[发明专利]一种十字路口灯时自适应调节方法

说明书

本发明专利要解决的技术问题是提供一种十字路口交通信号灯时自适应调节方法，通过交通流量观测器实时监测十字路口各向直行和左转的车辆流量信息，并将信息输入控制器；控制器实时接收十字路口各向直行和左转车辆流量信息，以各路口车辆滞留信息（控制器根据上一个灯时以及车流量估算）和各向车流量信息为输入条件，应用改进遗传算法，以各路口滞留车辆最小为优化目标，进行各向直行和左转灯时优化优化；控制器将最优灯时分配方案分别发送给交通信号灯，实现了交通信号灯的自适应调节，达到各路口滞留车辆最小的目的。该方法结构简单，可有效缓解交通堵塞。

技术领域

本发明涉及交通控制及信息技术领域，特别涉及一种能够根据交通流量信息进行信号灯灯时自动控制的方法。

背景技术

一般情况下，十字路口的交通信号红绿灯时都是固定的，其按照预先设置好的红绿灯时循环时间，进行周期性变化。在这种情况下，无论各方向的车流量如何变化，其交通信号灯时和循环周期一直是固定不变的。这种控制灯时的方式容易造成一方堵塞，而另一方出现空等的现象，造成路口通行效率的下降。

解决这些问题的关键在于实现红绿灯时间分配的灵活性。比如某方向上的车流量较小时，就缩短其绿灯时间。若无车流量，则延长该方向上的红灯时间及对方向的绿灯时间，消除空等现象的同时解决单方向上的车流量过大问题。

本发明应用改进遗传算法，根据各向交通流量信息的变化以及各方向路口车辆滞留信息，对交通信号灯时进行实时优化，实现灯时的自适应调节，提高路口的车流通效率，缓解交通堵塞。

发明内容

本发明专利要解决的技术问题是提供一种十字路口交通信号灯时自适应调节方法，主要实现十字路口交通信号灯灯时根据车流量以及滞留车辆信息的自适应调节，以达到路口滞留车辆最小的目的。其包括以下步骤(图1)。

Sep1.通过交通流量观测器实时监测十字路口各向直行和左转的车辆流量信息，并将信息输入控制器。

Sep2.控制器实时接收十字路口各向直行和左转车辆流量信息，以各路口车辆滞留信息(控制器根据上一个灯时以及车流量估算)和各向车流量信息为输入条件，应用改进遗传算法，以各路口滞留车辆最小为优化目标，进行各向直行和左转灯时优化，优化步骤为(图 2)：①分别对十字路口南北和东西两向直行和左转的四个绿灯灯时进行二进制编码，并随机产生种群规模为80的灯时种群；②分别计算种群中各个个体的适应度函数；③找出当前群体中适应度最高的个体和适应度最低的个体，用迄今为止的最好个体替换掉当前群体中的最差个体，在本代的遗传操作中，最优个体不参加选择、变异和交叉操作，直接进入下一代，其它个体进入选择、变异和交叉等遗传操作，生成新的个体。④经过200代进化，找到满足该车流量信息的最佳灯时分配方案。

Sep3.控制器将最优灯时分配方案分别发送给交通信号灯，实现了交通信号灯的自适应调节，达到各路口滞留车辆最小的目的。

附图说明

图1为十字路口自适应交通信号调节装置示意图。

图2为基于改进遗传算法的十字路口交通信号灯时优化流程图。