一种TOD综合区交通用智能化信号灯控制方法、系统及装置与流程


一种tod综合区交通用智能化信号灯控制方法、系统及装置
技术领域
1.本发明属于智能控制及智能交通技术领域,特别涉及一种tod综合区交通用智能化信号灯控制方法、系统及装置。


背景技术:



2.tod(transit-oriented development)是指以公共交通为导向的商业或居住区发展模式,是目前较为推崇的一种现代城市发展理念,而tod综合区的特点在于提倡公共交通车辆优先通行,可有效解决大城市发展过程中出现的交通拥堵等问题。为了实现特定目标车辆优先通行的目的,就需要根据目标车辆的实际情况去主动控制交通信号灯使目标车辆优先通过路口,但是,国内外目前已应用的信号灯控制系统大多是以优化定配时方案、优化路口绿信号配比以及协调相关路口通行能力为基础的,是根据历史数据和自动检测到的车流量信息,通过设置的控制模型算法选取适当的配时方案去控制信号灯变化,是被动的控制策略,而非主动控制策略;而且现有的信号灯控制系统采用的是在参考各时段的交通流量和路口通行能力的基础上优化后的配时方案,并未能够根据目标车辆的状态和其所经过路口的情况,实时调节控制交通信号灯的相位和持续时间,也不能够使tod综合区通过智能控制交通信号灯,实现目标车辆优先通行的目的。


技术实现要素:



