CN102254439B - 交通信号灯分配时长的获取方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种交通信号灯分配时长方法及装置，涉及智能交通系统领域，在实现计算出交通信号灯分配时长的同时，降低了硬件成本。所述方法包括：计算统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间，然后根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类，最后根据统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间，计算出交通信号灯的分配时长。本发明实施例主要应用于智能交通系统。

Description

交通信号灯分配时长的获取方法及装置
技术领域
本发明涉及智能交通系统领域，特别涉及一种交通信号灯分配时长的获取方法及装置。
背景技术
现代城市交通的智能控制与管理(urban traffic control system，UTCS)是智能交通系统的重要组成部分。而交叉路口的通行能力又是决定道路通行的关键所在，若对城市交通网络的交叉路口信号控制系统进行协调优化控制，可缓解拥堵区域的交通压力，使交通流量在整个城市范围内的分配趋于合理，降低或消除对道路的瓶颈影响，提高道路的通行能力和服务水平。
由于交叉路口对交通的调度主要通过交通信号灯的实时智能配时来完成。因此，为了实时准确计算各交叉路口交通信号灯的分配时长，现有技术的技术方案是：首先在交叉路口安装感应检测器，根据感应检测器检测得到的交叉路口处各个相位的流量和时间占有率，计算各个相位的交通强度；计算交叉路口所有相位的交通强度和；根据交叉路口的交通强度和，计算交叉路口的交通信号周期时长。根据交叉路口处的时间占有率和流量信息计算得到交叉路口的交通信号灯的分配时长。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：虽然上述技术方案可以计算交通信号灯的分配时长，但是需要在交叉路口安装感应检测器，硬件成本比较高。
发明内容
本发明的实施例提供一种交通信号灯分配时长的获取方法及装置，在实现计算出交通信号灯分配时长的同时，降低了硬件成本。
本发明实施例采用的技术方案为：
一种交通信号灯分配时长的获取方法，包括：
在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于预设阈值时，计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间；
根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类；
将所述给定路口的直行信号灯的红灯持续时间设置为处于直行状态的浮动车的有效延误时间中的最大值，所述给定路口的直行信号灯的绿灯持续时间设置为所述处于直行状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值；
将所述给定路口的左转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于左转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的左转信号灯的绿灯持续时间设置为所有所述处于左转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值；
将所述给定路口的右转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于右转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的右转信号灯的绿灯持续时间设置为所述所有处于右转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
一种交通信号灯分配时长的获取装置，包括：
计算单元，用于在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于预设阈值时，计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间；
分类单元，用于根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类；
直行时间获取单元，用于将所述给定路口的直行信号灯的红灯持续时间设置为处于直行状态的浮动车的有效延误时间中的最大值，所述给定路口的直行信号灯的绿灯持续时间设置为所述处于直行状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值；
左转时间获取单元，用于将所述给定路口的左转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于左转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的左转信号灯的绿灯持续时间设置为所有所述处于左转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值；
右转时间获取单元，用于将所述给定路口的右转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于右转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的右转信号灯的绿灯持续时间设置为所述所有处于右转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
本发明实施例提供的交通信号灯分配时长的获取方法及装置，首先计算统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间，然后根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类，最后根据统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间，计算出交通信号灯的分配时长。现有技术方案在计算交通信号灯分配时长时，必须在交叉路口安装感应检测器，而本发明实施例可以在不安装感应检测器的同时，实现计算出交通信号灯的分配时长，降低了硬件成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的交通信号灯分配时长的获取方法流程图；
图2为本发明实施例一提供的交通信号灯分配时长的获取装置结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的交通信号灯分配时长的获取方法流程图。
