智能控制最大绿灯时间疏解交通拥堵的方法与流程

本发明涉及智能交通信号灯，具体涉及一种智能控制最大绿灯时间疏解交通拥堵的方法。

背景技术：

1、随着小汽车使用的普及，道路交通变得更加繁忙和拥挤，交通信号灯的配时迫切需要更加合理化和智能化，尽可能降低停车次数和避免空放绿损时间，实现路面交通有序高效率通行，以满足人们安全、快捷、舒适的出行要求，现实常遇到突发交通事件造成某放行方向的严重拥堵状态，多个轮放绿灯时间周期交通拥堵也得不到缓解，甚至引起暂时的瘫痪。

2、常用应急疏解通常是人工现场指挥方式，或者通过信号机手动方式控制绿灯时长，这些方式不足之处需要人工参与，时效性差，满足不了全天候要求，与智慧化交通出行发展理念不符，所以随着交通检测技术进步，先进的雷视一体检测器投入交通信号优化配时使用，能够提供精准的多维度采集数据，这些数据的支撑下信号机更加科学和智能化。

3、专利号为cn201610112029.8的公开了一种确定突发性拥堵状态的方法及装置机，该发明专利通过综合考虑了多个信号灯色周期的待测时间段的交通状态、历史统计信息以及待测时间段的相邻时间段的交通流参数，受当时技术水平不高原因，车辆检测器采集数据相当大局限性，采集精度和维度无法识别检测路面交通运行状态信息，由于历史数据信息时效性差问题，毕竟突发拥堵与历史数据运行耦合性具有不确定性，需要多轮信号灯周期才能疏解不够及时，况且多轮绿灯红灯交替造成车辆起步绿灯时间损失。

4、突发道路交通事件引起拥堵比如交通事故、车辆抛锚及临时施工减少放行车道，发生突发道路交通事件时，由于信号灯放行周期常态条件下是均衡配时，通常这个拥堵方向所有车辆需要多个信号灯放行周期时间才能疏解。突发性拥堵状态的交通有效解决手段是使用足够的绿灯时长进行应急疏解，一次通行更多车辆，避免多个信号灯放行周期静止车辆起步绿灯时间损失，足够的绿灯时长涉及到限值问题，现有方案没有准确计算相应拥堵排长队通过路口需要的绿灯时长主法，所以无法确定突发拥堵绿灯时长限值。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种变最大绿感应疏解交通拥堵方法及装置，进行绿灯时长的调整，解决突发交通拥堵问题，能够实时性，智能化全天候高效地疏解交通拥堵，通过科技方式为畅通交通出行保驾护航。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种智能控制最大绿灯时间疏解交通拥堵的方法，包括以下步骤：

4、s01、红灯亮起，交通信号机接受到来自检测器的车道拥堵信息，所述交通信号机设定最大绿灯时间，最大绿灯时间为绿灯时间延长后的总绿灯时间能达到的极限值；

5、s02、绿灯亮起，所述交通信号机接收到来自检测器的车辆进入检测区域的信息时，计算绿灯延长时间；

6、s03、计算延长后的总绿灯时长，将所述总绿灯时长与所述最大绿灯时间进行比较，若所述总绿灯时长大于或等于所述最大灯绿灯时间，执行步骤s04；

7、s04、所述交通信号机以所述最大绿灯时间运行该方向车道的绿灯，该轮绿灯结束后，依据车辆通行情况，计算出新的最大灯绿灯时间，实现下轮绿灯能够延长更多的时间，放行更多车辆快速疏解路面拥堵，重复步骤s01-s03进行多轮回运算所述最大绿灯时间进行绿灯时长控制，直到该方向拥堵得到缓解。

8、进一步地，检测区域的设置为：以停车线为起点，往后方距离30米处，每条车道上矩形的检测区域。

9、进一步地，步骤s01中交通信号机接受到车道拥堵信息的方法为：红灯亮起，记录该方向各个车道的滞留排队长度，在多个车道滞留排队长度数值中取最大值，作为该方向的有效排队滞留长度；设置滞留分界值，若有效排队滞留长度＞滞留分界值，既判断为车道拥堵情况，检测器发送车道拥堵信息发送至交通信号机。

