适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法和系统

技术领域

本发明交通控制方法，具体是一种适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法和系统。

背景技术

合理的交通组织方式是智能交通系统（ITS）的重要组成部分，它以平峰或低峰时段交叉路口各方向车流变化频繁、车距较大为前提。在平峰、低峰时段，交叉路口的车流量很不稳定，按照相位分别放行绿灯损失大，路口通行效率降低。如果按照目前普遍采用的两相位（满屏灯）放行方法来组织车辆放行，则通行秩序相对混乱，所谓两相位放行方式是采用直行和左转弯绿灯（当然，对于实行靠左行驶的国家而言，则是直行和右转弯绿灯同时亮起）同时亮起，使直行车辆和左转弯车辆同时通过交叉路口，这样既增加了直行和左转车辆的冲突点，又容易造成路口行车秩序混乱，绿灯结束后，无法保证左转车辆有效通过路口，同时由于左转弯车辆通过路口的行车路径比直行车辆路径短，经常出现左转弯车辆压制直行车辆（主要车辆行进方向）正常通行，在有效路权内车辆无法正常通过路口，路口通行效率降低。

本申请文件中，转弯绿灯在靠右行驶的国家指左转弯绿灯，在靠左行驶的国家指右转弯绿灯。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有按照相位放行绿灯和两相位放行方式带来的路口通行效率低的技术问题，提供一种可有效提高路口通行效率的适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法和系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

提供一种适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法，包括如下步骤：

S1:控制直行绿灯点亮第一预定时间t1；

S2:在直行绿灯点亮第一预定时间t1后，控制直行绿灯和转弯绿灯同时点亮第二预定时间t2；

S3:在直行绿灯和转弯绿灯同时点亮第二预定时间t2后，控制直行绿灯熄灭，转弯绿灯继续点亮第三预定时间t3；

其中， 所述第一预定时间t1等于或者大于在每个直行车道上等待的首辆车安全驶离与对面左转车辆冲突点需要的时间； 所述第二预定时间t2大于零，且所述第一预定时间t1和所述第二预定时间t2之和等于或者大于等待直行的行人安全通过需要的时间；所述第三预定时间t3大于零。

所述步骤S1中所述第一预定时间t1为根据实时检测的直行车道上的等待车辆数量计算出的所有的所述等待车辆驶离需要的时间；所述步骤S3中所述第三预定时间t3为根据实时检测的所述直行绿灯熄灭时处于转弯待行区的转弯车辆的数量计算出的处于所述转弯待行区的所有的转弯车辆驶离需要的时间。

5S≤t1≤12S 且5S≤t3≤12S。

步骤S1 、S2和S3中，均同时包括控制非转弯绿灯的右转绿灯或者左转绿灯在直行绿灯点亮第四预定时间t4后再一直点亮的步骤，其中，第四预定时间t4为等待直行的非机动车驶离右转机动车通过的区域需要的时间。

在步骤S1之前还包括检测并判断交叉路口是否处于平峰或者低峰时段的预处理步骤，并在判断所述交叉路口处于平峰或者低峰时段时转入步骤S1。

同时，提供一种适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制系统，包括：

第一控制模块，用于控制直行绿灯点亮第一预定时间t1；

第二控制模块，用于在直行绿灯点亮第一预定时间t1后，控制直行绿灯和转弯绿灯同时点亮第二预定时间t2；

第三控制模块，用于在直行绿灯和转弯绿灯同时点亮第二预定时间t2后，控制直行绿灯熄灭，转弯绿灯继续点亮第三预定时间t3；

其中，所述第一预定时间t1等于或者大于在每个直行车道上等待的首辆车安全驶离与对面左转车辆冲突点需要的时间； 所述第二预定时间t2大于零，且所述第一预定时间t1和所述第二预定时间t2之和等于或者大于等待直行的行人安全通过需要的时间；所述第三预定时间t3大于零。

所述第一控制模块中的所述第一预定时间t1为根据实时检测的直行车道上的等待车辆数量计算出的所有的所述等待车辆驶离需要的时间；所述步骤S3中所述第三预定时间t3为根据实时检测的所述直行绿灯熄灭时处于转弯待行区的转弯车辆的数量计算出的处于所述转弯待行区的所有的转弯车辆驶离需要的时间。

