本发明专利技术涉及一种路口交通信号控制系统，其包括顺序连接的车流量统计分析模块、交通控制抢占决策模块和路口信号灯模块。本发明专利技术还涉及利用该系统的路口交通信号控制方法，在该控制方法中，交通控制抢占决策模块基于时钟相位对信号灯模块进行控制，当一个相位执行结束时，若交通控制抢占决策模块判断到某一相位的相位绿灯时间长于预设的相位时间，则首先执行该相位，以实现基于时钟相位的抢占控制，然后再按照预设顺序执行时钟相位，从而可以优先放行车流量高的相位，有效效缓解城市交通压力，提高城市的交通通行效率，且本发明专利技术的交通信号控制系统及控制方法，其系统结构较为简单，方法实现成本低廉，应用范围较为广泛。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动控制
，特别涉及交通信号自动控制
，具体是指一种。
技术介绍
随着生产力的发展和社会进步，交通阻塞、交通事故以及交通环境污染等问题已经成为人们普遍关注的焦点，此类交通问题在城市中更为突出。目前，许多国家和地方政府都在致力于寻找解决该问题的有效方案。因此，在现有的交通智能运输系统(Intelligent Transport System, ITS)的基础上，需要探索城市交通问题的解决方案。近年来，人们在智能运输系统的研究方面已经取得丰硕的理论成果，而且部分成果已经应用到实际的交通控制系统中，实现在一定条件下的交通智能优化控制。例如，目前应用广泛的两个系统TRANSYT和SCOOT系统都采用了统计数学模型方法和经典数学算法。然而，城市交通系统除具有普通交通系统的复杂性、随机性等特性外，还具有某些自身特性，如较强的突发性等。因此，把适用于普通道路交通控制系统一成不变地应用到城市中，控制效果并不理想，有进一步进行改进的空间。所以有必要对城市交通问题做更深的研究和探索，提出新的城市交通问题的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种在计算机中断思想的基础上，结合城市的交通现状，采集交通路口的车流量并进行统计分析，借助于基于时钟相位抢占控制的数学模型进行优化计算，实现对交通路口的车辆智能控制，从而有效缓解城市交通压力，提高城市的交通通行效率，且系统结构较为简单，实现成本低廉，应用范围较为广泛的。为了实现上述的目的，本专利技术的路口交通信号控制系统具有如下构成该系统包括车流量统计分析模块、交通控制抢占决策模块和路口信号灯模块，所述的车流量统计分析模块的输出端连接所述的交通控制抢占决策模块的输入端，所述的交通控制抢占决策模块的输出端连接所述的路口信号灯模块的输入端。该路口交通信号控制系统中，所述的车流量统计分析模块包括数据处理单元、车辆数据采集单元和道口数据设定单元，所述的车辆数据采集单元和道口数据设定单元均连接所述的数据处理单元，所述的数据处理单元还连接所述的交通控制抢占决策模块。该路口交通信号控制系统中，所述的车辆数据采集单元包括设置于所述道口各个车道的压力传感器和超声波传感器，所述的压力传感器和超声波传感器均连接所述的数据处理单元。该路口交通信号控制系统中，所述的道口数据设定单元包括车道数设定子单元、 车道设计形式设定子单元和车道宽度设定子单元，所述的车道数设定子单元、车道设计形式设定子单元和车道宽度设定子单元均连接所述的数据处理单元。该路口交通信号控制系统中，所述的系统还包括交通控制的优化分析模块，所述的交通控制的优化分析模块连接所述的车流量统计分析模块。本专利技术还提供一种基于所述的系统实现路口交通信号控制的方法，所述的交通控制抢占决策模块依据一预设的时钟相位顺序控制所述的路口信号灯模块，所述的时钟相位包括至少三个相位，所述的各相位顺序循环执行，每个相位均具有预设的相位时间上限和下限，所述的方法包括以下步骤(1)所述的车流量统计分析模块实时采集道口各车道的车流量数据，并发送至所述的交通控制抢占决策模块；(2)在当前相位执行结束时，所述的交通控制抢占决策模块根据所述的道口各车道的车流量数据确定所述的各相位的相位绿灯时间；(3)所述的交通控制抢占决策模块根据所述的预设的时钟相位顺序，判断下一个相位是否为“被抢占相位”，若是，则进入步骤(8)，若否，则进入步骤(4)；(4)所述的交通控制抢占决策模块判断在各相位中是否有相位绿灯时间超过所述的预设相位时间上限的相位，若有，则进入步骤(5)，若没有，则进入步骤(8)；(5)所述的交通控制抢占决策模块将相位绿灯时间超过预设的相位时间上限最多的相位设定为“抢占相位”，并将所述的相位顺序中的下一个相位设定为“被抢占相位”；(6)所述的交通控制抢占决策模块控制所述的路口信号灯模块执行所述的“抢占相位”，然后进入步骤(7)；(7)所述的交通控制抢占决策模块返回所述的“被抢占相位”，并将该“被抢占相位”作为已执行完成的当前相位，然后返回步骤O)；(8)所述的交通控制抢占决策模块控制所述的路口信号灯模块执行所述的相位顺序中的下一个相位，然后返回步骤O)。