[发明专利]交通信号灯自适应配时系统

权利要求书

1.一种交通信号灯自适应配时系统，包括信号机以及用于控制所述信号机工作状态的服务器；其特征是：还包括若干用于检测车流量的车流量检测器，所述车流量检测器与服务器连接，所述车流量检测器能将所在交叉路口的车流量信息发送至服务器内；

服务器，根据所述车流量检测器提供的车流量信息计算得到相应交叉路口的流率、饱和流率，并判断交叉路口的交通拥堵状态，且能计算得到相应的配时策略以及进行所需的配时策略的调整，以将需要调整的配时策略发送至信号机；

信号机，接收服务器发送的配时策略，并根据所接收的配时策略进行信号灯的配时策略调整，且信号机能将当前的配时策略发送至服务器内，以使得服务器能根据信号机传输当前的配时策略计算得到交叉路口在当前配时策略下的流率以及饱和流率；服务器根据在当前配时策略下的流率以及饱和流率能重新确定相应的配时策略以及进行所需的配时策略调整；

所述服务器得到相应的配时策略以及进行所需配时策略的调整过程包括如下步骤：

步骤1、初始化配置参数，所述初始化的配置参数包括初始配置方案以及最大车辆通过时间t_max；

步骤2、确定当前的配时方案；

步骤3、根据当前的配时方案获取红灯时间T₁、绿灯时间T₂以及黄灯时间T₃；

步骤4、获取车流量的统计周期T₀；

步骤5、根据上述红灯时间T₁、绿灯时间T₂、黄灯时间T₃以及车流量的统计周期T₀得到边界周期T；

步骤6、计算在边界周期T内车流量的统计周期T₀的个数n₁、绿灯时间T₂与黄灯时间T₃之和的周期个数n₂，其中，

n₁＝T/(T₀)

n₂＝T/(T₂+T₃)

步骤7、计算得到边界周期T内某方向上所有车道通过的测量总和num，其中，

步骤8、计算边界周期T内每辆车辆通过的平均时间t_avg，其中

t_avg＝k×num/[n₂×(T₂+T₃)]

k为校正系数，其取值范围一般选择0.9～1.2之间；

步骤9、当测量通过的平均时间tavg大于最大车辆通过时间t_max时，跳转至步骤15，否则，跳转至步骤10；

步骤10、计算边界周期T内的前损耗时间t_loss1以及后损耗时间t_loss2，其中，

t_loss1＝k₁×n₂×t_avg

t_loss2＝k₂×n₂×t_avg

n₂为边界周期T时间内绿灯时间T₂与黄灯时间T₃之和的周期个数、k₁为前损耗时间校正系数、k₂为后损耗时间校正系数，k₁与k₂的取值范围一般为3～5，且k₁大于k₂；

步骤11、根据上述的前损耗时间t_loss1以及后损耗时间t_loss2，计算得到边界周期T内的有效车辆通过时间t_eff，其中，

t_eff＝(T₂+T₃)×n₂-(t_loss1+t_loss2)

步骤12、根据边界周期T内的有效车辆通过时间teff以及边界周期T内所有通过的车辆总和num，得到边界周期T内的车头时距L，其中，

L＝t_eff/num

步骤13、根据上述边界周期T内的车头时距L，能得到车辆的流率S，其中

S＝3600/L

步骤14、当需要调整配时策略时，跳转至步骤16，否则，跳转至步骤15；

步骤15、使用当前的配时策略，并跳转至步骤2；

步骤16、计算并调整配时策略；

步骤17、将调整后的配时策略发送至信号机；

步骤18、当信号机未收到发送调整后的配时策略时，跳转至步骤17，否则，跳转至步骤19；

步骤19、信号机进行配时策略的调整；

步骤20、当信号机的配时策略成功时，跳转至步骤21，否则，跳转至步骤19；

步骤21、信号机将执行的配时策略反馈至服务器内，并跳转至步骤2。