一種基于多源觸發行人過街控制系統研究

尤偉軍

摘? ?要：文章結合實際項目，研究一種基于多源觸發的行人過街控制系統，解決目前很多路段行人過街路口行人等待時間過長和對機動車干擾較大等問題。系統通過機動車檢測器、行人過街按鈕、熱成像行人等待檢測器等多種檢測器，采集不同交通流數據，進行綜合判斷決策，在兼顧綠波情況下，有效減少行人過街等待時間，緩解由于行人過街造成的交通擁堵，同時，減少機動車無效等待時間，緩解駕駛員的焦慮情緒，提高道路通行能力。

關鍵詞：道路交通信號控制器;行人過街控制系統;機動車相位;行人相位;綠波帶;行人倒計時

目前，市面上主要的行人過街系統都是通過行人觸點式請求為道路交通信號控制器提供請求數據來源[1]，這種響應方式比較簡單，如果只有一人請求，則存在一定的資源浪費;如果行人人數過多，又會造成在相應時長內，等待行人沒有全部通過路口等情況，也會造成機動車通行效率相對較低，無法滿足目前對智能交通控制的精準控制的要求[2]，因此，文章提出了一種基于多源觸發的行人控制系統，以滿足很多路段上精細化控制的需要。

1? ? 基于多源觸發行人過街控制系統控制邏輯

本研究的對象是基于多源觸發行人過街控制系統，影響控制決策的主要因素可以分為兩個部分：（1）外部輸入的檢測器數據。（2）道路交通信號控制機本身控制所需的數據。外部輸入的檢測器數據主要包括機動車檢測器數據、行人按鈕數據和熱成像行人等待檢測器數據;道路交通信號控制機本身控制所需的數據主要包括周期T、綠信比λ和相對相位差tRO。周期T、綠信比λ和相對相位差tRO除了保證信號機本身對路口交通信號的正常控制外，還需要完成綠波帶控制，使相應機動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行人過街控制系統，主要適用處于綠波帶上的路段行人過街，整個相續表由一個機動車相位和一個行人過街相位組成，因此，主要通過控制這兩個相位來實現路段行人過街控制[3-4]。

（1）系統啟動后，經過國標規定的啟動邏輯，進入行人過街控制模式，進行相位差調整，由于提供的是相對相位差tRO，因此需要結合本地時間，計算得出基于時基零點的絕對相位差tAO，其取值范圍應該在。

（2）將基于時基零點的絕對相位差tAO和周期T相加，得到第一個周期的真實周期時長T1，并且將絕對相位差tAO全部添加在機動車相位上，行人過街相位時長第一個周期內不變，由于周期的改變，機動車相位和行人過街相位的綠信比產生變化，要重新計算兩個相位的綠信比。

（3）根據不同路口大小、檢測區域大小等條件，設置行人等待人數或者密度閾值，將等待人數或者密度分為零密度、低密度、中密度和高密度4個等級，根據不同等級采用不同的控制策略放行行人過街相位。

（4）機動車檢測器主要設置在入口處，將機動車檢測器采集的數據根據相應道路狀況、車道數量和車流狀況等，進行模糊化計算得到無流量、低流量、中流量和高流量。

（5）結合上述行人檢測器和機動車檢測器進行綜合判斷，得出決策后，改變兩個相位的綠燈時長，同時，也要保證每個相位的最小綠燈時間，如果行人過街相位無法保證最小綠燈時間，則本周期內不做處理。

（6）周期結束后，重新計算絕對相位差tAO，在時鐘不發生改變或者周期不變的情況下，絕對相位差tAO應該為零;如果絕對相位差tAO的值為非零，則重新計算當前周期時長、各相位綠信比和相位時長。

（7）在行人過街按鈕無請求情況下，采用下列響應方式，如表1所示。

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

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

2? ? 現場結果驗證

本研究論述的行人過街系統在路口實際應用后，在綠波帶上能夠有效提高機動車通行能力，相比原有按照固定時長放行，機動車通行效率提高了5%以上，行人過街等待時間也減少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? ? 結語

行人過街系統在實際應用中，對控制的策略進行了多方位的修改，使之更加合理，能有效減少機動車和行人等待時間，提高通行效率，同時，也充分考慮到了行人等待產生的焦慮情緒，盡量縮短等待時間和提示行人紅燈時間，可有效降低行人闖紅燈的概率，提高了社會效益。

[參考文獻]

[1]鄭海兵.行人交通流研究綜述[J].山東交通科技，2018（4）：27-29，40.

[2]吳昌旭，馬舒，莊想靈.行人過街的認知心理過程和模型[J].心理科學進展，2013（7）：1141-1149.

[3]強成.特種車輛交叉口信號優先控制系統設計[J].汽車實用技術，2018（23）：86-90.

[4]王艷麗，盧建濤，吳兵.行人二次過街交叉口信號相序多目標優化方法[J].實驗室研究與探索，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 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