3.鉴于以上问题,本技术提供一种tod综合区交通用智能化信号灯控制方法、系统及装置,以解决上述技术问题。
4.本发明提供了以下技术方案:第一方面,本技术提供了一种tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,所述方法包括:获取第一目标车辆的第一状态参数;根据已获取的所述第一目标车辆的第一状态参数,确定第一目标车辆是否进入第一路口的tod模式的监测范围;若第一目标车辆进入第一路口的tod模式的监测范围,则启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配时方案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式;若第一目标车辆未进入tod模式的监测范围,则不启动tod模式,即第一路口的当前信号灯配时方案保持不变;所述目标车辆,是指通行权的优先级高于普通车辆的车辆;所述第一目标车辆,是指进入tod模式的监测范围的目标车辆;所述第一状态参数,是指与第一目标车辆的行驶状态相关的参数;所述第一路口,为第一目标车辆将要通过的前方路口;所述tod模式的监测范围,是指第一目标车辆在行驶至第一路口附近时,第一目标车辆与路口停止线之间的距离;所述tod模式,是指使第一目标车辆优先通过路口的信号灯控制模式;
本技术通过监测第一目标车辆的第一状态参数,确定其是否进入第一路口的tod模式的监测范围,这样就无需一直监测第一目标车辆,只需在其进入第一路口一段距离内,也就是第一路口的tod模式的监测范围内,再去确定是否开启tod模式,这样不仅节省设备成本,而且也避免了不必要的系统运行负荷;同时,本技术的tod模式,在第一目标车辆需要优先通过的特殊情况下,仅需要在开启tod模式时,再去介入控制,待第一目标车辆通过路口之后,即可恢复路口当时配时方案的原有控制,这样就无需修改现有交通信号灯控制系统的布局和控制系统,而且即使各个路口的配时方案不同,也不影响tod模式的介入控制,因为tod模式只是在需要启动的时候才介入控制,并不对原有的配时方案做修改,待tod模式关闭后,即可恢复原有配时方案的控制;这样克服了重新设计原有信号灯控制系统工程量大,成本高的缺点,只需在现有信号灯控制系统中加入tod模式即可,仅在第一目标车辆需要优先通过的时候,实时调节信号灯即可,这样不仅成本低,改造方便,而且控制方法是实时的,进一步提高了信号灯控制系统的实时响应、协同时效。
5.进一步的,所述获取第一目标车辆的第一状态参数,包括:获取第一目标车辆的位置和速度;进一步的,所述tod模式的监测范围,设置为固定的数值,或者在监测范围的基准值的基础上,根据路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,以及各个通行方向的车道设置数量,进行实时动态调节。
6.进一步的,所述tod模式的监测范围进行实时动态调节,利用第一关系式计算得到;其中,所述第一关系式包括:其中,为某路口的tod模式的监测范围;为该路口此时的第一通行方向的车道上的车辆排队数量;所述第一通行方向,指在某路口中,与第一目标车辆的通行方向一致的通行方向;为该路口在此时的配时方案中的信号周期长度;为该路口的tod模式的监测范围的基准值;为该路口此时的第一通行方向的车道设置数量;为该路口在信号周期长度的时间内,单个车道的饱和车流量;为该路口在此时的配时方案中第一相位的有效绿灯持续时间;所述第一相位,为该路口在此时的配时方案中与第一通行方向相同的相位;本技术中tod模式的监测范围,在其基准值的基础上,根据路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,以及各个通行方向的车道设置数量,进行实时动态调节,这样根据第一目标车辆所处路口的实时情况,进行实时调节tod模式的监测范围,能够使得tod模式启动的时机更加准确及时,也更加符合不同路口在不同时段的实际情况,进一步提高交通信号灯控制的智能化水平;而且用于表征路口实时情况的数据,包括静态数据和动态
数据,静态数据为路口各个通行方向的车道数量,动态数据为路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,这样将静态数据和动态数据相结合反映路口的实时情况,使tod模式的监测范围精确度更高、实时性更好。
7.进一步的,所述若第一目标车辆进入tod模式的监测范围,则启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配时方案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式,包括:当第一目标车辆进入tod模式的监测范围,则启动tod模式;确定第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,是否大于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度;所述第二路口,为第一目标车辆通过第一路口之后,需要到达的下一个路口;a.若第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,大于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度,则进入tod模式中的第一tod模式;b.若第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,小于等于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度,则进入tod模式中的第二tod模式;所述第一tod模式,为仅需在第一路口介入tod模式的信号灯控制,即单路口控制模式;所述第二tod模式,为需在第一路口和第二路口均介入tod模式的信号灯控制,即多路口协同控制模式;待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式。
8.本技术在启动tod模式之后,根据第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,是否超出第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度,确定进入tod模式中的第一tod模式或者第二tod模式,即在第一目标车辆进入第一路口的tod模式的监测范围之后,即可提前预判tod模式的信号灯控制是否需要在介入第一路口时,同时介入第二路口,这样不仅提高了tod模式介入时间的准确性,而且也提高了tod模式介入后第一目标车辆的优先通过时效性。
9.进一步的,所述第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,利用第二关系式获得;其中,所述第二关系式包括:其中,为第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;为第一目标车辆已经过的路口数量;为第一路口和第二路口之间的行驶路线距离;所述第一路口和第二路口之间的行驶路线距离,即为第一路口的停止线到第二路口的停止线之间的行驶距离;为第一路口的tod模式的监测范围;为第二路口的tod模式的监测范围;所述第一路口的tod模式的监测范围和所第二路口的tod模式的监测范围,设置为
固定的数值,或者在监测范围的基准值的基础上,根据路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,以及各个通行方向的车道设置数量,进行实时动态调节;所述tod模式的监测范围的实时动态调节可利用第一关系式获得;为第一目标车辆已经过的路口中的第个路口;为第一目标车辆经过第个路口之前的速度;为第一目标车辆经过第个路口之后的速度;由于影响第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间的因素有静态的有动态的,其中静态因素即第一路口和第二路口之间的行驶路线距离,动态因素即第一目标车辆已经过的路口数量、第二路口的tod模式的监测范围、第一目标车辆经过第个路口之前和之后的速度,故本技术将静态因素和动态因素相结合,且因为动态因素是实时采集和运算的,使得预估时间更为贴合第一目标车辆的实际状态,进一步提高了tod模式介入时间的准确性,而且也提高了tod模式介入后第一目标车辆的优先通过时效性。
