CN103956060A - 一种能减少绿灯损失时间的路口控制机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够减少绿灯损失时间的路口控制机及控制方法，利用具有视频跟踪功能的检测器，对通过路口的每一台车进行连续跟踪，并能准确检测车辆以当前速度到达路口停止线的时间，当两个方向同时来车时，可以精确地测量出在当前道路通行条件下，两个方向当前的车辆，在进行保持当前速度的前提下，哪个方向的车辆先到达停止线，从而可以将绿灯信号优先给先到达停止线的车辆，提高了绿灯的效率。本发明提供的技术方案克服了目前只能在路口停止线附近或在距路口停止线一段距离的横断面上，埋设一组或几组检测器的模式所存在的问题。

Description

一种能减少绿灯损失时间的路口控制机及控制方法

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，具体是一种能够减少绿灯损失时间的路口控制机及控制方法。

背景技术

路口交通信号控制机是规范路口交通秩序，预防和减少因路口无序导致的交通事故，提高路口通行效率的有效方法。国内外交通管理部门在城市交通量变化较大的路口，一般都采用交通信号控制机来控制信号灯红、黄、绿灯的有序变换来规范路口通行秩序。

人们驾车行驶到有信号灯控制的路口时，都希望能遇到绿灯不停车，这在交叉路口各个方向的流量较大时，是不可能的，但是目前在夜间或者低峰时间流量小的路口所采用的路口控制机，在另一方向没有车等待时，也做不到让有车方向及时得到绿灯，使车辆通过路口时不停车或缩短停车时间。绿灯是一种稀缺资源，不能浪费，也就是说不能让红灯方向有车等待，绿灯方向却无车和行人通行。交通管理部门为了减少绿灯损失时间，一些城市在部分路口也设置了具有感应功能的路口交通信号控制机，其决定控制效果的检测器采用了多种模式，如：地磁、线圈、微波、视频等，其基本原理都是采用横断面检测，用车辆通过横断面时所检测的数据，推断车辆在通过路口整个路段的运行状态。由于车辆的车况不同、驾驶人的水平差异、天气环境等因素影响，导致车辆通过路口时的速度是在变化的，用事先设定的固定速度，推算车辆在各种不同道路条件下通过路口的时间，控制效果一定不理想，不是绿灯时间损失过长，就是车辆接近路口时需要急刹车，绿灯时间依然存在较大程度的浪费。

发明内容

本发明要解决现有技术中，路口交通信号机不能精准的将绿灯信号给最先到达停止线方向的车辆，往往给了没有车辆和行人通行的方向，导致绿灯时间损失问题，从而提供一种能够减少绿灯损失时间的路口控制机及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种能够减少绿灯损失时间的路口控制机，包括用于控制信号灯灯色变化的信号灯控制单元，还包括：

视频跟踪单元，设置于路口每一个行车方向上，对各个方向的行驶车辆进行连续跟踪，获取每一向路口中心行驶的车辆的车速和位置；

第一判断单元，判断每一方向上是否都有向路口中心行驶的车辆；

所述信号灯控制单元在每一个方向上都没有向路口中心行驶的车辆时，控制信号灯以最小绿灯时间顺次转换；在只有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时，控制信号灯为该方向上的车辆提供绿灯信号；

第二判断单元，其记录有路口停止线的位置，当至少有两个方向上有向路口中心行驶的车辆时，根据每一车辆的车速和当前位置，判断哪一个方向上的车辆会先到达路口停止线；

所述信号灯控制单元，在至少两个方向上的车辆会同时到达路口停止线或者当前绿灯方向上的车辆会先到达路口停止线时，保持当前绿灯信号；否则，为先到达路口停止线的车辆提供绿灯信号；

第三判断单元，判断优先到达路口停止线方向上的连续车辆，最后一台车是否到达停止线；

第四判断单元，在优先到达路口方向连续的车辆中，最后一台车还未到达停止线时判断当前方向上绿灯时间是否到达最大绿灯时间；

所述信号灯控制单元，在优先到达路口方向最后一台车到达停止线之后或者在当前方向上绿灯时间已经达到最大绿灯时间时，设置其他方向为绿灯。

所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制机，还包括第五判断单元，用于在至少有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时，判断是否有车辆异常停车；其具体包括：

