一種改進的交通主輔燈信號系統的輔燈控制方法
2023-07-30 04:30:41
專利名稱：一種改進的交通主輔燈信號系統的輔燈控制方法
技術領域：
本發明涉及一種交通主輔燈信號系統的輔燈控制方法。
背景技術：
隨著城市道路建設規劃和建設水平的提高、人們生活節奏的加 快，城市道路主交叉口的行人過街通道已無法滿足行人通行的需要。 "以人為本"的城市道路設計規劃理念已成為發展趨勢，其中，根據道 路主交叉口之間路段的距離、路段性質、車流量以及大型交通集散點 或公交站點等情況在相鄰兩主交叉口之間設置行人過街通道正是針對 該理念的重要體現。
行人過街通道主要採用人行橫道(下文中提及的"人行橫道"均指 兩主交叉口之間滿足行人過街需求而增設的行人過街通道)、地下過道 和過街天橋這三種形式，後兩種形式是最為徹底的人車分離措施，對 道路交通沒有任何的影響，人行橫道則是一種行人與車輛共享道路資 源的設計方法。地下過道和過街天橋這兩種方式建設成本高，選址比 較苛刻，同時行人過街也不是非常方便。而人行橫道的建設投資少， 行人過街便捷，已成為我國最常見的過街方式。
然而，我國城市人口密集，步行出行者人數眾多，行人過街與機 動車通行之間的衝突時有發生。所以，為方便行人過街，同時保證幹 道上的車輛的通行不受大的幹擾，需要對人行橫道處的行人過街行為 進行管理。現今，杭州等國內大中城市主要是通過在道路兩主交叉口之間的人行橫道處安裝交通信號燈並採用相應的控制方式進行管理， 規範行人在主交叉口之間的人行橫道處的過街行為。其中交通信號燈 在道路上的具體安置情況如圖1所示在主交叉口設置主信號燈1和 主燈控制器；在人行橫道處設置輔燈(相對於主交叉口主信號燈而言，
由機動車輛信號輔燈2和行人過街信號輔燈3組成)。而主、輔燈控制
的方式主要有以下四種
① 定周期信號控制(普通主交叉口的信號控制方法)；
② 主輔燈聯動信號控制(主交叉口信號燈與人行橫道處信號燈聯動)；
③ 行人過街按鈕式信號控制(簡單獨立的控制策略)-，
④ 無信號控制。
目前廣泛採用的是"主輔燈聯動信號控制"。該種控制是指主交
叉口的交通信號燈與人行橫道處的交通燈信號聯動(文中所提到的"聯
動"是指主燈的機動車輛信號燈與輔燈的機動車輛信號燈相位同步變
換或者關聯變換，下同)。其缺點是當沒有行人過街請求信號時，輔燈
的機動車輛信號燈仍受主燈控制器的控制，與主交叉口機動車輛信號
發生聯動，造成某些時段輔燈處至主交叉口間的道路出現閒置現象，
勢必會在時間和道路空間上造成浪費。"行人過街按鈕式信號控制"充
分考慮了行人過街需求，然而由於行人過街分布的不確定性以及缺乏
有效的監督和管理，控制策略不夠嚴謹和周全，經常影響機動車輛的
正常通行，造成交通擁堵和無序。
發明內容
為了克服己有的交叉口的主輔燈信號控制方法的不能兼顧行人過 街請求和車輛通行效率的不足，本發明提供一種能夠平衡行人過街請求和車輛通行效率的交通主輔燈信號系統的輔燈控制方法。 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是-
一種改進的交通主輔燈信號系統的輔燈控制方法，在交叉口設置 交叉口信號主燈，在兩個交叉口之間增設人行橫道，在所述人行橫道 上設置機動車輛信號輔燈、行人過街信號輔燈和行人過街請求器，所 述輔燈控制方法包括以下步驟
(1) 、判斷是否有行人過街請求信號Q，如果有，則轉入步驟(2); 如果沒有，則轉入步驟(3);
(2) 、執行第一模式，具體有-
(2.1) 、設定行人過街信號輔燈中的綠燈持續時間7;,，以及輔
燈控制器響應行人過街請求的時間周期r，且7<^， r&為交叉口信
號主燈在一個信號周期內綠燈持續時間；
(2.2) 、讀取行人過街請求信號Q後，在時間周期T內，如果之 前已經有其他過街請求信號正等待被執行或者正在執行中，則該行人
