[發明專利]基于有限狀態機的交通信號調度方法和裝置

在審

• 申請號: 201610016647.2
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105654740A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 王飛躍;陳松航;李鎮江
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07
• 代理公司: 北京博維知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11486
• 代理人: 方振昌

技術領域

本發明實施例涉及信號控制技術領域，尤其是涉及一種基于有限狀態機的交通信號調度方法和裝置。

背景技術

路口交通信號燈的控制一直是緩解交通擁堵、提高交通效率和保障交通安全的重要手段。隨著技術的發展和實際交通需求的變化，道路交通信號控制機(下文簡稱為信號機)正承擔越來越多的功能和任務，可大致分為：1)本地控制：包括定時、感應、濾波帶等多種不同原理的自動控制以及人為的手動面板控制；2)遙控優先控制：包括公交優先、特種車輛以及現場人員通過無線遙控器發起的優先控制，3)中心優先控制：由交通控制中心通過網絡發起的遠程的自動或手動的控制。當某種或多種優先控制方式同時或陸續觸發時，通常由信號機根據預先定義的優先級進行控制方式的切換，信號機將選擇指令優先級最高的控制指令，進行控制方式的轉換。正在執行的控制指令和指令優先隊列中的指令，都可以通過失效時間或主動取消來退出優先隊列。

隨著控制方式的增多以及控制方式之前的競爭，如果沒有一個底層的保障機制，很容易導致信號機在控制方式的轉換過程中出現不合理的狀態，例如，相位切換過快：導致當前綠燈太短，車輛和行人無法安全通過路口；或者出現不合理的相位切換：左轉彎待轉區中的車輛不能在緊接著的相位中離開路口，堵塞路口造成混亂。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明實施例的主要目的在于提供一種基于有限狀態機的交通信號調度方法，其至少部分地解決了如何保證交通信號調度過程中的安全性技術問題。此外，本發明還提供一種基于有限狀態機的交通信號調度裝置。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了以下技術方案：

一種基于有限狀態機的交通信號調度方法，應用于交通信號控制系統，該方法至少可以包括：

定義路口交通信號的相位庫；

設置所述相位庫中各相位之間的轉換路徑；

設置所述各相位之間轉換路徑的約束條件；

根據所述相位庫、所述各相位之間的轉換路徑及其約束條件，構建有限狀態機；

基于所述有限狀態機，調度所述交通信號。

進一步地，所述設置所述各相位之間轉換路徑的約束條件，具體包括：

根據所述路口的實際狀況，設置所述轉換路徑的最小安全時間和燈色過渡約束。

進一步地，交通信號控制系統包括信號機，所述方法還包括：

檢查所述交通信號的變化過程是否滿足所述約束條件；

確定在所述交通信號的變化過程不滿足所述約束條件時通知所述信號機進行故障處理。

根據本發明的另一個方面，還提供一種基于有限狀態機的交通信號調度裝置，應用于交通信號控制系統，所述裝置至少包括：

定義模塊，被配置為定義路口交通信號的相位庫；

第一設置模塊，被配置為設置所述相位庫中各相位之間的轉換路徑；

第二設置模塊，被配置為設置所述各相位之間轉換路徑的約束條件；

構建模塊，被配置為根據所述相位庫、所述各相位之間的轉換路徑及其約束條件，構建有限狀態機；

調度模塊，被配置為基于所述有限狀態機，調度所述交通信號。

進一步地，所述第二設置模塊具體包括：

第二設置子模塊，被配置為根據所述路口的實際狀況，設置所述轉換路徑的最小安全時間和燈色過渡約束。

進一步地，交通信號控制系統包括信號機，所述裝置還包括：

檢查模塊，被配置為檢查所述交通信號的變化過程是否滿足所述約束條件；

確定模塊，被配置為確定在所述交通信號的變化過程不滿足所述約束條件時通知所述信號機進行故障處理。

與現有技術相比，上述技術方案至少具有以下有益效果：

本發明實施例通過定義路口交通信號的相位庫；設置所述相位庫中各相位之間的轉換路徑；設置所述各相位之間轉換路徑的約束條件；根據所述相位庫、所述各相位之間的轉換路徑及其約束條件，構建有限狀態機；基于所述有限狀態機，調度所述交通信號。保障交通信號調度的合理性和安全性，從而極大地提升道路交通的安全性。解決了如何保證交通信號調度過程中的安全性技術問題。

當然，實施本發明的任一產品不一定需要同時實現以上所述的所有優點。