一种基于无线传感器网络的单点自组织交通信号控制方法

摘要

一种基于无线传感器网络的单点自组织交通信号控制方法，包括：1)将车载节点安置于行进车辆内部，信息采集节点布设在路边，汇聚节点布设在交叉口；2){η，θ}表示车辆所在的车道，每一车道分配一个相位p(η，θ)，构成候选相位集；3)实时采集交通数据；4)对交叉口的交通状态进行判别，如判定处于非拥挤状态，按照原信号配时方案执行，否则转为步骤5)；5)当某些流向的等待时间超过等待时间上限时，选择其中等待时间最大的流向作为关键流向，否则需要通过计算确定关键流向p_key(η，θ)，并为关键流向所在的拟放行相位分配绿灯时间，给予绿灯通行权。本发明能够实时精确的检测交通数据，在拥挤条件下实现良好的控制效果。

主权项

1、一种基于无线传感器网络的单点自组织交通信号控制方法，其特征在于：所述交通信号控制方法包括以下步骤：1)布设无线传感网络中的信息采集节点、信息汇聚节点和车载节点：将车载节点安置于行进车辆内部，信息采集节点布设在路边，汇聚节点布设在交叉口；2)设计候选相位集：所述交叉口有东、南、西、北四个进口方向，可将进口方向表示为η∈{E，S，W，N}，其中E表示东，S表示南、W表示西，N表示北；车辆的运行方向可表示为θ∈{L，T，R}，其中L表示左转，T表示直行，R表示右转，{η，θ}表示车辆所在的车道，每一车道分配一个相位p(η，θ)；3)实时采集交通数据：行进车辆上的车载节点计算出自身的位置信息(x，y)和速度信息v，并将状态信息(x，y，v)发送给对应的信息采集节点，信息采集节点收到车载节点发送的状态信息后，便能够计算出该行进车辆所在的车道，以及该行进车辆与交叉口停车线的距离，并计算各车道排队车辆数Q(η，θ)；4)以各车道排队车辆数为基础，计算路段排队长度，并采用模糊聚类方法对交叉口的交通状态进行判别，如判定处于非拥挤状态，按照原信号配时方案执行，如判定处于拥挤，转为步骤5)；5)计算当前各流向的等待时间，若等待时间超过其上限值，则选择其中等待时间最大的流向作为关键流向，否则，按照下面的方法确定关键流向：请求绿灯通行权迫切程度最高的关键流向筛选方法为：pkey(η，θ)＝max{Q(η，θ)×ω(η，θ)} (1)pkey(η，θ)为请求绿灯通行权最迫切的关键车流方向，即关键流向，Q(η，θ)×ω(η，θ)为车道(η，θ)的排队车辆数与该车道的权重值乘积；关键流向的车流即是需要优先放行的车流，在当前时刻应给予关键流向所在的相位绿灯通行权；确定关键流向后，计算出关键向流各车道的平均排队车辆数QP(η，θ)和关键流向所需的绿灯时间Gp。