10.进一步的,所述第一tod模式的介入方法包括:当第一目标车辆进入tod模式的监测范围,确定第一路口的信号灯执行的当前相位是否为第一相位;a.若为非第一相位,则第一tod模式介入后,维持当前相位结束,并调整下一相位为第一相位,且对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第一tod模式的介入,恢复原有的配时方案;b.若为第一相位,则第一tod模式介入后,对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第一tod模式的介入,恢复原有的配时方案;所述对第一相位持续时间进行实时调节,为先判断当前配时方案中第一相位剩余的有效绿灯持续时间,是否足够第一目标车辆通过;若足够第一目标车辆通过,则维持当前配时方案,若不足够第一目标车辆通过,则延长第一相位有效绿灯持续时间,直到第一目标车辆通过路口。
11.本技术第一tod模式的介入方法,由于根据第一路口当前配时方案的实际相位和持续时间,确定介入调节的项目和参数,而且不同的情况采取不同的调节的项目和参数,这样使得第一tod模式的介入控制,不仅提高了调节的准确度,而且减小了调节的幅度,能够有效减少其介入时机和调节幅度对当前的配时方案执行效果的不良影响。
12.进一步的,所述第二tod模式的介入方法包括:获取第一目标车辆的第二状态参数;利用已获取的所述第一目标车辆的第二状态参数,确定第一路口与第二路口的协同率;a.若第一路口与第二路口的协同率小于等于1,则第二tod模式介入后,对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第二tod模式的介入,恢复原有的配时方案;b.若第一路口与第二路口的协同率大于1,则第二tod模式介入后,维持当前相位结束,并调整下一相位为第一相位,且对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第二tod模式的介入,恢复原有的配时方案;
所述获取第一目标车辆的第二状态参数,包括:获取第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;获取第二路口当前配时方案下,从第一目标车辆通过第一路口的时刻开始,到第二路口当前配时方案为第一相位时,所需的最短时间;获取第二路口当前配时方案中第一相位的持续时间;所述第一路口与第二路口的协同率,用于表示经过第一路口到达第二路口的预估时间这段时间后,也即第一目标车辆刚到达第二路口的tod模式的监测范围内,此时此刻,在时间上与第二路口的当前配时方案中第一相位的接近程度;本技术第二tod模式的介入方法,根据第一目标车从第一路口到达第二路口的预估时间与第二路口的当前配时方案,先判断当第一目标车辆到达第二路口的tod模式的监测范围时,此时在时间上与第二路口的当前配时方案中第一相位的接近程度的高低,再根据该接近程度的高低,对第二路口的信号灯执行不同的控制策略,这样不仅实现了与第一路口的协同控制,而且精确控制了第二tod模式的介入时机,也减少了调节幅度,对第二路口当前正在执行的配时方案的影响进一步降低。
13.进一步的,所述第一路口与第二路口的协同率,利用第三关系式确定;其中,第三关系式包括:其中,第三关系式包括:为第一路口与第二路口的协同率;为第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;为第二路口当前配时方案下,从第一目标车辆通过第一路口的时刻开始,到第二路口当前配时方案为第一相位时,所需的最短时间;为第二路口当前配时方案中第一相位的持续时间;为第一路口与第二路口的协同率的最大偏移时间;本技术在第二tod模式中,利用第一路口与第二路口的协同率,将第一目标车辆进入第二路口的tod模式的监测范围时,在时间上与第二路口的当前配时方案中第一相位的接近程度,进行了量化和指标化,使得第二tod模式的控制精度进一步提高。
14.第二方面,本技术提供一种tod综合区交通用智能化信号灯控制系统,包括:参数获取模块,用于获取第一目标车辆的第一状态参数;范围确定模块,用于根据已获取的所述第一目标车辆的第一状态参数,确定第一目标车辆是否进入第一路口的tod模式的监测范围;信号灯控制模块,用于使用tod模式控制路口的信号灯,以使第一目标车辆优先通过路口;所述使用tod模式控制路口的信号灯的方法为:若第一目标车辆进入第一路口的tod模式的监测范围,则启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配时方案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式;若第一目标车辆未进入tod模式的监测范围,则不启动tod模式,即第一路口的当
前信号灯配时方案保持不变;所述目标车辆,是指通行权的优先级高于普通车辆的车辆;所述第一目标车辆,是指进入tod模式的监测范围的目标车辆;所述第一状态参数,是指与第一目标车辆的行驶状态相关的参数;所述第一路口,为第一目标车辆将要通过的前方路口;所述tod模式的监测范围,是指第一目标车辆在行驶至第一路口附近时,第一目标车辆与路口停止线之间的距离;所述tod模式,是指使第一目标车辆优先通过路口的信号灯控制模式;第三方面,本技术提供一种计算机装置,包括存储器和处理器;所述存储器,用于存储计算机程序;所述处理器,用于执行所述计算机程序时,实现如第一方面所述的方法。
15.第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
16.本技术与现有技术相比,能够根据目标车辆的状态和其所经过路口的情况,实时调节交通信号灯的相位和持续时间,在实现tod综合区交通信号灯智能使目标车辆优先通行的前提下,对现有信号灯控制系统的改造和影响均较小,不仅节省了设备成本,避免了不必要的系统运行负荷,而且进一步提高了信号灯控制系统的准确性、实时响应性,优化了路口之间的协同时效性。
附图说明
17.为了易于说明,本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
18.图1为本技术的方法流程示意图;图2为本技术的tod模式选择方法流程示意图;图3为本技术的第一tod模式方法流程示意图;图4为本技术的第二tod模式方法流程示意图;图5为本技术的系统结构示意图;图6为本技术的计算机装置示意图;图7为本技术的计算机可读存储介质示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
20.本技术实施例中技术方案的总体思路如下:tod综合区的特点是提倡公共交通车辆优先通行,在tod综合区的交通流中存在公共交通车辆(即第一目标车辆),为了实现第一目标车辆优先通行的目的,就需要根据目标车辆的实际情况去主动控制交通信号灯使目标车辆优先通过路口,本技术技术方案先在交通流中识别出第一目标车辆(通过定位、rfid识别等现有技术实现识别),再获取第一目标车辆的第一状态参数(位置、速度等参数),然后根据已获取的所述第一目标车辆的第一状态参数,判断第一目标车辆是否进入第一路口的tod模式的监测范围,仅第一目标车辆已进入第一路口的tod模式的监测范围时,才启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配时方
案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式。所以,在不改变现有的信号灯控制系统配时方案,仅有第一目标车辆需要通过时,才介入控制路口的信号灯,能够根据第一目标车辆的状态和其所经过路口的情况,实时调节控制交通信号灯的相位和持续时间,解决了使tod综合区通过智能控制交通信号灯,实现第一目标车辆优先通行的问题。
21.为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
