多系统信号控制机的协调相位差修正方法及系统与流程

1.本发明涉及多系统信号控制机的协调相位差修正方法及系统，属于交通技术领域。


背景技术：

2.城市交叉口信号绿波控制一般是指一条主干道中若干个连续交叉口交通信号间的协调控制。使行驶在主干道协调控制的交叉口的车辆，可以不遇红灯或者少遇红灯。这种交通信号协调控制方式为“绿波带”控制，该若干个连续交叉口称为“绿波带”。
3.设置绿波带有以下重要性。一是提高通行效率，让行驶在绿波协调控制路段上的车辆，可以不遇红灯或者少遇红灯而通过这个路段中的各交叉口。二是提升驾驶体验，当驾驶员遇到红灯、堵车以及行人和非机动车横穿马路，就不得不停车，会带来烦躁的驾驶情绪。而绿波带的设置可以减少路怒症，一路绿灯畅通行驶，爽快的驾驶体验让驾驶员心情舒畅。三是提高出行准时性。当驾驶员习惯了绿波带，就能大体知道从出发地到目的地的大概时间，甚至是比较准确的时间，方便大家对出行时间的估计。
4.国内信号机品牌众多，出现一个城市内相邻路口信号机品牌不同的现象。不同品牌的信号机分别采用各自的信号控制算法，且在绿波控制算法方面对绿波基准线的定义无统一标准，如有些厂家采用绿波基准线为00:00:00，有些厂家采用绿波基准线为08:00:00，有些厂家采用绿波基准线为多时段方案的开始时刻，由于不同的基准线，导致绿波配置的相位差与实际运行的相位差存在偏差，无法实现多系统的绿波协调方案。


