CN104123846B - 一种道路交通信号控制方法、系统及信号机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路交通信号控制方法、系统及信号机。其中，方法包括：接收特殊车辆发送的第一请求；所述第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据；根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案；发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆；在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案。通过本发明，能根据特殊车辆的交通状态生成实时的交通信号配时方案并将其及时反馈至特殊车辆，以便特殊车辆据此做出反应，辅助配时方案的实施。

Description

一种道路交通信号控制方法、系统及信号机

技术领域

本发明涉及道路交通信号控制领域，尤其是涉及一种道路交通信号控制方法、系统及信号机。

背景技术

现有的城市道路交通主要依靠信号控制系统进行管理，即通过信号机对交叉口红绿灯信号的配时维持道路交通秩序。考虑到一些特殊车辆的通行需求，如承载了多人的公交车或是具有紧急救援任务的消防车等，现有技术中发展出了请求式信号控制系统。该系统能够针对特殊车辆给出优先方案。下面以公交车为例，对其具体流程进行介绍：

首先，公交车发送请求信号至信号机；该请求中携带公交车的当前交通状态数据。

接着，信号机根据上述当前交通状态数据生成配时方案并执行，如延长当前绿灯信号时间或将红灯信号切换为绿灯信号等。具体的，信号机可根据公交车的当前速度以及当前位置生成配时方案，并在检测到公交车距离交叉口一定位置时执行配时方案。

但基于上述过程，公交车可能会因为看到红灯信号而提前停车，或看到绿灯信号剩余时间不多而提前停车，等到信号机执行新的配时方案时，公交车还需要重新启动，浪费了大量时间。

上述情况也发生在其他特殊车辆中。

为此，急需提供一种方法，使特殊车辆能够根据信号机的配时方案做出相应反应，以辅助配时方案的实施，节省特殊车辆的时间。

另外，在上述过程中，信号机是单点控制，系统的有效性和鲁棒性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路交通信号控制方法、系统及信号机。

本发明实施例提供了一种道路交通信号控制方法，包括：

接收特殊车辆发送的第一请求；所述第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据；

根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案；

发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆；

在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案。

优选的，在接收所述第一请求前，还包括：

接收所述特殊车辆发送的第二请求；所述第二请求包含所述特殊车辆的第二当前交通状态数据；

当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息；

发送所述车辆行驶引导信息至所述特殊车辆，对所述特殊车辆进行引导；

所述根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案具体为：

当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

优选的，在生成所述车辆行驶引导信息前，还包括：

根据所述第二当前交通状态数据和所述特殊车辆的行驶路线预测所述特殊车辆到达下一站的时间；

所述当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息具体为：

当根据所述第二当前交通状态数据判断到所述特殊车辆不能在所述时间到达下一站时，根据所述时间、所述第二当前状态数据和当前信号状态生成所述车辆行驶引导信息。

优选的，所述车辆行驶引导信息包括：

车辆加速行驶或车辆减速行驶或当前交通信号显示剩余时间。

优选的，还包括：

在接收到所述第二请求时，根据所述特殊车辆的行驶路线确定所述特殊车辆的n个前方路段；所述n为预设的大于1的整数；

接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第一道路交通状态数据；

所述当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息具体为：

当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第一道路交通数据、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态通过网络控制生成所述车辆行驶引导信息。

优选的，还包括：

当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据；

所述根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案具体为：

根据所述第一当前交通状态数据和所述第二道路交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

优选的，所述道路交通状态数据为所述信号机根据以下至少一项数据通过数据融合算法计算得到：

浮动车辆数据、检测线圈数据以及无线射频识别数据。

本发明实施例还提供了一种道路交通信号机，包括：

第一请求接收单元，用于接收特殊车辆发送的第一请求；所述第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据；

