[發明專利]一種基于粒子群算法的相鄰路口間人行道信號燈控制方法

有效

• 申請號: 201510525897.4
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105046990B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 童素芬;溫曉岳;羅鵬;章步鎬
• 申請（專利權）人: 銀江股份有限公司
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本發明涉及智能交通領域，尤其是一種交通信號燈控制方法。

背景技術

隨著城市車輛的不斷增多，行人過街的問題越來越嚴重。在解決城市干道橫向行人過街問題時，為了方便行人過街，需要在兩個相鄰交叉口中間設置人行道方便行人過街。而行人過街與干道車輛的通行是相互矛盾的，為保證人行過街與干道車輛的通行，需要對行人過街進行管理。

行人過街的管理措施主要有三種：1)定時信號控制；2)行人按鈕式信號控制；3)無信號控制。人行道信號控制方法一般是根據路段歷史行人、車輛交通量情況或控制經驗制定定時控制方案，此種控制方法在交通量變化較為穩定的狀況下較為適用，交通變化量較大時則難以適應交通需求，影響交通運行效率。行人按鈕式信號控制方法，由于行人過街分布的不確定性，經常影響車輛正常通行，導致干道擁堵。

申請號為200710130953.X的中國專利公開了一種行人過街交通信號控制的系統及方法，其通過信號處理器綜合行人過街請求與上游交叉口車輛過人行道所需時間，給出行人過街通行權。該種方法在交通量較小時較為適用，當出現上游交叉口車流量對通過人行道的需求較大，而行人等待時間較長時，信號處理器對該種情況處理較不適用。

申請號為201010121624.0的中國專利公開了一種自適應式智能交通燈及其控制方法，其使用攝像機獲取各方向道路的視頻圖像，對圖像進行信息提取，根據等待排隊車輛的密度以及等待過街行人的密度，對交通燈進行切換控制。該種方法在交通流量較小時效果并不理想，切換控制約束較少，而計算機對車輛和行人雙重識別及密度分析，計算量大、可靠性低。

發明內容

為了克服已有交通燈控制方法的無法兼顧車輛和行人通行效率、可靠性較低的不足，本發明提供一種兼顧路口車輛和行人通行效率、可靠性較高、提升交通效率的基于粒子群算法的相鄰路口間人行道信號燈控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于粒子群算法的相鄰路口間人行道信號燈控制方法，所述控制方法包括如下步驟：

1)參考歷史交通數據的時間段劃分；

采集歷史交通數據中，按交通流量變化劃分時間段，將流量變化較小時間段的劃在一塊，區分交通流量高峰段和平緩段；

2)人行道信號燈相位設置及相位變換設置

信號燈相位：R1人行道綠燈，機動車道紅燈

R2人行道紅燈，機動車道紅燈

R3人行道紅燈，機動車道綠燈

R4人行道紅燈，機動車道紅燈

相位R2、R4保證相位變換后，通行一半的行人或車輛順利通行，其時間設置為固定值，R2時間TR2＝人行道長度/人平均速度，R4時間TR4＝人行道寬度/機動車平均速度；

相位變換設置：

2.1)當人行道沒有行人，機動車道沒有車輛時，機動車道綠燈相位；

2.2)當機動車道出現車輛而人行道未出現行人時，機動車道綠燈相位；

2.3)當人行道出現行人而機動車道未出現車輛時，人行道綠燈相位；

2.4)當人行道有行人、機動車道有車輛時，計算人行道和機動車道綠燈相位需求程度，此時，信號燈循環變換順序為R1、R2、R3、R4，因為R2、R4的時間設置為固定值，R1、R3的相位時間根據人行道和機動車道綠燈相位需求程度是否滿足信號燈相位變換條件進行確定；

3)實時采集人行道和機動車道交通數據，計算人行道和機動車道綠燈相位需求程度

人行道綠燈相位需求程度包括前一相位狀態R3和當前相位狀態R1的行人通過人行道流量、行人等候數量、行人等候時間和行人流量波動情況；機動車道綠燈相位需求程度包括前一相位狀態R1和當前相位狀態R3的車輛通過人行道流量、車輛等候的排隊長度、車輛等候時間和車輛流量波動情況；

計算公式如下：

其中，