CN108932844B - 交通灯控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种交通灯控制方法及装置，该方法应用于交通灯控制技术领域；所述方法包括：采集待调交通灯的当前环境数据；基于预设对应关系曲线和所述当前环境数据得到局部最佳配时；根据所述局部最佳配时和全局配时影响系数确定全局最佳配时；根据所述全局最佳配时对待调交通灯的配时时长进行调整。本发明提供的交通灯控制方法及装置能够更加合理的对交通灯的时长进行配置。

Description

交通灯控制方法及装置
技术领域
本发明属于交通灯控制技术领域，更具体地说，是涉及一种交通灯控制方法及装置。
背景技术
近年由于机动车数量的增多，交通拥堵的现象不断发生，交通灯控制的重要性也与日俱增。目前对交通灯的控制主要集中在对交通灯的配时控制上。
目前，现有技术中对交通灯的配时控制为半自动控制，是按照不同时间段来设定交通灯的不同配时，这种配时设置只考虑了单个交通灯的配时时长，可能导致在下一个交通灯出现拥堵现象，此种控制方法并不合理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交通灯控制方法及装置，以解决现有技术中存在交通灯配时不合理的技术问题。
本发明实施例的第一方面，提供了一种交通灯控制方法，包括：
采集待调交通灯的当前环境数据；
基于预设对应关系曲线和所述当前环境数据得到局部最佳配时；
根据所述局部最佳配时和全局配时影响系数确定全局最佳配时；
根据所述全局最佳配时对待调交通灯的配时时长进行调整。
本发明实施例的第二方面，提供了一种交通灯控制装置，包括：
第一数据采集模块，用于采集待调交通灯的当前环境数据；
局部配时获取模块，用于基于预设对应关系曲线和所述当前环境数据得到局部最佳配时；
全局配时获取模块，用于根据所述局部最佳配时和全局配时影响系数确定全局最佳配时；
配时调整模块，用于根据所述全局最佳配时对待调交通灯的配时时长进行调整。
本发明实施例的第三方面，提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
本发明提供的交通灯控制方法及装置的有益效果在于：本发明提供的交通灯控制方法及装置不仅考虑了外界环境对交通灯配时的影响，还最大程度的减少了当前交通灯配时对与其相邻的交通路口影响，能够实现交通灯的合理配时。
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他的附图。
图1为本发明一实施例提供的交通灯控制方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的交通灯控制方法的流程示意图；
图3为本发明再一实施例提供的交通灯控制方法的流程示意图；
图4为本发明又一实施例提供的交通灯控制方法的流程示意图；
图5为本发明又一实施例提供的交通灯控制方法的流程示意图；
图6为本发明一实施例提供的交通灯控制装置的结构框图；
图7为本发明另一实施例提供的交通灯控制装置的结构框图；
图8为本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1，图1为本发明一实施例提供的一种交通灯控制方法的流程示意图。该方法包括：
S101：采集待调交通灯的当前环境数据。
在本实施例中，当前环境数据包括温度数据，能见度数据，路况数据和交通流量数据等。
S102：基于预设对应关系曲线和当前环境数据得到局部最佳配时。
在本实施例中，预设对应关系曲线的横坐标为环境数据综合值，纵坐标为环境数据综合值对应的基础最佳配时，可根据当前环境数据计算得到当前的环境数据综合值，再根据当前的环境数据综合值确定对应的基础最佳配时，从而得到局部最佳配时。
S103：根据局部最佳配时和全局配时影响系数确定全局最佳配时。
在本实施例中，局部最佳配时即不考虑其他交通路口配时情况下的最佳配时，全局配时影响系数表示的是当前待测交通灯的配时对与其相邻的交通灯路口的影响程度。
S104：根据全局最佳配时对待调交通灯的配时时长进行调整。
在本实施例中，全局最佳配时是考虑其他交通路口配时情况后对局部最佳配时进行调整得到的。
从上述描述可知，本发明实施例提供的交通灯控制方法及装置不仅考虑了外界环境对交通灯配时的影响，还最大程度的减少了当前交通灯配时对与其相邻的交通路口影响，能够实现交通灯的合理配时。
参考图2，图2为本申请另一实施例提供的交通灯控制方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，该方法还包括建立环境数据与交通灯配时对应关系曲线的过程：
S201：采集配时合理的交通灯的环境数据和环境数据对应的交通灯配时。
