道路车流量不均匀的交通灯控制系统研究

侯策　张沛

摘  要：交通信号灯是城市交通重要的调节器，但随着城市的发展，城市交通情况也愈加复杂。在路口车流量不均匀时，使用传统的韦伯斯特配时方法难免会产生较多的信号损失。为解决这个问题，在传统韦伯斯特配时方法的基础上进行了优化，结合数字图像处理技术处理监控摄像计算道路车流量，实现了一体化的交通灯控制系统，并设计了仿真实验。实验结果表明，优化后的系统可以在应对复杂路况的情况下制定更合理的配时方案，使得道路具有更高的通行效率。

关键词：GIS;交通灯;韦伯斯特配时法;数字图像处理;交叉口

中图分类号：U491.51      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）09-0010-04

Research on Traffic Light Control System with Uneven Road Traffic

HOU Ce，ZHANG Pei

（School of Geodesy and Geomatics，Wuhan University，Wuhan  430079，China）

Abstract：Traffic lights are very important regulator of urban traffic. However，as the city develops，the situation of urban traffic become more complicated. When the road intersections traffic flow is uneven，traditional Webster timing method inevitably produces lots of signal loss. To solve this problem，this paper optimized the traditional Webster timing method，calculate road traffic with digital image processing technology，and designed a simulation experiment. Result shows that optimized system can generate a more reasonable timing plan when dealing with complex road conditions，and gets higher traffic efficiency at the same time.

Keywords：GIS;traffic light;Websters method of timing;digital image processing;intersection

0  引  言

隨着城市发展，城市中车辆也日益增多。高德地图发布的《2018年Q1中国主要城市交通分析报告》中显示，在全国的361座城市中有65座城市拥堵延时指数大于1.8，受到拥堵威胁[1]。交通拥堵会造成交通堵塞，降低道路通行效率，同时造成车辆的尾气排放量增多，对环境产生恶劣的影响。

在交通灯配时方案的优化中，改变信号相位绿信比的分配是一个重要手段。目前，国内外学者大多采用对交通灯进行建模，并通过以交叉路口平均延误时间为指标进行分析的方法进行优化[2-5]，考虑到交通灯配时方案优化的过程中不仅要考虑到使车流延误最小，还要考虑行人延误、污染物排放等多个指标，学者们针对多个指标研究优化了交通灯配时方案[6-8]。上述研究在一定程度上改善了交叉路口的通行状况，提高了交叉路口的通行效率。……