(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201510218296.9
(22)申请日 2015.04.30
G08G 1/08(2006.01)
(71)申请人安徽超远信息技术有限公司
地址230088 安徽省合肥市高新区华亿科学
园C-201
(72)发明人林华根 王传根 陈岩 芮绍军
施康 余斌 邱换春 徐革新
(74)专利代理机构安徽汇朴律师事务所 34116
代理人
王林
(54)发明名称
号优化控制方法
(57)摘要
本发明涉及一种用于道路交叉口车辆协调优
化的交通信号控制方法，与现有技术相比解决了
图像监测调控信号灯无法适用于协调优化优化控
制的缺陷。本发明包括以下步骤：获取道路交叉
口的交通流参数；计算排队长度；判定交叉口协
调优化状态；计算上行交叉口的绿灯放行时间。
本发明利用安装在道路交叉口进出口的车辆检测
器，实时检测排队长度参数与协调优化事件，通过
调节交通信号控制的绿灯放行时间，实现区域内
各交叉口的排队长度均衡，解决交叉口的协调优
化问题。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图1页
(10)申请公布号CN 104778848 A (43)申请公布日2015.07.15
C N 104778848
A
1.一种用于道路交叉口车辆协调优化状态的交通信号优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取道路交叉口的交通流参数，根据交叉口之间路段长度、交叉口宽度、堵塞密度及车辆到达排队队尾的密度计算出协调优化检测器的安装位置，通过协调优化检测器和交叉口进口的车辆检测器获取相关交通参数；
计算排队长度，根据溢出检测器和交叉口进口的车辆检测器获取相关交通参数，计算相邻交叉口之间路段的车辆排队长度；
判定交叉口协调优化状态，计算车辆密度，根据车辆密度判断交叉口协调优化状态；计算上行交叉口的绿灯放行时间，根据出现协调优化状态的上行交叉口的平均空间占有率，计算需调节的绿灯放行时间。
2.根据权利要求1所述的一种用于道路交叉口车辆协调优化状态的交通信号优化控制方法，其特征在于，所述的获取道路交叉口的交通流参数包括以下步骤：
在道路交叉口安装进口车道检测器；
在道路交叉口出口安装协调优化检测器，计算出协调优化检测器的安装位置，其计算公式如下：
其中
为道路交叉口的宽度，L n,n+1为路段的长度，为堵塞密度，为车辆到达排队队尾的密度，
为排队溢流检测器的位置；通过排队溢流检测器测算单位时间内驶入检测路段内的车辆数Q in ；通过进口车道检测器测算单位时间内驶离检测路段内的车辆数Q out ；通过排队溢流检测器或进口车道检测器测算初始排队车辆数Q 0，初始排队车辆数Q 0为单位时间内的车辆通过数，若无车辆通过则Q 0为零。
3.根据权利要求1所述的一种用于道路交叉口车辆协调优化状态的交通信号优化控制方法，其特征在于，所述的计算排队长度计算公式如下：
L Q ＝Q in +Q 0-Q out ，
其中，L Q 为检测路段内排队车辆数，Q in 为单位时间内驶入检测路段内的车辆数，Q 0为初始排队车辆数，Q out 为单位时间内驶离检测路段内的车辆数。
4.根据权利要求1所述的一种用于道路交叉口车辆协调优化状态的交通信号优化控制方法，其特征在于，所述的判定交叉口协调优化状态包括以下步骤：
计算当前周期内的时间占有率，其计算公式如下：
t occ (n)＝t off (n)-t on (n)，
其中，T 为采集周期，t occ (n)为第n 辆车在检测器上停留的时间，t on (n)为第n 辆车驶入检测器的时间，t off (n)为第n 辆车驶离检测器的时间，t occ 为T 周期时间内的时间占有率；
计算车辆密度，其公式如下：
其中，k为车辆密度，t
occ 为T周期时间内的时间占有率，L
v
为车辆长度，L
d
为检测器有
效感区长度；
判断车辆密度k是否大于协调优化阈值；若车辆密度k小于协调优化阈值，则不进行信号灯调节；若车辆密度k大于协调优化阈值，则计算上行交叉口的绿灯调整时间。
5.根据权利要求1所述的一种用于道路交叉口车辆协调优化状态的交通信号优化控制方法，其特征在于，所述的计算上行交叉口的绿灯放行时间包括以下步骤：计算上行各交叉口的平均空间占有率，其计算公式如下：
其中，为第n与第n-1个路口之间路段平均排队车辆数，
L(n)为第n与第n-1个路口之间路段最大排队车辆数，
为第n与第n-1个路口之间路段平均空间占有率；
计算n个路口之间路段空间占有率的平均值，其计算公式如下：
其中，为n个路口之间路段的平均空间占有率，N为n个路口个数；
计算与的差值，其计算公式如下：
计算各路口的流量差ΔQ(n)，其计算公式如下：
计算出各路口需要调节的交通信号灯相位增加或减少的时间，其计算公式如下：
其中，Δt(n)为需要调节绿灯放行时间差，t
p