過街請求信號Q不被接受；
(2.3) 、判斷行人過街信號輔燈為綠燈亮，則行人過街請求無效；
如果行人過街信號輔燈為紅燈亮，接受此次行人過街請求2 ，所述行 人過街請求Q延遲時間T後被執行；
(2.4) 、當延遲請求執行時間T結束後，再次判斷行人過街信號 輔燈，如果為綠燈亮，則行人過街請求Q不接受；如果為紅燈亮，則 設定機動車輛信號輔燈為黃燈亮，黃燈的持續時間7;,;
(2.5) 、倒計時黃燈的持續時間7;,結束後，設定機動車輛信號輔
燈為紅燈亮，行人過街信號輔燈為綠燈亮，綠燈持續時間r。^;(2.6)、倒計時綠燈持續時間7>^結束後，並轉入步驟(1); (3)、執行第二模式，具體有-
(3.1) 、讀取與輔燈聯動的交叉口信號主燈在一個信號周期內紅
燈持續時間；；
(3.2) 、當檢測到交叉口信號主燈的相位變換由綠燈轉變為黃燈
時，設置機動車輛信號輔燈為綠燈亮，行人過街信號輔燈為紅燈亮，
並持續時間r，，且滿足r，S7^;
(3.3) 、如果在時間r，內，檢測到有行人過街請求信號，則跳轉 到步驟(2)。
進一步，在所述步驟(3.2)中，交叉口信號主燈相位變換由紅燈 轉變為黃燈，轉入步驟(3.1)。
本發明的技術構思為人行橫道處有行人過街請求時，輔燈控制
器將從主燈控制器獲取控制信號並對輔燈進行聯動控制，協調行人過
街與車輛通行輔燈控制器；人行橫到處無行人過街請求時，若主輔燈 聯動為紅燈，則輔燈控制器修改主控制器下達控制輔燈的指令，允許 機動車輛在人行橫道處通行。
在不改變道路交叉口主燈信號配時的前提下，通過輔燈控制器響 應行人過街請求，採用相應的控制策略協調行人過街與車輛通行，在 滿足行人過街的同時，減少行人過街行為對車輛通行的影響。同時， 修改從主交叉口主控制器下達的控制輔燈的控制指令，避免主輔燈聯 動為紅燈且人行橫道處無行人過街請求信號時造成車輛通行時間的浪 費及部分道路路段的閒置。
本發明的有益效果主要表現在將行人過街與車輛通行協調控
制，行人可周期性的遞交人行橫道過街請求，同時完善了現有的主輔
7燈控制系統。
圖1是本發明實施的系統示意圖2是本發明第一模式的控制流程圖； 圖3是本發明第二模式的控制流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。
參照圖1 圖3， 一種改進的交通主輔燈信號系統的輔燈控制方 法，在交叉口設置交叉口信號主燈1，在兩個交叉口之間增設人行橫4， 在所述人行橫道上設置機動車輛信號輔燈3、行人過街信號輔燈5和 行人過街請求器，所述輔燈控制方法包括以下步驟
(1) 、判斷是否有行人過街請求信號Q，如果有，則轉入步驟(2); 如果沒有，則轉入步驟(3);
(2) 、執行第一模式，具體有
(2.1) 、設定行人過街信號輔燈中的綠燈持續時間r，"以及輔 燈控制器響應行人過街請求的時間周期r，且7<&，、為交叉口信
號主燈在一個信號周期內綠燈持續時間；
(2.2) 、讀取行人過街請求信號Q後，在時間周期T內，如果之 前已經有其他過街請求信號正等待被執行或者正在執行中，則該行人
過街請求信號Q不被接受；
(2.3) 、判斷行人過街信號輔燈為綠燈亮，則行人過街請求無效;
如果行人過街信號輔燈為紅燈亮，接受此次行人過街請求2 ，所述行 人過街請求Q延遲時間T後被執行；(2.4) 、當延遲請求執行時間T結束後，再次判斷行人過街信號 輔燈，如果為綠燈亮，則行人過街請求Q不接受；如果為紅燈亮，則 設定機動車輛信號輔燈為黃燈亮，黃燈的持續時間j;,;
(2.5) 、倒計時黃燈的持續時間7;,結束後，設定機動車輛信號輔
燈為紅燈亮，行人過街信號輔燈為綠燈亮，綠燈持續時間r",;
