城市干道道路交通信號燈的智能控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及智慧城市中的智能交通信號控制領域，尤其涉及一種能夠根據道路路 口的交通狀況對交通路口的交通信號燈進行智能控制的方法。
【背景技術】
[0002] 20世紀80年代以來，中國的城市化進程的不斷推進，大城市如北京、上海、廣州、深 圳等城市，甚至是一些中小城市，機動車保有量迅速上升，城市道路擁堵情況日益嚴重。為 保障車輛在城市道路間的正常運行，必須在各道路路口設置交通信號燈，對通行車輛加以 控制。路口的交通信號控制主要通過交通信號控制器來實現。因此，交通信號控制器在日常 生活中扮演的角色越來越重要。
[0003] 通常，對路口的交通信號燈的控制通常是按照預設的時間進行控制，并且路口的 每一個方向的綠燈通行時間一經設定在運行中是不改變的。這種情況下，道路路口的交通 狀況千變萬化，當某一個方向擁堵或者多個方向擁堵時，該道路路口仍然按照預定的方式 進行交通信號燈的控制，不但沒有緩解交通狀況，反而常常會到導致擁堵越來越嚴重。
[0004] 為了緩解道路交通擁堵狀況，現有技術提出了一種改進的交通信號燈的控制方 法，車流量檢測器實時監測路口處的車流量信號，當判斷路口處于擁堵狀態時，則駛向該出 口方向的信號燈轉為紅燈。然而，采用該技術方案，并不能夠提前緩解交通擁堵，或者在出 現交通擁堵之前就疏導擁堵。特別地，對于已經擁堵的狀況，則根據無法解決。
[0005] 進一步，已經公開的其它現有技術中，對于一個道路路口的信號燈的控制，通常都 是孤立的進行控制。換句話說，某一個道路路口的信號燈例如綠燈通行時間的控制，都是固 定的時間值，或者僅僅考慮本道路路口的交通狀況進行控制，而沒有考慮與該道路路口相 鄰的路口的道路交通狀況。而在現在的城市交通中，各個相鄰道路路口的交通狀況往往彼 此影響。
[0006] 另一方面，近年來隨著智慧城市的建設，智能交通的建設也是城市建設的一大需 求，更需要對道路交通路口的信號燈實現智能控制。
[0007] 綜上所述，現有技術中存在對一種能夠依據道路路口的交通狀況以及相鄰道路路 口的交通狀況來控制信號燈尤其是干道方向上的綠燈通行時間的技術的需要。
【發明內容】
[0008] 本發明的實施例提供了一種用于對城市道路交通信號燈進行智能控制的方法，用 以在道路交通路口發生擁堵時，可以實現該交通路口的干道方向上的綠燈通行時間進行動 態調整控制，防止交通癱瘓或者緩解交通擁堵。
[0009] 根據本發明的一個方面，提供了一種用于城市干道道路交通信號燈的智能控制方 法，包括步驟：
[0010] 當收到干道道路的一個當前路口發生擁堵而發出的聯動控制請求時，根據聯動控 制請求攜帶的路口序號查詢干道路口狀態表獲取該當前路口的第一和第二干道標識，并根 據干道標識確定該當前路口分別在第一干道和第二干道上的上游相鄰路口和下游相鄰路 P；
[0011] 對于第一干道和第二干道中的每一個：
[0012] 接收設置在干道方向上的每一個干道路段的流入車流量探測器和流出車流量探 測器的數據信號，從接收的信號中分別獲取在該干道上的與每一個干道路段對應的當前路 口、上游相鄰路口和下游相鄰路口待通行車輛數目；
[0013] 根據每一個干道路段的流出車流量探測器的信號分別獲取在該干道方向上的與 每一個干道路段對應的當前路口、上游相鄰路口和下游相鄰路口的單位時間車輛通行量；
