基于车流量的红绿灯实时配时算法.pdf

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1、T6YR&D基于车流量的红绿灯实时配时算法段宣翡。唐泽杭(北京邮电大学理学院。北京100876)摘要针对城市交叉路口信号灯，以减少车辆平均等待时间为目标，在兼顾行人行车安全的前提下，提出红绿灯实时配时算法。根据视频实时检测的车辆数，对红绿灯配时实时调控。算法包括两级控制：一级控制基于模糊控制理论，根据通车率及车辆等待时间选取相应级别的初始配时；二级实时控制计算模拟通车数，对初始配时实时调控并控制相位转换。仿真结果表明，在相同交通条件下，相对于固时控制和模糊控制，红绿灯实时配时算法使车辆平均等待时间减少。同时，在各相位车辆密度差

2、异较大时，避免了等待时间两极化。算法具有普适性，适用于任何能够确定相位的交叉路口。关键词智能交通；交通信号灯；实时控制；车辆平均等待时间中图分类号：U491文献标识码：A文章编号：1671—7597(2013)12-0052—02智能交通系统(ITS)中，城市交通信号灯控制是一个极为算法采用两级控制的方式，开始轮流给予各相位20秒通车重要的部分。城市车辆迅速增加，而道路资源有限，使得传统时间，视频检测统计各相位通车数，计算m初始通车率，将通红绿灯控制难以取得满意的效果。传统红绿灯控制主要有固时车率最大的相位作为初始通车相位，若

3、通车率相同则任选相位。控制和感应控制。同时控制的方式不能对实时变化的车流量做之后进入一级控制、二级实时控制对交叉路口红绿灯进行实时出相应反应，在车辆密度较大或较小两种极端情况下调控作用调控。考虑车辆的通行安全，在每一次绿灯进行变换之前，设不明显。感应控制要设置磁圈，更改红绿灯位置时要对磁圈进置3秒绿灯闪烁时间和3秒黄灯时间，在黄灯时间内，所有方行更改，成本高，而且磁圈的处理精度不高。本文针对可确定向的车辆都不准进入交叉口。基于等待心理研究，设置车辆最相位的交叉口，在满足一定安全性要求以及考虑行人等待心理长等待时间为120秒，保

4、证行车、行人不因等待时间过长发生“闯的情况下，以减少车辆平均等待时间、使得交通顺通为目的，红灯”的情形。提出了基于车流量的红绿灯实时配时算法。算法根据视频实时2．1一级控制检测的车辆数动态调配红绿灯时间，对突发情况以及车辆密度路口各相位的最大通车率(r．)可通过视频检测，长时间差异较大的情况调控作用明显且合理，弥补了传统固时控制的统计获得。不足。同时用已有的交通摄像头即可实现，成本较低。采用泊将模糊配时(t’)划分为1O个等级，如表1。松分布建立交叉口车辆到达模型，并通过软件进行仿真验证。目前实际中最短绿灯时间为5秒，在算法中

5、将3秒作为一1单交叉路口及相位说明个周期，故取最短时间为6秒。以六车道十字路口为例，通过多个交通流状态对单一的交判断出通车相位后，将不同等级的初始绿灯时间从短到长通路口的全部交通流状态进行描述，即指单路口多相位。十字依次代入式1，到某个等级满足则终止，此时间即为该相位初始路口即有四个相位，其中右转车辆不予考虑，剩下的交通流中模糊配时。通行时互影响的作为同一相位，如图1。1L．Xfr，+t’k)≤r。MX(-3)式1判断初始时间等级相位1相位2相位3相位4其中：R．一该相位上一周期通车率；3为车辆平均启动时间3秒。--J．1．L

6、2．2二级实时控制__◆霉．It1以三秒为周期统计出当前通车相位～i秒内的通车数，得⋯这三秒内平均通车率(r．’)。『矧1四相位示意1)计算相位模拟通车数。2红绿灯实时配时算法假设继续给予此相位10秒绿灯时S~=IO×r．’，下面对论义巾相天概念进行说明：计算该相位未米10秒内通车数：S．(i≠j)：s．．=I{lx(+103)车辆单位等待时：一辆车存十字交叉路【1停等一秒。~2-rM×(10-3)乍辆平均等待时：计算其他相位模拟通车数其巾：3为车辆平均启动时3秒～堕堕!望篁生塑：篁该段时间内已通过车辆数+仍在等待的车辆数若S

7、≥S，则：s；若s<，则=。通车牢：一秒内通过车辆数。2)比较s．与。表1初始模糊配时等级一级二级三级四级五级六级l七级八级j九级十级6秒12秒18秒24秒}30秒36秒II42秒48秒I154秒60秒2013年第13期总第133期S-L●C0NVALLEY表2相位状态说明相位状态123f5意义所有相位车流量正常(0．8辆／秒)有一个相位繁忙(1．2辆／秒)有两个相位繁忙j有三个相位繁忙【所有相位均繁忙若存在其他相位的通车数比当前相位通车数多，则将当前平均等待时间，并且不需要大量的前期车辆统计数据，针对突相位绿灯时间设置为三秒

8、并闪烁，加三秒黄灯，并把模拟通车发情况能较好的应对处理，在车辆密度差异较大的情况下，调数最多的相位作为下一通车相位，若有多个相位通车数相同，控更合理、更人性化。该算法不仅适用于十字交叉类型的路口，则选取等待时间最长的相位作为下一通车相位。任何能确定相位的路口均适用。本文为研究