车辆状态获取模块，用于获取每一车辆的行驶状态，所述行驶状态包括停止状态和行进状态；

绿灯状态输入模块，当前信号灯为绿灯时输出绿灯状态信号；

判断模块，接收绿灯状态输入模块输出的绿灯状态信号和所述车辆状态获取模块输出的每一车辆的行驶状态；判断信号灯为绿灯时，绿灯方向上是否有车辆为停止状态；

报警模块，若信号灯为绿灯状态时，绿灯方向上有车为停止状态且前方无紧邻的停止车辆，则通过报警模块发出报警信息，提示该车辆为异常停车。

所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制机，至少两个方向上的车辆会同时到达路口中心是指：

至少两个方向上的车辆到达路口中心所需要的时间之差在设定阈值Th范围之内。

所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制机，所述设定阈值0秒≤Th≤5秒。

本发明还提供一种能够减少绿灯损失时间的路口控制方法，包括如下步骤：

S1：利用视频跟踪技术对各个方向的行驶车辆进行连续跟踪，获取每一向路口中心行驶的车辆的车速和位置；

S2：判断每一方向上是否都有向路口中心行驶的车辆，若每一个方向上都没有向路口中心行驶的车辆时则控制信号灯以最小绿灯时间顺次转换；若只有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时则控制信号灯为该方向上的车辆提供绿灯信号，否则为至少有两个方向上有向路口中心行驶的车辆则进入步骤S3；

S3：根据每一车辆的车速和当前位置，判断哪一个方向上的车辆会先到达路口停止线；若至少两个方向上的车辆会同时到达路口停止线或者当前绿灯方向上的车辆会先到达路口停止线则保持当前绿灯信号，否则为先到达路口停止线的车辆提供绿灯信号；

S4：判断优先到达路口停止线方向上的最后一台车是否到达停止线，若是则进入步骤S6，否则进入步骤S5；

S5：判断当前方向上绿灯时间是否到达最大绿灯时间，若是则进入步骤S6，否则返回步骤S1；

S6：设置其他方向为绿灯。

所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制方法，所述步骤S2中在至少有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时，判断是否有车辆异常停车，具体包括如下步骤：

S21：判断路口信号灯状态是否为绿灯，是则进入步骤S22，否则返回步骤S1；

S22：判断视频跟踪范围内的每一车辆是否为停止状态；若是则进入步骤S23，否则返回步骤S1；

S23：判断处于停止状态的车辆行驶方向的正前方紧邻的车辆是否为停止状态；若是则返回步骤S1，若否则进入步骤S24；

S24：发出报警信息，提示该车辆为异常停车。

所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制方法，所述步骤S3中，预设有设定阈值Th，至少两个方向上的车辆到达路口停止线所需要的时间之差在设定阈值Th范围之内，判定为车辆会同时到达路口停止线。

所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制方法，所述设定阈值0秒≤Th≤5秒。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的一种能够减少绿灯损失时间的路口控制机及控制方法，利用具有视频跟踪功能的检测器，对通过路口的每一台车进行连续跟踪，并能准确检测车辆以当前速度到达路口停止线的时间，当两个方向同时来车时，可以精确地测量出在当前道路通行条件下，两个方向当前的车辆，在保持当前速度的前提下，哪个方向的车辆能先到达停止线，从而可以将绿灯信号优先给先到达停止线的车辆，提高了绿灯的效率。克服了目前只能在路口停止线附近或在距路口停止线一段距离的横断面上，埋设一组或几组检测器的模式所存在的问题。可以在距离路口一定距离，就能检测到每台车从当前位置到达路口停止线的所用时间，当一个方向视频跟踪检测器检测到有车辆通过路口而另一个方向无车等待时，可以让该方向车不停车的通过路口；由于视频跟踪检测是对进入路口范围的车辆位置和速度连续实时跟踪检测，当由于受到天气、车况等影响导致车辆行进速度发生变化时，也可以确保只要该方向最后一台车辆通过停止线时，才让绿灯熄灭，不至于最后一台车辆接近停止线时就立即变成红灯，确保了临近停止线的车辆能顺利通过停止线，不会因停车不及时导致交通事故或遭到闯红灯拍照设备的记录。

