一種基于多源觸發(fā)行人過街控制系統(tǒng)研究

尤偉軍

摘? ?要：文章結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，研究一種基于多源觸發(fā)的行人過街控制系統(tǒng)，解決目前很多路段行人過街路口行人等待時(shí)間過長(zhǎng)和對(duì)機(jī)動(dòng)車干擾較大等問題。系統(tǒng)通過機(jī)動(dòng)車檢測(cè)器、行人過街按鈕、熱成像行人等待檢測(cè)器等多種檢測(cè)器，采集不同交通流數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合判斷決策，在兼顧綠波情況下，有效減少行人過街等待時(shí)間，緩解由于行人過街造成的交通擁堵，同時(shí)，減少機(jī)動(dòng)車無效等待時(shí)間，緩解駕駛員的焦慮情緒，提高道路通行能力。

關(guān)鍵詞：道路交通信號(hào)控制器;行人過街控制系統(tǒng);機(jī)動(dòng)車相位;行人相位;綠波帶;行人倒計(jì)時(shí)

目前，市面上主要的行人過街系統(tǒng)都是通過行人觸點(diǎn)式請(qǐng)求為道路交通信號(hào)控制器提供請(qǐng)求數(shù)據(jù)來源[1]，這種響應(yīng)方式比較簡(jiǎn)單，如果只有一人請(qǐng)求，則存在一定的資源浪費(fèi);如果行人人數(shù)過多，又會(huì)造成在相應(yīng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，等待行人沒有全部通過路口等情況，也會(huì)造成機(jī)動(dòng)車通行效率相對(duì)較低，無法滿足目前對(duì)智能交通控制的精準(zhǔn)控制的要求[2]，因此，文章提出了一種基于多源觸發(fā)的行人控制系統(tǒng)，以滿足很多路段上精細(xì)化控制的需要。

1? ? 基于多源觸發(fā)行人過街控制系統(tǒng)控制邏輯

本研究的對(duì)象是基于多源觸發(fā)行人過街控制系統(tǒng)，影響控制決策的主要因素可以分為兩個(gè)部分：（1）外部輸入的檢測(cè)器數(shù)據(jù)。（2）道路交通信號(hào)控制機(jī)本身控制所需的數(shù)據(jù)。外部輸入的檢測(cè)器數(shù)據(jù)主要包括機(jī)動(dòng)車檢測(cè)器數(shù)據(jù)、行人按鈕數(shù)據(jù)和熱成像行人等待檢測(cè)器數(shù)據(jù);道路交通信號(hào)控制機(jī)本身控制所需的數(shù)據(jù)主要包括周期T、綠信比λ和相對(duì)相位差tRO。周期T、綠信比λ和相對(duì)相位差tRO除了保證信號(hào)機(jī)本身對(duì)路口交通信號(hào)的正?？刂仆?，還需要完成綠波帶控制，使相應(yīng)機(jī)動(dòng)車相位處于綠波帶上，保證綠波帶上車輛的正常通行。本研究討論的基于多源觸發(fā)行人過街控制系統(tǒng)，主要適用處于綠波帶上的路段行人過街，整個(gè)相續(xù)表由一個(gè)機(jī)動(dòng)車相位和一個(gè)行人過街相位組成，因此，主要通過控制這兩個(gè)相位來實(shí)現(xiàn)路段行人過街控制[3-4]。

（1）系統(tǒng)啟動(dòng)后，經(jīng)過國(guó)標(biāo)規(guī)定的啟動(dòng)邏輯，進(jìn)入行人過街控制模式，進(jìn)行相位差調(diào)整，由于提供的是相對(duì)相位差tRO，因此需要結(jié)合本地時(shí)間，計(jì)算得出基于時(shí)基零點(diǎn)的絕對(duì)相位差tAO，其取值范圍應(yīng)該在。

（2）將基于時(shí)基零點(diǎn)的絕對(duì)相位差tAO和周期T相加，得到第一個(gè)周期的真實(shí)周期時(shí)長(zhǎng)T1，并且將絕對(duì)相位差tAO全部添加在機(jī)動(dòng)車相位上，行人過街相位時(shí)長(zhǎng)第一個(gè)周期內(nèi)不變，由于周期的改變，機(jī)動(dòng)車相位和行人過街相位的綠信比產(chǎn)生變化，要重新計(jì)算兩個(gè)相位的綠信比。

（3）根據(jù)不同路口大小、檢測(cè)區(qū)域大小等條件，設(shè)置行人等待人數(shù)或者密度閾值，將等待人數(shù)或者密度分為零密度、低密度、中密度和高密度4個(gè)等級(jí)，根據(jù)不同等級(jí)采用不同的控制策略放行行人過街相位。

（4）機(jī)動(dòng)車檢測(cè)器主要設(shè)置在入口處，將機(jī)動(dòng)車檢測(cè)器采集的數(shù)據(jù)根據(jù)相應(yīng)道路狀況、車道數(shù)量和車流狀況等，進(jìn)行模糊化計(jì)算得到無流量、低流量、中流量和高流量。

（5）結(jié)合上述行人檢測(cè)器和機(jī)動(dòng)車檢測(cè)器進(jìn)行綜合判斷，得出決策后，改變兩個(gè)相位的綠燈時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)，也要保證每個(gè)相位的最小綠燈時(shí)間，如果行人過街相位無法保證最小綠燈時(shí)間，則本周期內(nèi)不做處理。

（6）周期結(jié)束后，重新計(jì)算絕對(duì)相位差tAO，在時(shí)鐘不發(fā)生改變或者周期不變的情況下，絕對(duì)相位差tAO應(yīng)該為零;如果絕對(duì)相位差tAO的值為非零，則重新計(jì)算當(dāng)前周期時(shí)長(zhǎng)、各相位綠信比和相位時(shí)長(zhǎng)。

（7）在行人過街按鈕無請(qǐng)求情況下，采用下列響應(yīng)方式，如表1所示。

（8）在行人過街按鈕有請(qǐng)求情況下，當(dāng)前處于行人過街有效綠燈相位，則不響應(yīng)，丟棄。

（9）在行人過街按鈕有請(qǐng)求情況下，當(dāng)前不處于行人過街有效綠燈相位，采用下列響應(yīng)方式，如表2所示。

2? ? 現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果驗(yàn)證

本研究論述的行人過街系統(tǒng)在路口實(shí)際應(yīng)用后，在綠波帶上能夠有效提高機(jī)動(dòng)車通行能力，相比原有按照固定時(shí)長(zhǎng)放行，機(jī)動(dòng)車通行效率提高了5%以上，行人過街等待時(shí)間也減少10%左右，并且有效減少了行人闖紅燈的行為，提高了道路的通行能力。

3? ? 結(jié)語

行人過街系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)控制的策略進(jìn)行了多方位的修改，使之更加合理，能有效減少機(jī)動(dòng)車和行人等待時(shí)間，提高通行效率，同時(shí)，也充分考慮到了行人等待產(chǎn)生的焦慮情緒，盡量縮短等待時(shí)間和提示行人紅燈時(shí)間，可有效降低行人闖紅燈的概率，提高了社會(huì)效益。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]強(qiáng)成.特種車輛交叉口信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2018（23）：86-90.

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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 drivers anxiety and improve the road capacity.

Key words：road traffic signal controller; pedestrian crossing control system; vehicle phase; pedestrian phase; green wave; pedestrian countdown