配时方案生成单元，用于根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案；

配时方案发送单元，用于发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆；

配时方案执行单元，用于在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案。

优选的，还包括：

第二请求接收单元，用于接收所述特殊车辆发送的第二请求；所述第二请求包含所述特殊车辆的第二当前交通状态数据；

引导信息生成单元，用于当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息；

引导信息发送单元，用于发送所述车辆行驶引导信息至所述特殊车辆，对所述特殊车辆进行引导；

配时方案生成单元，具体用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

优选的，还包括：

时间预测单元，用于根据所述第二当前交通状态数据和所述特殊车辆的行驶路线预测所述特殊车辆到达下一站的时间；

所述引导信息生成单元，具体用于当根据所述第二当前交通状态数据判断到所述特殊车辆不能在所述时间到达下一站时，根据所述时间、所述第二当前状态数据和当前信号状态生成所述车辆行驶引导信息。

优选的，所述车辆行驶引导信息包括：

车辆加速行驶或车辆减速行驶或当前交通信号显示剩余时间。

优选的，还包括：

路段确定单元，用于根据所述特殊车辆的行驶路线确定所述特殊车辆的n个前方路段；所述n为预设的大于1的整数；

第一道路交通数据接收单元，用于接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第一道路交通状态数据；

所述引导信息生成单元，具体用于当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第一道路交通数据、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成所述车辆行驶引导信息。

优选的，还包括：

第二道路交通状态数据接收单元，用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据；

配时方案生成单元，具体用于根据所述第一当前交通状态数据和所述第二道路交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

优选的，还包括：

道路交通状态数据计算单元，用于根据以下至少一项数据通过数据融合算法计算得到所述道路交通状态数据：

浮动车辆数据、检测线圈数据以及无线射频识别数据。

本发明实施例还提供了一种道路交通信号控制系统，包括至少一辆特殊车辆和至少一个信号机；

其中，所述特殊车辆，用于发送第一请求至所述信号机，并接收所述信号机发回的交通信号配时方案；所述第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据；

所述信号机，用于根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案并发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆；

所述信号机，还用于在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案。

优选的，所述特殊车辆，还用于在发送所述第一请求前，发送第二请求至所述信号机，并接收所述信号机发回的车辆行驶引导信息；

所述信号机，还用于接收所述特殊车辆发送的第二请求，在判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息并发送所述车辆行驶引导信息至所述特殊车辆；

所述信号机，具体用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

优选的，所述信号机，还用于在接收到所述第二请求时，根据所述特殊车辆的行驶路线确定所述特殊车辆的n个前方路段，接收所述系统中所述n个前方路段对应的信号机发送的第一道路交通状态数据；所述n为预设的大于1的整数；

所述信号机，具体用于当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第一道路交通数据、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态通过网络控制生成所述车辆行驶引导信息。

优选的，所述信号机，还用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，接收所述系统中所述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据；

所述信号机，具体用于根据所述第一当前交通状态数据和所述第二道路交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明中，信号机接收特殊车辆发送的请求，根据请求中的交通状态数据生成配时方案，并将该配时方案反馈给特殊车辆便于特殊车辆能够据此做出反应，以辅助配时方案的执行。

进一步的，本发明中信号机在生成配时方案之前根据当前信号状态和车辆的交通状态数据预先对特殊车辆进行引导，避免了执行新的配时方案时容易产生的问题.

更进一步的，本发明中信号机还与相邻的信号机进行通讯，获取相邻路段的交通状态数据，并综合这些路段的交通状态数据进行引导和生成配时方案，通过联调控制提高了系统的鲁棒性和有效性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1流程图；

图2是本发明实施例2流程图；

图3是本发明控制公交车精确到站流程图；

图4是本发明实施例3流程图；

图5是本发明多信号机联调控制流程图；

图6是本发明信号机结构图；

图7是系统结构图。

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例1提供了一种道路交通信号控制方法，应用于信号机中，参见图1，具体包括以下步骤：

S11、接收特殊车辆发送的第一请求；所述第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据。

本发明中的特殊车辆可以是指某一类型的车辆如公交车或消防车，也可以指特殊时期的某些车辆如地震时用于临时救灾的车辆等。具体的，可以预先在信号机中存储特殊车辆的标识，特殊车辆在发送请求时携带自身标识即可使信号机对其进行识别。本发明不对特殊车辆的类别做具体限定。