(2)本发明所述的一种能够减少绿灯损失时间的路口控制机及控制方法，还能同时实时监测到视频跟踪范围内的车辆是否异常停车，避免路口发生各种事件导致异常停车时，由于不能及时发现引发道路拥堵。其方法是当绿灯亮时，能立即判断接近路口的车辆是否继续处于停止状态，如果继续处于停止状态，则立即判断该车辆正前方紧邻的车辆是否处于停止状态，如果该车辆的正前方没有处于停止状态的紧邻车辆，则说明该车辆属于异常停车，便向监控中心发送车辆异常停止的报警信息。采用本发明的上述方案，能够对进入有信号灯控制路口范围的车辆进行连续跟踪，因此一旦车辆出现异常停车均可以被发现，即使异常停止的车辆并未造成路口拥堵，也能够快速发现、快速报警，具有更好的时效性和准确性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，

图1是本发明一个实施例所述能够减少绿灯损失时间的路口控制机的系统原理框图；

图2是本发明一个实施例中在十字路口设置视频跟踪单元的示意图；

图3是本发明一个实施例所述能够减少绿灯损失时间的路口控制方法流程图；

图4是本发明一个实施例所述能够减少绿灯损失时间的路口控制方法流程图；

图5是本发明一个实施例所述判断异常停车的方法流程图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种能够减少绿灯损失时间的路口控制机，包括用于控制信号灯灯色变化的信号灯控制单元，如图1所示，还包括视频跟踪单元，第一判断单元、第二判断单元、第三判断单元和第四判断单元。

所述视频跟踪单元，设置于路口每一个行车方向上，对各个方向的行驶车辆进行连续跟踪，获取每一向路口中心行驶的车辆的车速和位置。

所述第一判断单元，判断每一方向上是否都有向路口中心行驶的车辆。

所述信号灯控制单元在每一个方向上都没有向路口中心行驶的车辆时，控制信号灯以最小绿灯时间顺次转换；在只有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时，控制信号灯为该方向上的车辆提供绿灯信号。

所述第二判断单元，其记录有路口停止线的位置，当至少有两个方向上有向路口中心行驶的车辆时，根据每一车辆的车速和当前位置，判断哪一个方向上的车辆会先到达路口停止线。

所述信号灯控制单元，在至少两个方向上的车辆会同时到达路口停止线或者当前绿灯方向上的车辆会先到达路口停止线时，保持当前绿灯信号；否则，为先到达路口停止线的车辆提供绿灯信号。

所述第三判断单元，判断优先到达路口停止线方向上的连续车辆，最后一台车是否到达停止线。

所述第四判断单元，在优先到达路口方向连续的车辆中，最后一台车还未到达停止线时判断当前方向上绿灯时间是否到达最大绿灯时间。

所述信号灯控制单元，在优先到达路口方向最后一台车到达停止线之后或者在当前方向上绿灯时间已经达到最大绿灯时间时，设置其他方向为绿灯。

本实施例中以十字路口为例对上述方案进行说明。图2给出了在十字路口处设置四个视频跟踪单元的示意图。其中每一视频跟踪单元可以只跟踪车辆行驶方向车道上的车辆。如图所示，视频跟踪单元的跟踪范围以每一个方向上的路口停止线为起点。作为一种实现方法，视频跟踪单元的视频跟踪结果可以看做一个平面坐标系，其横轴为x轴，纵轴为y轴。对于该视频画面内的每一个位置点来说都可以确定其位置，因此也可以确定路口停止线的位置。而进入视频跟踪范围内的每一辆车，被连续跟踪后，可以视为一个矩形框，矩形框的中心所对应的x、y值可以作为确定其在视频画面中位置的依据。对于处于行驶状态中的车辆，根据两个时刻之间车辆位置的变化即可获知该车的车速。除了以上所描述的方式，现有技术中还有其他可用于获取车辆位置和车速的方法，由于这并不是本发明的发明要点，在此不再一一详述。本领域技术人员可以了解，采用视频跟踪单元的连续跟踪技术，能够实时获取车辆的位置和车速即可。

以图2所示的路口为例，对本实施例的上述方案进行详细的说明。设图2所示的路口分为两个方向，一个方向为东西方向(包括西向东、东向西)和南北方向(包括北向南、南向北)，在某些路口处，图2所示的路口还会包括两个方向的左转、右转的信号灯，为了方便描述，在本实施例中不考虑转向的信号灯情况，但是本实施例所描述的原理可以应用于任何路口。