技术实现要素：

5.为了解决目前不同品牌的信号机基准线不统一导致的绿波配置的相位差与实际运行的相位差存在偏差的问题，本发明提供了一种多系统信号控制机的协调相位差修正方法，该方法应用于同一“绿波带”路段内的相邻路口的信号机中，所述相邻路口的信号机采用不同的绿波基准线，所述方法包括：
6.以其中一个路口的信号机的绿波基准线为准计算另一路口的理论相位差，再根据另一路口的绿波基准线以及所述“绿波带”路段内采用的绿波方案信号周期计算另一路口的相位差偏差值，进而计算得到另一路口的实际相位差，根据所述实际相位差设定另一路口的信号机，从而完成所述“绿波带”路段内不同系统信号控制机的相位协调。
7.可选的，假设所述“绿波带”路段内相邻的某两个路口分别为路口a和路口b，两路口的信号机分别采用不同的绿波基准线，所述方法包括：
8.步骤s1，定义一条绿波基准线为00:00:00，以00:00:00为多系统信号控制机协调相位差的基准线；假设路口a信号机采用的绿波基准线为00:00:00，路口采用的绿波基准线是多时段绿波方案；
9.步骤s2，根据路口a和路口b之间的距离，计算得到b路口相位差
10.步骤s3，设路口b多时段绿波方案开始的时间为tb，根据下式计算b路口相位差偏
差值r：
11.r＝tb/c
12.其中，tb＝hour(tb)
×
3600+min(tb)
×
60，表示路口b多时段绿波方案开始的时间tb换算为单位为秒的数值；c表示路口a、b进行协调绿波采用的统一的信号周期；
13.步骤s4，根据下式计算路口b的实际相位差为
[0014][0015]
步骤s5，根据计算得到路口b的实际相位差设定路口b的信号机，完成同一路段上不同系统信号控制机的相位协调。
[0016]
可选的，所述根据路口a和路口b之间的距离，计算得到b路口相位差包括：
[0017][0018]
其中，d表示路口a和路口b之间的距离，v表示路口a和路口b所处的“绿波带”路段内的绿波速度。
[0019]
可选的，若路口a信号机采用的绿波基准线为多时段绿波方案，路口b信号机采用的绿波基准线为00:00:00，则根据所示步骤s2至步骤s5对应计算路口a信号机的实际相位差为并对应设定路口a的信号机以完成同一路段上不同系统信号控制机的相位协调。
[0020]
本技术还提供一种多系统信号控制机的协调相位差修正系统，所述系统包括同一“绿波带”路段内采用不同的绿波基准线的信号机，所述系统采用上述方法对同一“绿波带”路段内相邻路口采用不同的绿波基准线的信号机进行相位差修正。
[0021]
本发明有益效果是：
[0022]
本发明针对同一“绿波带”路段内的相邻路口采用基准线不统一的信号机导致的绿波配置的相位差与实际运行的相位差存在偏差的问题，以其中一个路口的信号机的绿波基准线为准计算另一路口的相位差，再根据另一路口的绿波基准线以及所述“绿波带”路段内采用的绿波方案信号周期计算另一路口的相位差偏差值，进而计算得到另一路口的实际相位差，根据所述实际相位差设定另一路口的绿波基准线，从而完成所述“绿波带”路段内不同系统信号控制机的相位协调。
附图说明
[0023]
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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0024]
图1是本发明提供的一种多系统信号控制机的协调相位差修正方法的流程图。
[0025]
图2是本发明一个实施例中相邻路口a和路口b位差偏差值示意图。
具体实施方式
[0026]
目前城市绿波控制路段中通常会尽量采用同一品牌的信号机，从而使得各信号机绿波基准线一致，比如某路段相邻的三个路口a、b、c，若选用同一品牌的信号机，则只需根据a与b以及b与c之间的距离分别计算对应的相位差，将计算出的相位差填入对应路口的信
号机中即可使得该路段实现绿波控制。但如果因为其他原因，同一绿波控制路段中存在绿波基准线不一致的信号机，那么再根据上述常规方法计算出的相位差则无法实现绿波控制，针对这种情况，可采用本技术提出的方法进行相位修正，使得绿波基准线不一致的信号机也可以实现绿波控制。下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0027]
实施例一：
[0028]
本实施例提供一种多系统信号控制机的协调相位差修正方法，参见图1，所述方法应用于同一“绿波带”路段内的相邻路口的信号机中，包括：
[0029]
步骤1，定义一条绿波基准线为00:00:00，以00:00:00为多系统信号控制机协调相位差的基准线；
[0030]
步骤2，假设该“绿波带”路段内的路口a和路口b为相邻路口，且两路口采用的是不同系统信号机，通行方向为从路口a行至路口b；
[0031]
假设路口a信号机采用的绿波基准线为00:00:00，路口采用的绿波基准线是多时段绿波方案开始时间；所谓多时段绿波方案，指的是在不同时段(早、晚高峰及平峰时段)采用不同的绿波方案，比如早高峰时段7:00-9:00、晚高峰时段5:00-7:00以及除早、晚高峰时段外的平峰时段分别设定不同的绿波方案。
[0032]
步骤3，根据路口a和路口b之间的距离，计算得到b路口的理论相位差
[0033]
步骤4，设路口b多时段绿波方案开始的时间为tb，根据下式计算b路口相位差偏差值r：
[0034]
r＝tb/c
[0035]
其中，tb＝hour(tb)
×
3600+min(tb)
×
60，表示路口b多时段绿波方案开始的时间tb换算为单位为秒的数值；c表示路口a、b进行协调绿波采用的统一的信号周期；
[0036]
步骤5，根据下式计算路口b的实际相位差为
[0037][0038]
步骤6，根据计算得到路口b的实际相位差设定路口b的信号机，完成同一路段上不同系统信号控制机的相位协调。
[0039]
实施例二：
[0040]
本实施例提供一种多系统信号控制机的协调相位差修正方法，所述方法包括：
[0041]
步骤1，定义一条绿波基准线为00:00:00，以00:00:00为多系统信号控制机协调相位差的基准线。
