[发明专利]实时自适应交通信号倒计时显示控制方法

说明书

一、技术领域：本发明涉及一种交通信号倒计时器的实时显示控制方法，能够在先进的实时自适应交通信号控制方式下，使交通信号倒计时器科学、合理的显示交通信号等待和通行剩余时间长度。

二、背景技术：目前，国内城市交通信号倒计时器主要用于定配时交通信号控制方式。由于定配时交通信号机不管路口通行车辆多少，在一个阶段内输出的信号灯色时长是固定不变的，因而倒计时器能够配合对应的信号灯全程同步跟踪显示，为到达路口的车辆，行人提供具体确切的等待和通行剩余时间长度，受到普遍欢迎。

随着城市机动车辆的不断增加，交通拥堵问题日益严重，针对定配时交通控制方式配时不够灵活的缺点，感应控制方式和自适应控制方式开始进入市场。其中自适应控制方式是比感应控制更高级的一种控制方式。感应控制往往是对单路口而言的，其主要特征是：某相位的绿灯时间根据车流量的变化而变化。而自适应控制通常把城市交通网络看作一个不确定系统，系统能够通过连续测量该不确定性系统的状态，如车流量、停车次数、延误时间、排队长度等特征，逐渐了解和掌握对象，在此基础上改变系统的可调参数或更换配时方案或产生一个新的配时方案，从而保证不论环境如何变化，均可使控制效果达到最优或次最优。

自适应控制方法通常包括两类：一是方案选择式系统，根据不同的交通流，事先配置各种配时方案，储存在中心计算机内，系统运行时按实时采集的交通量数据，选取最适用的配时方案，实施信号控制。由于选取的配时方案明确并且是可以预知的，因此方案选择式系统可以选择通讯式倒计时器与之配套使用。

二是在线生成式，即实时自适应控制方式，即通过车辆检测器，实时采集交通量数据，在线求解最佳信号配时方案，并且根据当前信号配时方案进行适当幅度的优化调整，实时计算并生成下个周期路口新的信号配时方案，但此新信号配时方案仅为下周期使用的预测方案，在下周期执行时，依然会根据实时交通流变化实时变动。在实时自适应控制系统下，每过几个周期就根据系统的计算结果对区域内所有路口的周期长度进行一次调整，即周期调整；每个周期都根据系统的计算结果对每个路口不同灯组的绿灯时间进行分配调整，即绿信比调整；每个周期都根据系统的计算结果对每个路口的周期开始时间进行调整，即相位差调整。周期、绿信比和相位差调整是互相影响和制约的，集中反映在绿信比的调整上，集中反映在每个路口交通信号放行周期内所有绿灯和红灯阶段放行时间的不断调整，造成绿灯或红灯开启时无法获知真实的放行时间。

在实时自适应交通信号控制方式下，其调整变化的依据来自两个方面：一是根据车流量的变化而变化：路口一个方向通行车辆较多时，放行绿灯时间会自动加大，一个方向通行车辆较少时，放行绿灯时间会自动缩短；二是周期和相位差的调整也会引起灯色阶段时长的变化，这主要是因为实时自适应交通信号控制一般为区域控制，区域控制整体效益大于单个路口，这也是自适应控制方式比感应控制方式先进的主要之处。

鉴于上述情况，定配时交通信号倒计时器不具备自适应调整功能，无法跟踪实时自适应交通信号控制系统对正在正执行灯色阶段时间的变化。因此，原来的定配时倒计时器在城市交通控制系统升级为实时自适应交通信号控制技术后均被停用。普遍采用信号灯“绿闪3秒+黄灯3秒”的方法对交通信号灯色转换进行提示。