22.实施例1如图1所示,本技术提供了一种tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,所述方法包括:获取第一目标车辆的第一状态参数;根据已获取的所述第一目标车辆的第一状态参数,确定第一目标车辆是否进入第一路口的tod模式的监测范围;若第一目标车辆进入第一路口的tod模式的监测范围,则启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配时方案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式;若第一目标车辆未进入tod模式的监测范围,则不启动tod模式,即第一路口的当前信号灯配时方案保持不变;所述目标车辆,是指通行权的优先级高于普通车辆的车辆;所述第一目标车辆,是指进入tod模式的监测范围的目标车辆;所述第一状态参数,是指与第一目标车辆的行驶状态相关的参数;所述第一路口,为第一目标车辆将要通过的前方路口;所述tod模式的监测范围,是指第一目标车辆在行驶至第一路口附近时,第一目标车辆与路口停止线之间的距离;所述tod模式,是指使第一目标车辆优先通过路口的信号灯控制模式;在交通控制中,为了避免平面交叉口上各个方向交通流之间的冲突,通常采用分时通行的方法,即在一个周期的某一个时间段,交叉口上某一支或几支交通流具有通行权,而与之冲突的其他交通流不能通行在一个周期内;这种分时通行的方法即为交通信号灯控制系统中的信号灯配时方案。
23.具体来说,所述信号灯配时方案,是指路口处各相位的红、绿灯的时间配比方案;所述信号配时方案中的相位,是指信号配时方案的一个周期内,某一支或几支交通流所获得的通行权称为信号相位,简称相位。
24.具体来说,通行权的优先级高于普通车辆的车辆,包括但不限于公共交通车辆、消防车辆、公安车辆等特殊用途车辆,而tod综合区的交通特点在于以公共交通为优先,所以,对于tod综合区来说,目标车辆主要指公共交通车辆。
25.具体来说,所述tod模式的监测范围,即第一目标车辆在行驶至第一路口附近时,第一目标车辆与路口停止线之间的距离;该距离是指第一目标车辆此时从第一路口附近处行驶至路口停止线的行驶距离。所述第一目标车辆,可以是一辆车,也可以是多辆前后相邻的一组车辆,将其整体作为第一目标车辆,当第一目标车辆是一组车辆时,其第一状态参数是整组车辆的状态参数。
26.本技术通过监测第一目标车辆的第一状态参数,确定其是否进入第一路口的tod
模式的监测范围,这样就无需一直监测第一目标车辆,只需在其进入第一路口一段距离内,也就是第一路口的tod模式的监测范围内,再去确定是否开启tod模式,这样不仅节省设备成本,而且也避免了不必要的系统运行负荷;同时,本技术的tod模式,在第一目标车辆需要优先通过的特殊情况下,仅需要在开启tod模式时,再去介入控制,待第一目标车辆通过路口之后,即可恢复路口当时配时方案的原有控制,这样就无需修改现有交通信号灯控制系统的布局和控制系统,而且即使各个路口的配时方案不同,也不影响tod模式的介入控制,因为tod模式只是在需要启动的时候才介入控制,并不对原有的配时方案做修改,待tod模式关闭后,即可恢复原有配时方案的控制;这样克服了重新设计原有信号灯控制系统工程量大,成本高的缺点,只需在现有信号灯控制系统中加入tod模式即可,仅在第一目标车辆需要优先通过的时候,实时调节信号灯即可,这样不仅成本低,改造方便,而且控制方法是实时的,进一步提高了信号灯控制系统的实时响应、协同时效。
27.进一步的,所述获取第一目标车辆的第一状态参数,包括:获取第一目标车辆的位置和速度;具体来说,所述位置至少为第一目标车辆在所处路口的位置,使得能够判断第一目标车辆是否通过路口停止线;可通过定位技术(比如gps、北斗定位)获取位置数据,或者在第一目标车辆上安装识别卡(比如rfid识别技术),在需要识别的地方安装读卡设备,即可实现所需的位置数据采集;所述速度,为第一目标车辆的平均速度,可通过其在多个路口之间的交通测速点的采样速度,获取平均速度,或者通过gps、北斗或其他定位系统监测的实时速度,获取平均速度;进一步的,所述tod模式的监测范围,设置为固定的数值,或者在监测范围的基准值的基础上,根据路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,以及各个通行方向的车道设置数量,进行实时动态调节。
28.具体来说,所述tod模式的监测范围,设置为固定的数值,可以设置为同一个固定数值,也可以根据路口车流量的大小,设置成不同的阶梯数值,即路口的车流量越大,tod模式的检查分为也越大;所述tod模式的监测范围的基准值,是一个基础值或者最低值,不同的路口可以根基实际需求采用不同的值,具体的值可以通过试验获取,或采用经验值。
29.进一步的,所述tod模式的监测范围进行实时动态调节,利用第一关系式计算得到;其中,所述第一关系式包括:其中,为某路口的tod模式的监测范围;为该路口此时的第一通行方向的车道上的车辆排队数量;所述第一通行方向,指在某路口中,与第一目标车辆的通行方向一致的通行方向;具体来说,该路口在当前的配时方案中,包括的所有相位一一对应的实际通行方向,比如在一个路口的东西方向或者南北方向上,当前的配时方案有三个不同相位,一一对应的是直行、左转(或左转与掉头)、行人通行这三个通行方向,当然这三个通行方向与实际
的交通标志标线也是一一对应的;监测该路口某一通行方向的车道上的车辆排队数量,可利用交通部门已铺设的线圈采集数据直接使用,也可按需求增加传感器,或者重新布设数据采集装置,且以目前的现有技术完全可以满足采集车辆数量的功能。
30.为该路口在此时的配时方案中的信号周期长度;为该路口的tod模式的监测范围的基准值;具体来说,所述tod模式的监测范围的基准值,是一个基础值或者最低值,不同的路口可以根基实际需求采用不同的值,具体的值可以通过试验获取,或采用经验值。
31.为该路口此时的第一通行方向的车道设置数量;具体来说,任意路口的第一通行方向的车道设置数量,一般是固定数量,但是有的路口设置有可变车道,故的取值为第一目标车辆处于第一路口的tod模式监测范围时的第一通行方向的车道数量;为该路口在信号周期长度的时间内,单个车道的饱和车流量;具体来说,为该路口在信号周期长度的时间内,单个车道的饱和车流量,是指该路口在信号周期长度的时间内,单个车道可通过的最大车辆数量;为该路口在此时的配时方案中第一相位的有效绿灯持续时间;所述第一相位,为该路口在此时的配时方案中与第一通行方向相同的相位;本技术中tod模式的监测范围,在其基准值的基础上,根据路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,以及各个通行方向的车道设置数量,进行实时动态调节,这样根据第一目标车辆所处路口的实时情况,进行实时调节tod模式的监测范围,能够使得tod模式启动的时机更加准确及时,也更加符合不同路口在不同时段的实际情况,进一步提高交通信号灯控制的智能化水平;而且用于表征路口实时情况的数据,包括静态数据和动态数据,静态数据为路口各个通行方向的车道数量,动态数据为路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,这样将静态数据和动态数据相结合反映路口的实时情况,使tod模式的监测范围精确度更高、实时性更好。
32.如图2所示,进一步的,所述若第一目标车辆进入tod模式的监测范围,则启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配时方案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式,包括:当第一目标车辆进入tod模式的监测范围,则启动tod模式;确定第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,是否大于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度;所述第二路口,为第一目标车辆通过第一路口之后,需要到达的下一个路口;a.若第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,大于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度,则进入tod模式中的第一tod模式;b.若第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,小于等于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度,则进入tod模式中的第二tod模式;所述第一tod模式,为仅需在第一路口介入tod模式的信号灯控制,即单路口控制模式;所述第二tod模式,为需在第一路口和第二路口均介入tod模式的信号灯控制,即多路
