基于改进行人过街相位的信号控制方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明属于城市道路交通信号控制的领域，具体涉及一种基于改进行人过街相位的信号控制方法、系统、设备及介质。

背景技术

常规信号控制路口的行人绿灯放行相位主要有两种，第一种是行人跟随式放行相位，即行人灯与同向直行机动车信号灯同时亮灯和同时熄灭，这个放行方式适合于大部分路口使用，行人绿灯时间与同向直行机动车的绿灯时间基本相同。如十字路口中，直行的机动车绿灯和同方向行人绿灯可以同时启亮。第二种是路口所有方向的行人绿灯同时亮起行人可以通行，机动车为红灯禁止通行，适用于大型广场、商场和市中心区域等过街人流量大的信号控制路口。

第一种行人跟随放行相位的方式应用最广，在机动车流量较大的情况下，绿灯放行时间较长，行人有足够的绿灯时间可以通过马路。但是在机动车流量较少的情况下(如夜间)，为了保障行人能够安全通过斑马线，同样还是要根据路口的宽度设置固定的行人绿灯时间，路口越宽斑马线越长，需要固定设置的绿灯时间就越长。所以在夜间经常出现机动车已经走完了，因为行人过街速度较慢耗时长，机动车绿灯仍然要与行人绿灯同时亮着，造成机动车绿灯时间浪费，容易引发路口其他方向驾驶员不满和闯红灯等现象。第二种设置路口所有方向行人灯为绿灯通行，可以最大程度满足行人过街的通行需求，但会对机动车的通行效率造成较大影响，行人过街量越多造成的影响就越大，容易引发交通拥堵。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于改进行人过街相位的信号控制方法、系统、设备及介质，通过对行人跟随式信号相位和行人过街专用信号相位进行创新组合的信号控制方式，在机动车少的时候可以保障行人安全过街时间和通行安全，减少机动车绿灯时间浪费。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于改进行人过街相位的信号控制方法，包括下述步骤：

测量路口O

获取行人通过路口O

获取路口O

记录路口O

相位一P

记录东西向行人最小过街时间为W

作为优选的技术方案，所述路口O

作为优选的技术方案，所述最小过街耗时W

作为优选的技术方案，所述获取路口O

作为优选的技术方案，所述行人跟随式放行相位PW

计算最佳信控周期时长C

其中，L为信号总损失时间，Y为流量比总和；

记录各个相位放行时间为PT

可得行人跟随相位放行时长PWT

式中y

根据GA/T 527.1-2015关于相位最小放行时间要求，需PT

作为优选的技术方案，所述调整路口O

若W

作为优选的技术方案，双向直行同时会涉及同向两侧斑马线存在长短不一致的情况，为同时保障两侧行人过街安全，W

第二方面，本发明提供了一种基于改进行人过街相位的信号控制系统，应用于所述的基于改进行人过街相位的信号控制方法，包括测量路口模块、过街耗时获取模块、平均流量获取模块、相位及放行时间获取模块以及调整信号模块；

所述测量路口模块，用于测量路口O

所述过街耗时获取模块，用于获取行人通过路口O

所述平均流量获取模块，用于计算路口O

所述相位及放行时间获取模块，记录路口O

所述调整信号模块，记录东西向行人最小过街时间为W

第三方面，本发明提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述的基于改进行人过街相位的信号控制方法。

第四方面，本发明提供了一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现所述的基于改进行人过街相位的信号控制方法。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明提出了一种基于对行人跟随式信号相位和行人过街专用信号相位进行创新组合的信号控制方式，在机动车少的时候可以保障行人安全过街时间和通行安全，减少机动车绿灯时间浪费。在行人多的时候可以不过多占用机动车的通行时间，保障机动车的通行效率，达到机动车通行效率和行人过街安全的平衡点。特别在路口车流量低时段可以降低红绿灯放行周期，减少路口车辆红灯等待时间，改善群众出行体验，减少机动车和行人闯红灯现象。

(2)本发明能够实现不需要对现有交叉口增设行人二次过街信号灯的情况下，通过对信号灯放行方式的科学调整，在道路机动车流量低峰时段既可以保障足够的行人安全过街时间，还可以减少机动车绿灯时间的浪费，实现信控方案安全与效率同时兼顾。以常见的十字型交叉口为例，四个方向的斑马线，一条斑马线加装一套行人二次过街信号灯需要8500元左右，则一个路口四个方向二次过街信号灯可以节省下来34000元，且还未计算后续历年的维护费用与行人驻留安全岛的建设费用。再者该发明的适用范围较广，常规的T型路口和十字型路口皆可应用。以一座有700个信控路口的中型城市为例，取其中10％即70个路口需要建设二次过街信号灯来计算，则可节约230余万建设及维护经费。