对于上述路口来说，有以下几种情况：

(1)两个方向上都没有车辆向路口中心方向行驶。这时，路口信号灯可以按照最小绿灯时间顺次转换，即东西方向绿灯时间为最小绿灯时间后，南北方向绿灯时间为最小绿灯时间，依次转换。而所谓最小绿灯时间，每一个路口均有自己的计算模型，例如有些路口可以按照行人以正常步行速度通过路口所需要的时间，或者机动车以某一低于限速值的车速通过路口所需要的时间再加上一定的冗余时间，例如机动车以20km/小时的速度通过路口所需要的时间再加上5秒钟的冗余时间。

(2)只有一个方向上有车辆向路口中心方向行驶。这时，分为两种情况，即该车辆所行驶的方向上当前的信号灯状态是绿灯状态还是红灯状态。由于此时只有这一个方向上有车辆行驶，则只需要为该方向上的车辆提供绿灯信号即可。如果当前该方向上是绿灯信号，则维持该绿灯信号；如果当前该方向上是红灯信号，则将其转换为绿灯信号。其目的是保证该方向上的车辆能够即时通过。

(3)当两个方向上都有车辆向路口中心行驶时，根据每一车辆的车速和当前位置，判断哪一个方向上的车辆会先到达路口停止线。此时，为了确保接近路口的车辆能够绿灯通过路口，则进一步判断先到达路口停止线的车辆行驶方向上是否是绿灯信号，如果是的话则维持该绿灯信号即可，如果不是的话，则为先到达路口停止线的车辆提供绿灯信号。在这里，有一种特殊的情况，即两个方向上的车辆可能会同时到达路口停止线，此处所说的同时到达是指，至少两个方向上的车辆到达路口中心所需要的时间之差在设定阈值Th范围之内，所述设定阈值0秒≤Th≤5秒。如果两个方向上的车辆同时到达路口停止线的话，则无需对信号灯做调整，维持当前绿灯信号即可。

在第三种情况下，虽然为某一个方向上的车辆提供了绿灯信号，但是这一绿灯信号的时间也需要做进一步的限定：

(1)如果该方向上的连续车辆中，最后一台车也到达了停止线，则为另一反向提供绿灯信号。此处所述的连续车辆，是指两辆车之间的间距很小，前一辆车通过路口时，后一辆车也可随即通过路口，之间的时间差小于或者等于信号灯的切换时间，不会给绿灯时间造成损失和浪费。而如果两辆车之间的间距很大，当前一辆车通过路口后，后一辆车还需要大于T秒才会到达路口处，T可以根据具体情况设定，则此时便认为非连续。

(2)即使该方向上的连续车辆中，最后一台车还未到达停止线，但是当前绿灯持续时间已经到达了最大绿灯时间，则应该在已接近停止线的车辆到达停止线后，再为对方车辆提供绿灯信号，避免导致车辆急刹车。

本实施例中的上述方案，利用具有视频跟踪功能的检测器，对通过路口的每一台车进行连续跟踪，并能准确检测车辆以当前速度到达路口停止线的时间，当两个方向同时来车时，可以精确地测量出在当前道路通行条件下，两个方向当前的车辆，在保持当前速度的前提下，哪个方向的车辆能先到达停止线，从而可以将绿灯信号优先给先到达停止线的车辆，提高了绿灯的效率。能够连续的检测到每台车从当前位置到达路口停止线的所用时间，当有车辆请求通过路口而另一个方向无车等待时，可以让该方向车不停车的通过路口；由于视频跟踪检测是对进入路口范围的车辆位置和速度连续实时跟踪检测，当由于受到天气、车况等影响导致车辆通行速度发生变化时，也可以检测到车速的实时变化情况，只要车辆速度一变化，则车辆到达路口停止线所需要的时间会立即跟着发生变化，而不是以某一固定的速度去推算车辆什么时候到达路口停止线。因此无论车辆速度如何受到外界的影响，本发明中的上述方案都可以确保让先到达路口停止线的车辆得到绿灯。并且只有该方向最后一台车辆通过停止线时，才让绿灯熄灭，不至于最后一台车辆接近停止线时就立即变成红灯，确保了临近停止线的车辆能顺利通过停止线，不会因停车不及时导致交通事故或遭到闯红灯拍照设备的记录。