图4为本发明实施例二提供的交通信号灯分配时长的获取装置结构示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
实施例一
本实施例提供一种交通信号灯分配时长的获取方法，如图1所示，所述方法包括：
101、在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于预设阈值时，计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间。
102、根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类。
所述浮动车的行驶轨迹是通过全球定位系统(Global Positioning System，GPS)获得的所述浮动车的位置信息。
103、将所述给定路口的直行信号灯的红灯持续时间设置为处于直行状态的浮动车的有效延误时间中的最大值，所述给定路口的直行信号灯的绿灯持续时间设置为所述处于直行状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
104、将所述给定路口的左转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于左转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的左转信号灯的绿灯持续时间设置为所有所述处于左转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
105、将所述给定路口的右转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于右转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的右转信号灯的绿灯持续时间设置为所述所有处于右转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
本发明实施例还提供一种交通信号灯分配时长的获取装置，通过该装置可以实现上述的交通信号灯分配时长的获取方法，如图2所示，该装置包括：计算单元21、分类单元22、直行时间获取单元23、左转时间获取单元24和右转时间获取单元25。
计算单元21，用于在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于预设阈值时，计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间。
分类单元22，用于根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类。
所述浮动车的行驶轨迹是通过全球定位系统(Global Positioning System，GPS)获得的所述浮动车的位置信息。
直行时间获取单元23，用于将所述给定路口的直行信号灯的红灯持续时间设置为处于直行状态的浮动车的有效延误时间中的最大值，所述给定路口的直行信号灯的绿灯持续时间设置为所述处于直行状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
左转时间获取单元24，用于将所述给定路口的左转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于左转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的左转信号灯的绿灯持续时间设置为所有所述处于左转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
右转时间获取单元25，用于将所述给定路口的右转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于右转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的右转信号灯的绿灯持续时间设置为所述所有处于右转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
本发明实施例提供的交通信号灯分配时长的获取方法及装置，首先计算统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间，然后根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类，最后根据统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间，计算出交通信号灯的分配时长。现有技术方案在计算交通信号灯分配时长时，必须在交叉路口安装感应检测器，而本发明实施例可以在不安装感应检测器的同时，实现计算出交通信号灯的分配时长，降低了硬件成本。
实施例二
本实施例提供一种交通信号灯分配时长的获取方法，如图3所示，所述方法包括：
200、判断在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量是否小于预设阈值。
201、在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量小于预设阈值时，首先扩大给定时间，直到所述统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于所述预设阈值时，再计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间。
202、在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于预设阈值时，计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间。
计算有效延误时间的过程包括：取浮动车各GPS周期内信息(vbp，vep，d，t)作为有效特征，对其进行分类，同时按照分类不同分别计算单车单周期的车辆有效延误时间，其中，vbp和vep为车辆在两个GPS匹配点的瞬时速度，d为两个GPS匹配点之间的行驶路径长度，t为行驶时间。
对每一时间戳(本实施例以5分钟为例)中的所有浮动车的相关记录，合并其中相邻GPS周期相应的有效延误时间，从而得到一个更为准确的无间断有效延误时间。
计算有效行驶时间的步骤包括：取浮动车各GPS周期内信息(vbp，vep，d，t)作为有效特征，对其进行分类，同时按照分类不同分别计算单车单周期的车辆有效行驶速度。
根据Te＝d/Ve计算有效行驶时间，其中Te表示有效行驶时间，Ve表示有效行驶速度，d表示该周期行驶距离。