为需要调节相位绿灯时间；如果Δt(n)
为正数，则交通信号灯相位时间为t
p
+Δt(n)；如果Δt(n)为负数，最终的相位时间为
t
p
-|Δt(n)|；
根据Δt(n)延长或缩短上行交叉口的绿灯放行时间。
用于道路交叉口车辆协调优化状态的交通信号优化控制方
法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种交通信号优化控制方法，尤其是用于道路交叉口车辆协调优化状态的交通信号优化控制方法。
背景技术
[0002] 由于我国很多城市道路的规划和设计不完善，导致市区很多道路之间出现短距离交叉口，即两个交叉口之间的距离非常短。短距离交叉口由于车辆等待距离少，经常出现协调优化的现象，协调优化是指下游交叉口进口道车辆排队超过了上游交叉口的现象。目前针对协调优化只能通过普通的人工交通信号管控或人工指挥解决，未能采用智能检测协调优化和智能交通信号控制解决此类问题。虽也有部分技术提出利用摄像头的监测调控信号灯的方法，但均存在以下问题：
[0003] 1、利用摄像头进行图像监测排队溢流，对摄像头的设置有着明确的位置要求，但大多数摄像头均安装在交叉口，无法达到溢出状态的识别；
[0004] 2、摄像头在日常使用中多数用于路面情况的监控和管理，无法专用于车辆协调优化，导致在实际应用中无法实时监控。
[0005] 如何开发出一种更适用车辆协调优化状态的信号灯优化方法已经成为急需解决的技术问题。
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种用于道路交叉口车辆协调优化状态的交通信号优化控制方法，解决现有技术中图像监测调控信号灯无法适用于协调优化优化控制的缺陷。
[0007] 本发明是通过以下技术方案来实现的。
[0008] 一种用于道路交叉口车辆协调优化状态的交通信号优化控制方法，包括以下步骤：
[0009] 获取道路交叉口的交通流参数，根据交叉口之间路段长度、交叉口宽度、堵塞密度及车辆到达排队队尾的密度计算出协调优化检测器的安装位置，通过协调优化检测器和交叉口进口的车辆检测器获取相关交通参数；
[0010] 计算排队长度，根据溢出检测器和交叉口进口的车辆检测器获取相关交通参数，计算相邻交叉口之间路段的车辆排队长度；
[0011] 判定交叉口协调优化状态，计算车辆密度，根据车辆密度判断交叉口协调优化状态；
[0012] 计算上行交叉口的绿灯放行时间，根据出现协调优化状态的上行交叉口的平均空间占有率，计算需调节的绿灯放行时间。
[0013] 所述的获取道路交叉口的交通流参数包括以下步骤：
[0014] 在道路交叉口安装进口车道检测器；
[0015] 在道路交叉口出口安装协调优化检测器，计算出协调优化检测器的安装位置，其计算公式如下：
[0016] 其中
为道路交叉口的宽度，L n,n+1为路段的长度，为堵塞密度，为车辆到达排队队尾的密度，为排队溢流检测器的位置；[0017] 通过排队溢流检测器测算单位时间内驶入检测路段内的车辆数Q in ；通过进口车道检测器测算单位时间内驶离检测路段内的车辆数Q out ；通过排队溢流检测器或进口车道检测器测算初始排队车辆数Q 0，初始排队车辆数Q 0为单位时间内的车辆通过数，若无车辆通过则Q 0为零。
[0018] 所述的计算排队长度计算公式如下：
[0019] L Q ＝Q in +Q 0-Q out ，
[0020] 其中，L Q 为检测路段内排队车辆数，Q in 为单位时间内驶入检测路段内的车辆数，Q 0为初始排队车辆数，Q out 为单位时间内驶离检测路段内的车辆数。
[0021] 所述的判定交叉口协调优化状态包括以下步骤：
[0022] 计算当前周期内的时间占有率，其计算公式如下：
[0023] t occ (n)＝t off (n)-t on (n)，
[0024]
[0025]
其中，T 为采集周期，t occ (n)为第n 辆车在检测器上停留的时间，t on (n)为第n 辆车驶入检测器的时
间，t off (n)为第n 辆车驶离检测器的时间，t occ 为T 周期时间内的时间占有率；
[0026] 计算车辆密度，其公式如下：
[0027]
[0028]
其中，k 为车辆密度，t occ 为T 周期时间内的时间占有率，L v 为车辆长度，L d 为检测器有效感区长度；
[0029] 判断车辆密度k 是否大于协调优化阈值；若车辆密度k 小于协调优化阈值，则不进行信号灯调节；若车辆密度k 大于协调优化阈值，则计算上行交叉口的绿灯调整时间。
[0030] 所述的计算上行交叉口的绿灯放行时间包括以下步骤：
[0031] 计算上行各交叉口的平均空间占有率，其计算公式如下：
[0032]
[0033] 其中，为第n 与第n-1个路口之间路段平均排队车辆数，
[0034] L(n)为第n 与第n-1个路口之间路段最大排队车辆数，
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