[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的十字路口交通燈控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710230431.0
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106875702B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冀嘉澍
• 申請（專利權(quán)）人: 冀嘉澍
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 北京迎碩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11512
• 代理人: 呂良,張群峰

1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的十字路口交通燈控制方法，該方法應(yīng)用于交通燈系統(tǒng)，其特征在于：

所述交通燈系統(tǒng)包括遠程控制中心、無線控制終端、交通燈和交通燈輔助裝置，其中，

所述遠程控制中心通過有線網(wǎng)絡(luò)與所述交通燈連接，其包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析裝置、通信裝置、輸入裝置和顯示裝置；

所述無線控制終端通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述交通燈連接，其包括無線收發(fā)模塊、輸入模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊；

所述交通燈包括時鐘模塊、計時模塊、控制模塊、存儲模塊、位置模塊、切換模塊、有線通信模塊、無線通信模塊和燈組模塊；

所述交通燈輔助裝置包括時鐘單元、攝像頭、車速測量單元、車流量測量單元、數(shù)據(jù)存儲單元、位置單元、有線通信單元、無線通信單元和控制單元；

所述交通燈和所述交通燈輔助裝置一一配套使用，通過ZigBee協(xié)議進行通信；

所述交通燈控制方法具體包括以下步驟：

1)所述遠程控制中心獲取管理區(qū)域內(nèi)所有所述交通燈的位置信息，根據(jù)所述位置信息對所述交通燈進行分組，將位于同一十字路口的四個所述交通燈設(shè)置為同一組，得到所述管理區(qū)域內(nèi)分組后的多個十字路口交通燈組1,2……n，其中n為所述管理區(qū)域內(nèi)所述交通燈組的總數(shù)量；

將每一個所述交通燈組中的四個所述交通燈分別標記為A，B，C，D，將所述交通燈A，B，C，D的直行信號燈和左轉(zhuǎn)信號燈分別設(shè)置為AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL，其中A和C為一條直線公路雙向的交通燈，B和D為另一條直線公路雙向的交通燈，所述直行信號燈和所述左轉(zhuǎn)信號燈均為紅黃綠三色燈；

2)所述遠程控制中心設(shè)置每一個所述交通燈組中的四個所述交通燈的初始運行模式，以及設(shè)置一個信號燈控制周期T內(nèi)四個所述交通燈的所述直行信號燈和所述左轉(zhuǎn)信號燈的初始綠燈通行時長；

3)所述遠程控制中心從所述交通燈組的四個所述交通燈輔助裝置處獲取每個時間段內(nèi)通過的平均車速數(shù)據(jù)V、車流量數(shù)據(jù)W以及圖像數(shù)據(jù)，其中所述時間段為相鄰m個整點之間的時間間隔，m＝1,2,3；

所述平均車速數(shù)據(jù)V為所述時間段內(nèi)綠燈期間所有通行車輛的平均車速，由所述車速測量單元生成；所述車流量數(shù)據(jù)W為所述時間段內(nèi)綠燈期間通行的車次，由所述車流量測量單元生成；

4)所述遠程控制中心以一星期為一個周期，計算出上一周期內(nèi)工作日和非工作日每個相同所述時間段中，分別通過所述交通燈組的四個所述交通燈的所述直行信號燈和所述左轉(zhuǎn)信號燈的總車流量數(shù)據(jù)W_AS，W_AL,W_BS,W_BL,W_CS,W_CL,W_DS,W_DL，以及總車速數(shù)據(jù)V_AS,V_AL,V_BS,V_BL,V_CS,V_CL,V_DS,V_DL；

5)所述遠程控制中心根據(jù)預(yù)先設(shè)定的交通燈運行模式和時間控制算法進行數(shù)據(jù)計算，分別得出下一周期內(nèi)所述工作日和所述非工作日中的每一個所述時間段的所述交通燈組的四個所述交通燈A，B，C，D的運行模式，以及所述直行信號燈和所述左轉(zhuǎn)信號燈AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的綠燈通行時長；

