[发明专利]一种自动计算路口合适相位数范围的方法

说明书

本发明公开了一种自动计算路口合适相位数范围的方法，包括以下步骤：(1)建模：建立相位、灯组、车道、人行横道之间的关系模型；(2)将求解合适相位数范围的问题转化为图论中的色数问题；(3)对图论中的色数问题进行求解，最终得到合适的相位数范围。本发明提供一种自动计算路口合适相位数范围的方法，利用建立相位、灯组、车道、人行横道之间的关系模型的方式，将合适相位数范围问题转化成数学图论中的色数问题，并对色数问题进行特定方法的求解，自动计算出路口的合适相位数的范围，很好的解决了人为判断效率低下的问题。

技术领域

本发明属于智能交通中交通信号控制领域，具体是指一种自动计算路口合适相位数范围的方法。

背景技术

在一个交叉口中，车道、人行横道和灯组是最基本的要素。灯组的灯色变换，控制着车道上的车流及人行横道上的行人的通行行为。

对于一个交叉口而言，是由信号灯控制车辆和行人的通行方式。一个相位可看成由若干个相同行为的灯组组合而成，且一个相位里的灯组之间应尽量避免冲突。上述的相位即是在一个信号周期内，同时获得通行权的一个或多个交通流的信号显示状态。

一个完整的信号周期可根据灯组组合方式是否改变划分为若干个相位，对交叉口的灯组可按1～N进行编号。上述的完整的信号周期是指信号灯色按设定的相位顺序显示一周所需的时间。

传统的相位计算都是靠人为经验判断合适的相位数，其中的个人经验很重要，对工程师的整体要求很高，对工程师的个人经验依赖也很大。所以，传统的相位计算一方面所需的技术门槛较高，且技术经验传承较难，从而导致了人力成本偏高的问题；另一方面是对于复杂路口来说，相位组合的情况有上千万种，而通过人为进行判断的效率很低下。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种自动计算路口合适相位数范围的方法，利用建立相位、灯组、车道、人行横道之间的关系模型的方式，将合适相位数范围问题转化成数学图论中的色数问题，并对色数问题进行特定方法的求解，自动计算出路口的合适相位数的范围，很好的解决了人为判断效率低下的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种自动计算路口合适相位数范围的方法，包括以下步骤：

(1)建模：建立相位、灯组、车道、人行横道之间的关系模型；

具体的建模又包括以下步骤：

(1.1)对车道和人行横道进行定义并建模；

(1.2)对相位进行定义并建模；

(1.3)对相位模型中的冗余灯组进行定义，并去除相位模型中的冗余灯组；

(1.4)对建立的模型中的相容关系进行定义；

(1.5)建立灯组相容关系图；

(2)将求解合适相位数范围的问题转化为图论中的色数问题；

(3)对图论中的色数问题进行求解，最终得到合适的相位数范围。

步骤(1.1)需要根据车道和人行横道的方向和类型两个属性，将其统一定义为车道人行种类；并将车道人行种类记为μ，将车道人行种类中的车道人行类型记为κ，并将车道人行所属进口道方向记为α，即最终将车道人行种类记为

一个灯组将会控制若干个车道和人行横道，即一个灯组对应一个的集合，则灯组i对应的车道人行种类集合为

记μ<i，j>为灯组i和灯组j的车道人行种类集合的笛卡尔乘积：

μ<i，j>为一个元素个数为n_i×n_j的有序二元对集合。