口协同控制模式;待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式。
33.本技术在启动tod模式之后,根据第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,是否超出第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度,确定进入tod模式中的第一tod模式或者第二tod模式,即在第一目标车辆进入第一路口的tod模式的监测范围之后,即可提前预判tod模式的信号灯控制是否需要在介入第一路口时,同时介入第二路口,这样不仅提高了tod模式介入时间的准确性,而且也提高了tod模式介入后第一目标车辆的优先通过时效性。
34.进一步的,所述第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,利用第二关系式获得;其中,所述第二关系式包括:其中,为第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;具体来说,第一目标车辆从进入第一路口的tod模式的监测范围的时刻开始,到进入第二路口的tod模式的监测范围的时刻结束,这段时间为所述第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;为第一目标车辆已经过的路口数量;为第一路口和第二路口之间的行驶路线距离;所述第一路口和第二路口之间的行驶路线距离,即为第一路口的停止线到第二路口的停止线之间的行驶距离;为第一路口的tod模式的监测范围;为第二路口的tod模式的监测范围;所述第一路口的tod模式的监测范围和所第二路口的tod模式的监测范围,设置为固定的数值,或者在监测范围的基准值的基础上,根据路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,以及各个通行方向的车道设置数量,进行实时动态调节;所述tod模式的监测范围的实时动态调节可利用第一关系式获得;具体来说,所述第一路口的tod模式的监测范围和所第二路口的tod模式的监测范围,可均使用固定数值,或者均进行实时动态调节(实时动态调节可利用第一关系式获得);也可其中一个使用固定数值,另一个进行实时动态调节。
35.为第一目标车辆已经过的路口中的第个路口;为第一目标车辆经过第个路口之前的速度;为第一目标车辆经过第个路口之后的速度;具体来说,所述第一目标车辆经过第个路口之前的速度,与第一目标车辆经过第个路口之后的速度,可采用导航定位技术监测的实时速度,或者直接获取交通系统中的测速点的速度数据;由于测速点的设置密度不同,可能出现第一目标车辆经过某个路口之前
或之后无测速点的情况,故可采用路口之前或之后的最近测速点的检查速度,即为第一目标车辆经过第个路口之前的最近测速点的检测速度,为第一目标车辆经过第个路口之后的最近测速点的检测速度;由于影响第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间的因素有静态的有动态的,其中静态因素即第一路口和第二路口之间的行驶路线距离,动态因素即第一目标车辆已经过的路口数量、第二路口的tod模式的监测范围、第一目标车辆经过第个路口之前和之后的速度,故本技术将静态因素和动态因素相结合,且因为动态因素是实时采集和运算的,使得预估时间更为贴合第一目标车辆的实际状态,进一步提高了tod模式介入时间的准确性,而且也提高了tod模式介入后第一目标车辆的优先通过时效性。
36.如图3所示,进一步的,所述第一tod模式的介入方法包括:当第一目标车辆进入tod模式的监测范围,确定第一路口的信号灯执行的当前相位是否为第一相位;a.若为非第一相位,则第一tod模式介入后,维持当前相位结束,并调整下一相位为第一相位,且对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第一tod模式的介入,恢复原有的配时方案;b.若为第一相位,则第一tod模式介入后,对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第一tod模式的介入,恢复原有的配时方案;所述对第一相位持续时间进行实时调节,为先判断当前配时方案中第一相位剩余的有效绿灯持续时间,是否足够第一目标车辆通过;若足够第一目标车辆通过,则维持当前配时方案,若不足够第一目标车辆通过,则延长第一相位有效绿灯持续时间,直到第一目标车辆通过路口。
37.具体来说,虽然相位的持续时间即为该相位通行方向上的绿灯持续时间,但是由于车辆在起步和停车时,会有部分时间损耗,所以,通常有效绿灯时间少于相位持续时间。
38.本技术第一tod模式的介入方法,由于根据第一路口当前配时方案的实际相位和持续时间,确定介入调节的项目和参数,而且不同的情况采取不同的调节的项目和参数,这样使得第一tod模式的介入控制,不仅提高了调节的准确度,而且减小了调节的幅度,能够有效减少其介入时机和调节幅度对当前的配时方案执行效果的不良影响。
39.如图4所示,进一步的,所述第二tod模式的介入方法包括:获取第一目标车辆的第二状态参数;利用已获取的所述第一目标车辆的第二状态参数,确定第一路口与第二路口的协同率;a.若第一路口与第二路口的协同率小于等于1,则第二tod模式介入后,对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第二tod模式的介入,恢复原有的配时方案;b.若第一路口与第二路口的协同率大于1,则第二tod模式介入后,维持当前相位结束,并调整下一相位为第一相位,且对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第二tod模式的介入,恢复原有的配时方案;所述获取第一目标车辆的第二状态参数,包括:获取第一目标车辆从第一路口到
达第二路口的预估时间;获取第二路口当前配时方案下,从第一目标车辆通过第一路口的时刻开始,到第二路口当前配时方案为第一相位时,所需的最短时间;获取第二路口当前配时方案中第一相位的持续时间;所述第一路口与第二路口的协同率,用于表示经过第一路口到达第二路口的预估时间这段时间后,也即第一目标车辆刚到达第二路口的tod模式的监测范围内,此时此刻,在时间上与第二路口的当前配时方案中第一相位的接近程度;具体来说,当第一目标车辆经过从第一路口到达第二路口的预估时间这段时间后,若第二路口的当前配时方案处于第一相位,或虽然此时不处于第一相位,但上一个或下一个相位即为第一相位,则表示此时已经比较接近第二路口的当前配时方案中的第一相位,也即此时此刻,在时间上与第二路口的当前配时方案中第一相位的接近程度较高,则第一路口与第二路口的协同率小于等于1;反之,则第一路口与第二路口的协同率大于1。
40.本技术第二tod模式的介入方法,根据第一目标车从第一路口到达第二路口的预估时间与第二路口的当前配时方案,先判断当第一目标车辆到达第二路口的tod模式的监测范围时,此时在时间上与第二路口的当前配时方案中第一相位的接近程度的高低,再根据该接近程度的高低,对第二路口的信号灯执行不同的控制策略,这样不仅实现了与第一路口的协同控制,而且精确控制了第二tod模式的介入时机,也减少了调节幅度,对第二路口当前正在执行的配时方案的影响进一步降低。
41.进一步的,所述第一路口与第二路口的协同率,利用第三关系式确定;其中,第三关系式包括:其中,第三关系式包括:为第一路口与第二路口的协同率;为第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;为第二路口当前配时方案下,从第一目标车辆通过第一路口的时刻开始,到第二路口当前配时方案为第一相位时,所需的最短时间;为第二路口当前配时方案中第一相位的持续时间;为第一路口与第二路口的协同率的最大偏移时间;具体来说,所述第一路口与第二路口的协同率的最大偏移时间,表示第三关系式中的的值满足协同率小于1时,所允许的最大范围。当中的值大于0时,表示第一目标车辆经过前述预估时间之后,第二路口当前的配时方案中第一相位已结束;当中的值小于0时,表示第一目标车辆经过前述预估时间之后,第二路口当前的配时方案中第一相位还未结束;当中的值等于0时,表示第一目