上述第一请求用于使特殊车辆请求信号机控制交通信号以使其优先通过交叉口。在该第一请求中携带有特殊车辆的第一当前交通状态数据。

在本发明中，特殊车辆可通过自身的车载终端与信号机进行通讯。

在具体实施例中，该第一当前交通状态数据可包括该特殊车辆的当前速度、行驶位置如与下一交叉口的距离以及当前路段的路面交通状态等信息。

S12、根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案。

具体的，信号机可根据特殊车辆的行驶速度以及当前位置计算出该特殊车辆行驶到下一交叉口的时间，然后结合当前的信号状态生成新的配时方案。

如当信号机计算到特殊车辆还需5秒中即可行驶到交叉口，而当前绿灯信号的剩余时间为3秒时，可决定延长绿灯信号的剩余时间，延长的具体时间以能够使该特殊车辆通过交叉口为依据。

同样的，当信号机计算到特殊车辆还需5秒中即可行驶到交叉口，而当前红灯信号的剩余时间为7秒时，可决定提前将红灯信号切换为绿灯信号，提前切换的具体时间以能够使该特殊车辆不必在交叉口等待为依据。

S13、发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆。

特殊车辆可根据接收到的配时方案做出反应。如当前为红灯信号，但根据接收到的配时方案获知即将切换为绿灯信号，因此可继续行驶，不必停车。

在本发明实施例中，上述配时方案可通过语音信号发送至特殊车辆，也可通过图像信号发送至特殊车辆，以显示在特殊车辆的终端屏幕上。本发明对此不做具体限制。

上述过程的实施可以是实时的，也可以是周期性进行的。

S14、在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案。

具体的，可以是信号机在检测到特殊车辆距离交叉口小于预设距离或到达交叉口小于预设时间时执行上述配时方案。

本发明通过上述过程，使得特殊车辆能够及时获知最新的配时方案，以便其做出反应，辅助配时方案的执行。避免了现有技术中因特殊车辆未能及时作出反应，而延长其通过交叉口的时间的问题。

需要说明的是，执行新的交通信号配时方案会在一定程度上影响交通秩序，如绿灯忽然切换为红灯，使正在交叉口行驶的车辆来不及反应，从而导致事故的发生。

为此，参见图2，本发明实施例2提供以下方法，以使特殊车辆尽量能够在现有的信号配时状态下顺利通过交叉口：

S21、接收特殊车辆发送的第二请求，该第二请求中携带有该特殊车辆的第二当前交通状态数据。该第二当前交通状态数据可包括该特殊车辆的当前速度、当前位置以及当前路段的路面交通状态等信息。

S22、当判断到该第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息。

针对不同的情况，特殊车辆有不同的行驶需求。

如对公交车来讲，需要在规定的时间到达站点。因此，上述不满足行驶需求可以指公交车不能在规定的时间到达下一站。

对救援车辆如消防车来讲，其行驶需求是尽量快的到达救援地点。因此，上述不满足行驶需求可以指消防车不能顺利通过交叉口。

在判断到该第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，信号机可根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息，以尽量使特殊车辆在当前信号配时状态下顺利通过交叉口。

上述引导信息可以是指车辆加速行驶或车辆减速行驶或当前交通信号显示剩余时间。

以公交车为例，当根据其当前行驶速度判断到其会滞后规定时间到达下一站时，就需要对其进行加速引导，其加速的具体数值可进一步结合当前信号状态得到。如根据其到达下一站的规定时间判断到其加速至50-60KM/H均可，进一步的结合当前绿灯信号剩余时间判断到其加速至55KM/H时可在此次绿灯信号时通过交叉口，则信号机可生成加速至55KM/H的引导信息。

