[发明专利]基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法及系统

摘要

本发明属于交通智能控制技术领域，公开了一种基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法及系统，基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法包括：初始状态TH＝TV，THG＝TVG，THR＝TVR，南北、东西方向平均分配通行时间；满足两个条件时，触发红绿灯时间调整,调整后，若仍满足条件，继续根据规则进行调整；当垂直方向红绿灯时长小于或等于d/2.4Vmax时，停止调整；若当前方向车流量出现缩减，并且车流量已小于另外一个方向，进行反向调整等。本发明提供的基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法及系统，控制红绿灯的方法灵活性高；提高了人们通行能力，缓解了拥堵的现象。

主权项

1.一种基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法，其特征在于，所述基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法在获得一个路口东西南北四个方向的车流量数据条件下，令调整不同方向车流量的红绿灯时长；其中，T为对应方向的红绿灯周期时长；ΔT车流量变化值，具体为对红绿灯时长调整时选取的调整值；ΔT与三个周期内的车流量滑动平均值及当前红绿灯时长有关；F_v1、F_v2、F_v3、F_v4为某个方向上连续四个绿灯过程中的车流量。

2.如权利要求1所述的基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法，其特征在于，所述基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法具体包括：

步骤一，初始状态T_H＝T_V，T_HG＝T_VG，T_HR＝T_VR，南北、东西方向平均分配通行时间；

步骤二，当满足以下两个条件时，触发红绿灯时间调整：

a)某个方向车流出现增加，且满足以下不等式，(F_V1+F_V2+F_V3)/3≤1.2×(F_V2+F_V3+F_V4)/3，连续三个红绿灯周期内的滑动平均车流量增大且大于上三个周期车流量的1.2倍,进行调整；

b)F_H≠F_V，两个方向车流量不均衡，某个方向车流量大，某个方向车流量小；

步骤三，持续调整：

调整后，若仍满足步骤二中条件，继续调整规则进行调整；

若调整后，出现T_VR–ΔT≤0的情况，则对T_V进行调整，T_V＝T_V+ΔT，持续增加南北方向绿灯通行时间；并同步对T_H进行调整，T_H＝T_H–ΔT；

步骤四，停止调整：当南北方向红绿灯时长小于或等于d/2.4V_max时，停止调整；

步骤五，反向调整：

若当前方向车流量出现缩减，并且车流量已小于另外一个方向，进行反向调整；

步骤六，参数选择：令T为对应方向的红绿灯周期时长，ΔT与三个周期内的车流量滑动平均值及当前红绿灯时长有关。

3.如权利要求1所述的基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法，其特征在于，调整规则包括：

假定，南北向车流量持续增大，且大于东西向车流量，则有T_VG+ΔT，T_VR–ΔT，T_HG‑ΔT，T_HR+ΔT，增大南北向绿灯时间，减少南北向红灯时间，并同步调整东西向红绿灯时间。

4.如权利要求1所述的基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法，其特征在于，反向调整包括：

若(F_V2+F_V3+F_V4)/3≤0.8×(F_V1+F_V2+F_V3)/3，连续三个红绿灯周期内的滑动平均车流量减少且小于前三个周期车流量的0.8倍，且F_V<F_H，触发调整。

5.一种实现权利要求1～4任意一项所述基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法的计算机程序。

6.一种实现权利要求1～4任意一项所述基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法的信息数据处理终端。

7.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1‑4任意一项所述的基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法。

8.一种如权利要求1所述基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制方法的基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制系统，其特征在于，所述基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制系统包括：

车流量感知模块，负责探测路口某个方向的车流量数据，采用地感线圈、摄像头进行车流量获取；

计时器模块，提供当前时间和红绿灯持续时间计时；

红绿灯控制模块，负责发送红绿灯变灯控制信息，提供红绿灯状态变化信息；

通信模块，负责同一路口四个方向上的车流量数据、红绿信号传输、同步；

处理及存储模块，负责保存车流量、红绿灯时长信息，并负责根据当前、历史车流量状态产生红绿灯时长调整指令；

所述处理及存储模块向红绿灯控制模块发出变灯指令，红绿灯控制模块收到变灯指令后完成红绿灯变化控制，变灯同时发出变灯信号；

处理及存储模块收到变灯信号后，通过通信模块通知计时器模块开始计时，同时向车流量感知模块发出指令，开始车流量计数；

当一个红绿灯周期完成后，车流量感知模块向处理及存储模块发送当前周期内车流量数据；同时，车流量感知模块、计时器模块归零，重新计时、车流量计数。

9.一种搭载有权利要求8所述基于滑动平均车流量的红绿灯时长动态控制系统的信息数据处理终端。