10、进一步地，步骤s02中计算绿灯延长时间的方法为：

11、以1秒时间为计算周期，检测到该方向n个车道上进入检测区域的车辆个数为p＝[p1、p2、...、pn,]，相应车道延长的单位绿灯时间常量为u＝[u1、u2、...、un]，1秒内每条车道的延长时间为ph＝p*u＝[p1、p2、...、pn,]*[u1、u2、...、un]＝[p1u1、p2u2、...、pnun]；在矩阵ph中取最大值作为这1秒内所需绿灯延长时间的有效值δgh＝max(ph)，当该方向绿灯结束后，统计绿灯总延长时间其中δgh(t)为任意1秒内的绿灯延长时间，t为该方向绿灯持续时长。

12、进一步地，步骤s03中计算延长后的总绿灯时长的方法为：总绿灯时长gt由最小绿灯时长gmin和绿灯总延长时长gd组成：gt＝gmin+gd；最小绿灯时长gmin为交通信号机配时方案基础绿灯时长。

13、进一步地，步骤s04中所述新的最大绿灯时间计算方法:

14、s11、计算最大等待放行排队长度：

15、红灯结束转为绿灯后第1秒，瞬时记录该方向n个车道的等待放行排队长度lr1、lr2、lr3、...、lrn，取其中最大等待放行排队长度作为有效值lrmax：

16、lrmax＝max(lr1、lr2、lr3、...、lrn)；

17、s12、计算预设车辆平均速度：

18、红灯结束，绿灯点亮后，从第六辆车辆开始采集车辆经过检测区域点速度vj，当绿灯点亮时间累计达到最大绿灯时间的70％时停止采集，统计了m个点速度值，预设车辆平均速度为va:

19、

20、s13、计算新的最大绿灯时长gtm：根据车辆的最大等待放行排队长度和预设车辆平均速度，计算出等待排队车辆所需的理论通行时间，作为新的最大绿灯时长gtm：

21、

22、进一步地，若所述总绿灯时长小于所述最大灯绿灯时间或新的最大绿灯时间小于上一轮最大绿灯时间，存在车辆放行完毕和路面堵住车辆无法移动情况，进一步通过计算车辆占有率大小识别交通拥堵事件，若车辆平均占有率oc≥占有率分界值roc，则交通缓行或拥堵，所述最大绿灯时长gtm作为绿灯时间的极限值继续下轮绿灯疏解拥堵放行；若车辆平均占有率oc<占有率分界值roc，则交通畅通，即下一轮的最大绿灯时间gv＝原始最大绿灯时间，以原始最大绿灯时间控制绿灯进行常态运行。

23、进一步地，所述车辆占有率的计算方法为：

24、车辆占有率为车辆经过检测区域花费的时间与60秒的比值，绿灯亮起时，车辆进入检测区域时产生时间刻度t0，车辆离开检测区域时产生时间刻度t1，该车辆经过检测区域花费的时间即占有时间ot1：ot1＝t1-t0；

25、同一车道经过检测区域的车辆占有时间分别为：ot1、ot2、...、oti，i为同一车道检测区域车辆进入脉冲个数，取其中这个车道的最大车辆占有时间om:om＝max(ot1、ot2、...、oti)；

26、多条车道经过检测区域的最大车辆占有时间分别为：o1、o2、...、oj，j为同向车道数，该方向平均占有时间ot：

27、平均占有时间与60秒的比值作为车辆平均占有率oc：

28、进一步地，所述占有率分界值的计算方法为：

29、以车辆平均速度ast为分界值，大于速度分界值则为畅通，低于速度分界值则缓行或拥堵，车辆以分界值ast速度通过检测区域时换算成占有率分界值roc：其中，dc＝clen+r0，dc为辆从进入到离开检测区域经过距离，clen为小汽车平均当量长度，r0为横向矩形检测区域数值。

30、本发明的有益效果在于：路面拥堵条件下，以当前等待车辆放行排队长度，多点采样点速度预测通过的整体平均速度，进一步计算预测需要新的最大绿灯时间，作为感应控制绿灯延长限值条件，新的最大绿灯时间能够满足等待放行排队长度通过时长，避免偏小的最大绿灯时间造成多轮红绿交替低效率放行，以及过大的最大绿灯时间造成空放绿灯损失和其他向长时间等待引起拥堵。智能控制最大绿灯时间疏解交通拥堵的方法，全天实时化、智能化疏解路面的拥堵，实现路面交通高效率安全顺畅通行。