当然，上述引导信息也可以是当前交通信号显示剩余时间，特殊车辆可据此进行加速或减速。

S23、发送所述车辆行驶引导信息至所述特殊车辆，对所述特殊车辆进行引导。

S24、接收特殊车辆发送的第一请求；该第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据。

特殊车辆在接收到引导信息后，可发送第一请求至信号机。

S25、当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

信号机可根据第一当前交通状态数据判断到是否对特殊车辆引导成功。如果引导失败，预示着特殊车辆无法在满足行驶需求的前提下顺利通过交叉口，因此，需要启动优先控制，根据所述第一当前交通状态数据生成新的交通信号配时方案。

S26、发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆。

S27、在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案。

步骤S26、S27的具体执行过程可参见实施例1的步骤S23、S24。此处不再做具体描述。

需要说明的是，在具体应用中，对特殊车辆的引导可以是一次，也可以是一个连续多次的过程。如在第一次引导失败后，继续接收特殊车辆发送的请求，进行第二次引导、第三次引导……直至满足预设的停止引导的条件。该停止条件可以是的判断到对特殊车辆引导失败的原因是速度已经到达规定的上限或下限，或受当前道路交通状态的制约，无法改变车速或者是特殊车辆已经接近交叉口。此时，可启动优先控制，生成新的配时方案。

为使本发明更加清楚，以下以控制公交车精确到站为例，对本发明过程进行说明。参见图3：

首先，信号机接收公交车发送的请求，并根据公交行驶路径获取其至下一站的路线，预测其至下一站的时间。

接着，信号机判断公交车当前的行驶速度是否在合理区间，即是否能够在准时到达下一站。如果可以准时到达，则结束本流程。

如果不可以，则对其进行速度引导，如果根据预测的到达下一站的时间和当前速度判断到滞后上述时间到达，则决定加速引导，反之，减速引导。具体数值结合当前交通信号状态决定。即引导的数值要使公交车能够顺利通过交叉口。

信号机根据后续接收的请求判断到对公交车引导成功时，结束本流程。判断到引导失败时，若之前是加速引导，则启动信号优先控制，根据特殊车辆的当前的交通状态数据生成新的配时方案并等待执行。若之前是减速引导，因为此时公交车会提前到站，因此，无需启动信号优先控制，可在到站时停车等待即可。

在优选实施例中，如果根据新的配时方案判断到公交车仍不能够准时到达时，可发送车辆延误的提示信息。

对特殊车辆的优先控制常常贯穿在其行驶的整个路线中，因此，仅仅考虑某一路段的交通状态对其进行引导或优先控制忽视了各路段之间的相互影响，降低了信号控制系统的有效性和鲁棒性。

举例来说，在公交车到达下一站的过程中要经过前后两个路段，根据公交车当前的行驶速度，为使其在规定时间到站，在前一路段需要减速引导。但实际上后一路段极为拥挤，车辆几乎无法前进。如果在前一路段进行了减速引导，就会导致公交车无法准时到达下一站。为此，需要结合多路段情况进行调控。

参见图4，为本发明实施例3提供的结合多信号机数据对特殊车辆进行引导的流程图，具体包括：

S31、接收特殊车辆发送的第二请求。

S32、在接收到所述第二请求时，根据特殊车辆的行驶路线确定特殊车辆的n个前方路段；所述n为预设的大于1的整数。此处n可根据具体情况设定。

S33、接收n个前方路段对应的信号机发送的第一道路交通状态数据。

具体的，该第一道路交通状态数据可根据浮动车辆数据、检测线圈数据以及无线射频识别数据中的至少一项通过数据融合算法计算得到。

S34、当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第一道路交通数据、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息。

具体的，可通过网络控制算法结合第一道路交通数据、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息。

本发明也可通过多信号机联调控制生成新的配时方案，具体包括：

在接收第一请求时，根据特殊车辆的行驶路线确定特殊车辆的n个前方路段；所述n为预设的大于1的整数。

接收上述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据。根据第一当前交通状态数据和第二道路交通状态数据生成交通信号配时方案。

