[发明专利]基于车辆排队长度测算的交通信号灯控制方法及系统

摘要

基于车辆排队长度测算的交通信号灯控制方法及系统，通过建立城市道路组合交通流模型，将车流量信息分为稳定流和组合流，可准确模拟现实车流量信息。通过对道路进行数字化图形的采集，可使数字化图形的原始地图中的像素点作为道路的坐标，设定采样时间间隔，当检测到所述道路上的车辆在道路通行周期内不再前进时，再次在所述采样位置采集所述道路的数字化图形信息，获得拥堵发生的起点位置，根据发生拥堵起点距所述检测点的距离，通过车辆排队长度计算公式可计算出实时车辆排队长度，根据实时车辆排队长度，控制上游路口信号灯的运行状态，从而避免上游路口车辆进入发生拥堵道路造成上游路口交通堵塞。

主权项

基于车辆排队长度测算的交通信号灯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过建立城市道路组合交通流模型来描述道路上车辆的到达特征，计算所述道路上车辆的到达率，所述到达率为单位时间内进入所述道路的车辆数；进一步包括以下步骤：S11：将所述组合交通流分为稳定流和离散流，所述稳定流由上游路口直行车道放行的连续驶入车辆构成，离散流由上游路口左转和右转车道驶入的车辆构成，将上游路口直行车道开始放行的时间设为周期开始时间，所述道路上车辆的到达率为：$\stackrel{\‾}{\mathrm{\λ}}=\frac{g_1}{c_1}({\mathrm{\λ}}_1-{\mathrm{\λ}}_2)+{\mathrm{\λ}}_2$其中，λ₁为稳定流的到达率，λ₂为离散流的到达率，g₁为上游路口直行车道放行的持续时间，c₁为组合交通流周期，且组合交通流周期等于上游路口信号周期；S2：选取道路中某一位置作为采样位置，采集上下游两个路口间无车辆行驶时道路的数字化图形，将获取到的数字化图形作为所述道路的原始地图，所述数字化图形的起始像素点对应道路下游的起始位置，所述数字化图形结束的像素点对应道路上游的结束位置；S3：在所述道路上选择任意位置作为检测点，每隔采样间隔Δt检测所述道路上车辆的离去率，所述离去率为单位时间内离开所述道路的车辆数；S4：所述检测点在检测到所述道路上的车辆在通行周期内不再前进时，再次在所述采样位置采集所述道路的数字化图形信息；S5：将再次获取到的数字化图形，与所述的原始地图进行比对,比对两幅数字化图形的不同，得到拥堵发生的起点距离检测点的距离l₀，以及判断拥堵发生的位置位于所述检测点的上游或下游；S6：根据所述的距离l₀，和发生拥堵的位置，以及所述检测点检测到车辆在通行周期内不再前进的时刻t_s，通过车辆排队长度测算公式计算实时车辆排队长度；S7：设定预警车辆排队长度，在所述车辆排队长度达到所述预警车辆排队长度时，判断上游路口指示进入发生拥堵道路的交通信号灯是否处于绿灯状态；是，则将指示进入发生拥堵道路的交通信号灯变为红灯并保持预定时间，并延长指示车辆通行至其余方向的绿灯时间；否则，在设定时间内继续延长红灯时间；设定允许放行排队长度，当所述车辆排队长度达到所述允许放行排队长度时，将交通信号灯调整为正常工作周期。