(2.6) 、倒計時綠燈持續時間7>^結束後，並轉入步驟(1); (3)、執行第二模式，具體有-
(3.1) 、讀取與輔燈聯動的交叉口信號主燈在一個信號周期內紅
燈持續時間7^;
(3.2) 、當檢測到交叉口信號主燈的相位變換由綠燈轉變為黃燈
時，設置機動車輛信號輔燈為綠燈亮，行人過街信號輔燈為紅燈亮，
並持續時間7_，且滿足r， ;
(3.3) 、如果在時間7^內，檢測到有行人過街請求信號，則跳轉 到步驟(2)。
在所述步驟(2.2)中，讀取行人過街請求信號後，如果之前已經 有其他過街請求信號正等待被執行或者正在執行中，則該行人過街請 求信號不被接受。
在所述步驟(3.2)中，交叉口信號主燈相位變換由紅">黃，轉入 步驟(3.1)。
本實施例由輔燈控制器進行自動控制，控制策略分為兩種模式。 兩模式互不幹擾，當有行人過街請求時，控制器處於第一模式狀態， 如果沒有過街請求，則控制器處於第二模式狀態。
注附圖1中，交叉口信號燈為主燈，編號為h人行橫道機動車輛信號輔燈編號為3，行人過街信號輔燈編號為5， 3與5統稱為輔 燈。
本實施例的控制方法包括以下歩驟
(1) 、判斷是否有行人過街請求信號Q，如果有，則轉入步驟(2)、
如果沒有，則轉入步驟(3);
(2) 、執行第一模式，具體步驟有
(2.1) 、控制程序初始化；
(2.1.1)設定行人過街請求信號Q執行時，設定過街信號燈綠燈
持續時間^。M，其值與人行橫道所在路面的車道數成正比，根據輔燈
控制器安裝位置所在道路的車道數設置7^^ ;
(2丄2)由於行人過街請求時間尺度上存在間斷不連續性，為避
免無序的過街請求信號擾亂機動車輛通行，控制器並不馬上執行過街
請求，而是設定一個控制器響應行人過街請求的時間周期T，在周期T
內，不再接受其他行人過街請求信號。控制器讀取與輔燈聯動的主交
叉口信號燈(主燈)在一個信號周期內綠燈持續時間^ ，待設定周期T 時用作參考，滿足^<7^;
(2.2) 、讀取行人過街請求信號2 ，如果行人過街請求信號^之 前已有其它過街請求正等待被執行或者正在執行中，則該過街請求信 號不被接受，繼續檢測行人過街請求信號；
(2.3) 、控制器判斷行人過街信號燈C，當C為綠燈時，該行人 過街請求信號2不被接受；若C為紅燈，接受此次行人過街請求信 號。；
(2.4) 、行人過街請求信號2響應延遲「
(2.5) 、延遲時間^結束後，執行行人過街請求信號G ,控制器判斷信號燈C，當C為綠燈時，行人過街請求信號^不被接受，轉入 步驟2;若C為紅燈，則控制器控制輔燈，設定B為黃燈，黃燈狀態
持續時間7^，其值大小與道路機動車輛行車速度、上遊路口交通流量 等交通參數有關
(2.6) 、倒計時；'結束後，設定B為紅燈，C為綠燈，並持續時
、77
間;
(2.7) 、倒計時^^結束後，轉入步驟(2.2);
第一模式為行人過街請求處理模式，其總體流程概括如下 安裝在人行橫道處的交通輔燈信號控制器檢測到有行人過街請求 信號時，若過街信號燈C為綠燈，則請求無效；如果是紅燈，控制器 並不立即換相位給行人過街通行，而是延遲請求執行時間r，且
^〈；(如果7^7^ ，則行人在等待過街請求被響應之前有機會遇到綠 燈進行過街通行)。當時間延遲結束後，控制器再次判斷過街信號燈C，
若為綠燈，則行人過街請求不接受，此刻行人已經在過街；若為紅燈， 則設定B為黃燈，黃燈狀態持續時間7^，時間；'結束後設定B為紅 燈，C為綠燈，並持續時間^。M。時間^"w結束後，輔燈控制器繼續 執行主交叉口主控制器下達的輔燈控制指令。 (3)、執行第二模式，具體步驟有
(3.1) 、控制程序初始化，控制器讀取與輔燈聯動的主交叉口信
號燈(主燈)在一個信號周期內紅燈持續時間；；
(3.2) 、控制器檢測到主交叉口信號燈相位變化；