该路口交通信号控制的方法中，在十字交叉路口的情况下，所述的时钟相位包括的第一相位、第二相位、第三相位和第四相位，所述的第一相位为所述十字交叉路口中一条道路的直行及右转绿灯信号相位，第二相位为与第一相位相同的道路的左转绿灯信号相位，第三相位为所述十字交叉路口中的另一条道路的直行及右转绿灯信号相位，第四相位为与第三相位相同的道路的左转绿灯信号相位，所述的第一相位、第二相位、第三相位和第四相位按预设的相位顺序循环执行。该路口交通信号控制的方法中，所述的车流量统计分析模块包括数据处理单元、 车辆数据采集单元和道口数据设定单元，所述的车辆数据采集单元和道口数据设定单元均连接所述的数据处理单元，所述的数据处理单元还连接所述的交通控制抢占决策模块，所述的步骤(1)具体包括以下步骤(11)所述的车辆数据采集单元实时采集道口各车道的车道车辆数；(12)所述的车辆数据采集单元将道口各车道的车道车辆数发送至所述的数据处理单元；(13)所述的数据处理单元从所述的道口数据设定单元中读取所述的道口数据参数；(14)所述的数据处理单元根据所述的各车道的车道车辆数及所述的道口数据参数确定各相位的相位车辆数；(15)所述的数据处理单元将所述的各相位的相位车辆数发送至所述的交通控制抢占决策模块。该路口交通信号控制的方法中，所述的步骤(11)具体是指所述的车辆数据采集单元实时采集道口各车道的小型车、中型车和大型车的通过数量，并根据各车型所占的比例换算为标准小客车的车流量作为车道车辆数。该路口交通信号控制的方法中，所述的车辆数据采集单元包括设置于所述道口各个车道的压力传感器和超声波传感器，所述的压力传感器和超声波传感器均连接所述的数据处理单元，所述的数据处理单元根据不同车型通过时，压力传感器感应到车辆前后轮之间的距离判断该车辆为小型车、中型车或大型车。该路口交通信号控制的方法中，所述的车道车辆数Q满足以下公式Q = E1P^E2PJhP3其中，Q为标准小客车的车流量，E1为小型车车辆的折算系数，E2为中型车车辆的折算系数，&为大型车车辆的折算系数，P1为小型车车流量占总车流量的百分比，P2为中型车车流量占总车流量的百分比，P3为大型车车流量占总车流量的百分比。该路口交通信号控制的方法中，所述的道口数据设定单元包括车道数设定子单元、车道设计形式设定子单元和车道宽度设定子单元，所述的车道数设定子单元、车道设计形式设定子单元和车道宽度设定子单元均连接所述的数据处理单元，所述的道口数据参数包括车道数、车道设计形式和车道宽度。该路口交通信号控制的方法中，所述的步骤(14)具体为将该相位所对应的各车道中车道车辆数最多的值作为该相位的相位车辆数。该路口交通信号控制的方法中，所述的步骤(2)中的相位绿灯时间满足以下公式Ti = (Qi+Q' i)*v+t0其中，Ti为第i相位的相位绿灯时间长度，Qi为第i相位的第一部分时间间隔内的车辆数，Q' i为第i相位的第二部分时间间隔内的车辆数，ν为车辆的行驶速度，t0为车辆通本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种路口交通信号控制系统，其特征在于，所述的系统包括车流量统计分析模块、交通控制抢占决策模块和路口信号灯模块，所述的车流量统计分析模块的输出端连接所述的交通控制抢占决策模块的输入端，所述的交通控制抢占决策模块的输出端连接所述的路口信号灯模块的输入端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：常玉超，李新志，姜定勇，杨光，
申请(专利权)人：太仓市同维电子有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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