[发明专利]基于车流的自适应交通灯控系统及方法

说明书

本发明提出一种基于车流的自适应交通灯控系统，包括：等候车流传感器：设置在交通节点的车道出口处，实时监控并统计当前各方向车道上等候的车辆数目，并实时将数据提供给交通服务器；监控车流传感器：设置在各方向车道入口前方，实时监测并统计准备进入个方向车道的车辆数目，并实时将数据提供给交通服务器；智能车道指示灯：设置在交通节点的车道出口处，具体执行交通服务器反馈的车道红绿灯配时方案，设定相应的车道指示灯；交通服务器：与等候车流传感器及监控车流传感器耦合，接收等候车流传感器及监控车流传感器发送的数据，通过基于所述数据计算各个路口指示灯的红绿灯配时方案，并将车道的红绿灯配时方案发送给相应的智能车道指示灯执行。

技术领域

本发明涉及城市交通管理领域，尤其涉及一种基于车流的自适应交通灯控系统及其调度方法。

背景技术

随着城市化的推进及车辆数目的剧烈增长，城市内的车辆与路面的矛盾日益突出。尤其是一二线等大型城市及城市间连接高速公路主干出入口处，在上下班或节假期日期间的高峰期内，拥堵现象十分突出。

过往单纯地扩宽路面只是治标不治本的方法。一方面该方法的成本较高，需要投入大量资金到基础建设中；另一方面，该方法没有充分考虑到时间段对交通流量的影响，针对交通流量的变化调整交通节点各方向的红绿灯配时方案。事实上，对繁忙时间和非繁忙时间分别针对性地设置不同的红绿灯配时方案，对于改善交通流动质量，更好地利用现有运输能力从而提高交通流动的安全性和快速性起到很大的作用。

目前，随着监控技术的发展，交通节点处的车流量数据(例如各方向等候车道中的车量数目以及通行车道中各车的车型、速度及加速度等)都可以实时获取，使得我们有更多手段测量当前时间点各方向上的车流状况。如何利用上述实时数据，调整交通节点处车流量以缓解交通拥堵成为一项有实际需要的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种基于车流的自适应交通灯控系统及其调度方法，通过实时检测当前各方向上的车流量状况，调整交通节点处的红绿灯时长配置方案，能够获得减轻交通节点在高峰期拥堵程度和方便人们出行的效果。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案。

首先，本发明提出一种基于车流的自适应交通灯控系统，设置在交通节点的车道处，包括以下模块：等候车流传感器：设置在交通节点的车道出口处，实时监控并统计当前各方向车道上等候的车辆数目及单位时间内通过该车道的车辆数目，并实时将数据提供给交通服务器；监控车流传感器：设置在各方向车道入口前方，实时监测并统计准备进入个方向车道的车辆数目，并实时将数据提供给交通服务器；智能车道指示灯：设置在交通节点的车道出口处，具体执行交通服务器反馈的车道红绿灯配时方案，设定相应的车道指示灯；交通服务器：与等候车流传感器、监控车流传感器以及邻近交通节点的交通服务器耦合，以接收等候车流传感器及监控车流传感器发送的数据，通过基于所述数据计算各个路口指示灯的红绿灯配时方案，并将车道的红绿灯配时方案发送给相应的智能车道指示灯执行。

在本发明的一个实施例中，所述等候车流传感器和监控车流传感器是交通摄像头。

其次，基于本发明的上述实施例，本发明提出一种调度方法，包括以下步骤：根据交通节点的车道出口处的车道数目，创建对应的车道队列并对各车道队列红绿灯配时初始化；接收等候车流传感器和监控车流传感器实时的发送数据，更新各车道上等候车辆的数目；获取当前各车道的等候车辆数目，若当前车道的等候车辆数目大于预设的车道等候阈值，且单位时间内通过该车道的车辆数目大于车道流通阈值时，交通服务器延长相同方向车道上的通行时间以减轻该方向上的交通压力；调整后的红绿灯配时方案发送到对应的智能车道指示灯。

在本发明的上述实施例中，调整交通节点中的红绿灯配时是以固定的时间段作为调整的基本时间单位。