5S≤t1≤12S 且5S≤t3≤12S。

还包括第四控制模块，用于在所述第一控制模块、所述第二控制模块和所述第三控制模块工作第四预定时间t4后再一直点亮，其中，第四预定时间t4为等待直行的非机动车驶离右转机动车通过的区域需要的时间。

还包括预处理模块，用于检测并判断交叉路口是否处于平峰或者低峰时段，并在判断所述交叉路口处于平峰或者低峰时段时控制所述第一控制模块开始工作。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明的适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法和系统，通过先点亮直行绿灯第一预定时间t1，然后再同时点亮直行绿灯和转弯绿灯（左转绿灯或者右转绿灯）第二预定时间t2，最后直行绿灯熄灭转弯绿灯被点亮第三预定时间t3；首先，在第一预定时间t1内保证了直行车辆先通过，避免同时转弯和直行同时绿灯时转弯压制直行的情况发生；然后，在第二预定时间t2，直行和转弯车辆同时行进，利用安全车距穿插通行，使得平峰或者低峰时段驶入的车辆尽快通过交叉路口，无需漫长的等待；最后，在第三预定时间t3内，使得停在转弯待转区的转弯车辆有一个安全驶离道口的清道保护时间，方便后续其他方向的车辆通行。本发明充分利用可穿插间隙理论，即提高了各方车辆快速通过路口，提高了道路通行效率，又最大程度规避了车辆冲突点，保证了平峰或低峰时段的行车效率和行车安全。

所述第一预定时间t1为通过实时检测所述直行车道上的等待车辆数量进而计算出所有的所述等待车辆驶离需要的时间；所述第三预定时间t3为通过实时检测所述直行绿灯熄灭时处于转弯待行区的转弯车辆的数量计算得出处于所述转弯待行区的所有的转弯车辆驶离需要的时间。将控制更精细化，实时检测每个车道上的等待车辆并计算出对应的第一预定时间t1和第三预定时间t3，将车辆通过路口时的冲突降到最低，使得本发明的适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法和系统更有针对性，通行效率更高。

针对平峰或低峰时段直行车道和转弯车道上的等待车辆，选择5S≤t1≤12S或者5S≤t3≤12S，给予已等待直行车辆和转弯车辆充分的驶离时间，具体时间由路口的大小决定，路口越大，已等待的直行车辆驶离与对面左转车辆冲突点需要的时间越长，反之，则需要的时间越短；同时保证占一个控制周期大部分时段的t2时间内直行和转弯可充分穿插进行，保证路口通行效率，避免后续车辆过长时间等待。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明一个实施例的适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法流程图；

图2为本发明一个实施例的适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法中的信号灯放行顺序图；

图3是图2中所示东西直行、右转放行控制示意图；

图4是图2中所示东西直行、左转、右转放行控制示意图；

图5是图2中所示东西左转、右转；南北右转放行控制示意图；

图6是图2中所示南北直行、右转放行控制示意图；

图7是图2中所示南北直行、左转、右转放行控制示意图；

图8是图2中所示南北左转、右转；东西右转放行控制示意图；

图9为本发明一个实施例的适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制系统结构框图。

具体实施方式

参见图1所示，为本发明一个实施例的一种适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法，所谓早起早落，针对的是直行车辆的绿灯相对于左转车辆的绿灯的点亮和熄灭时间比较而言，具体是，直行绿灯比左转绿灯早点亮，并在熄灭时直行绿灯比左转绿灯早熄灭；包括如下步骤：

S1:控制直行绿灯点亮第一预定时间t1；此时，在路口等待的直行车顺利通过，同时，转弯车辆行驶到转弯待行区。

S2:在直行绿灯点亮第一预定时间t1后，控制直行绿灯和转弯绿灯同时点亮第二预定时间t2；此时，交通指示灯相当于处于传统的满屏灯状态，到达的直行车和在转弯待行区等待的转弯车辆穿插通过。

S3:在直行绿灯和转弯绿灯同时点亮第二预定时间t2后，控制直行绿灯熄灭，转弯绿灯继续点亮第三预定时间t3；此时，直行车辆等待，转弯车辆快速通过。

其中，所述第一预定时间t1等于或者大于在每个直行车道上等待的首辆车安全驶离与对面左转车辆冲突点需要的时间； 所述第二预定时间t2大于零，且所述第一预定时间t1和所述第二预定时间t2之和等于或者大于等待直行的行人安全通过需要的时间；所述第三预定时间t3为大于零。