结合之前实施例可知，上述过程可与联调控制生成引导信息的过程相结合，参见图4，还包括：

S35、当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据。

S36、接收第一请求。

S37、根据第一请求中的第一当前交通状态数据和所述第二道路交通状态数据生成交通信号配时方案。

以下对本发明的联调控制流程进行详细介绍，参见图5：

启动控制流程。

读取当前车辆运行路线并获取其前方n个路段。

通过与前方n个路段对应的信号机的通讯查询到前方n个路段的交通状态数据。其中，各路段的交通状态是结合浮动车辆数据、检测线圈数据以及无线射频识别数据以及其他数据通过数据融合算法得到的。其中实时数据在经过异常值修正、空值估计以及缓和处理后被存储在实时查询数据库中，历史数据可被存储在历史数据库中。

信号机根据上述交通状态数据短时预测车辆的运行轨迹，并结合车辆的当前交通状态数据判断其通行需求是否可以保障，如果可以，则结束本流程。

如果不可以，则启动车速引导提示。具体引导可根据不同的通行需求决定。具体可参见之前实施例中对公交车精确到站的引导方法。

如果信号机判断到引导成功，则结束流程，如果判断到引导失败，则结合之前预测的运行轨迹启动信号优先控制，生成配时方案并执行。

需要说明的是，同一信号机可能会接收到不同方向的多个公交发送的优先请求，此时可对多个请求并发处理，并根据各车辆的需求判定优先等级。在某一请求通过时，执行对应的优先控制方案即配时方案。如果请求未通过，则更新提示控制失败，更新车辆的优先等级并存储在需求管理数据库中。

与上述方法相对应，参见图6，本发明实施例4还提供了一种道路交通信号机，具体包括：

第一请求接收单元11，用于接收特殊车辆发送的第一请求；所述第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据。

本发明中的特殊车辆可以是指某一类型的车辆如公交车或消防车，也可以指特殊时期的某些车辆如地震时用于临时救灾的车辆等。具体的，可以预先在信号机中存储特殊车辆的标识，特殊车辆在发送请求时携带自身标识即可使信号机对其进行识别。本发明不对特殊车辆的类别做具体限定。

上述第一请求用于使特殊车辆请求信号机控制交通信号以使其优先通过交叉口。在该第一请求中携带有特殊车辆的第一当前交通状态数据。

在具体实施例中，该第一当前交通状态数据可包括该特殊车辆的当前速度、行驶位置如与下一交叉口的距离以及当前路段的路面交通状态等信息。

配时方案生成单元12，用于根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案。

具体的，配时方案生成单元可根据特殊车辆的行驶速度以及当前位置计算出该特殊车辆行驶到下一交叉口的时间，然后结合当前的信号状态生成新的配时方案。

如当配时方案生成单元计算到特殊车辆还需5秒中即可行驶到交叉口，而当前绿灯信号的剩余时间为3秒时，可决定延长绿灯信号的剩余时间，延长的具体时间以能够使该特殊车辆通过交叉口为依据。

同样的，当配时方案生成单元计算到特殊车辆还需5秒中即可行驶到交叉口，而当前红灯信号的剩余时间为7秒时，可决定提前将红灯信号切换为绿灯信号，提前切换的具体时间以能够使该特殊车辆不必在交叉口等待为依据。

配时方案发送单元13，用于发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆。

特殊车辆可根据接收到的配时方案做出反应。如当前为红灯信号，但根据接收到的配时方案获知即将切换为绿灯信号，因此可继续行驶，不必停车。

在本发明实施例中，上述配时方案发送单元可发送语音信号至特殊车辆，也可发送图像信号至特殊车辆，以显示在特殊车辆的终端屏幕上。本发明对此不做具体限制。

本发明中上述各单元可实施执行相应操作，也可周期性的执行相应操作。

配时方案执行单元14，用于在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案。

具体的，可以是配时方案执行单元在检测到特殊车辆距离交叉口小于预设距离或到达交叉口小于预设时间时执行上述配时方案。

需要说明的是，执行新的交通信号配时方案会在一定程度上影响交通秩序，如绿灯忽然切换为红灯，使正在交叉口行驶的车辆来不及反应，从而导致事故的发生。

为此，参见图6，上述信号机还包括：

第二请求接收单元15，用于接收所述特殊车辆发送的第二请求；所述第二请求包含所述特殊车辆的第二当前交通状态数据。该第二当前交通状态数据可包括该特殊车辆的当前速度、当前位置以及当前路段的路面交通状态等信息。

