[发明专利]一种动态道路交通信号控制系统与方法

权利要求书

1.一种动态道路交通信号控制系统的控制方法，采用的控制系统包括信号接受及处理电路(9)和信号灯控制及能源电路(10)；所述信号接受及处理电路(9)包括滤波电容C1、检测模块SIP4、引脚扩展及中继模块和52单片机U1；滤波电容C1并联于向检测模块SIP4、引脚扩展及中继模块和52单片机U1供电的直流稳压电源的两端；检测模块SIP4的SDA、SCl引脚分别与52单片机U1的P2B1和P2B2管脚连接，实现检测信号的输出和控制信号的输入；引脚扩展及中继模块的SER、RCLK和SCl引脚分别与52单片机U1的P3B4、P3B5和P3B6管脚连接；所述信号灯控制及能源电路(10)包括多条信号灯支路，每条信号灯支路的限流电阻R一端与电源VCC连接，另一端与发光LED(6)正极端连接，发光LED(6)负极端与N沟道增强型MOS管Q的漏极d连接；N沟道增强型MOS管Q的源极s接地，栅极g接信号接受及处理电路(9)中引脚扩展及中继模块的QA引脚；各条信号灯支路中的发光LED(6)安装于埋地信号灯内，多个埋地信号灯埋设于各条车道线上；每个埋地信号灯的来向侧和去向侧各设一个仅单向来车可见的发光LED(6)；所述埋地信号灯下部设有预埋件(1)，预埋件(1)底端埋设于地面内，顶端设有灯座(5)，灯座(5)上设有两个发光LED(6)，两个发光LED(6)之间设有用于隔光的梯形台(11)；灯座(5)顶部设有盖板(2)，盖板(2)在对应于发光LED(6)的位置设置有透明窗(4)；所述梯形台(11)两侧面均设有反光面板(7)；所述盖板(2)、灯座(5)和预埋件(1)通过固定螺丝(3)固定连接；其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：实时检测车流量信息，计算拥堵比R：

计算单向车道的拥堵系数为C：

C＝k₁p+k₂q

其中，k₁、k₂为权重系数；p为当前路段车道占有率，q为当前路段速度利用率，且

v为当前路段车辆平均行驶速度，V为当前路段车辆限速；则拥堵比R为：

其中，C₁为某向车道拥堵系数，C₂为其对向车道拥堵系数；

步骤2：根据拥堵比R进行判断：若拥堵比R超过比预设值，则跳至步骤5，否则进入步骤3；

步骤3：判断是否已经变更车道；是则跳至步骤5；否则进入步骤4；

步骤4：保持车道不变，车道变更结束；

步骤5：准备进入车道变更状态：获取待变更车道前方路口红绿灯信息，判断当前红绿灯是否处于红灯或黄灯阶段；若是，则跳至步骤7，否则进入步骤6；

步骤6：等待红绿灯进入红灯阶段后，跳至步骤5；

步骤7：等待红绿灯进入绿灯阶段后，控制待变更车道当前车行方向右侧车道线上的地埋信号灯的当前来车侧发光LED进入黄灯警告阶段；

步骤8：判定当前红绿灯是否为进入绿灯阶段瞬间，且待变更车道的待转区是否未检测到有车；若是，则跳至步骤10，否则进入步骤9；

步骤9：控制黄灯警告阶段至少保持至下一次红绿灯的绿灯阶段到来瞬间，然后跳至步骤8；

步骤10：控制上述进入黄灯警告阶段的发光LED变为红灯，并控制待变更车道另一侧车道线上的地埋信号灯的当前来车侧发光LED变为绿灯，车道变更完成。