一種基于物聯(lián)網(wǎng)的十字路口交通燈控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的十字路口交通燈控制方法，該方法應(yīng)用于包括遠(yuǎn)程控制中心、無線控制終端、交通燈和交通燈輔助裝置的交通燈系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程控制中心計(jì)算出上一周期內(nèi)工作日和非工作日每個(gè)相同時(shí)間段中，分別通過一個(gè)交通燈組的四個(gè)交通燈的直行信號燈和左轉(zhuǎn)信號燈的總車流量數(shù)據(jù)和總車速數(shù)據(jù)，根據(jù)交通燈運(yùn)行模式和時(shí)間控制算法進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，得出下一周期內(nèi)每一個(gè)時(shí)間段的四個(gè)交通燈的運(yùn)行模式，以及每一個(gè)直行信號燈和左轉(zhuǎn)信號燈的綠燈通行時(shí)長。本發(fā)明專利技術(shù)的方法能夠根據(jù)十字路口各個(gè)方向車輛的流量和車速動(dòng)態(tài)地調(diào)整交通燈的運(yùn)行模式和綠燈通行時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)對交通的智能控制，保證交通路口安全暢通。

Intersection traffic light control method based on Internet of things

The invention provides a crossroads traffic lights based on network control method, this method is applied to the traffic light system includes a remote control center, wireless control terminal, traffic lights and traffic lights of the auxiliary device of the remote control center to calculate a period of working and non working days each of the same period of time. Through four traffic lights of a traffic light group direct signal lamp and the total traffic data left turn signal lights and the total speed data, the data is calculated according to the traffic lights running mode and time control algorithm, the operation mode of the four traffic lights next period each time, and a straight signal lamp and the left turn signal light green light time. The method of the invention can according to the flow and speed of dynamic adjustment of each direction of the vehicle at the crossroads of the traffic lights running mode and green light time, so as to realize the intelligent traffic control, to ensure safe and smooth traffic.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的十字路口交通燈控制方法
本專利技術(shù)屬于智能交通領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的十字路口交通燈控制方法。
技術(shù)介紹
交通是城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的命脈，對城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高起著十分重要的作用。目前，大部門城市交通壓力較大，尤其是大型城市的交通擁堵情況嚴(yán)重，已經(jīng)嚴(yán)重限制了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。為了緩解當(dāng)前城市交通的壓力，市政部門往往會(huì)依靠道路擴(kuò)寬、修建立交橋等措施進(jìn)行道路設(shè)施的改善，然而在擁擠的城市中，實(shí)施這樣的大的改造工程并不容易。進(jìn)一步地，部門地區(qū)的交通部門，結(jié)合部分道路的特點(diǎn)，通過設(shè)置潮汐車道和快速公交道等方式，解決部分人群的交通擁堵問題，然后這種方式也不能夠滿足交通日益增長的需要。面對日益增長的城市交通壓力，智能交通系統(tǒng)是目前公認(rèn)的全面有效地解決交通擁堵問題的最佳途徑。智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)，包含智能公交、電子警察、交通信號控制、卡口、交通視頻監(jiān)控、出租車信息服務(wù)管理、城市客運(yùn)樞紐信息化、GPS與警用系統(tǒng)、交通信息采集與發(fā)布和交通指揮類平臺(tái)等10個(gè)細(xì)分行業(yè)。而其中交通信號控制細(xì)分行業(yè)的發(fā)展，對疏解交通擁堵能夠起到最直接有效的作用。目前，道路路口的交通燈的跳轉(zhuǎn)模式和亮滅時(shí)間都是預(yù)先設(shè)定好的，在所有的時(shí)間段中，交通燈的時(shí)間是固定的。這樣的交通燈控制方式往往會(huì)造成在車流量大的時(shí)間段，由于綠燈時(shí)間過短是的車輛無法通過導(dǎo)致交通擁堵，或者車流量小的道路綠燈時(shí)間過長造成時(shí)間的浪費(fèi)，無法通過動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)避免交通擁堵的發(fā)生。然而，動(dòng)態(tài)地進(jìn)行交通燈信號控制需要能夠準(zhǔn)確地獲得道路路口的車輛通行數(shù)據(jù)，并通過龐大的計(jì)算量進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。而且道路路口的類型不同，例如十字路口、丁字路口、三岔路口、連續(xù)直線多個(gè)交通燈道路，等，不同的道路路口類型使用相同的交通燈控制方法顯然不合適。因此，對于交通燈信號控制的研究一直沒有獲得突破性的進(jìn)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，準(zhǔn)確獲得道路路口的車輛通行數(shù)據(jù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)。