CN110111588A - 一种交通灯控制方法以及控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交通灯控制方法及控制***，控制方法包括初始化交通灯的亮灯状态，设置距离阈值；获取车辆的实时位置，当检测到车辆到交通灯的距离小于所述距离阈值时，车辆发送通行请求；接收各个车辆所发送通行请求，并统计不同通行方向上所接收到的通行请求的数量；计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，根据所述数量差异调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间。本发明所述的交通灯控制方法通过获取不同通行方向上车辆所发送的通行请求并计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，以该数据调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间，充分发挥道路通行能力，防止道路通行资源浪费，提高道路通行效率。

Description

一种交通灯控制方法以及控制***

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，更具体地说涉及一种交通灯控制方法及其控制***。

背景技术

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，近年来，最明显的是私家车拥有量的暴增，导致城市交通***拥塞，对城市道路和交通控制***都提出了严峻挑战。事实上，在城市里的不同路段、不同方向、不同时间的车流量、人流量差异都比较大，常常在路口出现一个方向交通拥堵，另一个方向没有车辆与人流的情况。随着车辆的数量的增多，道路交通的管理压力日益加大，如何有效地对道路交叉口的交通进行调度成为一个需要关注的难题。

目前，采用的交通灯通常都是按照预设的固定周期，控制红、绿、黄三色信号灯的切换。但是，由于交通状况是实时变化的，由于时间、道路走向等原因，在路***汇的各道路上的车流量是不同的。例如，南北走向道路上的车流量较多，需要多次绿灯的时长才能全部放行，而东西走向的道路上车辆非常少，绿灯的时间用不完即可完成车辆的全部放行时，若还是根据固定的时长切换信号灯，则会造成此南北走向道路更加拥堵，而东西方向的绿灯时间被浪费。因此，这种采用定时切换的控制方式通常会造成车辆“空等”绿灯切换的现象，不能充分发挥道路通行能力，进而导致道路通行资源浪费，降低道路通行效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何因应道路车流状况实时调节交通信号灯的亮灯状态。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种交通灯控制方法，包括以下步骤：

步骤100，初始化交通灯的亮灯状态，设置距离阈值；

步骤200，获取车辆的实时位置，当检测到车辆到交通灯的距离小于所述距离阈值时，车辆发送通行请求；

步骤300，接收各个车辆所发送通行请求，并统计不同通行方向上所接收到的通行请求的数量；

步骤400，计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，根据所述数量差异调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤400包括以下步骤：

步骤410，设置多个差异档位，所述差异档位是一个数值范围；

步骤420，计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，判断所述数量差异所属的差异档位；

步骤430，根据差异档位，调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤430包括以下步骤：

步骤431，设置时间延长单位，所述时间延长单位是一个固定的时间段；

步骤432，设置不同差异档位所对应的时间延长单位的个数；

步骤433，根据不同通行方向上所接收到的通行请求的差异档位，接收到通行请求较多的通行方向上的交通灯，其绿灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位，接收到通行请求较少的通行方向上的交通灯，其红灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤430的另一种实施方式，包括以下步骤：

步骤431，设置时间延长单位，所述时间延长单位是一个固定的时间段；

步骤432，设置不同差异档位所对应的时间延长单位的个数；

步骤433，在保证各个交通灯的红灯绿灯亮灯的总时间不变的情况下，根据不同通行方向上所接收到的通行请求的差异档位，接收到通行请求较多的通行方向上的交通灯，其绿灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位，接收到通行请求较少的通行方向上的交通灯，其红灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位。

本申请同时还公开了一种交通灯控制***，包括交通灯、车载移动终端、控制处理器以及无线传输装置，所述控制处理器通过无线传输装置分别与交通灯以及车载移动终端通信连接；

所述车载移动终端包括：

GPS定位模块，用于获取车辆的实时位置，并检测车辆到交通灯的距离；

通信请求模块，用于当检测到车辆到交通灯的距离小于所述距离阈值时，向控制处理器发送通行请求；

所述控制处理器包括：

初始化模块，用于初始化交通灯的亮灯状态，设置距离阈值；

统计模块，用于统计不同通行方向上所接收到的通行请求的数量；

差异计算模块，用于计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异；

时间调整模块，用于根据所述数量差异调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述车载移动终端还包括信号显示模块，所述信号显示模块用于获取并显示交通灯的亮灯信息。