引导信息生成单元16，用于当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息。

针对不同的情况，特殊车辆有不同的行驶需求。

如对公交车来讲，需要在规定的时间到达站点。因此，上述不满足行驶需求可以指公交车不能在规定的时间到达下一站。

对救援车辆如消防车来讲，其行驶需求是尽量快的到达救援地点。因此，上述不满足行驶需求可以指消防车不能顺利通过交叉口。

在判断到该第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，引导信息生成单元可根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息，以尽量使特殊车辆在当前信号配时状态下顺利通过交叉口。

上述引导信息可以是指车辆加速行驶或车辆减速行驶或当前交通信号显示剩余时间。

以公交车为例，当根据其当前行驶速度判断到其会滞后规定时间到达下一站时，就需要对其进行加速引导，其加速的具体数值可进一步结合当前信号状态得到。如根据其到达下一站的规定时间判断到其加速至50-60KM/H均可，进一步的结合当前绿灯信号剩余时间判断到其加速至55KM/H时可在此次绿灯信号时通过交叉口，则引导信息生成单元可生成加速至55KM/H的引导信息。

当然，上述引导信息也可以是当前交通信号显示剩余时间，特殊车辆可据此进行加速或减速。

引导信息发送单元17，用于发送所述车辆行驶引导信息至所述特殊车辆，对所述特殊车辆进行引导；

配时方案生成单元12，此时具体用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

配时方案生成单元可根据第一当前交通状态数据判断到是否对特殊车辆引导成功。如果引导失败，预示着特殊车辆无法在满足行驶需求的前提下顺利通过交叉口，因此，需要启动优先控制，根据所述第一当前交通状态数据生成新的交通信号配时方案。

需要说明的是，在具体应用中，对特殊车辆的引导可以是一次，也可以是一个连续多次的过程，即引导信息生成单元和引导信息发送单元可执行多次操作。如在第一次引导失败后，继续接收特殊车辆发送的请求，进行第二次引导、第三次引导……直至满足预设的停止引导的条件。该停止条件可以是判断到对特殊车辆引导失败的原因是速度已经到达规定的上限或下限，或受当前道路交通状态的制约，无法改变车速或者是特殊车辆已经接近交叉口。此时，配时方案生成单元可启动优先控制，生成新的配时方案。

当用于对公交精确到站的控制时，上述信号机，还包括：

时间预测单元，用于根据所述第二当前交通状态数据和所述特殊车辆的行驶路线预测所述特殊车辆到达下一站的时间。

所述引导信息生成单元，具体用于当根据所述第二当前交通状态数据判断到所述特殊车辆不能在所述时间到达下一站时，根据所述时间、所述第二当前状态数据和当前信号状态生成所述车辆行驶引导信息。

如在根据预测的到达下一站的时间和当前速度判断到公交车滞后上述时间到达，则引导信息生成单元生成加速引导信息，反之，生成减速引导信息。具体数值由引导信息生成单元结合当前交通信号状态决定。即引导的数值要使公交车能够顺利通过交叉口。

对特殊车辆的优先控制常常贯穿在其行驶的整个路线中，因此，仅仅考虑某一路段的交通状态对其进行引导或优先控制忽视了各路段之间的相互影响，降低了信号整体控制的有效性和鲁棒性。基于此，上述信号机还包括：