取其中80％即560个信控路口为常规的T型路口和十字型路口，路口的平均信号放行周期为100秒。在启用本发明信控方案后，平均每个周期时长可减少10％即10秒以上的等待时间，每小时则可以减少360秒，以该发明方法路口每天在低峰时段运行8小时为例(22:30--06:30)为例，则每天可减少2880秒的等待时间。全市每天则可以减少1612800秒，折合为448小时，或18.6天。

附图说明

图1是本发明实施例基于改进行人过街相位的信号控制方法的流程图；

图2是本发明实施例路口基础信息图；

图3是本发明实施例路口原信号放行相位方案示意图；

图4是本发明实施例路口流量统计图；

图5是本发明实施例路口新放行相位方式示意图；

图6是本发明基于改进行人过街相位的信号控制系统的结构示意图；

图7是本发明实施例的存储介质的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

某市一十字型路口位于城市近郊，位置相对偏远，日常车流量较小；因周边有较多建筑工地，渣土车、泥头车等重型运输车辆占比高，为保障路口群众过街安全，市交管部门在此建设并启用了红绿灯，该路口在通行能力有剩余，交通无拥堵问题的情况下，按照安全保障需求，设计了标准四相位放行方式，充分保障行人过街安全，低峰期信号放行最小配时周期为100秒。

需要说明的是，在本发明中的描述中，“相位”是指在信号控制交叉口，其每一种控制状态(一种通行权)，即对各种进口道不同方向所显示的不同灯色的组合，就称为一个相位。此外，本发明的十字路口O

如图1所示，本实施例提供了一种基于改进行人过街相位的信号控制方法，包括以下步骤：

S1：测量路口O

如图2所示，该市的一个路口O

S2：获取行人通过路口O

进一步的，所述最小过街耗时W

S3：调研路口各个方向在高峰期、平峰期、低峰期时间段的机动车流量，每次采集时间不少于15分钟，并计算路口平均流量Q

S4：调研路口O

路口原信控方案周期及相位时间，如表1所示：

表1路口原信控方案周期及相位时间(低峰期)

S5：相位一P

进一步的，所述行人跟随式放行相位PW

计算最佳信控周期时长C

其中，L为信号总损失时间，Y为流量比总和；

各个相位放行时间PT

行人跟随相位放行时间PWT

式中y

根据GA/T 527.1-2015关于相位最小放行时间要求，需PT

S6：记录东西向行人最小过街时间为W

进一步的，所述调整路口O

若W

此外，双向直行同时会涉及同向两侧斑马线存在长短不一致的情况，为同时保障两侧行人过街安全，W

具体的，根据路口机动车流量情况及相关规范要求，PWT

若在其他时段机动车通行量大情况下，当相位二或相位四的绿灯时间≥35秒时，则不需要再需要增设相位三的行人专用相位。

如表2路口新信控方案周期及相位时间(低峰期)所示，将新信控方案下发到信号机运行，四个方向的最小行人过街时间都达到了35秒，过街安全得到保障；机动车绿灯时间由原来的35秒减少为15秒，更加符合夜间低峰的交通需求，减少了绿灯时间浪费，路口方案总周减少了20秒，通行效率得到明显提升，群众出行体验得到改善。

表2路口新信控方案周期及相位时间(低峰期)

如图6所示，在本申请的另一个实施例中，提供了一种基于改进行人过街相位的信号控制系统，该系统包括测量路口模块、过街耗时获取模块、平均流量获取模块、相位及放行时间获取模块以及调整信号模块；

所述测量路口模块，用于测量路口O

所述过街耗时获取模块，用于获取行人通过路口O

所述平均流量获取模块，用于计算路口O

所述相位及放行时间获取模块，记录路口O

所述调整信号模块，记录东西向行人最小过街时间为W

在此需要说明的是，上述实施例提供的系统仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，该系统是应用于上述实施例的基于改进行人过街相位的信号控制方法。

如图7所示，在本申请的另一个实施例中，还提供了一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现基于改进行人过街相位的信号控制方法，具体为：

步骤1、测量路口O

步骤2、获取行人通过路口O

步骤3、获取路口O

步骤4、记录路口O

步骤5、相位一P

步骤6、记录东西向行人最小过街时间为W

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。