标车辆经过前述预估时间之后,第二路口当前的配时方案中第一相位刚结束或刚开始;上述第二路口当前的配时方案中第一相位,为第一目标车辆到达第二路口的tod模式的监测范围时,时间上最近的第一相位。
42.本技术在第二tod模式中,利用第一路口与第二路口的协同率,将第一目标车辆进入第二路口的tod模式的监测范围时,在时间上与第二路口的当前配时方案中第一相位的接近程度,进行了量化和指标化,使得第二tod模式的控制精度进一步提高。
43.实施例2如图5所示,本技术提供一种tod综合区交通用智能化信号灯控制系统,包括:参数获取模块,用于获取第一目标车辆的第一状态参数;范围确定模块,用于根据已获取的所述第一目标车辆的第一状态参数,确定第一目标车辆是否进入第一路口的tod模式的监测范围;信号灯控制模块,用于使用tod模式控制路口的信号灯,以使第一目标车辆优先通过路口;所述使用tod模式控制路口的信号灯的方法为:若第一目标车辆进入第一路口的tod模式的监测范围,则启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配时方案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式;若第一目标车辆未进入tod模式的监测范围,则不启动tod模式,即第一路口的当前信号灯配时方案保持不变;所述目标车辆,是指通行权的优先级高于普通车辆的车辆;所述第一目标车辆,是指进入tod模式的监测范围的目标车辆;所述第一状态参数,是指与第一目标车辆的行驶状态相关的参数;所述第一路口,为第一目标车辆将要通过的前方路口;所述tod模式的监测范围,是指第一目标车辆在行驶至第一路口附近时,第一目标车辆与路口停止线之间的距离;所述tod模式,是指使第一目标车辆优先通过路口的信号灯控制模式;在交通控制中,为了避免平面交叉口上各个方向交通流之间的冲突,通常采用分时通行的方法,即在一个周期的某一个时间段,交叉口上某一支或几支交通流具有通行权,而与之冲突的其他交通流不能通行在一个周期内;这种分时通行的方法即为交通信号灯控制系统中的信号灯配时方案。
44.具体来说,所述信号灯配时方案,是指路口处各相位的红、绿灯的时间配比方案;所述信号配时方案中的相位,是指信号配时方案的一个周期内,某一支或几支交通流所获得的通行权称为信号相位,简称相位。
45.具体来说,通行权的优先级高于普通车辆的车辆,包括但不限于公共交通车辆、消防车辆、公安车辆等特殊用途车辆,而tod综合区的交通特点在于以公共交通为优先,所以,对于tod综合区来说,目标车辆主要指公共交通车辆。
46.具体来说,所述tod模式的监测范围,即第一目标车辆在行驶至第一路口附近时,第一目标车辆与路口停止线之间的距离;该距离是指第一目标车辆此时从第一路口附近处行驶至路口停止线的行驶距离。所述第一目标车辆,可以是一辆车,也可以是多辆前后相邻的一组车辆,将其整体作为第一目标车辆,当第一目标车辆是一组车辆时,其第一状态参数是整组车辆的状态参数。
47.进一步的,所述获取第一目标车辆的第一状态参数,包括:获取第一目标车辆的位置和速度;具体来说,所述位置至少为第一目标车辆在所处路口的位置,使得能够判断第一目标车辆是否通过路口停止线;可通过定位技术(比如gps、北斗定位)获取位置数据,或者在第一目标车辆上安装识别卡(比如rfid识别技术),在需要识别的地方安装读卡设备,即可实现所需的位置数据采集;所述速度,为第一目标车辆的平均速度,可通过其在多个路口之间的交通测速点的采样速度,获取平均速度,或者通过gps或其他定位系统监测的实时速度,获取平均速度;进一步的,所述tod模式的监测范围,设置为固定的数值,或者在监测范围的基准值的基础上,根据路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,以及各个通行方向的车道设置数量,进行实时动态调节。
48.具体来说,所述tod模式的监测范围,设置为固定的数值,可以设置为同一个固定数值,也可以根据路口车流量的大小,设置成不同的阶梯数值,即路口的车流量越大,tod模式的检查分为也越大;所述tod模式的监测范围的基准值,是一个基础值或者最低值,不同的路口可以根基实际需求采用不同的值,具体的值可以通过试验获取,或采用经验值。
49.进一步的,所述tod模式的监测范围进行实时动态调节,利用第一关系式计算得到;其中,所述第一关系式包括:其中,为某路口的tod模式的监测范围;为该路口此时的第一通行方向的车道上的车辆排队数量;所述第一通行方向,指在某路口中,与第一目标车辆的通行方向一致的通行方向;具体来说,该路口在当前的配时方案中,包括的所有相位一一对应的实际通行方向,比如在一个路口的东西方向或者南北方向上,当前的配时方案有三个不同相位,一一对应的是直行、左转(或左转与掉头)、行人通行这三个通行方向,当然这三个通行方向与实际的交通标志标线也是一一对应的;监测该路口某一通行方向的车道上的车辆排队数量,可利用交通部门已铺设的线圈采集数据直接使用,也可按需求增加传感器,或者重新布设数据采集装置,且以目前的现有技术完全可以满足采集车辆数量的功能。
50.为该路口在此时的配时方案中的信号周期长度;为该路口的tod模式的监测范围的基准值;具体来说,所述tod模式的监测范围的基准值,是一个基础值或者最低值,不同的路口可以根基实际需求采用不同的值,具体的值可以通过试验获取,或采用经验值。
51.为该路口此时的第一通行方向的车道设置数量;具体来说,任意路口的第一通行方向的车道设置数量,一般是固定数量,但是有的路口设置有可变车道,故的取值为第一目标车辆处于第一路口的tod模式监测范围时的第一通行方向的车道数量;
为该路口在信号周期长度的时间内,单个车道的饱和车流量;具体来说,为该路口在信号周期长度的时间内,单个车道的饱和车流量,是指该路口在信号周期长度的时间内,单个车道可通过的最大车辆数量;为该路口在此时的配时方案中第一相位的有效绿灯持续时间;所述第一相位,为该路口在此时的配时方案中与第一通行方向相同的相位;进一步的,所述若第一目标车辆进入tod模式的监测范围,则启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配时方案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式,包括:当第一目标车辆进入tod模式的监测范围,则启动tod模式;确定第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,是否大于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度;所述第二路口,为第一目标车辆通过第一路口之后,需要到达的下一个路口;a.若第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,大于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度,则进入tod模式中的第一tod模式;b.若第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,小于等于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度,则进入tod模式中的第二tod模式;所述第一tod模式,为仅需在第一路口介入tod模式的信号灯控制,即单路口控制模式;所述第二tod模式,为需在第一路口和第二路口均介入tod模式的信号灯控制,即多路口协同控制模式;待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式。