对每一时间戳(本实施例以5分钟为例)中的所有浮动车的相关记录，合并其中相邻GPS周期相应的有效行驶时间，从而得到一个更为准确的无间断有效行驶时间。
203、根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类。
分类过程为：根据相关浮动车相关GPS点的位置信息，匹配到对应路链上，当相邻路链夹角大于45°时，该浮动车为左转弯或右转弯，当相邻链路夹角小于45°时，该浮动车为直行。
204、将所述给定路口的直行信号灯的红灯持续时间设置为处于直行状态的浮动车的有效延误时间中的最大值，所述给定路口的直行信号灯的绿灯持续时间设置为所述处于直行状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
205、获取所述所有处于左转状态的浮动车通过指定位移范围内的行驶时间。将所述给定路口的左转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于左转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和。
所述给定路口的左转信号灯的绿灯持续时间设置为所有所述处于左转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
该指定位移范围指的是左转等待区域的起始线到终点线的距离，本发明实施例的指定范围为30米，该指定位移范围根据不同的交叉路口可以取不同的值。
206、获取所述所有处于右转状态的浮动车通过指定位移范围内的行驶时间。将所述给定路口的右转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于右转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和。
所述给定路口的右转信号灯的绿灯持续时间设置为所述所有处于右转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
该指定位移范围指的是右转等待区域的起始线到终点线的距离，本发明实施例的指定范围为30米，该指定位移范围根据不同的交叉路口可以取不同的值。
本实施例还提供一种交通信号灯分配时长的获取装置，如图4所示，该装置包括：计算单元41、分类单元42、直行时间获取单元43、左转时间获取单元44和右转时间获取单元45。
其中计算单元41，用于在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于预设阈值时，计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间。
在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量小于预设阈值时，调用调整单元46。
调整单元46，用于在所述给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量小于所述预设阈值时，扩大给定时间。
计算单元在调整单元扩大给定时间，直到统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于所述预设阈值时，计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间。
计算有效延误时间的过程包括：取浮动车各GPS周期内信息(vbp，vep，d，t)作为有效特征，对其进行分类，同时按照分类不同分别计算单车单周期的车辆有效延误时间，其中，vbp和vep为车辆在两个GPS匹配点的瞬时速度，d为两个GPS匹配点之间的行驶路径长度，t为行驶时间。
对每一时间戳(本实施例以5分钟为例)中的所有浮动车的相关记录，合并其中相邻GPS周期相应的有效延误时间，从而得到一个更为准确的无间断有效延误时间。
计算有效行驶时间的步骤包括：取浮动车各GPS周期内信息(vbp，vep，d，t)作为有效特征，对其进行分类，同时按照分类不同分别计算单车单周期的车辆有效行驶速度。
根据Te＝d/Ve计算有效行驶时间，其中Te表示有效行驶时间，Ve表示有效行驶速度，d表示该周期行驶距离。
对每一时间戳(本实施例以5分钟为例)中的所有浮动车的相关记录，合并其中相邻GPS周期相应的有效行驶时间，从而得到一个更为准确的无间断有效行驶时间。
对每一时间戳(本实施例以5分钟为例)中的所有浮动车的相关记录，合并其中相邻GPS周期相应的有效行驶时间，从而得到一个更为准确的无间断有效行驶时间。
分类单元42，用于根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类。
分类过程为：根据相关浮动车相关GPS点的位置信息，匹配到对应路链上，当相邻路链夹角大于45°时，该浮动车为左转弯或右转弯，当相邻链路夹角小于45°时，该浮动车为直行。
直行时间获取单元43，用于将所述给定路口的直行信号灯的红灯持续时间设置为处于直行状态的浮动车的有效延误时间中的最大值，所述给定路口的直行信号灯的绿灯持续时间设置为所述处于直行状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
左转时间获取单元44，用于将所述给定路口的左转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于左转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的左转信号灯的绿灯持续时间设置为所有所述处于左转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
左转时间获取单元44还用于获取所述所有处于左转状态的浮动车通过指定位移范围内的行驶时间。
该指定位移范围指的是左转等待区域的起始线到终点线的距离，本发明实施例的指定范围为30米，该指定位移范围根据不同的交叉路口可以取不同的值
右转时间获取单元45，用于将所述给定路口的右转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于右转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述浮动车更新后的延误时间为所述浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的右转信号灯的绿灯持续时间设置为所有所述处于右转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
右转时间获取单元45还用于获取所述所有处于右转状态的浮动车通过指定位移范围内的行驶时间。
