CN107798887B - 一种交通控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种交通控制方法及装置，方法包括：基于目标交通灯对应的交通控制区域预设时长内各车辆上报的车辆信息，确定所述交通控制区域预设时长内各车辆与前车之间的平均车距；判断所述平均车距是否小于预设车距；若所述平均车距小于预设车距，则基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数以及车辆信息中携带的车辆类型信息，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第一车流量；基于所述第一车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制。本发明根据动态的车流量来更新交通信号控制周期，更加合理的控制不同方向交通灯的运行时间，保证在十字路口车辆可以有序通过。

Description

一种交通控制方法及装置

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，具体涉及一种交通控制方法及装置。

背景技术

随着自动驾驶技术日趋成熟，自动驾驶汽车或智能汽车在很多情况下已经能够满足自主导航的需要，但是汽车终究是机器，需要依靠传感器进行判断，但仅仅依靠车载传感器进行采集、判断、驾驶是不够的，不能够满足安全性的要求。但随着第五代移动通信技术5G的到来，由于其低时延、高可靠的无线传输特性，而且基于无线通信网络的信息交互，车辆能够获取传感器手段难以获取的其他宏观行驶信息，可实现车辆间信息共享。

目前交通红绿灯的配时均采用韦伯斯特配时法，公式如下：

单个路口交通信号控制周期的计算公式(韦伯斯特方程)如下：

其中：L＝∑SLAG+∑INTERSTAGE+∑ELAG

SLAG为起始延误(默认值为4s)，INTERSTAGE为绿间隔时间(默认值6s)，ELAG为结束延误(默认值2s)。

其中：Y为路口交通流量比，V为每个阶段的流量(单位时间内通过的车辆数)，S为每个阶段流量方向的饱和流量(基于国标值设定)。

目前的实际应用中，由于上式中L、S均基于路口实际情况取经验值或国标值，因此C值的获得主要受V的影响。而V值的获取，需要人工统计，无法实时获取，因此C值一般采用固定值。而且，在人工统计V的过程中，只统计车辆个数，不考虑车辆大小的差异，这也会导致V值的统计精确性不高，造成交通拥堵的现象出现。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种交通控制方法及装置。

为此目的，第一方面，本发明提出一种交通控制方法，包括：

基于目标交通灯对应的交通控制区域预设时长内各车辆上报的车辆信息，确定所述交通控制区域预设时长内各车辆与前车之间的平均车距；

判断所述平均车距是否小于预设车距；

若所述平均车距小于预设车距，则基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数以及车辆信息中携带的车辆类型信息，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第一车流量；

基于所述第一车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制。

可选的，所述基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数以及车辆信息中携带的车辆类型信息，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第一车流量，包括：

基于车辆信息中携带的车辆类型信息以及预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系，确定所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的数量对应的标准类型车辆的数量；

基于所述交通控制区域预设时长内所述标准类型车辆的数量，确定所述第一车流量。

可选的，所述车辆类型包括：小型、中型和大型；所述标准类型为小型、中型、大型或自定义类型；所述预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系如下：

一辆小型车辆等于K1个标准类型车辆，一辆中型车辆等于K2个标准类型车辆，一辆大型车辆等于K3个标准类型车辆，其中，K1、K2和K3均为预设常数，且K1≠K2≠K3。

可选的，所述第一车流量通过下式确定：

其中，V1为所述第一车流量，T为所述预设时长，N1为所述标准类型车辆的数量。

可选的，若所述平均车距不小于预设车距，则基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第二车流量；

基于所述第二车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制。

第二方面，本发明还提出一种交通控制装置，包括：

第一确定单元，用于基于目标交通灯对应的交通控制区域预设时长内各车辆上报的车辆信息，确定所述交通控制区域预设时长内各车辆与前车之间的平均车距；

判断单元，用于判断所述平均车距是否小于预设车距；

第二确定单元，用于所述判断单元判定所述平均车距小于预设车距后，基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数以及车辆信息中携带的车辆类型信息，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第一车流量；

设置单元，用于基于所述第一车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制。

可选的，所述第二确定单元，具体用于：

所述判断单元判定所述平均车距小于预设车距后，基于车辆信息中携带的车辆类型信息以及预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系，确定所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的数量对应的标准类型车辆的数量；