或者所述無線控制終端訪問所述遠程控制中心，獲取上一個周期內(nèi)的工作日和非工作日每個相同所述時間段中，分別通過所述交通燈組的四個所述交通燈的所述直行信號燈和所述左轉(zhuǎn)信號燈的總車流量數(shù)據(jù)W_AS，W_AL,W_BS,W_BL,W_CS,W_CL,W_DS,W_DL，以及總車速數(shù)據(jù)V_AS,V_AL,V_BS,V_BL,V_CS,V_CL,V_DS,V_DL，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的交通燈運行模式和時間控制算法進行數(shù)據(jù)計算，分別得出下一周期內(nèi)所述工作日和所述非工作日中的每一個所述時間段的所述交通燈組的四個所述交通燈A，B，C，D的運行模式，以及所述直行信號燈和所述左轉(zhuǎn)信號燈AS,AL,BS,BL,CS,CL,DS,DL各自的綠燈通行時長；

6)所述遠程控制中心或所述無線控制終端將所述每一個交通燈的每一個所述時間段的所述運行模式和所述綠燈通行時長發(fā)送至相應(yīng)的所述交通燈，所述交通燈的所述控制模塊按照所述運行模式和所述綠燈通行時長進行交通信號燈控制；

其中，所述交通燈運行模式和時間控制算法具體如下：

(a)計算在一個交通燈組的一個信號燈控制周期T內(nèi)，交通燈A和C的綠燈通行時長之和

T_AC＝T×(W_AS+W_AL+W_CS+W_CL)÷(W_AS+W_AL+W_BS+W_BL+W_CS+W_CL+W_DS+W_DL)；

當|(W_AS+W_AL)-(W_CS+W_CL)|>H時，所述交通燈A和C設(shè)置為第一模式，所述第一模式為直行信號燈AS和左轉(zhuǎn)信號燈AL的綠燈同時亮滅，直行信號燈CS和左轉(zhuǎn)信號燈CL的綠燈同時亮滅；

當|(W_AS+W_AL)-(W_CS+W_CL)|<H或|(W_AS+W_AL)-(W_CS+W_CL)|＝H時,所述交通燈A和C設(shè)置為第二模式，所述第二模式為直行信號燈AS和CS的綠燈同時亮滅，左轉(zhuǎn)信號燈AL和CL的綠燈同時亮滅；其中H為管理人員設(shè)定的流量差值閾值；

(c)當交通燈A和C處于第一模式時，

T_AS＝T_AL＝T_AC×(W_AS+W_AL)÷(W_AS+W_AL+W_CS+W_CL)+α，

T_CS＝T_CL＝T_AC×(W_CS+W_CL)÷(W_AS+W_AL+W_CS+W_CL)+α；

其中α為車速調(diào)節(jié)時間參數(shù)，當(V_AS+V_AL)>K或(V_CS+V_CL)>K時，將α的值設(shè)置為(-10,-1)；當(V_AS+V_AL)<K或(V_CS+V_CL)<K時，將α的值設(shè)置為(1,10)；當(V_AS+V_AL)＝K或(V_CS+V_CL)＝K時，將α的值設(shè)置為0；其中K為管理人員設(shè)定的車速閾值；

當交通燈A和C處于第二模式時，

T_AS＝T_CS＝T_AC×(W_AS+W_CS)÷(W_AS+W_AL+W_CS+W_CL)+α，

T_AL＝T_CL＝T_AC×(W_AL+W_CL)÷(W_AS+W_AL+W_CS+W_CL)+α；

其中α為車速調(diào)節(jié)時間參數(shù)，當(V_AS+V_AL)>K或(V_CS+V_CL)>K時，將α的值設(shè)置為(-5,-1)；當(V_AS+V_AL)<K或(V_CS+V_CL)<K時，將α的值設(shè)置為(1,5)；當(V_AS+V_AL)＝K或(V_CS+V_CL)＝K時，將α的值設(shè)置為0；其中K為管理人員設(shè)定的車速閾值；

(d)與所述交通燈A和C位于同一所述交通燈組的所述交通燈B和D的所述運行模式和所述綠燈通行時長的計算算法與所述交通燈A和C的相同。