该指定位移范围指的是右转等待区域的起始线到终点线的距离，本发明实施例的指定范围为30米，该指定位移范围根据不同的交叉路口可以取不同的值
本发明实施例提供的交通信号灯分配时长的获取方法及装置，首先计算统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间，然后根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类，最后根据统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间，计算出交通信号灯的分配时长。现有技术方案在计算交通信号灯分配时长时，必须在交叉路口安装感应检测器，而本发明实施例可以在不安装感应检测器的同时，实现计算出交通信号灯的分配时长，降低了硬件成本。
本发明实施例提供的交通信号灯分配时长的获取装置可以实现上述提供的方法实施例，具体功能实现请参见方法实施例中的说明，在此不再赘述。本发明实施例提供的交通信号灯分配时长的获取方法及装置可以适用于智能交通系统，但不仅限于此。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种交通信号灯分配时长的获取方法，其特征在于，包括：
在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于预设阈值时，计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间；
根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类；
将所述给定路口的直行信号灯的红灯持续时间设置为处于直行状态的浮动车的有效延误时间中的最大值，所述给定路口的直行信号灯的绿灯持续时间设置为所述处于直行状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值；
将所述给定路口的左转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于左转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述处于左转状态的浮动车更新后的延误时间为所述处于左转状态的浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的左转信号灯的绿灯持续时间设置为所有所述处于左转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值；
将所述给定路口的右转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于右转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述处于右转状态的浮动车更新后的延误时间为所述处于右转状态的浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的右转信号灯的绿灯持续时间设置为所述所有处于右转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
2.根据权利要求1所述的交通信号灯分配时长的获取方法，其特征在于，还包括：
在所述给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量小于所述预设阈值时，首先扩大给定时间，直到所述统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于所述预设阈值时，再计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间。
3.根据权利要求1所述的交通信号灯分配时长的获取方法，其特征在于，还包括：
获取所述所有处于左转状态的浮动车通过指定位移范围内的行驶时间；
获取所述所有处于右转状态的浮动车通过指定位移范围内的行驶时间。
4.一种交通信号灯分配时长的获取装置，其特征在于，包括：
计算单元，用于在给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于预设阈值时，计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间；
分类单元，用于根据浮动车的行驶轨迹将所述统计到的通过给定路口的浮动车分为左转、右转和直行三类；
直行时间获取单元，用于将所述给定路口的直行信号灯的红灯持续时间设置为处于直行状态的浮动车的有效延误时间中的最大值，所述给定路口的直行信号灯的绿灯持续时间设置为所述处于直行状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值；
左转时间获取单元，用于将所述给定路口的左转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于左转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述处于左转状态的浮动车更新后的延误时间为所述处于左转状态的浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的左转信号灯的绿灯持续时间设置为所有所述处于左转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值；
右转时间获取单元，用于将所述给定路口的右转信号灯的红灯持续时间设置为所有处于右转状态的浮动车更新后的延误时间中的最大值，所述处于右转状态的浮动车更新后的延误时间为所述处于右转状态的浮动车的有效延误时间与通过指定位移范围内的行驶时间之和，所述给定路口的右转信号灯的绿灯持续时间设置为所述所有处于右转状态的浮动车的有效行驶时间中的最大值。
5.根据权利要求4所述的交通信号灯分配时长的获取装置，其特征在于，还包括：
调整单元，用于在所述给定时间内统计到的通过给定路口的浮动车数量小于所述预设阈值时，扩大给定时间；
所述计算单元在所述调整单元扩大给定时间，直到所述统计到的通过给定路口的浮动车数量大于或等于所述预设阈值时，计算所述统计到的通过给定路口的浮动车的有效延误时间和有效行驶时间。
6.根据权利要求4所述的交通信号灯分配时长的获取装置，其特征在于，所述左转时间获取单元还用于获取所述所有处于左转状态的浮动车通过指定位移范围内的行驶时间。
7.根据权利要求4所述的交通信号灯分配时长的获取装置，其特征在于，所述右转时间获取单元还用于获取所述所有处于右转状态的浮动车通过指定位移范围内的行驶时间。
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