优选地，本实施例中的所述步骤S1中所述第一预定时间t1为根据所述直行车道上的所有所述等待车辆驶离需要的时间，路口越大，所述第一预定时间t1越大；所述步骤S3中所述第三预定时间t3为根据所述直行绿灯熄灭时处于转弯待行区的所有转弯车辆驶离需要的时间；所述第二预定时间t2根据通行周期预先设定。其中，对实行靠右行驶的国家而言，所述指左转弯待行区；对实行靠左行驶的国家而言，所述转弯待行区指右转弯待行区。

当然，作为其他实施例，为简化控制，提高控制效率，所述第一预定时间t1、所述第二预定时间t2和所述第三预定时间t3都可以预先设定，只要第一预定时间t1、所述第二预定时间t2和所述第三预定时间t3大于零均能实现本发明的目的。充分考虑平峰或低峰时段的交通流量特点，和常见的路口大小，一般地，5S≤t1≤12S 且5S≤t3≤12S。

作为本发明其他的实施例的一种适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法，在上述实施例的交通控制方法的基础上，所述步骤S1 、S2和S3中，均同时包括控制非转弯绿灯的右转绿灯或者左转绿灯在直行绿灯点亮第四预定时间t4后再一直点亮的步骤，其中，第四预定时间t4为等待直行的非机动车驶离右转机动车通过的区域需要的时间。这样给予直行的非机动车和行人一个安全的单独通行的时间，避免了直行的非机动车和右转机动车的冲突；又提高了通行效率。当然，此步骤的前提是在交叉路口设置有左转或者右转指示灯,对于未设置相应指示灯的交叉路口，等同于右转绿灯或者左转绿灯一直点亮。其中，对实行靠右行驶的国家而言，所述步骤S1 、S2和S3中，同时控制所述右转绿灯在直行绿灯点亮第四预定时间t4后再一直点亮，或者不设置右转指示灯；对实行靠左行驶的国家而言，所述步骤S1 、S2和S3中，同时控制所述左转绿灯在直行绿灯点亮第四预定时间t4后再一直点亮，或者不设置左转指示灯。

作为本发明其他的实施例的一种适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法，在上述实施例的交通控制方法的基础上，在所述步骤S1之前还包括检测并判断交叉路口是否处于平峰或者低峰时段的预处理步骤，并在判断所述交叉路口处于平峰或者低峰时段时转入步骤S1。作为一种实施方式，可通过设置在车道上的地感线圈来获取等待车辆，进而根据预先存储的判断标准判断是否处于平峰或者低峰，比如一个红灯内期间等待的车辆数量小于两辆，或者预先存储的低峰或者平峰对应的时间段到来，则判断该交叉路口处于低峰时段。

以下进行具体说明： 

参见图2所示，为本发明一个实施例的适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法的道路路口信号灯放行顺序图。图中所示方位为上代表北，下代表南，左代表西，右代表东。

图3东西直行、右转放行示意图。设置东西、南北方向的灯相控制模块输出：将东向灯相控制模块68中直行灯组8的绿灯端子36、右转灯组9的绿灯端子39、左转灯组7的红灯端子31；西向灯相控制模块66中直行灯组2的绿灯端子18、右转灯组3的绿灯端子21、左转灯组1的红灯端子13置于联通状态，同时将南向灯相控制模块69中直行灯组11的红灯端子43、右转灯组12的红灯端子46、左转灯组10的红灯端子40；北向灯相控制模块67中直行灯组5的红灯端子25、右转灯组6的红灯端子28、左转灯组4的红灯端子22置于联通状态。实现东西直行2和8、右转3和9绿灯亮5-8秒，保证东西方向主车流直行车道车辆50和53、右转车道51和54车辆顺利通过路口，东西左转车道49和52车辆在待转区61和62停车等候，这样可避免左转车道49和52车辆干扰直行车道50和53车辆通行。

图4东西直行、左转、右转放行示意图。设置东西、南北方向的灯相控制模块输出：将东向灯相控制模块68中直行灯组8的绿灯端子36、右转灯组9的绿灯端子39、左转灯组7的绿灯端子33；西向灯相控制模块66中直行灯组2的绿灯端子18、右转灯组3的绿灯端子21、左转灯组1的绿灯端子15置于联通状态，同时将南向灯相控制模块69中直行灯组11的红灯端子43、右转灯组12的红灯端子46、左转灯组10的红灯端子40；北向灯相控制模块67中直行灯组5的红灯端子25、右转灯组6的红灯端子28、左转灯组4的红灯端子22置于联通状态。实现东西直行2和8、右转3和9绿灯亮5-8秒后，东西左转绿灯1和7亮起，直行车道50和53和左转车道49和52车辆可根据车辆在有安全间距情况下交叉快速通过路口，提高了路口通行效率，减少了绿灯损失，直行2和8绿灯点亮18-25秒钟后，直行绿灯2和8提前关闭，为左转车道49和52车辆预留一个清道时间。