作为本实施例的优选方案，如图1所示，还包括第五判断单元，用于在至少有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时，判断是否有车辆异常停车；其具体包括：

车辆状态获取模块，用于获取每一车辆的行驶状态，所述行驶状态包括停止状态和行进状态。

绿灯状态输入模块，当前信号灯为绿灯时输出绿灯状态信号。

判断模块，接收绿灯状态输入模块输出的绿灯状态信号和所述车辆状态获取模块输出的每一车辆的行驶状态；判断信号灯为绿灯时，绿灯方向上是否有车辆为停止状态。

报警模块，若信号灯为绿灯状态时，绿灯方向上有车为停止状态且前方无紧邻的停止车辆，则通过报警模块发出报警信息，提示该车辆为异常停车。

上述方案中，首先要对信号灯状态进行判断。显然，如果当前信号灯状态为红灯状态，则出现停车状态不认为是异常停车，只有在信号灯为绿灯状态时出现的车辆停止状态才会被认为是异常停车。

利用视频监控单元的连续跟踪技术，可以实时监测到进入到视频跟踪范围内的车辆是正常行驶还是处于停止状态。当车辆处于停止状态时，立即判断车辆正前方的车辆是否处于停止状态，如果车辆的正前方紧邻的车辆没有停止状态的，则说明该车辆为异常停车。便向监控中心发送车辆非正常停车的报警信息。因此，一旦在视频监控单元的跟踪范围内出现车辆异常停车，监控中心便可以及时、快速地检测到。从而可以合理安排措施，避免由于该车辆异常停车带来交通拥堵。

优选地，本实施例中的所述判断模块预存有判断阈值，当信号灯状态为绿灯时，按照远离停止线的方向，第i台车辆超过判断阈值Ti时依然为停止状态，则通过报警模块发出报警信息至所述监控中心，提示该车辆为异常停车；其中i＝1,2,3……，且距离停止线越远i值越大。

而所述判断阈值Ti根据处于停止状态的车辆距与路口中心的距离确定。这是因为，车辆从停车状态启动到行进状态对会有一定的延迟时间。例如，如果车辆停止的位置就在距离路口中心最近的位置，如停车线上，那么当信号灯转换为绿灯时，该辆车应该立即发动，考虑到从停止状态到发动状态的延时，其可以有一秒钟或者两秒种的延时。而对于在停车线后的第二辆车，则需要第一辆车启动之后才可启动，因此其相对延时会更长一些，依次类推。在停车线后越远的位置停止的车辆，其判断阈值就越大。例如，在停车线后的第一辆车的判断阈值可以为3秒，第二辆车的阈值可以为4秒，第三辆车可以为5秒，而如果排队到第七辆车或者以后的话可以不再继续增加。通过合理设置判断阈值，可以进一步的提高发明的准确性和及时性。

实施例2

本实施例提供一种能够减少绿灯损失时间的路口控制方法，如图3所示，包括如下步骤：

S1：利用视频跟踪技术对各个方向的行驶车辆进行连续跟踪，获取每一向路口中心行驶的车辆的车速和位置。

S2：判断每一方向上是否都有向路口中心行驶的车辆，若每一个方向上都没有向路口中心行驶的车辆时则控制信号灯以最小绿灯时间顺次转换；若只有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时则控制信号灯为该方向上的车辆提供绿灯信号，否则为至少有两个方向上有向路口中心行驶的车辆则进入步骤S3。

S3：根据每一车辆的车速和当前位置，判断哪一个方向上的车辆会先到达路口停止线；若至少两个方向上的车辆会同时到达路口停止线或者当前绿灯方向上的车辆会先到达路口停止线则保持当前绿灯信号，否则为先到达路口停止线的车辆提供绿灯信号。