[0042]
步骤2，路口a信号机采用的绿波基准线是多时段绿波方案，路口b信号机采用的绿波是多时段绿波方案开始时间，假设路口b信号机的多时段绿波方案为在早、晚高峰时段采用绿波方案，平峰时段不采用绿波方案，其中早高峰时段为7:00-9:00、晚高峰时段17:00-21:00。
[0043]
步骤3，路段协调绿波相位差形成与车辆行驶速度和路口距离有关，如图2所示，假设a、b路口车辆行驶速度为50km/h，a、b路口距离为xm，得a路口相位差为
[0044]
步骤4，由于步骤3所得相位差是a、b路口为同一系统信号机时，实际上a、b路口为不同系统信号机，步骤3所得相位差存在偏差，需要纠正其偏差。
[0045]
步骤5，a路口绿波基准线为00:00:00，b路口绿波基准线为多时段绿波方案开始的
时间，设tb。
[0046]
先将tb换算为单位为秒的数字tb，将tb对应小时的部分乘3600，tb对应分钟的部分乘60，具体公式如下：
[0047]
tb＝hour(tb)
×
3600+min(tb)
×
60
[0048]
步骤6，计算偏差值，a、b进行协调绿波采用的同一的信号周期c，将b路口换算数字tb除于周期c，可得偏差值r，具体公式如下：
[0049]
r＝tb/c
[0050]
步骤7，路口b实际的相位差则是由步骤3所得相位差减去偏差值所得。
[0051][0052]
步骤8，将得到的实际相位差填入与路口b的信号控制机内，则可完成同一路段上不同系统信号控制机的相位协调。
[0053]
假设选取路口a与路口b，信号周期均为125秒。路口a的绿波基准线为00:00:00，路口b的绿波基准线为时段开始时间，当路口a与路口b在09:00:00为开始时间的时段时，理论上路口a设置相位差为0，路口b设置相位差为40时，路口a与路口b可实现绿波效果，但由于路口a与路口b的绿波基准线存在不同，导致路口a实现运行相位差为0，而路口b相对路口a实际运行相位差为65，也即偏差值r＝65-40＝25，导致在原相位差配置下无法运行绿波方案，通过上述计算过程对路口b相位差进行修正，得到设置相位差应为15，即40-25＝15。
[0054]
本发明实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。
[0055]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种多系统信号控制机的协调相位差修正方法，其特征在于，所述方法应用于同一“绿波带”路段内的相邻路口的信号机中，所述相邻路口的信号机采用不同的绿波基准线，所述方法包括：以其中一个路口的信号机的绿波基准线为准计算另一路口的理论相位差，再根据另一路口的绿波基准线以及所述“绿波带”路段内采用的绿波方案信号周期计算另一路口的相位差偏差值，进而计算得到另一路口的实际相位差，根据所述实际相位差设定另一路口的信号机，从而完成所述“绿波带”路段内不同系统信号控制机的相位协调。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，假设所述“绿波带”路段内相邻的某两个路口分别为路口a和路口b，两路口的信号机分别采用不同的绿波基准线，所述方法包括：步骤s1，定义一条绿波基准线为00:00:00，以00:00:00为多系统信号控制机协调相位差的基准线；假设路口a信号机采用的绿波基准线为00:00:00，路口采用的绿波基准线是多时段绿波方案；步骤s2，根据路口a和路口b之间的距离，计算得到b路口的理论相位差步骤s3，设路口b多时段绿波方案开始的时间为t
b
，根据下式计算b路口相位差偏差值r：r＝t
b
/c其中，t
b
＝hour(t
b
)
×
3600+min(t
b
)
×
60，表示路口b多时段绿波方案开始的时间t
b
换算为单位为秒的数值；c表示路口a、b进行协调绿波采用的统一的信号周期；步骤s4，根据下式计算路口b的实际相位差为步骤s4，根据下式计算路口b的实际相位差为步骤s5，根据计算得到路口b的实际相位差设定路口b的信号机，完成同一路段上不同系统信号控制机的相位协调。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据路口a和路口b之间的距离，计算得到b路口的理论相位差包括：其中，d表示路口a和路口b之间的距离，v表示路口a和路口b所处的“绿波带”路段内的绿波速度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若路口a信号机采用的绿波基准线为多时段绿波方案，路口b信号机采用的绿波基准线为00:00:00，则根据所示步骤s2至步骤步骤s5对应计算路口a信号机的实际相位差为并对应设定路口a的信号机以完成同一路段上不同系统信号控制机的相位协调。5.一种多系统信号控制机的协调相位差修正系统，其特征在于，所述系统包括同一“绿波带”路段内采用不同的绿波基准线的信号机，所述系统采用权利要求1-4任一所述的方法对同一“绿波带”路段内相邻路口采用不同的绿波基准线的信号机进行相位差修正。

技术总结
本发明公开了多系统信号控制机的协调相位差修正方法及系统，属于交通技术领域。所述方法针对同一“绿波带”路段内的相邻路口采用基准线不统一的信号机导致的绿波配置的相位差与实际运行的相位差存在偏差的问题，以其中一个路口的信号机的绿波基准线为准计算另一路口的相位差，再根据另一路口的绿波基准线以及所述“绿波带”路段内采用的绿波方案信号周期计算另一路口的相位差偏差值，进而计算得到另一路口的实际相位差，根据所述实际相位差设定另一路口的绿波基准线，从而完成所述“绿波带”路段内不同系统信号控制机的相位协调。路段内不同系统信号控制机的相位协调。路段内不同系统信号控制机的相位协调。


技术研发人员：陈爱杰 吴梦平 毛世卿 任高飞
受保护的技术使用者：江苏航天大为科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/5/23