基于所述交通控制区域预设时长内所述标准类型车辆的数量，确定所述第一车流量。

可选的，所述车辆类型包括：小型、中型和大型；所述标准类型为小型、中型、大型或自定义类型；所述预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系如下：

一辆小型车辆等于K1个标准类型车辆，一辆中型车辆等于K2个标准类型车辆，一辆大型车辆等于K3个标准类型车辆。

可选的，所述第一车流量通过下式确定：

其中，所述基于所述交通控制区域预设时长内所述标准类型车辆的数量，V1为所述第一车流量，T为所述预设时长，N1为所述标准类型车辆的数量。

可选的，所述第二确定单元，还用于：

所述判断单元判定所述平均车距不小于预设车距后，基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第二车流量；基于所述第二车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制。

相比于现有技术，本发明提出的交通控制方法及装置，可根据动态的车流量来更新交通信号控制周期，更加合理的控制不同方向交通灯的运行时间，保证在十字路口车辆可以有序通过。

进一步地，本发明提出的交通控制方法、装置及系统，根据平均车距来确定大中型车辆与小型轿车的比例关系，可以使车流量的统计更加精确，交通灯配时更加符合当前路况。

附图说明

图1为基于5G的自动驾驶的实现架构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的一种交通控制方法流程图；

图3为本发明第二实施例提供的一种交通控制装置结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于5G的自动驾驶实现架构如图1所示，车辆行驶决策器将基于车载地图模块提供的地图信息、车载通信终端接收的数据信息、以及车载传感设备采集的信息决定车辆的行驶路线、车辆行驶速度、行驶车道等信息，车辆行驶决策器将决定的各信息发送到车辆行驶控制器，车辆行驶控制器控制车辆的制动与行驶。

基于5G的车载通信终端可以实现V2V(Vehicle-to-Vehicle communication，车车通信)和V2C(Vehicle-to-Cloud，车云通信)两种网络传输，其中V2V通信覆盖范围一般在200米左右，可以在覆盖范围内完成车辆之间的信息交互，而超过V2V覆盖范围内信息交互可以通过V2C来实现。

车载通信终端具备如下信息的交互能力：车辆行驶相关信息、车辆基本信息、外界环境相关信息以及车载地图信息。

其中，车辆行驶相关信息包括：时速、加速度、目的地、出发地、方向(角)等。车辆基本信息包括：车辆类型，型号、牌照等。外界环境相关信息包括：天气状况、道路状况即导航信息(障碍物、交通事故；曲率、坡度与详细车道信息、限速信息等路标、信号灯、交叉路口转弯等)。车载地图信息包括：能够及时根据实际路况变化更新内容的地图，并且能够及时反映道路交通信息，比如交通事故，交通拥堵，道路封锁等情况。

需要说明的是，在本文中，“第一”和“第二”仅仅用来将相同的名称区分开来，而不是暗示这些名称之间的关系或者顺序。

如图2所示，本实施例公开一种交通控制方法，该方法的执行主体可设置在云平台中，所述方法可包括以下步骤201至204：

201、基于目标交通灯对应的交通控制区域预设时长内各车辆上报的车辆信息，确定所述交通控制区域预设时长内各车辆与前车之间的平均车距。

本实施例中，预设时长为1小时。

本实施例中，车辆内部的车载终端包括GPS模块、车载通信终端、车载地图模块、计算处理模块、辅助驾驶控制模块、车载显示屏等。

本实施例中，车辆在行驶过程中会将GPS模块的定位信息以及车载地图模块的地图信息输入给计算处理模块，计算处理模块结合定位信息以及车载地图信息，通过车载显示屏可显示本车所处车道信息。车载通信终端会周期性的与周围车辆交互GPS信息、车道信息和车辆类型，事件性触发行驶方向信息(并线信息，转向信息等)。

本实施例中，车辆提取出其他车辆的信息后，车载计算处理模块会结合周围其他车辆的GPS信息，计算出与前车之间的距离，如果与前车距离过短，低于交管部门规定的距离，辅助驾驶控制模块会通过减速措施以避免与前车碰撞。

本实施例中，车辆周期性向云平台上报车辆信息，车辆信息包括车辆位置、车辆类型、车速信息V，车辆长度、距离前车距离和计划通行方向等，周期T一般设置为50到100ms。