(3.3) 、當檢測到交叉口信號主燈的相位變換由綠燈轉變為黃燈
時；
(3.4) 、控制器控制輔燈，設定B為綠燈，C為紅燈，並持續時
ii間人，，且滿足、。一^;(3.5)、若在時間^，內，檢測到行人過街請求號，則跳轉到(2); 第二模式的功能是允許輔燈控制器修改從主交叉口主控制機下達 的控制輔燈的控制指令，模式運行的前提是人行橫道處沒有行人過街請求信號2 ，其總體流程概括如下安裝在人行橫道處的交通輔燈信號控制器在無行人過街請求時， 若檢測到主交叉口信號燈由綠—黃，為避免主輔燈聯動同時變為紅燈 時造成車輛行駛時間浪費和部分道路閒置，輔燈控制器設定B為綠燈， C為紅燈，允許車輛在人行橫道處通行。在這過程中，如果檢測行人 遞交過街請求信號，則系統跳轉到第一模式狀態。
權利要求
1、一種改進的交通主輔燈信號系統的輔燈控制方法，在交叉口設置交叉口信號主燈，在兩個交叉口之間增設人行橫道，在所述人行橫道上設置機動車輛信號輔燈、行人過街信號輔燈和行人過街請求器，其特徵在於所述輔燈控制方法包括以下步驟(1)、判斷是否有行人過街請求信號Q，如果有，則轉入步驟(2)；如果沒有，則轉入步驟(3)；(2)、執行第一模式，具體有(2.1)、設定行人過街信號輔燈中的綠燈持續時間Tpass，以及輔燈控制器響應行人過街請求的時間周期T，且T＜Tkg，Tkg為交叉口信號主燈在一個信號周期內綠燈持續時間；(2.2)、讀取行人過街請求信號Q後，在時間周期T內，如果之前已經有其他過街請求信號正等待被執行或者正在執行中，則該行人過街請求信號Q不被接受；(2.3)、判斷行人過街信號輔燈為綠燈亮，則行人過街請求無效；如果行人過街信號輔燈為紅燈亮，接受此次行人過街請求Q，所述行人過街請求Q延遲時間T後被執行；(2.4)、當延遲請求執行時間T結束後，再次判斷行人過街信號輔燈，如果為綠燈亮，則行人過街請求Q不接受；如果為紅燈亮，則設定機動車輛信號輔燈為黃燈亮，黃燈的持續時間Tyel；(2.5)、倒計時黃燈的持續時間Tyel結束後，設定機動車輛信號輔燈為紅燈亮，行人過街信號輔燈為綠燈亮，綠燈持續時間Tpass；(2.6)、倒計時綠燈持續時間Tpass結束後，並轉入步驟(1)；(3)、執行第二模式，具體有(3.1)、讀取與輔燈聯動的交叉口信號主燈在一個信號周期內紅燈持續時間Tkr；(3.2)、當檢測到交叉口信號主燈的相位變換由綠燈轉變為黃燈時，設置機動車輛信號輔燈為綠燈亮，行人過街信號輔燈為紅燈亮，並持續時間Tcar，且滿足Tcar≤Tkr；(3.3)、如果在時間Tcar內，檢測到有行人過街請求信號，則跳轉到步驟(2)。
2、如權利要求1所述的一種改進的交通主輔燈信號系統的輔燈控制方法，其特徵在於在所述步驟(3.2)中，交叉口信號主燈相位變換由紅燈轉變為黃燈，轉入步驟(3.1)。
全文摘要
一種改進的交通主輔燈信號系統的輔燈控制方法，包括以下步驟(1)判斷是否有行人過街請求，如果有，則轉入步驟(2)、如果沒有，則轉入步驟(3)；(2)執行第一模式；(3)執行第二模式，具體有(3.1)當檢測到交叉口信號主燈的相位變換由綠燈轉變為黃燈時，設置機動車輛信號輔燈為綠燈亮，行人過街信號輔燈為紅燈亮，並持續時間Tcar，且滿足Tcar≤Tkr，Tkr為交叉口信號主燈在一個信號周期內紅燈持續時間；(3.2)如果在時間Tcar內，檢測到有行人過街請求信號，則跳轉到步驟(2)。本發明能夠平衡行人過街請求和車輛通行效率。
文檔編號G08G1/095GK101567128SQ20091009857
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月13日 優先權日2009年5月13日
發明者董紅召, 趙玉婷, 郭明飛, 郭海峰, 寧 陳, 陳煒烽 申請人:浙江工業大學