S4：判断优先到达路口停止线方向上的最后一台车是否到达停止线，若是则进入步骤S6，否则进入步骤S5。

S5：判断当前方向上绿灯时间是否到达最大绿灯时间，若是则进入步骤S6，否则返回步骤S1。

S6：设置其他方向为绿灯。

图2给出了在十字路口处设置四个视频跟踪单元的示意图。其中每一视频跟踪单元可以只跟踪车辆行驶方向车道上的车辆。如图所示，视频跟踪单元的跟踪范围以每一个方向上的路口停止线为起点。作为一种实现方法，视频跟踪单元的视频跟踪结果可以看做一个平面坐标系，其横轴为x轴，纵轴为y轴。对于该视频画面内的每一个位置点来说都可以确定其位置，因此也可以确定路口停止线的位置。而进入视频跟踪范围内的每一辆车，被连续跟踪后，可以视为一个矩形框，矩形框的中心所对应的x、y值可以作为确定其在视频画面中位置的依据。对于处于行驶状态中的车辆，根据两个时刻之间车辆位置的变化即可获知该车的车速。除了以上所描述的方式，现有技术中还有其他可用于获取车辆位置和车速的方法，由于这并不是本发明的发明要点，在此不再一一详述。本领域技术人员可以了解，采用视频跟踪单元的连续跟踪技术，能够实时获取车辆的位置和车速即可。

设图2所示的路口分为两个方向，一个方向为东西方向(包括西向东、东向西)和南北方向(包括北向南、南向北)，在某些路口处，图2所示的路口还会包括两个方向的左转、右转的信号灯，为了方便描述，在本实施例中不考虑转向的信号灯情况，但是本实施例所描述的原理可以应用于任何路口。

对于上述路口来说，有以下几种情况：

(1)两个方向上都没有车辆向路口中心方向行驶。这时，路口信号灯可以按照最小绿灯时间顺次转换，即东西方向绿灯时间为最小绿灯时间后，南北方向绿灯时间为最小绿灯时间，依次转换。而所谓最小绿灯时间，每一个路口均有自己的计算模型，例如有些路口可以按照行人以正常步行速度通过路口所需要的时间，或者机动车以某一低于限速值的车速通过路口所需要的时间再加上一定的冗余时间，例如机动车以20km/小时的速度通过路口所需要的时间再加上5秒钟的冗余时间。

(2)只有一个方向上有车辆向路口中心方向行驶。这时，分为两种情况，即该车辆所行驶的方向上当前的信号灯状态是绿灯状态还是红灯状态。由于此时只有这一个方向上有车辆行驶，则只需要为该方向上的车辆提供绿灯信号即可。如果当前该方向上是绿灯信号，则维持该绿灯信号；如果当前该方向上是红灯信号，则将其转换为绿灯信号。其目的是保证该方向上的车辆能够即时通过。

(3)当两个方向上都有车辆向路口中心行驶时，根据每一车辆的车速和当前位置，判断哪一个方向上的车辆会先到达路口停止线。此时，为了确保接近路口的车辆能够绿灯通过路口，则进一步判断先到达路口停止线的车辆行驶方向上是否是绿灯信号，如果是的话则维持该绿灯信号即可，如果不是的话，则为先到达路口停止线的车辆提供绿灯信号。在这里，有一种特殊的情况，即两个方向上的车辆可能会同时到达路口停止线，此处所说的同时到达是指，至少两个方向上的车辆到达路口中心所需要的时间之差在设定阈值Th范围之内，所述设定阈值0秒≤Th≤5秒。如果两个方向上的车辆同时到达路口停止线的话，则无需对信号灯做调整，维持当前绿灯信号即可。

在第三种情况下，虽然为某一个方向上的车辆提供了绿灯信号，但是这一绿灯信号的时间也需要做进一步的限定：

(1)如果该方向上的连续车辆中，最后一台车也到达了停止线，则为另一反向提供绿灯信号。此处所述的连续车辆，是指两辆车之间的间距很小，前一辆车通过路口时，后一辆车也可随即通过路口，之间的时间差小于或者等于信号灯的切换时间，不会给绿灯时间造成损失和浪费。而如果两辆车之间的间距很大，当前一辆车通过路口后，后一辆车还需要大于T秒才会到达路口处，T可以根据具体情况设定，则此时便认为非连续。

(2)即使该方向上的连续车辆中，最后一台车还未到达停止线，但是当前绿灯持续时间已经到达了最大绿灯时间，则应该在已接近停止线的车辆到达停止线后，再为对方车辆提供绿灯信号，避免导致车辆急刹车。