图5东西左转、右转；南北右转放行示意图。设置东西、南北方向的灯相控制模块输出：将东向灯相控制模块68中直行灯组8的红灯端子34、右转灯组9的绿灯端子39、左转灯组7的绿灯端子33；西向灯相控制模块66中直行灯组2的红灯端子16、右转灯组3的绿灯端子21、左转灯组1的绿灯端子15置于联通状态，同时将南向灯相控制模块69中直行灯组11的红灯端子43、右转灯组12的绿灯端子48、左转灯组10的红灯端子40；北向灯相控制模块67中直行灯组5的红灯端子25、右转灯组6的绿灯端子30、左转灯组4的红灯端子22置于联通状态。实现东西左转绿灯1和7和右转3和9绿灯单独亮5-8秒，保证路口内的东西左转车道49和52车辆有单独左转路权，使交叉路口车辆清空，为下一相位顺利通行做好道路资源保障。

图6南北直行、右转放行示意图。设置东西、南北方向的灯相控制模块输出：将南向灯相控制模块69中直行灯组11的绿灯端子45、右转灯组12的绿灯端子48、左转灯组10的红灯端子40；北向灯相控制模块67中直行灯组5的绿灯端子27、右转灯组6的绿灯端子30、左转灯组4的红灯端子22置于联通状态，同时将东向灯相控制模块68中直行灯组8的红灯端子34、右转灯组9的红灯端子37、左转灯组7的红灯端子31；西向灯相控制模块66中直行灯组2的红灯端子16、右转灯组3的红灯端子19、左转灯组1的红灯端子13置于联通状态。实现南北直行5和11、右转6和12绿灯亮5-8秒，保证南北方向主车流直行车道车辆56和59、右转车道57和60车辆顺利通过路口，南北左转车道55和58车辆在待转区63和64停车等候，这样可避免左转车道55和58车辆干扰直行车道56和59车辆通行。

图7南北直行、左转、右转放行示意图。设置东西、南北方向的灯相控制模块输出：将南向灯相控制模块69中直行灯组11的绿灯端子45、右转灯组12的绿灯端子48、左转灯组10的绿灯端子42；北向灯相控制模块67中直行灯组5的绿灯端子27、右转灯组6的绿灯端子30、左转灯组4的绿灯端子24置于联通状态，同时将东向灯相控制模块68中直行灯组8的红灯端子34、右转灯组9的红灯端子37、左转灯组7的红灯端子31；西向灯相控制模块66中直行灯组2的红灯端子16、右转灯组3的红灯端子19、左转灯组1的红灯端子13置于联通状态。实现南北直行5和11、右转6和12绿灯亮5-8秒后，南北左转绿灯4和10亮起，直行车道56和59和左转车道55和58车辆可根据车辆在有安全间距情况下交叉快速通过路口，提高了路口通行效率，减少了绿灯损失，直行5和11绿灯点亮18-25秒钟后，直行绿灯5和11提前关闭，为左转车道55和58车辆预留一个清道时间。

图8南北左转、右转；东西右转放行示意图。设置东西、南北方向的灯相控制模块输出：将南向灯相控制模块69中直行灯组11的红灯端子43、右转灯组12的绿灯端子48、左转灯组10的绿灯端子42；北向灯相控制模块67中直行灯组5的红灯端子25、右转灯组6的绿灯端子30、左转灯组4的绿灯端子24置于联通状态，同时将东向灯相控制模块68中直行灯组8的红灯端子34、右转灯组9的绿灯端子39、左转灯组7的红灯端子31；西向灯相控制模块66中直行灯组2的红灯端子16、右转灯组3的绿灯端子21、左转灯组1的红灯端子13置于联通状态。实现南北左转绿灯4和10和右转6和12绿灯单独亮5-8秒，保证路口内的南北左转车道55和58车辆有单独左转路权，使交叉路口车辆清空，为下一相位顺利通行做好道路资源保障。