202、判断所述平均车距是否小于预设车距；若所述平均车距小于预设车距，则执行步骤203。

本实施例中，预设车距例如为30米，当然也可根据实际情况设置该预设车距，预设车距用于指示交通拥堵，因此当平均车距小于预设车距，说明当前交通较为拥堵，需要更精确地车流量，为此，执行步骤203。

203、基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数以及车辆信息中携带的车辆类型信息，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第一车流量。

本实施例中，在确定车流量时考虑到车辆类型差异，使车流量的确定更精确。

204、基于所述第一车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制。

本实施例中，控制周期通过下式确定：

其中，C为控制周期，L与现有计算方式一致，

一般是统计东西和南北两个方向，取平均值。V1为第一车流量，S为单位时间内路口预设的饱和车流量。

根据所述目标交通灯的控制周期，为所述目标交通灯(十字路口的交通灯)不同方向的运行进行配时，保证十字路口车辆可以有序通过。例如，本实施例中根据东西和南北两个方向的车流量的比例进行目标交通灯不同方向的运行进行时间分配，例如C为60s，东西和南北两个方向的车流量的比例为1:2，则目标交通灯东西和南北时间比为20s和40s。

相比于现有技术，本实施例提出的交通控制方法，可根据动态的车流量来更新交通信号控制周期，更加合理的控制不同方向交通灯的运行时间，保证在十字路口车辆可以有序通过。

在一个具体的例子中，步骤203所述基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数以及车辆信息中携带的车辆类型信息，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第一车流量，包括图2中未示出的步骤2031和2032：

2031、基于车辆信息中携带的车辆类型信息以及预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系，确定所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的数量对应的标准类型车辆的数量；

2032、基于所述交通控制区域预设时长内所述标准类型车辆的数量，确定所述第一车流量。

本实施例提出的交通控制方法，根据平均车距来确定大中型车辆与小型轿车的比例关系，可以使车流量的统计更加精确，交通灯配时更加符合当前路况。

在一个具体的例子中，步骤2031中所述车辆类型包括：小型、中型和大型；所述标准类型为小型、中型、大型或自定义类型；所述预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系如下：

一辆小型车辆等于K1个标准类型车辆，一辆中型车辆等于K2个标准类型车辆，一辆大型车辆等于K3个标准类型车辆，其中，K1、K2和K3均为预设常数，且K1≠K2≠K3。

本实施例中，所述第一车流量通过下式确定：

其中，V1为所述第一车流量，T为所述预设时长，N1为所述标准类型车辆的数量。

例如，标准类型为小型，则一辆小型车辆等于1个标准类型车辆，一辆中型车辆等于1.5个标准类型车辆，一辆大型车辆等于3.3个标准类型车辆。

在一个具体的例子中，步骤202中若判定所述平均车距不小于预设车距，则执行图2中未示出的步骤203’和204’：

203’、基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第二车流量；

204’、基于所述第二车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制。

本实施例中，若判定所述平均车距不小于预设车距，则说明目前交通状况较好，第二车流量通过下式确定：

其中，V2为所述第二车流量，T为所述预设时长，N2为所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数。

如图3所示，本实施例公开一种交通控制装置，该装置可设置在云平台中，该装置可包括以下单元：第一确定单元31、判断单元32、第二确定单元33以及设置单元34。各单元具体说明如下：

第一确定单元31，用于基于目标交通灯对应的交通控制区域预设时长内各车辆上报的车辆信息，确定所述交通控制区域预设时长内各车辆与前车之间的平均车距；

判断单元32，用于判断所述平均车距是否小于预设车距；

第二确定单元33，用于所述判断单元32判定所述平均车距小于预设车距后，基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数以及车辆信息中携带的车辆类型信息，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第一车流量；

设置单元34，用于基于所述第一车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制。

本实施例公开的装置，可实现图2所示的交通控制方法流程，因此，本实施例中的装置的效果及说明可参见图2所示的方法实施例，在此不再赘述。

在一个具体的例子中，所述第二确定单元33，具体用于：

所述判断单元32判定所述平均车距小于预设车距后，基于车辆信息中携带的车辆类型信息以及预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系，确定所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的数量对应的标准类型车辆的数量；