本实施例中的上述方案，利用具有视频跟踪功能的检测器，对通过路口的每一台车进行连续跟踪，并能准确检测车辆以当前速度到达路口停止线的时间，当两个方向同时来车时，可以精确地测量出在当前道路通行条件下，两个方向当前的车辆，在保持当前速度的前提下，哪个方向的车辆能先到达停止线，从而可以将绿灯信号优先给先到达停止线的车辆，提高了绿灯的效率。能够连续的检测到每台车从当前位置到达路口停止线的所用时间，当有车辆请求通过路口而另一个方向无车等待时，可以让该方向车不停车的通过路口；由于视频跟踪检测是对进入路口范围的车辆位置和速度连续实时跟踪检测，当由于受到天气、车况等影响导致车辆通行速度发生变化时，也可以检测到车速的实时变化情况，只要车辆速度一变化，则车辆到达路口停止线所需要的时间会立即跟着发生变化，而不是以某一固定的速度去推算车辆什么时候到达路口停止线。因此无论车辆速度如何受到外界的影响，本发明中的上述方案都可以确保让先到达路口停止线的车辆得到绿灯。并且只有该方向最后一台车辆通过停止线时，才让绿灯熄灭，不至于最后一台车辆接近停止线时就立即变成红灯，确保了临近停止线的车辆能顺利通过停止线，不会因停车不及时导致交通事故或遭到闯红灯拍照设备的记录。

作为本实施例的优选方案，如图1所示，还包括第五判作为本实施例的优选方案，如图4所示，所述步骤S2中在至少有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时，判断是否有车辆异常停车，如图5所示，具体包括如下步骤：

S21：判断路口信号灯状态是否为绿灯，是则进入步骤S22，否则返回步骤S1。

S22：判断视频跟踪范围内的每一车辆是否为停止状态；若是则进入步骤S23，否则返回步骤S1。

S23：判断处于停止状态的车辆行驶方向的正前方紧邻的车辆是否为停止状态；若是则返回步骤S1，若否则进入步骤S24。

S24：发出报警信息，提示该车辆为异常停车。

上述方案中，首先要对信号灯状态进行判断。显然，如果当前信号灯状态为红灯状态，则出现停车状态不认为是异常停车，只有在信号灯为绿灯状态时出现的车辆停止状态才会被认为是异常停车。

利用视频监控单元的连续跟踪技术，可以实时监测到进入到视频跟踪范围内的车辆是正常行驶还是处于停止状态。当车辆处于停止状态时，立即判断车辆正前方的车辆是否处于停止状态，如果车辆的正前方紧邻的车辆没有停止状态的，则说明该车辆为异常停车。便向监控中心发送车辆非正常停车的报警信息。因此，一旦在视频监控单元的跟踪范围内出现车辆异常停车，监控中心便可以及时、快速地检测到。从而可以合理安排措施，避免由于该车辆异常停车带来交通拥堵。

优选地，本实施例中还预设有判断阈值，当信号灯状态为绿灯时，按照远离停止线的方向，第i台车辆超过判断阈值Ti时依然为停止状态，则通过报警模块发出报警信息至所述监控中心，提示该车辆为异常停车；其中i＝1,2,3……，且距离停止线越远i值越大。

而所述判断阈值Ti根据处于停止状态的车辆距与路口中心的距离确定。这是因为，车辆从停车状态启动到行进状态对会有一定的延迟时间。例如，如果车辆停止的位置就在距离路口中心最近的位置，如停车线上，那么当信号灯转换为绿灯时，该辆车应该立即发动，考虑到从停止状态到发动状态的延时，其可以有一秒钟或者两秒种的延时。而对于在停车线后的第二辆车，则需要第一辆车启动之后才可启动，因此其相对延时会更长一些，依次类推。在停车线后越远的位置停止的车辆，其判断阈值就越大。例如，在停车线后的第一辆车的判断阈值可以为3秒，第二辆车的阈值可以为4秒，第三辆车可以为5秒，而如果排队到第七辆车或者以后的话可以不再继续增加。通过合理设置判断阈值，可以进一步的提高发明的准确性和及时性。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

Claims (8)

1.一种能够减少绿灯损失时间的路口控制机，包括用于控制信号灯灯色变化的信号灯控制单元，其特征在于，还包括：

视频跟踪单元，设置于路口每一个行车方向上，对各个方向的行驶车辆进行连续跟踪，获取每一向路口中心行驶的车辆的车速和位置；

第一判断单元，判断每一方向上是否都有向路口中心行驶的车辆；

所述信号灯控制单元在每一个方向上都没有向路口中心行驶的车辆时，控制信号灯以最小绿灯时间顺次转换；在只有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时，控制信号灯为该方向上的车辆提供绿灯信号；

