一种基于多源触发行人过街控制系统研究

来源:用户上传      作者:尤伟军

　　摘   要：文章结合实际项目，研究一种基于多源触发的行人过街控制系统，解决目前很多路段行人过街路口行人等待时间过长和对机动车干扰较大等问题。系统通过机动车检测器、行人过街按钮、热成像行人等待检测器等多种检测器，采集不同交通流数据，进行综合判断决策，在兼顾绿波情况下，有效减少行人过街等待时间，缓解由于行人过街造成的交通拥堵，同时，减少机动车无效等待时间，缓解驾驶员的焦虑情绪，提高道路通行能力。
　　关键词：道路交通信号控制器;行人过街控制系统;机动车相位;行人相位;绿波带;行人倒计时
　　目前，市面上主要的行人过街系统都是通过行人触点式请求为道路交通信号控制器提供请求数据来源[1]，这种响应方式比较简单，如果只有一人请求，则存在一定的资源浪费;如果行人人数过多，又会造成在相应时长内，等待行人没有全部通过路口等情况，也会造成机动车通行效率相对较低，无法满足目前对智能交通控制的精准控制的要求[2]，因此，文章提出了一种基于多源触发的行人控制系统，以满足很多路段上精细化控制的需要。
　　1    基于多源触发行人过街控制系统控制逻辑
　　本研究的对象是基于多源触发行人过街控制系统，影响控制决策的主要因素可以分为两个部分：（1）外部输入的检测器数据。（2）道路交通信号控制机本身控制所需的数据。外部输入的检测器数据主要包括机动车检测器数据、行人按钮数据和热成像行人等待检测器数据;道路交通信号控制机本身控制所需的数据主要包括周期T、绿信比λ和相对相位差tRO。周期T、绿信比λ和相对相位差tRO除了保证信号机本身对路口交通信号的正常控制外，还需要完成绿波带控制，使相应机动车相位处于绿波带上，保证绿波带上车辆的正常通行。本研究讨论的基于多源触发行人过街控制系统，主要适用处于绿波带上的路段行人过街，整个相续表由一个机动车相位和一个行人过街相位组成，因此，主要通过控制这两个相位来实现路段行人过街控制[3-4]。
　　（1）系统启动后，经过国标规定的启动逻辑，进入行人过街控制模式，进行相位差调整，由于提供的是相对相位差tRO，因此需要结合本地时间，计算得出基于时基零点的绝对相位差tAO，其取值范围应该在。
　　（2）将基于时基零点的绝对相位差tAO和周期T相加，得到第一个周期的真实周期时长T1，并且将绝对相位差tAO全部添加在机动车相位上，行人过街相位时长第一个周期内不变，由于周期的改變，机动车相位和行人过街相位的绿信比产生变化，要重新计算两个相位的绿信比。
　　（3）根据不同路口大小、检测区域大小等条件，设置行人等待人数或者密度阈值，将等待人数或者密度分为零密度、低密度、中密度和高密度4个等级，根据不同等级采用不同的控制策略放行行人过街相位。
　　（4）机动车检测器主要设置在入口处，将机动车检测器采集的数据根据相应道路状况、车道数量和车流状况等，进行模糊化计算得到无流量、低流量、中流量和高流量。
　　（5）结合上述行人检测器和机动车检测器进行综合判断，得出决策后，改变两个相位的绿灯时长，同时，也要保证每个相位的最小绿灯时间，如果行人过街相位无法保证最小绿灯时间，则本周期内不做处理。
　　（6）周期结束后，重新计算绝对相位差tAO，在时钟不发生改变或者周期不变的情况下，绝对相位差tAO应该为零;如果绝对相位差tAO的值为非零，则重新计算当前周期时长、各相位绿信比和相位时长。
　　（7）在行人过街按钮无请求情况下，采用下列响应方式，如表1所示。
　　（8）在行人过街按钮有请求情况下，当前处于行人过街有效绿灯相位，则不响应，丢弃。
　　（9）在行人过街按钮有请求情况下，当前不处于行人过街有效绿灯相位，采用下列响应方式，如表2所示。
　　2    现场结果验证
　　本研究论述的行人过街系统在路口实际应用后，在绿波带上能够有效提高机动车通行能力，相比原有按照固定时长放行，机动车通行效率提高了5%以上，行人过街等待时间也减少10%左右，并且有效减少了行人闯红灯的行为，提高了道路的通行能力。
　　3    结语
　　行人过街系统在实际应用中，对控制的策略进行了多方位的修改，使之更加合理，能有效减少机动车和行人等待时间，提高通行效率，同时，也充分考虑到了行人等待产生的焦虑情绪，尽量缩短等待时间和提示行人红灯时间，可有效降低行人闯红灯的概率，提高了社会效益。
　　[参考文献]
　　[1]郑海兵.行人交通流研究综述[J].山东交通科技，2018（4）：27-29，40.
　　[2]吴昌旭，马舒，庄想灵.行人过街的认知心理过程和模型[J].心理科学进展，2013（7）：1141-1149.
　　[3]强成.特种车辆交叉口信号优先控制系统设计[J].汽车实用技术，2018（23）：86-90.
　　[4]王艳丽，卢建涛，吴兵.行人二次过街交叉口信号相序多目标优化方法[J].实验室研究与探索，2019（12）：27-32.
　　Research on a pedestrian crossing control system based on multi-source triggering
　　You Weijun
　　（Shanghai Baokang Electronic Engineering Co.， Ltd.， Shanghai 201901， China）
　　Abstract：Combined with the actual project， this paper studies a pedestrian crossing control system based on multi-source triggering， which solves the problems such as too long waiting time of pedestrian crossing in many sections and large interference to motor vehicles. The system collects different traffic flow data through multiple detectors such as vehicle detector， pedestrian crossing button， thermal imaging pedestrian waiting detector， and makes comprehensive judgment and decision. Under the condition of considering green wave， the system effectively reduces pedestrian waiting time， alleviates traffic congestion caused by pedestrian crossing， reduces the ineffective waiting time for vehicles， reduces the driver’s anxiety and improve the road capacity.
　　Key words：road traffic signal controller; pedestrian crossing control system; vehicle phase; pedestrian phase; green wave; pedestrian countdown
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15197686.htm