[发明专利]全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法

摘要

本发明涉及全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，包括：第一步、开始控制；第二步、对各阶段编号；第三步、读取参数；第四步、计算目标相位未来阻塞参数b0和辅助相位最大未来阻塞参数b1；第五步、得出目标相位未来交通状况B0和辅助相位未来交通状况B1；第六步、按决策矩阵调整目标相位当前绿灯时间Gi0；第七步、所得Gi0是否超出预定范围并进行相应处理；第八步、将目标相位当前绿灯时间替换为第六步所得Gi0；第九步、判断是否结束控制，如是则结束，如否则返回第二步。本发明可实现全程倒计时且无跳变，不仅可使人们获知真实的倒计时时间，还能有效缓解交通拥堵。

主权项

1.一种全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法，其特征是，包括以下步骤：第一步、开始自适应控制；第二步、控制器读取当前路口的放行类型的种类和顺序，并按顺序将各种放行类型依次编号为第i阶段，i=1、2、3、......、或n；第三步、控制器从数据库或内存库中读取各阶段的参数，所述参数包括各阶段当前绿灯时间G_i0、各阶段绿灯时间上限G_imax、各阶段绿灯时间下限G_imin、各阶段对应车道的每小时饱和车流量S_i、各阶段对应车道最新的单周期实际通行车辆数X_i；其中，i为各阶段的编号；各阶段当前绿灯时间G_i0、各阶段绿灯时间上限G_imax、各阶段绿灯时间下限G_imin的单位均为秒；以所有阶段循环一次为一周期；第四步、以当前所处阶段的编号为j并确定目标阶段，若j+(n-1)=n则目标阶段为本周期第n阶段，若j+(n-1)＞n则目标阶段为下周期第j-1阶段；将当前所处阶段（即本周期第j阶段）、以及位于当前所述阶段与目标阶段之间的各阶段（若j+k≤n（k=1、2、3、......、n-2），则为本周期第j+k阶段；若j+k>n（k=1、2、3、......、n-2），则为下周期第j+k-n阶段）作为辅助阶段；以目标阶段的编号为p，以各辅助阶段的编号为q；在当前所处阶段开始时，控制器利用与各阶段对应的参数分别计算目标阶段未来阻塞参数b₀和辅助阶段最大未来阻塞参数b₁；目标阶段未来阻塞参数b0=Qp+(Qp-1-Sp×Gp0÷3600)Sp×(Gp0-A)÷3600+B,]]>辅助阶段未来阻塞参数b1=max[Qq+(Qq-1-Sq×Gq0÷3600)Sq×(Gq0-A)÷3600+B];]]>其中，Q_p、Q_p-1、Q_q、Q_q-1为各阶段对应车道的预测周期通行车辆数，计算方法为：d为预测阶段编号，u为各阶段的编号，X_u为各阶段对应车道最新的单周期实际通行车辆数；当p-1或q-1为0时，则Q_p-1或Q_q-1为Q_n；A、B、M、t均为预设整数值，5≤A≤15，1≤B≤5，1≤M≤5，M≤t≤d；第五步、控制器将目标阶段未来阻塞参数b₀和辅助阶段最大未来阻塞参数b₁换算为目标阶段未来交通状况B₀和辅助阶段未来交通状况B₁；换算过程如下：当b₀或b₁≥0且＜n₁时，对应的B₀或B₁为十分通畅VF；当b₀或b₁≥n₁且＜n₂时，对应的B₀或B₁为通畅F；当b₀或b₁≥n₂且＜n₃时，对应的B₀或B₁为一般N；当b₀或b₁≥n₃且＜n₄时，对应的B₀或B₁为阻塞B；当b₀或b₁≥n₄时，对应的B₀或B₁为严重阻塞VB；其中，n₁、n₂、n₃、n₄均为预设的数值，0.1≤n₁≤0.3，0.2≤n₂≤0.5，0.4≤n₃≤0.7，0.6≤n₄≤0.9；第六步、控制器按决策矩阵，根据目标阶段未来交通状况B₀和辅助阶段未来交通状况B₁确定处理动作，并对目标阶段的当前绿灯时间G_i0进行相应处理；所述决策矩阵如下所示：该矩阵中，G_i0在经过各处理动作分别处理后的结果为：MUL：G_i0+2×R，ADD：G_i0+R，EQ：G_i0，MIN：G_i0-R，DIV：G_i0-2×R，其中R为预设的整数值，1≤R≤8；第七步、控制器根据第六步处理所得G_i0是否超出由目标阶段绿灯时间上限G_imax和目标阶段绿灯时间下限G_imin确定的范围，对G_i0进行进一步处理，处理过程如下：如果G_imin≤G_i0≤G_imax，则G_i0不变；如果G_i0＞G_imax，则使G_i0＝G_imax；如果G_i0＜G_imin，则使G_i0＝G_imin；第八步、控制器将数据库或内存库中目标阶段的当前绿灯时间G_i0替换为第六步处理所得G_i0，并使目标阶段的交通信号设备按第六步处理所得G_i0显示绿灯倒计时；第九步、控制器判断是否结束自适应控制，如是则结束，如否则返回第二步。