現(xiàn)在，亟需能夠結(jié)合上班高峰期時(shí)單向車輛激增、節(jié)假日時(shí)通行車輛總數(shù)增長等道路交通特點(diǎn)的交通燈信號控制方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的十字路口交通燈控制方法，針對十字路口的交通特點(diǎn)，根據(jù)各個(gè)方向車輛的流量和車速動(dòng)態(tài)地調(diào)整交通燈的運(yùn)行模式和綠燈通行時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)對交通的智能控制，保證交通路口安全暢通。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：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)，所述交通燈系統(tǒng)包括遠(yuǎn)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(yuǎn)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(chǔ)模塊；所述交通燈包括時(shí)鐘模塊、計(jì)時(shí)模塊、控制模塊、存儲(chǔ)模塊、位置模塊、切換模塊、有線通信模塊、無線通信模塊以及燈組模塊；所述交通燈輔助裝置包括時(shí)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(chǔ)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(jìn)行通信。所述交通燈控制方法具體包括以下步驟：1)所述遠(yuǎn)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(jìn)行分組，將位于同一十字路口的四個(gè)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(gè)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(gè)所述交通燈組中的四個(gè)所述交通燈分別標(biāo)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(yuǎn)程控制中心設(shè)置每一個(gè)所述交通燈組中的四個(gè)所述交通燈的初始運(yùn)行模式，以及設(shè)置一個(gè)信號燈控制周期T內(nèi)四個(gè)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(shí)長；3)所述遠(yuǎn)程控制中心從所述交通燈組的四個(gè)所述交通燈輔助裝置處獲取每個(gè)時(shí)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(shí)間段為相鄰m個(gè)整點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，m＝1,2,3；所述平均車速數(shù)據(jù)V為所述時(shí)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(shí)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(yuǎn)程控制中心以一星期為一個(gè)周期，計(jì)算出上一周期內(nèi)工作日和非工作日每個(gè)相同所述時(shí)間段中，分別通過所述交通燈組的四個(gè)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)WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及總車速數(shù)據(jù)VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL；5)所述遠(yuǎn)程控制中心根據(jù)預(yù)先設(shè)定的交通燈運(yùn)行模式和時(shí)間控制算法進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)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(gè)所述時(shí)間段的所述交通燈組的四個(gè)所述交通燈A，B，C，D的所述運(yùn)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(shí)長；或者所述無線控制終端訪問所述遠(yuǎn)程控制中心，獲取上一個(gè)周期內(nèi)的工作日和非工作日每個(gè)相同所述時(shí)間段中，分別通過所述交通燈組的四個(gè)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)WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及總車速數(shù)據(jù)VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的交通燈運(yùn)行模式和時(shí)間控制算法進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)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(gè)所述時(shí)間段的所述交通燈組的四個(gè)所述交通燈A，B，C，D的所述運(yùn)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(shí)長；6)所述遠(yuǎn)程控制中心或所述無線控制終端將所述每一個(gè)交通燈的每一個(gè)所述時(shí)間段的所述運(yùn)行模式和所述綠燈通行時(shí)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(yùn)行模式和所述綠燈通行時(shí)長進(jìn)行交通信號燈控制；其中，所述交通燈運(yùn)行模式和時(shí)間控制算法具體如下：(a)計(jì)算在一個(gè)交通燈組的一個(gè)信號燈控制周期T內(nèi)，交通燈A和C的綠燈通行時(shí)長之和TAC＝T×(WAS+WAL+WCS+WCL)÷(WAS+WAL+WBS+WBL+WCS+WCL+WDS+WDL)；當(dāng)|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|>H時(shí)，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(shí)亮滅，直行信號燈CS和左轉(zhuǎn)信號燈CL的綠燈同時(shí)亮滅；當(dāng)|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|<H或|(WAS+WAL)-(WCS+WCL)|＝H時(shí),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的綠燈本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