52.进一步的,所述第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,利用第二关系式获得;其中,所述第二关系式包括:其中,为第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;具体来说,第一目标车辆从进入第一路口的tod模式的监测范围的时刻开始,到进入第二路口的tod模式的监测范围的时刻结束,这段时间为所述第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;为第一目标车辆已经过的路口数量;为第一路口和第二路口之间的行驶路线距离;所述第一路口和第二路口之间的行驶路线距离,即为第一路口的停止线到第二路口的停止线之间的行驶距离;为第一路口的tod模式的监测范围;为第二路口的tod模式的监测范围;所述第一路口的tod模式的监测范围和所第二路口的tod模式的监测范围,设置为
固定的数值,或者在监测范围的基准值的基础上,根据路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,以及各个通行方向的车道设置数量,进行实时动态调节;所述tod模式的监测范围的实时动态调节可利用第一关系式获得;具体来说,所述第一路口的tod模式的监测范围和所第二路口的tod模式的监测范围,可均使用固定数值,或者均进行实时动态调节(实时动态调节可利用第一关系式获得);也可其中一个使用固定数值,另一个进行实时动态调节。
53.为第一目标车辆已经过的路口中的第个路口;为第一目标车辆经过第个路口之前的速度;为第一目标车辆经过第个路口之后的速度;具体来说,所述第一目标车辆经过第个路口之前的速度,与第一目标车辆经过第个路口之后的速度,可采用导航定位技术监测的实时速度,或者直接获取交通系统中的测速点的速度数据;由于测速点的设置密度不同,可能出现第一目标车辆经过某个路口之前或之后无测速点的情况,故可采用路口之前或之后的最近测速点的检查速度,即为第一目标车辆经过第个路口之前的最近测速点的检测速度,为第一目标车辆经过第个路口之后的最近测速点的检测速度;进一步的,所述第一tod模式的介入方法包括:当第一目标车辆进入tod模式的监测范围,确定第一路口的信号灯执行的当前相位是否为第一相位;a.若为非第一相位,则第一tod模式介入后,维持当前相位结束,并调整下一相位为第一相位,且对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第一tod模式的介入,恢复原有的配时方案;b.若为第一相位,则第一tod模式介入后,对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第一tod模式的介入,恢复原有的配时方案;所述对第一相位持续时间进行实时调节,为先判断当前配时方案中第一相位剩余的有效绿灯持续时间,是否足够第一目标车辆通过;若足够第一目标车辆通过,则维持当前配时方案,若不足够第一目标车辆通过,则延长第一相位有效绿灯持续时间,直到第一目标车辆通过路口。
54.具体来说,虽然相位的持续时间即为该相位通行方向上的绿灯持续时间,但是由于车辆在起步和停车时,会有部分时间损耗,所以,通常有效绿灯时间少于相位持续时间。
55.进一步的,所述第二tod模式的介入方法包括:获取第一目标车辆的第二状态参数;利用已获取的所述第一目标车辆的第二状态参数,确定第一路口与第二路口的协同率;a.若第一路口与第二路口的协同率小于等于1,则第二tod模式介入后,对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第二tod模式的介入,恢复原有的配时方案;b.若第一路口与第二路口的协同率大于1,则第二tod模式介入后,维持当前相位
结束,并调整下一相位为第一相位,且对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第二tod模式的介入,恢复原有的配时方案;所述获取第一目标车辆的第二状态参数,包括:获取第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;获取第二路口当前配时方案下,从第一目标车辆通过第一路口的时刻开始,到第二路口当前配时方案为第一相位时,所需的最短时间;获取第二路口当前配时方案中第一相位的持续时间;所述第一路口与第二路口的协同率,用于表示经过第一路口到达第二路口的预估时间这段时间后,也即第一目标车辆刚到达第二路口的tod模式的监测范围内,此时此刻,在时间上与第二路口的当前配时方案中第一相位的接近程度;具体来说,当第一目标车辆经过从第一路口到达第二路口的预估时间这段时间后,若第二路口的当前配时方案处于第一相位,或虽然此时不处于第一相位,但上一个或下一个相位即为第一相位,则表示此时已经比较接近第二路口的当前配时方案中的第一相位,也即此时此刻,在时间上与第二路口的当前配时方案中第一相位的接近程度较高,则第一路口与第二路口的协同率小于等于1;反之,则第一路口与第二路口的协同率大于1。
56.进一步的,所述第一路口与第二路口的协同率,利用第三关系式确定;其中,第三关系式包括:其中,第三关系式包括:为第一路口与第二路口的协同率;为第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;为第二路口当前配时方案下,从第一目标车辆通过第一路口的时刻开始,到第二路口当前配时方案为第一相位时,所需的最短时间;为第二路口当前配时方案中第一相位的持续时间;为第一路口与第二路口的协同率的最大偏移时间;具体来说,所述第一路口与第二路口的协同率的最大偏移时间,表示第三关系式中的的值满足协同率小于1时,所允许的最大范围。当中的值大于0时,表示第一目标车辆经过前述预估时间之后,第二路口当前的配时方案中第一相位已结束;当中的值小于0时,表示第一目标车辆经过前述预估时间之后,第二路口当前的配时方案中第一相位还未结束;当中的值等于0时,表示第一目标车辆经过前述预估时间之后,第二路口当前的配时方案中第一相位刚结束或刚开始;上述第二路口当前的配时方案中第一相位,为第一目标车辆到达第二路口的tod模式的监测范围时,时间上最近的第一相位。
57.实施例3如图6所示,本发明提供一种计算机装置,其特征在于,包括存储器和处理器;所述存储器,用于存储计算机程序;所述处理器,用于执行所述计算机程序时,实现如上述实施例1所述的方法。
58.实施例4如图7所示,本发明提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如上述实施例1所述的方法。
59.本技术与现有技术相比,能够根据目标车辆的状态和其所经过路口的情况,实时调节交通信号灯的相位和持续时间,在实现tod综合区交通信号灯智能使目标车辆优先通行的前提下,对现有信号灯控制系统的改造和影响均较小,不仅节省了设备成本,避免了不必要的系统运行负荷,而且进一步提高了信号灯控制系统的准确性、实时响应性,优化了路口之间的协同时效性。
60.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、介质、装置、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
61.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或单元可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
62.所述作为分离部件说明的模块或单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理模块或单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块或单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或单元来实现本实施例方案的目的。
63.另外,在本技术各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一个处理模块或单元中,也可以是各个模块或单元单独物理存在,也可以两个或两个以上模块或单元集成在一个模块或单元中。上述集成的模块或单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
64.所述集成的系统、模块、单元等,如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
65.最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征:


1.一种tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,其特征在于,所述方法包括:获取第一目标车辆的第一状态参数;根据已获取的所述第一目标车辆的第一状态参数,确定第一目标车辆是否进入第一路口的tod模式的监测范围;若第一目标车辆进入第一路口的tod模式的监测范围,则启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配时方案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式;若第一目标车辆未进入tod模式的监测范围,则不启动tod模式,即第一路口的当前信号灯配时方案保持不变;所述目标车辆,是指通行权的优先级高于普通车辆的车辆;所述第一目标车辆,是指进入tod模式的监测范围的目标车辆;所述第一状态参数,是指与第一目标车辆的行驶状态相关的参数;所述第一路口,为第一目标车辆将要通过的前方路口;所述tod模式的监测范围,是指第一目标车辆在行驶至第一路口附近时,第一目标车辆与路口停止线之间的距离;所述tod模式,是指使第一目标车辆优先通过路口的信号灯控制模式。2.根据权利要求1所述的tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,其特征在于,所述获取第一目标车辆的第一状态参数,包括:获取第一目标车辆的位置和速度。3.根据权利要求1所述的tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,其特征在于,所述tod模式的监测范围,设置为固定的数值,或者在监测范围的基准值的基础上,根据路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,以及各个通行方向的车道设置数量,进行实时动态调节。4.根据权利要求1所述的tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,其特征在于,所述tod模式的监测范围进行实时动态调节,利用第一关系式计算得到;其中,所述第一关系式包括:其中,为某路口的tod模式的监测范围;为该路口此时的第一通行方向的车道上的车辆排队数量;所述第一通行方向,指在某路口中,与第一目标车辆的通行方向一致的通行方向;为该路口在此时的配时方案中的信号周期长度;为该路口的tod模式的监测范围的基准值;为该路口此时的第一通行方向的车道设置数量;为该路口在信号周期长度的时间内,单个车道的饱和车流量;为该路口在此时的配时方案中第一相位的有效绿灯持续时间;所述第一相位,为该路口在此时的配时方案中与第一通行方向相同的相位。5.根据权利要求1所述的tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,其特征在于,所述若第一目标车辆进入tod模式的监测范围,则启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配
时方案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式,包括:当第一目标车辆进入tod模式的监测范围,则启动tod模式;确定第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,是否大于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度;所述第二路口,为第一目标车辆通过第一路口之后,需要到达的下一个路口;a.若第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,大于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度,则进入tod模式中的第一tod模式;b.若第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,小于等于第二路口在此时的配时方案中的信号周期长度,则进入tod模式中的第二tod模式;所述第一tod模式,为仅需在第一路口介入tod模式的信号灯控制,即单路口控制模式;所述第二tod模式,为需在第一路口和第二路口均介入tod模式的信号灯控制,即多路口协同控制模式;待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式。6.根据权利要求5所述的tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,其特征在于,所述第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间,利用第二关系式获得;其中,所述第二关系式包括:其中,为第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;为第一目标车辆已经过的路口数量;为第一路口和第二路口之间的行驶路线距离;所述第一路口和第二路口之间的行驶路线距离,即为第一路口的停止线到第二路口的停止线之间的行驶距离;为第一路口的tod模式的监测范围;为第二路口的tod模式的监测范围;所述第一路口的tod模式的监测范围和所第二路口的tod模式的监测范围,设置为固定的数值,或者在监测范围的基准值的基础上,根据路口的不同时段的流量参数、当前配时方案的参数,以及各个通行方向的车道设置数量,进行实时动态调节;所述tod模式的监测范围的实时动态调节可利用第一关系式获得;为第一目标车辆已经过的路口中的第个路口;为第一目标车辆经过第个路口之前的速度;为第一目标车辆经过第个路口之后的速度。7.根据权利要求5所述的tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,其特征在于,所述第一tod模式的介入方法包括:当第一目标车辆进入tod模式的监测范围,确定第一路口的信号灯执行的当前相位是
否为第一相位;a.若为非第一相位,则第一tod模式介入后,维持当前相位结束,并调整下一相位为第一相位,且对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第一tod模式的介入,恢复原有的配时方案;b.若为第一相位,则第一tod模式介入后,对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第一tod模式的介入,恢复原有的配时方案;所述对第一相位持续时间进行实时调节,为先判断当前配时方案中第一相位剩余的有效绿灯持续时间,是否足够第一目标车辆通过;若足够第一目标车辆通过,则维持当前配时方案,若不足够第一目标车辆通过,则延长第一相位有效绿灯持续时间,直到第一目标车辆通过路口。8.根据权利要求5所述的tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,其特征在于,所述第二tod模式的介入方法包括:获取第一目标车辆的第二状态参数;利用已获取的所述第一目标车辆的第二状态参数,确定第一路口与第二路口的协同率;a.若第一路口与第二路口的协同率小于等于1,则第二tod模式介入后,对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第二tod模式的介入,恢复原有的配时方案;b.若第一路口与第二路口的协同率大于1,则第二tod模式介入后,维持当前相位结束,并调整下一相位为第一相位,且对第一相位持续时间进行实时调节,待第一目标车辆通过第一路口之后,退出第二tod模式的介入,恢复原有的配时方案;所述获取第一目标车辆的第二状态参数,包括:获取第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;获取第二路口当前配时方案下,从第一目标车辆通过第一路口的时刻开始,到第二路口当前配时方案为第一相位时,所需的最短时间;获取第二路口当前配时方案中第一相位的持续时间;所述第一路口与第二路口的协同率,用于表示经过第一路口到达第二路口的预估时间这段时间后,也即第一目标车辆刚到达第二路口的tod模式的监测范围内,此时此刻,在时间上与第二路口的当前配时方案中第一相位的接近程度。9.根据权利要求5所述的tod综合区交通用智能化信号灯控制方法,其特征在于,所述第一路口与第二路口的协同率,利用第三关系式确定;其中,第三关系式包括:其中,第三关系式包括:为第一路口与第二路口的协同率;为第一目标车辆从第一路口到达第二路口的预估时间;为第二路口当前配时方案下,从第一目标车辆通过第一路口的时刻开始,到第二路口当前配时方案为第一相位时,所需的最短时间;
为第二路口当前配时方案中第一相位的持续时间;为第一路口与第二路口的协同率的最大偏移时间。10.一种tod综合区交通用智能化信号灯控制系统,其特征在于,包括:参数获取模块,用于获取第一目标车辆的第一状态参数;范围确定模块,用于根据已获取的所述第一目标车辆的第一状态参数,确定第一目标车辆是否进入第一路口的tod模式的监测范围;信号灯控制模块,用于使用tod模式控制路口的信号灯,以使第一目标车辆优先通过路口;所述使用tod模式控制路口的信号灯的方法为:若第一目标车辆进入第一路口的tod模式的监测范围,则启动tod模式,即在第一路口的当前信号灯配时方案中,介入tod模式的信号灯控制,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束tod模式;若第一目标车辆未进入tod模式的监测范围,则不启动tod模式,即第一路口的当前信号灯配时方案保持不变;所述目标车辆,是指通行权的优先级高于普通车辆的车辆;所述第一目标车辆,是指进入tod模式的监测范围的目标车辆;所述第一状态参数,是指与第一目标车辆的行驶状态相关的参数;所述第一路口,为第一目标车辆将要通过的前方路口;所述tod模式的监测范围,是指第一目标车辆在行驶至第一路口附近时,第一目标车辆与路口停止线之间的距离;所述tod模式,是指使第一目标车辆优先通过路口的信号灯控制模式。

技术总结


本申请公开了一种TOD综合区交通用智能化信号灯控制方法、系统及装置,所述方法包括:获取第一目标车辆的第一状态参数;根据已获取的所述第一目标车辆的第一状态参数,确定第一目标车辆是否进入第一路口的TOD模式的监测范围;若第一目标车辆进入第一路口的TOD模式的监测范围,则启动TOD模式,待第一目标车辆通过第一路口之后,结束TOD模式;若第一目标车辆未进入TOD模式的监测范围,则不启动TOD模式。本申请根据目标车辆的状态和其所经过路口的情况,实时调节交通信号灯的相位和持续时间,实现了TOD综合区通过智能控制交通信号灯,实现目标车辆优先通行的目的。目标车辆优先通行的目的。目标车辆优先通行的目的。


技术研发人员:

谷一迅 金斌斌 赵方捷

受保护的技术使用者:

中兴(温州)轨道通讯技术有限公司

技术研发日:

2022.09.22

技术公布日:

2022/12/6

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