参见图9所示，为本发明一个实施例的一种适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制系统，包括：

第一控制模块，用于控制直行绿灯点亮第一预定时间t1；

第二控制模块，用于在直行绿灯点亮第一预定时间t1后，控制直行绿灯和转弯绿灯同时点亮第二预定时间t2；

第三控制模块，用于在直行绿灯和转弯绿灯同时点亮第二预定时间t2后，控制直行绿灯熄灭，转弯绿灯继续点亮第三预定时间t3；

其中，所述第一预定时间t1等于或者大于在每个直行车道上等待的首辆车安全驶离与对面左转车辆冲突点需要的时间； 所述第二预定时间t2大于零，且所述第一预定时间t1和所述第二预定时间t2之和等于或者大于等待直行的行人安全通过需要的时间；所述第三预定时间t3为大于零。

优选地，所述第一控制模块中的所述第一预定时间为根据所述直行车道上的所有所述等待车辆驶离需要的时间；所述第三控制模块中的所述第三预定时间t3为通过检测所述直行绿灯熄灭时处于转弯待行区的转弯车辆的数量计算得出处于所述转弯待行区的所有的转弯车辆驶离需要的时间。

当然，作为其他实施例，简化控制，提高控制效率，所述第一预定时间t1、所述第二预定时间t2和所述第三预定时间t3都可以预先设定，只要第一预定时间t1、所述第二预定时间t2和所述第三预定时间t3大于零均能实现本发明的目的。充分考虑平峰或低峰时段的交通流量特点和交叉路口大小，一般地，5S≤t1≤12S 且5S≤t3≤12S。

作为本发明其他的实施例的一种适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制系统，在上述交通控制系统的基础上，还包括第四控制模块，用于在所述第一控制模块、所述第二控制模块和所述第三控制模块工作第四预定时间t4后再一直点亮，其中，第四预定时间t4为等待直行的非机动车驶离右转机动车通过的区域需要的时间，避免直行非机动车了右转机动车的冲突，保证直行非机动车安全通过。

作为本发明其他的实施例的一种适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制系统，在上述实施例的交通控制系统的基础上，还包括预处理模块，用于检测并判断交叉路口是否处于平峰或者低峰时段，并在判断所述交叉路口处于平峰或者低峰时段时控制所述第一控制模块开始工作。

本发明的适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法和系统，通过先点亮直行绿灯第一预定时间t1，然后再同时点亮直行绿灯和转弯绿灯（左转绿灯或者右转绿灯）第二预定时间t2，最后直行绿灯熄灭转弯绿灯被点亮第三预定时间t3；首先，在第一预定时间t1内保证了直行车辆先通过，避免同时转弯和直行同时绿灯时转弯压制直行的情况发生；然后，在第二预定时间t2，直行和转弯车辆同时行进，利用安全车距穿插通行，使得平峰或者低峰时段驶入的车辆尽快通过交叉路口，无需漫长的等待；最后，在第三预定时间t3内，使得停在转弯待转区的转弯车辆有一个安全驶离道口的清道保护时间，方便后续其他方向的车辆通行。本发明充分利用可穿插间隙理论，即提高了各方车辆快速通过路口，提高了道路通行效率，又最大程度规避了车辆冲突点，保证了平峰或低峰时段的行车效率和行车安全。经实地测量，使用了本发明的控制方法和系统后，各主要交叉路口每一信号周期就可多通过6-8辆车，每小时流量可以增加500辆以上。

所述第一预定时间t1为通过实时检测所述直行车道上的等待车辆数量进而计算出所有的所述等待车辆驶离需要的时间；所述第三预定时间t3为通过实时检测所述直行绿灯熄灭时处于转弯待行区的转弯车辆的数量计算得出处于所述转弯待行区的所有的转弯车辆驶离需要的时间。将控制更精细化，实时检测每个车道上的等待车辆并计算出对应的第一预定时间t1和第三预定时间t3，将车辆通过路口时的冲突降到最低，使得本发明的适用于平峰或低峰时段的早起早落交通控制方法和系统更有针对性，通行效率更高。

针对平峰或低峰时段直行车道和转弯车道上的等待车辆，选择5S≤t1≤8S或者5S≤t3≤8S，给予已等待直行车辆和转弯车辆充分的驶离时间，同时保证占一个控制周期大部分时段的t2时间内直行和转弯可充分穿插进行，保证路口通行效率，避免后续车辆过长时间等待。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。