作为上述技术方案的进一步改进，所述车载移动终端还包括导航模块，所述导航模块与GPS定位模块相连接，所述导航模块用于根据车辆当前位置以及目的地生成规划路线。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制***还包括用于采集抢道车辆信息的摄像头以及用于向抢道车辆所在车道的冲突车道的车辆发出警示信号警示模块，所述摄像头与控制处理器相连接，所述信号警示模块与控制处理器相连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述GPS定位模块包括型号为NEO-6M的***芯片及其***电路。

作为上述技术方案的进一步改进，所述无线传输装置包括型号为CC2530的通信芯片及其***电路。

本发明的有益效果是：本发明所述的交通灯控制方法通过获取不同通行方向上车辆所发送的通行请求并计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，以该数据调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间，充分发挥道路通行能力，防止道路通行资源浪费，提高道路通行效率。

本发明所述的交通灯控制***通统计模块统计不同通行方向上所接收到的通行请求的数量，之后通过差异计算模块计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，最后通过时间调整模块根据所述数量差异调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间，充分发挥道路通行能力，防止道路通行资源浪费，提高道路通行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的交通灯控制方法的方法流程图；

图2是本发明的交通灯控制***的结构框架图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本申请的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本申请保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。最后需要说明的是，如文中术语“中心、上、下、左、右、竖直、水平、内、外”等指示的方位或位置关系则为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

参照图1，为解决如何因应道路车流状况实时调节交通信号灯的亮灯状态的技术问题，本申请提供了一种交通灯控制方法，所述交通灯控制方法的第一实施例，包括以下步骤：

步骤100，初始化交通灯的亮灯状态，设置距离阈值；

步骤200，获取车辆的实时位置，当检测到车辆到交通灯的距离小于所述距离阈值时，车辆发送通行请求；

步骤300，接收各个车辆所发送通行请求，并统计不同通行方向上所接收到的通行请求的数量，当然了，若车辆已经通过路口了，就需要修改所接收的通行请求的数量；

步骤400，计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，根据所述数量差异调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间。

具体地，本实施例通过获取不同通行方向上车辆所发送的通行请求并计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，以该数据调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间，充分发挥道路通行能力，防止道路通行资源浪费，提高道路通行效率。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中步骤400包括以下步骤：

步骤410，设置多个差异档位，所述差异档位是一个数值范围；

步骤420，计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，判断所述数量差异所属的差异档位；

步骤430，根据差异档位，调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间。

具体地，本实施例采用阶梯式的调整方法，首先设置多个差异档位，相邻两个差异档位所对应的数值范围是连续却不存在交集，例如本实施例设有三个差异档位，分别为差异档位A、差异档位B以及差异档位C，差异档位A的数值范围是[5,15)，差异档位B的数值范围是[15,25)，差异档位C的数值范围是[25,∞)。差异档位的数值范围越大，表示不同通行方向上的车辆数量差值越大，车辆数量高的通行方向上的交通灯的绿灯亮灯时间越长。步骤400相当于设置一个调整表，调整表中只有差异档位以及调整时间两个参数，各个差异档位与各个调整时间一一对应。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，步骤430用于根据差异档位，调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间，具体的调整规则如下：

步骤431，设置时间延长单位，所述时间延长单位是一个固定的时间段；

步骤432，设置不同差异档位所对应的时间延长单位的个数；

步骤433，根据不同通行方向上所接收到的通行请求的差异档位，接收到通行请求较多的通行方向上的交通灯，其绿灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位，接收到通行请求较少的通行方向上的交通灯，其红灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位。

本申请所述交通灯控制方法的第二实施例，与第一实施例相比，区别仅在于步骤430中根据差异档位，调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间，具体的调整规则与第一实施例有所区别，第二实施例中具体的调整规则如下：

