[发明专利]一种基于车联网的交叉口信号灯绿信比调节方法

说明书

技术领域

本发明属于交通流参数检测及控制领域，涉及交通控制中的交叉路口信号灯绿信比调节方法，特别设计一种基于车联网的交叉路口信号灯绿信比调节方法。

背景技术

对于交叉路口信号灯的有效控制，是交通控制领域中的一个重要方向，特别是在车流量较大、交通情况复杂等交叉路口，信号灯的有效控制变得尤为重要。所以，提高交叉路口交通灯的控制有效性意义重大。

在城市道路交通系统中，交叉口是两条道路相互交叉而产生的作为方向转换的枢纽，是道路网中道路通行能力的“咽喉”，也是交通阻塞和事故的多发地。世界上一些大城市如纽约、巴黎的市中心高峰时车速在16公里/小时左右，公共汽车速度则更低。在日本东京市内，早晚高峰时车速仅为9公里/小时，最低时只有4公里/小时，出现了乘车比步行还慢的情况，而机动车在市中心的旅行时间约1/3花在交叉口上。日本全国每年由于交通拥挤所造成的经济损失高达12兆3千亿日元（合人民币9000多亿元）。作为经济和科技都很发达的美国，每年因为交通问题导致的经济损失也高达2370亿美元，而美国交通事故约有一半以上发生在交叉口。我国国内百万人口以上的大城市，每年由于交通拥挤带来的直接和间接经济损失达1600亿元，相当于国内生产总值的3.2%。因此，解决好交叉口上的交通控制问题能够极大地缓解目前城市道路交通所面临的各种交通问题。

一种有效的绿信比调节方法将对各个车道的车流产生很大影响。目前,国内外已经有相关学者对城市交通网络的优化控制进行研究,但大多是针对城市交通网路的交通流分配进行优化,或依据出行者的起讫点之间路径按时间最短优化控制等。少数文献中提及针对信号周期或信号时间区间进行优化，其中大多数决策数据均来源于在交叉口设置地感线圈等感应设备，但通过这些方法获取的数据具有局部性、滞后性，难以提供有效的交通控制决策。随着无线通信技术的成熟发展，通过车联网机制可以收集到更多与行车有关的信息,如车辆状态、交通环境信息等。基于车联网的交通数据采集方式有利于交通状态的全面感知，有利于交通信息的整体规划，有利于提高交通设备的高效利用，最终建立行人、车辆、道路一体的交通运输系统。

因此，针对交叉路口交通信号灯控制系统有效性不高，交叉路口通行不畅等问题，提出一种基于车联网的交叉口信号灯绿信比调节方法是本领域技术人员所关注的热点。

发明内容

针对交叉路口交通信号灯控制系统有效性不高，交叉路口通行不畅等问题，本发明的目的在于提出一种针对于双向六车道交叉路口的基于车联网的交叉口信号灯绿信比调节方法，提高交叉路口的通行效率。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种基于车联网的交叉口信号灯绿信比调节方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，车辆GPS道路修正及道路平均速度计算

步骤S10，监控中心在GIS地图中获取车辆在t时刻GPS点的经纬度坐标；

步骤S11，预设查找范围为以GPS点为圆心，半径r为18m的道路区域；

步骤S12，在步骤S10设置的查找范围内查找道路：若道路条数大于1，则执行步骤S13；若道路条数为0，则执行步骤S14；若道路条数为1，则执行步骤S15；

步骤S13，将查找半径r缩小1m，若半径r小于0则获取车辆t+1时刻的GPS点的经纬度坐标，返回步骤S11，否则返回步骤S12；

步骤S14，将查找半径r扩大1m，若半径r大于40m则获取车辆t+1时刻的GPS点的经纬度坐标，返回步骤S11，否则返回步骤S12；

步骤S15，得到唯一道路对象，即为该车辆当前的所在的道路；

步骤S16，对所有车辆执行步骤S10至S15，得到每个车辆当前所在道路；

步骤S17，根据下式计算道路上同一方向的车辆平均行车速度v(t)：