[0014] 根據獲取的在該干道方向上的與每一個干道路段對應的當前路口、上游相鄰路口 和下游相鄰路口待通行車輛數目以及單位時間車輛通行量，分別確定出該干道上的當前路 口、上游相鄰路口和下游相鄰路口的車輛通行需求時間；
[0015] 基于確定的該干道方向上的當前路口、上游相鄰路口和下游相鄰路口的車輛通行 需求時間來確定用于該干道方向上的當前路口、上游相鄰路口和下游相鄰路口的綠燈聯動 控制時間，并根據所述綠燈聯動控制時間來對在該干道方向上的當前路口、上游相鄰路口 和下游相鄰路口的綠燈通行時間進行聯動控制；
[0016] 其中，干道路口狀態表是預先設置的，記錄有各路口的序號、各路口的第一干道標 識和第二干道的標識，第一干道的上游相鄰路口標識和下游相鄰路口標識，第二干道的上 游相鄰路口標識和下游相鄰路口標識。
[0017] 根據本發明的實施例，基于確定的該干道方向上的當前路口、上游相鄰路口和下 游相鄰路口的車輛通行需求時間來確定用于該干道方向上的當前路口、上游相鄰路口和下 游相鄰路口的綠燈聯動控制時間包括：
[0018] 將該干道方向上的當前路口、上游相鄰路口和下游相鄰路口的車輛通行需求時間 中值最大的一個作為所述綠燈聯動控制時間T。
[0019] 可選地，在步驟當收到干道道路的一個當前路口發生擁堵而發出的聯動控制請求 時，根據聯動控制請求攜帶的路口序號查詢干道路口狀態表獲取該當前路口的每一干道標 識，并根據干道標識確定該當前路口在該干道上的上游相鄰路口和下游相鄰路口之前，還 包括：
[0020] 接收各路口的第一干道和第二干道中的每一個的擁堵指數；
[0021] 步驟基于確定的該干道方向上的當前路口、上游相鄰路口和下游相鄰路口的車輛 通行需求時間來確定用于該干道方向上的當前路口、上游相鄰路口和下游相鄰路口的綠燈 聯動控制時間包括：
[0022] 根據公式1計算在干道方向上的當前路口的綠燈聯動控制時間T:
[0023]
[0024] 式中，t為當前路口在干道方向上的車輛通行需求時間，^為上游相鄰路口在干道 上的車輛通行需求時間，t3為下游相鄰路口在干道方向上的車輛通行需求時間，心為當前路 口在干道方向上的擁堵指數，J2為上游相鄰路口在干道方向上的擁堵指數，J 3為下游相鄰路 口在干道方向上的擁堵指數；A為調節系數。
[0025] 較佳地，在根據公式1計算在干道方向上的當前路口的綠燈聯動控制時間T之前，
[0026] 根據路口的序號以及干道標識，從接收的各路口的第一干道和第二干道中的每一 個的擁堵指數中確定當前路口的在第一干道和第二干道的每一個方向上的擁堵指數，以及 當前路口在第一干道和第二干道的每一個方向上的上游相鄰路口的擁堵指數和下游相鄰 路口的擁堵指數。
[0027] 較佳地，在根據公式1計算在干道方向上的當前路口的綠燈聯動控制時間T之后， 還包括步驟：
[0028] 計算出當前路口在干道方向上的車輛通行需求時間，上游相鄰路口在干道上的車 輛通行需求時間和下游相鄰路口在干道方向上的車輛通行需求時間的均值；
[0029] 如果綠燈聯動控制時間T小于所述均值的1.5倍，則將綠燈聯動控制時間T調整為 所述均值的至少1.5倍。
[0030] 較佳地，在根據所述綠燈聯動控制時間來對在該干道方向上的當前路口、上游相 鄰路口和下游相鄰路口的綠燈通行時間進行聯動控制后，還包括：
[0031] 將干道方向上的當前路口、上游相鄰路口和下游相鄰路的綠燈通行時間調整為原 始值。
[0032] 較佳地，在步驟將干道方向上的當前路口、上游相鄰路口和下游相鄰路的綠燈通 行時間調整為原始值之前，還包括：
[0033]判斷是否再次接收到來自所述當前路口