步骤431，设置时间延长单位，所述时间延长单位是一个固定的时间段；

步骤432，设置不同差异档位所对应的时间延长单位的个数；

步骤433，在保证各个交通灯的红灯绿灯亮灯的总时间不变的情况下，根据不同通行方向上所接收到的通行请求的差异档位，接收到通行请求较多的通行方向上的交通灯，其绿灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位，接收到通行请求较少的通行方向上的交通灯，其红灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位。

具体地，第一实施例中是在原来红绿灯亮灯时间的基础上增加若干个时间延长单位，即假设交通灯初始化时红灯亮灯时间和绿灯亮灯时间均为50秒，经过调整需要增加20秒的延长时间，则接收到通行请求较多的通行方向上的交通灯，其绿灯的亮灯时间为50秒加20秒，红灯亮灯时间不变为50秒，接收到通行请求较少的通行方向上的交通灯，其红灯的亮灯时间为50秒加20秒，绿灯亮灯时间不变为50秒；而第二实施例中则是在保证各个交通灯的红灯绿灯亮灯的总时间不变的情况下，对红绿灯的亮灯时间进行调整，即假设交通灯初始化时红灯亮灯时间和绿灯亮灯时间均为50秒，经过调整需要增加20秒的延长时间，则接收到通行请求较多的通行方向上的交通灯，其绿灯的亮灯时间为50秒加20秒，红灯亮灯时间为50秒减20秒，接收到通行请求较少的通行方向上的交通灯，其红灯的亮灯时间为50秒加20秒，绿灯亮灯时间为50秒减20秒。两个实施例中，经过调整过后接收到通行请求较多的通行方向上的交通灯，其绿灯的亮灯时间均会增加，均会对拥堵的交通进行缓解，但是第二实施例中，由于交通灯的红灯绿灯亮灯的总时间不变，即增加了绿灯亮灯的时长比例，能够更进一步地缓解拥堵的交通。

参照图2，本申请还公开了一种用于实施上述交通灯控制方法的控制***。交通灯控制***的第一实施例包括交通灯、车载移动终端、控制处理器以及无线传输装置，所述控制处理器通过无线传输装置分别与交通灯以及车载移动终端通信连接；

所述车载移动终端包括：

GPS定位模块，用于获取车辆的实时位置，并检测车辆到交通灯的距离；

通信请求模块，用于当检测到车辆到交通灯的距离小于所述距离阈值时，向控制处理器发送通行请求；

所述控制处理器包括：

初始化模块，用于初始化交通灯的亮灯状态，设置距离阈值；

统计模块，用于统计不同通行方向上所接收到的通行请求的数量；

差异计算模块，用于计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异；

时间调整模块，用于根据所述数量差异调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间。

具体地，本实施例中通统计模块统计不同通行方向上所接收到的通行请求的数量，之后通过差异计算模块计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，最后通过时间调整模块根据所述数量差异调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间，充分发挥道路通行能力，防止道路通行资源浪费，提高道路通行效率。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述车载移动终端还包括信号显示模块，所述信号显示模块用于获取并显示交通灯的亮灯信息。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述车载移动终端还包括导航模块，所述导航模块与GPS定位模块相连接，所述导航模块用于根据车辆当前位置以及目的地生成规划路线。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述控制***还包括用于采集抢道车辆信息的摄像头以及用于向抢道车辆所在车道的冲突车道的车辆发出警示信号警示模块，所述摄像头与控制处理器相连接，所述信号警示模块与控制处理器相连接，所述摄像头可为高清摄像头或者标清摄像头。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述GPS定位模块包括型号为NEO-6M的***芯片及其***电路。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述无线传输装置包括型号为CC2530的通信芯片及其***电路。

车载移动终端在距离当前驶向路口预设距离处通过无线传输装置向控制处理器发送通行请求；控制处理器接收当前驶向路口各个通行方向的通行请求，并统计每个通行方向的通行请求数，通过判断每个方向每个车道的通行请求的数量，采用查表的方式获得即时的通行时间，并控制所述交通灯状态进行调整。所述控制处理器实时将交通灯的状态无线发送至车载移动终端中的信号显示模块，以实时显示交通灯的状态，使得车辆驾驶员在不能清晰的看见交通灯或交通灯被遮挡的情况下，能够及时了解当前路口的交通灯的状态，避免违章，更好地维护交通秩序。