路段确定单元，用于根据所述特殊车辆的行驶路线确定所述特殊车辆的n个前方路段；所述n为预设的大于1的整数。

第一道路交通数据接收单元，用于接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第一道路交通状态数据。

具体的，该第一道路交通状态数据可由信号机的道路交通状态数据计算单元，根据浮动车辆数据、检测线圈数据以及无线射频识别数据中的至少一项通过数据融合算法计算得到。

所述引导信息生成单元，具体用于当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第一道路交通数据、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成所述车辆行驶引导信息。

本发明信号机也可通过与其他信号机进行联调控制生成新的配时方案，此时信号机还包括：

第二道路交通状态数据接收单元，用于接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据。

当对特殊车辆进行引导时，该第二道路交通状态数据接收单元用于根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据。

配时方案生成单元，具体用于根据第一当前交通状态数据和第二道路交通状态数据生成交通信号配时方案。

本发明实施例7还提供了一种道路交通信号控制系统，包括至少一个如上所述的信号机21和至少一个如上提到的特殊车辆22，特殊车辆通过车载终端221与信号机进行通讯。其中，各信号机通过网络相连，可与相邻信号机直接通讯。

其中，所述特殊车辆，用于发送第一请求至所述信号机，并接收所述信号机发回的交通信号配时方案；所述第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据。

所述信号机，用于根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案并发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆。

所述信号机，还用于在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案。

优选实施例中，所述特殊车辆，还用于在发送所述第一请求前，发送第二请求至所述信号机，并接收所述信号机发回的车辆行驶引导信息；

所述信号机，还用于接收所述特殊车辆发送的第二请求，在判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息并发送所述车辆行驶引导信息至所述特殊车辆；

所述信号机，具体用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

在另一实施例中，所述信号机，还用于在接收到所述第二请求时，根据所述特殊车辆的行驶路线确定所述特殊车辆的n个前方路段，接收所述系统中所述n个前方路段对应的信号机发送的第一道路交通状态数据；所述n为预设的大于1的整数；

所述信号机，具体用于当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第一道路交通数据、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态通过网络控制生成所述车辆行驶引导信息。

进一步的，所述信号机，还用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，接收所述系统中所述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据；

所述信号机，具体用于根据所述第一当前交通状态数据和所述第二道路交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

需要说明的是，本发明的信号机和系统实施例与本发明方法实施例相对应，相关部分参照方法实施例即可，此处不再做详细介绍。

以上对本发明所提供的一种道路交通信号控制方法、信号机和系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种道路交通信号控制方法，其特征在于，包括：

接收特殊车辆发送的第一请求；所述第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据；

根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案；

发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆；

在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案；

在接收所述第一请求前，还包括：

接收所述特殊车辆发送的第二请求；所述第二请求包含所述特殊车辆的第二当前交通状态数据；

当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息；

发送所述车辆行驶引导信息至所述特殊车辆，对所述特殊车辆进行引导；

所述根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案具体为：

当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成所述车辆行驶引导信息前，还包括：

根据所述第二当前交通状态数据和所述特殊车辆的行驶路线预测所述特殊车辆到达下一站的时间；

所述当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息具体为：

当根据所述第二当前交通状态数据判断到所述特殊车辆不能在所述时间到达下一站时，根据所述时间、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成所述车辆行驶引导信息。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述车辆行驶引导信息包括：

车辆加速行驶或车辆减速行驶或当前交通信号显示剩余时间。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在接收到所述第二请求时，根据所述特殊车辆的行驶路线确定所述特殊车辆的n个前方路段；所述n为预设的大于1的整数；

接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第一道路交通状态数据；

所述当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息具体为：

当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第一道路交通状态数据、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态通过网络控制生成所述车辆行驶引导信息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据；

所述根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案具体为：

根据所述第一当前交通状态数据和所述第二道路交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第一道路交通状态数据和第二道路交通状态数据为所述信号机根据以下至少一项数据通过数据融合算法计算得到：

浮动车辆数据、检测线圈数据以及无线射频识别数据。

7.一种道路交通信号机，其特征在于，包括：

第一请求接收单元，用于接收特殊车辆发送的第一请求；所述第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据；

