[发明专利]基于有限状态机的交通信号调度方法和装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及信号控制技术领域，尤其是涉及一种基于有限状态机的交通信号调度方法和装置。

背景技术

路口交通信号灯的控制一直是缓解交通拥堵、提高交通效率和保障交通安全的重要手段。随着技术的发展和实际交通需求的变化，道路交通信号控制机(下文简称为信号机)正承担越来越多的功能和任务，可大致分为：1)本地控制：包括定时、感应、滤波带等多种不同原理的自动控制以及人为的手动面板控制；2)遥控优先控制：包括公交优先、特种车辆以及现场人员通过无线遥控器发起的优先控制，3)中心优先控制：由交通控制中心通过网络发起的远程的自动或手动的控制。当某种或多种优先控制方式同时或陆续触发时，通常由信号机根据预先定义的优先级进行控制方式的切换，信号机将选择指令优先级最高的控制指令，进行控制方式的转换。正在执行的控制指令和指令优先队列中的指令，都可以通过失效时间或主动取消来退出优先队列。

随着控制方式的增多以及控制方式之前的竞争，如果没有一个底层的保障机制，很容易导致信号机在控制方式的转换过程中出现不合理的状态，例如，相位切换过快：导致当前绿灯太短，车辆和行人无法安全通过路口；或者出现不合理的相位切换：左转弯待转区中的车辆不能在紧接着的相位中离开路口，堵塞路口造成混乱。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种基于有限状态机的交通信号调度方法，其至少部分地解决了如何保证交通信号调度过程中的安全性技术问题。此外，本发明还提供一种基于有限状态机的交通信号调度装置。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了以下技术方案：

一种基于有限状态机的交通信号调度方法，应用于交通信号控制系统，该方法至少可以包括：

定义路口交通信号的相位库；

设置所述相位库中各相位之间的转换路径；

设置所述各相位之间转换路径的约束条件；

根据所述相位库、所述各相位之间的转换路径及其约束条件，构建有限状态机；

基于所述有限状态机，调度所述交通信号。

进一步地，所述设置所述各相位之间转换路径的约束条件，具体包括：

根据所述路口的实际状况，设置所述转换路径的最小安全时间和灯色过渡约束。

进一步地，交通信号控制系统包括信号机，所述方法还包括：

检查所述交通信号的变化过程是否满足所述约束条件；

确定在所述交通信号的变化过程不满足所述约束条件时通知所述信号机进行故障处理。

根据本发明的另一个方面，还提供一种基于有限状态机的交通信号调度装置，应用于交通信号控制系统，所述装置至少包括：

定义模块，被配置为定义路口交通信号的相位库；

第一设置模块，被配置为设置所述相位库中各相位之间的转换路径；

第二设置模块，被配置为设置所述各相位之间转换路径的约束条件；

构建模块，被配置为根据所述相位库、所述各相位之间的转换路径及其约束条件，构建有限状态机；

调度模块，被配置为基于所述有限状态机，调度所述交通信号。

进一步地，所述第二设置模块具体包括：

第二设置子模块，被配置为根据所述路口的实际状况，设置所述转换路径的最小安全时间和灯色过渡约束。

进一步地，交通信号控制系统包括信号机，所述装置还包括：

检查模块，被配置为检查所述交通信号的变化过程是否满足所述约束条件；

确定模块，被配置为确定在所述交通信号的变化过程不满足所述约束条件时通知所述信号机进行故障处理。

与现有技术相比，上述技术方案至少具有以下有益效果：

本发明实施例通过定义路口交通信号的相位库；设置所述相位库中各相位之间的转换路径；设置所述各相位之间转换路径的约束条件；根据所述相位库、所述各相位之间的转换路径及其约束条件，构建有限状态机；基于所述有限状态机，调度所述交通信号。保障交通信号调度的合理性和安全性，从而极大地提升道路交通的安全性。解决了如何保证交通信号调度过程中的安全性技术问题。

当然，实施本发明的任一产品不一定需要同时实现以上所述的所有优点。