本实施例的交通灯控制***能够避免采用定时切换的控制方式造成的车辆“空等”绿灯切换的现象，充分发挥道路通行能力，充分利用道路通行资源，提高道路通行效率；还能够方便驾驶员及时了解交通灯的状态。

以上对本申请的较佳实施方式进行了具体说明，但本申请并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种交通灯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤100，初始化交通灯的亮灯状态，设置距离阈值；

步骤200，获取车辆的实时位置，当检测到车辆到交通灯的距离小于所述距离阈值时，车辆发送通行请求；

步骤300，接收各个车辆所发送通行请求，并统计不同通行方向上所接收到的通行请求的数量；

步骤400，计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，根据所述数量差异调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间。

2.根据权利要求1所述的一种交通灯控制方法，其特征在于，步骤400包括以下步骤：

步骤410，设置多个差异档位，所述差异档位是一个数值范围；

步骤420，计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异，判断所述数量差异所属的差异档位；

步骤430，根据差异档位，调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间。

3.根据权利要求2所述的一种交通灯控制方法，其特征在于，步骤430包括以下步骤：

步骤431，设置时间延长单位，所述时间延长单位是一个固定的时间段；

步骤432，设置不同差异档位所对应的时间延长单位的个数；

步骤433，根据不同通行方向上所接收到的通行请求的差异档位，接收到通行请求较多的通行方向上的交通灯，其绿灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位，接收到通行请求较少的通行方向上的交通灯，其红灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位。

4.根据权利要求2所述的一种交通灯控制方法，其特征在于，步骤430包括以下步骤：

步骤431，设置时间延长单位，所述时间延长单位是一个固定的时间段；

步骤432，设置不同差异档位所对应的时间延长单位的个数；

步骤433，在保证各个交通灯的红灯绿灯亮灯的总时间不变的情况下，根据不同通行方向上所接收到的通行请求的差异档位，接收到通行请求较多的通行方向上的交通灯，其绿灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位，接收到通行请求较少的通行方向上的交通灯，其红灯的亮灯时间增加与所述差异档位对应个数的时间延长单位。

5.一种交通灯控制***，其特征在于，包括交通灯、车载移动终端、控制处理器以及无线传输装置，所述控制处理器通过无线传输装置分别与交通灯以及车载移动终端通信连接；

所述车载移动终端包括：

GPS定位模块，用于获取车辆的实时位置，并检测车辆到交通灯的距离；

通信请求模块，用于当检测到车辆到交通灯的距离小于所述距离阈值时，向控制处理器发送通行请求；

所述控制处理器包括：

初始化模块，用于初始化交通灯的亮灯状态，设置距离阈值；

统计模块，用于统计不同通行方向上所接收到的通行请求的数量；

差异计算模块，用于计算不同通行方向上所接收到的通行请求的数量差异；

时间调整模块，用于根据所述数量差异调整不同通行方向上交通灯的红绿灯亮灯时间。

6.根据权利要求5所述的一种交通灯控制***，其特征在于，所述车载移动终端还包括信号显示模块，所述信号显示模块用于获取并显示交通灯的亮灯信息。

7.根据权利要求5所述的一种交通灯控制***，其特征在于，所述车载移动终端还包括导航模块，所述导航模块与GPS定位模块相连接，所述导航模块用于根据车辆当前位置以及目的地生成规划路线。

8.根据权利要求5所述的一种交通灯控制***，其特征在于，还包括用于采集抢道车辆信息的摄像头以及用于向抢道车辆所在车道的冲突车道的车辆发出警示信号警示模块，所述摄像头与控制处理器相连接，所述信号警示模块与控制处理器相连接。

9.根据权利要求5所述的一种交通灯控制***，其特征在于，所述GPS定位模块包括型号为NEO-6M的***芯片及其***电路。

10.根据权利要求5所述的一种交通灯控制***，其特征在于，所述无线传输装置包括型号为CC2530的通信芯片及其***电路。