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(yuǎn)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(yuǎn)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(chǔ)模塊；所述交通燈包括時(shí)鐘模塊、計(jì)時(shí)模塊、控制模塊、存儲(chǔ)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(shí)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(chǔ)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(jìn)行通信；所述交通燈控制方法具體包括以下步驟：1)所述遠(yuǎn)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(jìn)行分組，將位于同一十字路口的四個(gè)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(gè)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(gè)所述交通燈組中的四個(gè)所述交通燈分別標(biāo)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(yuǎn)程控制中心設(shè)置每一個(gè)所述交通燈組中的四個(gè)所述交通燈的初始運(yùn)行模式，以及設(shè)置一個(gè)信號燈控制周期T內(nèi)四個(gè)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(shí)長；3)所述遠(yuǎn)程控制中心從所述交通燈組的四個(gè)所述交通燈輔助裝置處獲取每個(gè)時(shí)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(shí)間段為相鄰m個(gè)整點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，m＝1,2,3；所述平均車速數(shù)據(jù)V為所述時(shí)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(shí)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(yuǎn)程控制中心以一星期為一個(gè)周期，計(jì)算出上一周期內(nèi)工作日和非工作日每個(gè)相同所述時(shí)間段中，分別通過所述交通燈組的四個(gè)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...

【技術(shù)特征摘要】
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(yuǎn)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(yuǎn)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(chǔ)模塊；所述交通燈包括時(shí)鐘模塊、計(jì)時(shí)模塊、控制模塊、存儲(chǔ)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(shí)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(chǔ)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(jìn)行通信；所述交通燈控制方法具體包括以下步驟：1)所述遠(yuǎn)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(jìn)行分組，將位于同一十字路口的四個(gè)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(gè)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(gè)所述交通燈組中的四個(gè)所述交通燈分別標(biāo)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(yuǎn)程控制中心設(shè)置每一個(gè)所述交通燈組中的四個(gè)所述交通燈的初始運(yùn)行模式，以及設(shè)置一個(gè)信號燈控制周期T內(nèi)四個(gè)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(shí)長；3)所述遠(yuǎn)程控制中心從所述交通燈組的四個(gè)所述交通燈輔助裝置處獲取每個(gè)時(shí)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(shí)間段為相鄰m個(gè)整點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，m＝1,2,3；所述平均車速數(shù)據(jù)V為所述時(shí)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(shí)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(yuǎn)程控制中心以一星期為一個(gè)周期，計(jì)算出上一周期內(nèi)工作日和非工作日每個(gè)相同所述時(shí)間段中，分別通過所述交通燈組的四個(gè)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)WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及總車速數(shù)據(jù)VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL；5)所述遠(yuǎn)程控制中心根據(jù)預(yù)先設(shè)定的交通燈運(yùn)行模式和時(shí)間控制算法進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)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(gè)所述時(shí)間段的所述交通燈組的四個(gè)所述交通燈A，B，C，D的運(yùn)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(shí)長；或者所述無線控制終端訪問所述遠(yuǎn)程控制中心，獲取上一個(gè)周期內(nèi)的工作日和非工作日每個(gè)相同所述時(shí)間段中，分別通過所述交通燈組的四個(gè)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)WAS，WAL,WBS,WBL,WCS,WCL,WDS,WDL，以及總車速數(shù)據(jù)VAS,VAL,VBS,VBL,VCS,VCL,VDS,VDL，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的交通燈運(yùn)行模式和時(shí)間控制算法進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)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(gè)所述時(shí)間段的所述交通燈組的四個(gè)所述交通燈A，B，C，D的運(yùn)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：冀嘉澍，
申請(專利權(quán))人：冀嘉澍，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11