基于所述交通控制区域预设时长内所述标准类型车辆的数量，确定所述第一车流量。

在一个具体的例子中，所述车辆类型包括：小型、中型和大型；所述标准类型为小型、中型、大型或自定义类型；所述预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系如下：

一辆小型车辆等于K1个标准类型车辆，一辆中型车辆等于K2个标准类型车辆，一辆大型车辆等于K3个标准类型车辆。

在一个具体的例子中，所述第一车流量通过下式确定：

其中，所述基于所述交通控制区域预设时长内所述标准类型车辆的数量，V1为所述第一车流量，T为所述预设时长，N1为所述标准类型车辆的数量。

在一个具体的例子中，所述第二确定单元33，还用于：

所述判断单元32判定所述平均车距不小于预设车距后，基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第二车流量；基于所述第二车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制。

本领域技术人员可以理解，可以把实施例中的各单元组合成一个单元，以及此外可以把它们分成多个子单元。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是互相排斥之处，可以采用任何组合对本说明书中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

本领域技术人员可以理解，实施例中的各单元可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种交通控制方法，其特征在于，包括：

基于目标交通灯对应的交通控制区域预设时长内各车辆上报的车辆信息，确定所述交通控制区域预设时长内各车辆与前车之间的平均车距；

判断所述平均车距是否小于预设车距；

若所述平均车距小于预设车距，则基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数以及车辆信息中携带的车辆类型信息，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第一车流量；

基于所述第一车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制；

若所述平均车距不小于预设车距，则基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第二车流量；

基于所述第二车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制；

所述车辆信息包括车辆位置、车辆类型、车速信息，车辆长度、距离前车距离和计划通行方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数以及车辆信息中携带的车辆类型信息，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第一车流量，包括：

基于车辆信息中携带的车辆类型信息以及预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系，确定所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的数量对应的标准类型车辆的数量；

基于所述交通控制区域预设时长内所述标准类型车辆的数量，确定所述第一车流量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述车辆类型包括：小型、中型和大型；所述标准类型为小型、中型、大型或自定义类型；所述预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系如下：

一辆小型车辆等于K1个标准类型车辆，一辆中型车辆等于K2个标准类型车辆，一辆大型车辆等于K3个标准类型车辆，其中，K1、K2和K3均为预设常数，且K1≠K2≠K3。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一车流量通过下式确定：

其中，V1为所述第一车流量，T为所述预设时长，N1为所述标准类型车辆的数量。

5.一种交通控制装置，其特征在于，包括：

第一确定单元，用于基于目标交通灯对应的交通控制区域预设时长内各车辆上报的车辆信息，确定所述交通控制区域预设时长内各车辆与前车之间的平均车距；

判断单元，用于判断所述平均车距是否小于预设车距；

第二确定单元，用于所述判断单元判定所述平均车距小于预设车距后，基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数以及车辆信息中携带的车辆类型信息，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第一车流量；

设置单元，用于基于所述第一车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制；

所述第二确定单元，还用于：

所述判断单元判定所述平均车距不小于预设车距后，基于所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的个数，确定所述交通控制区域预设时长内通过所述目标交通灯的第二车流量；基于所述第二车流量，设置所述目标交通灯的控制周期，实现交通控制；

所述车辆信息包括车辆位置、车辆类型、车速信息，车辆长度、距离前车距离和计划通行方向。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，具体用于：

所述判断单元判定所述平均车距小于预设车距后，基于车辆信息中携带的车辆类型信息以及预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系，确定所述交通控制区域预设时长内上报车辆信息的车辆的数量对应的标准类型车辆的数量；

基于所述交通控制区域预设时长内所述标准类型车辆的数量，确定所述第一车流量。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述车辆类型包括：小型、中型和大型；所述标准类型为小型、中型、大型或自定义类型；所述预设的各类型车辆与标准类型车辆的数量对应关系如下：

一辆小型车辆等于K1个标准类型车辆，一辆中型车辆等于K2个标准类型车辆，一辆大型车辆等于K3个标准类型车辆。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述第一车流量通过下式确定：

其中，所述基于所述交通控制区域预设时长内所述标准类型车辆的数量，V1为所述第一车流量，T为所述预设时长，N1为所述标准类型车辆的数量。

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