第二判断单元，其记录有路口停止线的位置，当至少有两个方向上有向路口中心行驶的车辆时，根据每一车辆的车速和当前位置，判断哪一个方向上的车辆会先到达路口停止线；

所述信号灯控制单元，在至少两个方向上的车辆会同时到达路口停止线或者当前绿灯方向上的车辆会先到达路口停止线时，保持当前绿灯信号；否则，为先到达路口停止线的车辆提供绿灯信号；

第三判断单元，判断优先到达路口停止线方向上的连续车辆，最后一台车是否到达停止线；

第四判断单元，在优先到达路口方向连续的车辆中，最后一台车还未到达停止线时判断当前方向上绿灯时间是否到达最大绿灯时间；

所述信号灯控制单元，在优先到达路口方向最后一台车到达停止线之后或者在当前方向上绿灯时间已经达到最大绿灯时间时，设置其他方向为绿灯。

2.根据权利要求1所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制机，其特征在于，还包括第五判断单元，用于在至少有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时，判断是否有车辆异常停车；其具体包括：

车辆状态获取模块，用于获取每一车辆的行驶状态，所述行驶状态包括停止状态和行进状态；

绿灯状态输入模块，当前信号灯为绿灯时输出绿灯状态信号；

判断模块，接收绿灯状态输入模块输出的绿灯状态信号和所述车辆状态获取模块输出的每一车辆的行驶状态；判断信号灯为绿灯时，绿灯方向上是否有车辆为停止状态；

报警模块，若信号灯为绿灯状态时，绿灯方向上有车为停止状态且前方无紧邻的停止车辆，则通过报警模块发出报警信息，提示该车辆为异常停车。

3.根据权利要求1或2所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制机，其特征在于，至少两个方向上的车辆会同时到达路口中心是指：

至少两个方向上的车辆到达路口中心所需要的时间之差在设定阈值Th范围之内。

4.根据权利要求3所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制机，其特征在于：

所述设定阈值0秒≤Th≤5秒。

5.一种能够减少绿灯损失时间的路口控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：利用视频跟踪技术对各个方向的行驶车辆进行连续跟踪，获取每一向路口中心行驶的车辆的车速和位置；

S2：判断每一方向上是否都有向路口中心行驶的车辆，若每一个方向上都没有向路口中心行驶的车辆时则控制信号灯以最小绿灯时间顺次转换；若只有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时则控制信号灯为该方向上的车辆提供绿灯信号，否则为至少有两个方向上有向路口中心行驶的车辆则进入步骤S3；

S3：根据每一车辆的车速和当前位置，判断哪一个方向上的车辆会先到达路口停止线；若至少两个方向上的车辆会同时到达路口停止线或者当前绿灯方向上的车辆会先到达路口停止线则保持当前绿灯信号，否则为先到达路口停止线的车辆提供绿灯信号；

S4：判断优先到达路口停止线方向上的最后一台车是否到达停止线，若是则进入步骤S6，否则进入步骤S5；

S5：判断当前方向上绿灯时间是否到达最大绿灯时间，若是则进入步骤S6，否则返回步骤S1；

S6：设置其他方向为绿灯。

6.根据权利要求5所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制方法，其特征在于，所述步骤S2中在至少有一个方向上有向路口中心行驶的车辆时，判断是否有车辆异常停车，具体包括如下步骤：

S21：判断路口信号灯状态是否为绿灯，是则进入步骤S22，否则返回步骤S1；

S22：判断视频跟踪范围内的每一车辆是否为停止状态；若是则进入步骤S23，否则返回步骤S1；

S23：判断处于停止状态的车辆行驶方向的正前方紧邻的车辆是否为停止状态；若是则返回步骤S1，若否则进入步骤S24；

S24：发出报警信息，提示该车辆为异常停车。

7.根据权利要求5或6所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，预设有设定阈值Th，至少两个方向上的车辆到达路口中心所需要的时间之差在设定阈值Th范围之内，判定为车辆会同时到达路口中心。

8.根据权利要求7所述的能够减少绿灯损失时间的路口控制方法，其特征在于，所述设定阈值0秒≤Th≤5秒。