拥堵的持续堆积，并优先疏散拥堵方向的车流，有效缓解了拥堵的扩大化，并且能够在非饱和状态也能够有效提高绿灯时间利用率。

技术领域

本发明属于交通信号控制领域，特别涉及一种自适应路口交通信号灯的交通控制方法及装置。

背景技术

目前国际上已经研制出的具有良好运行效果的区域交通控制系统很少，包括TRANSYT、SCOOT、SCATS在内，主要集中在英国、美国、澳大利亚等少数发达国家。这些交通控制系统在国外可以取得较好的运行效果，但国内相关交通法规的不完善，城市道路中行人车辆经常处于难以控制的混杂状态，国外的系统不能很好地适应我国城市的交通现状，在国内的实施效果并不完美。

近几十年来，人工智能、最优控制理论等运用到交通区域协调控制中，获得了一定的研究成果。但这类控制方法从理论上来说应用于成熟完善的道路交通系统会有比较好的效果，但对于多数城市的实际路况来说，这些方法使用的控制设施较多，系统参数输入多，实际运用成本过高，而且算法复杂度高，难以实时响应交通流的变化。此类算法在工程实际运用中过于复杂，不能很好地满足实际交通优化控制的工程需要。

在交叉口的交通控制优化中，目前多采用单点优化和干线绿波控制的方式，以上控制方式对某个局部或干线上某个方向上的交通优化有一定效果，但难以提升路网整体的交通效率，尤其对于过饱和交通流量的情况，只考虑了局部的优化可能加剧交通拥堵的情况。

发明内容

本发明提供了一种自适应路口交通信号灯的交通控制方法及装置，其目的在于，克服现有技术中路网整体交通效率不高的问题。

一种自适应路口交通信号灯的交通控制方法，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。

车道指同一方向同性质的车道，若存在多个同性的并行车道时，以多个车道上的车辆数量平均值作为当前车道上的车辆数量，相位指只有一个放行方向的相位，车道和相位是一一对应的，组合相位是单个方向放行的相位组合。

进一步地，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；