配时方案生成单元，用于根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案；

配时方案发送单元，用于发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆；

配时方案执行单元，用于在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案；

还包括：

第二请求接收单元，用于接收所述特殊车辆发送的第二请求；所述第二请求包含所述特殊车辆的第二当前交通状态数据；

引导信息生成单元，用于当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息；

引导信息发送单元，用于发送所述车辆行驶引导信息至所述特殊车辆，对所述特殊车辆进行引导；

配时方案生成单元，具体用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

8.如权利要求7所述的信号机，其特征在于，还包括：

时间预测单元，用于根据所述第二当前交通状态数据和所述特殊车辆的行驶路线预测所述特殊车辆到达下一站的时间；

所述引导信息生成单元，具体用于当根据所述第二当前交通状态数据判断到所述特殊车辆不能在所述时间到达下一站时，根据所述时间、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成所述车辆行驶引导信息。

9.如权利要求7或8所述的信号机，其特征在于，所述车辆行驶引导信息包括：车辆加速行驶或车辆减速行驶或当前交通信号显示剩余时间。

10.如权利要求7所述的信号机，其特征在于，还包括：

路段确定单元，用于根据所述特殊车辆的行驶路线确定所述特殊车辆的n个前方路段；所述n为预设的大于1的整数；

第一道路交通状态数据接收单元，用于接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第一道路交通状态数据；

所述引导信息生成单元，具体用于当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第一道路交通数据、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成所述车辆行驶引导信息。

11.如权利要求10所述的信号机，其特征在于，还包括：

第二道路交通状态数据接收单元，用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，接收所述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据；

配时方案生成单元，具体用于根据所述第一当前交通状态数据和所述第二道路交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

12.如权利要求10或11所述的信号机，其特征在于，还包括：

第一道路交通状态数据和第二道路交通状态数据计算单元，用于根据以下至少一项数据通过数据融合算法计算得到所述第一道路交通状态数据和第二道路交通状态数据：

浮动车辆数据、检测线圈数据以及无线射频识别数据。

13.一种道路交通信号控制系统，其特征在于，包括至少一辆特殊车辆和至少一个信号机；

其中，所述特殊车辆，用于发送第一请求至所述信号机，并接收所述信号机发回的交通信号配时方案；所述第一请求包含所述特殊车辆的第一当前交通状态数据；

所述信号机，用于根据所述第一当前交通状态数据生成交通信号配时方案并发送所述交通信号配时方案至所述特殊车辆；

所述信号机，还用于在满足预设条件时，执行所述交通信号配时方案；

所述特殊车辆，还用于在发送所述第一请求前，发送第二请求至所述信号机，并接收所述信号机发回的车辆行驶引导信息；所述的第二请求包含所述特殊车辆的第二当前交通状态数据；

所述信号机，还用于接收所述特殊车辆发送的第二请求，在判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第二当前交通状态数据和当前信号状态生成车辆行驶引导信息并发送所述车辆行驶引导信息至所述特殊车辆；

所述信号机，具体用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，根据所述第一当前交通状态数据生成所述交通信号配时方案。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述信号机，还用于在接收到所述第二请求时，根据所述特殊车辆的行驶路线确定所述特殊车辆的n个前方路段，接收所述系统中所述n个前方路段对应的信号机发送的第一道路交通状态数据；所述n为预设的大于1的整数；

所述信号机，具体用于当判断到所述第二当前交通状态数据不满足行驶需求时，根据所述第一道路交通状态数据、所述第二当前交通状态数据和当前信号状态通过网络控制生成所述车辆行驶引导信息。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述信号机，还用于当根据所述第一当前交通状态数据判断到对所述特殊车辆的引导失败时，接收所述系统中所述n个前方路段对应的信号机发送的第二道路交通状态数据；

所述信号机，具体用于根据所述第一当前交通状态数据和所述第二道路交通状态数据生成所述交通信号配时方案。