在本实施例中，环境数据包括温度数据，能见度数据，路况数据和交通流量数据等。考虑到环境温度，天气的能见度、雨雪等路况以及当天的交通流量等实际情况，本实施例会对前述环境数据进行采集，并得到环境数据的综合值。
其中，环境数据的综合值的计算方法为：
Es＝T·δt+V·δv+R·δr+F·δf (1)
式(1)中，Es为环境数据综合值，T为温度，V为能见度，R为路况，F为交通流量，δt，δv，δr，δf分别为温度比例系数，能见度比例系数，路况比例系数和交通流量比例系数。
其中，路况R的值为0或者1，路面有积水或者积雪，则R的值为1，否则R的值为0。
S202：基于最小二乘法对环境数据和环境数据对应的交通灯配时进行拟合得到环境数据与交通灯配时的对应关系曲线。
在本实施例中，可直接根据上述环境数据综合值和环境数据对应的交通灯配时进行对应关系曲线的拟合，即进行单项式拟合。
也可根据具体的环境数据，如温度数据，能见度数据，路况数据交通流量数据等与该环境数据对应交通灯配时进行拟合，即进行多项式拟合，具体实施过程中可根据配时的精度要求以及交通灯配时的实际影响因素自由选取参数进行拟合，最后得到环境数据和交通灯配时的对应关系曲线。
从上述描述可知，本发明实施例综合考虑了各种因素对交通灯配时的影响，能够保证更加合理的配时。
参考图3，图3为本申请再一实施例提供的交通灯控制方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，上述步骤S102详述如下：
S301：基于对应关系曲线得到与当前环境数据对应的基础最佳配时。
S302：若基础最佳配时大于预设配时上限，则确定预设配时上限为局部最佳配时。
S303：若基础最佳配时小于预设配时下限，则确定预设配时下限为局部最佳配时。
S304：若基础最佳配时在预设配时上限和预设配时下限之间，则确定基础最佳配时为局部最佳配时。
在本实施例中，基于对应关系曲线可以得到当前环境数据对应的基础最佳配时，但此基础最佳配时可能会不符合实际要求。
例如，若交通参与者的最长等待时间为120秒，其安全通过交通路口的时间最短为10秒，根据上述对应曲线得到的基础最佳配时可能会超出10秒至120秒这个范围，此时，若得到的基础最佳配时小于10秒，则将局部最佳配时设为10秒，若得到的基础最佳配时为125秒，则将局部最佳配时设为120秒，若得到的基础最佳配时在10秒至120秒范围之间，则局部最佳配时取基础最佳配时。
参考图4，图4为本申请又一实施例提供的交通灯控制方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，还包括确定预设配时上限和预设配时下限的过程：
S401：根据交通参与者对红灯的最大忍耐时长确定预设配时上限。
S402：根据交通参与者步行通过路口的最小安全时长确定预设配时下限。
在本实施例中，预设配时上限即最大忍耐时长，其中，交通参与者的最大忍耐时长可根据现实中交通灯路口两侧的距离进行调整，例如交通灯路口一侧到另一侧距离较长，那么相应的最大忍耐时长也可进行延长，若交通灯路口一侧到另一侧距离较短，则相应的最大忍耐时长可进行适量缩短。同理预设配时下限即最小安全时长，交通参与者的最小安全时长可根据现实中交通灯路口两侧的距离进行调整，若交通灯路口一侧到另一侧距离较长，那么相应的最最小安全时长也可进行延长，若交通灯路口一侧到另一侧距离较短，则相应的最小安全时长可进行适量缩短。
参考图5，图5为本申请又一实施例提供的交通灯控制方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，还包括确定全局配时影响系数的过程：
S501：获取与待调交通灯相邻的下一个交通灯的当前配时。
S502：根据地理位置信息以及交通参与者的行路速度确定交通参与者从待调交通灯行至与待调交通灯相邻的下一个交通灯的最短行路时间。
S503：根据下一个交通灯的当前配时与最短行路时间确定全局配时影响系数。
在本实施例中，为了减小交通参与者等待待测交通灯之后行至下一交通灯路口仍然是红灯的情况的概率，本发明实施例引入了全局配时影响参数。
确定全局配时影响系数的过程举例如下：
假设得到的局部最佳配时Tp为50秒，与待调交通灯相邻的下一个交通灯的当前配时T1为40秒，交通参与者从待调交通灯行至与待调交通灯相邻的下一个交通灯的最短行路时间T2为250秒。
则全局配时影响系数γ为T2对T1取余所得的余数与T1的比值，本例中即为0.25。
若γ为0，且Tp+T0小于预设配时上限，则全局最佳配时为Th＝Tp+T0。
若γ不为0，则Th＝Tp。
式中，T0为交通参与者步行通过路口的最小安全时长。
在本实施例中，Th即为50秒。
其中，最短行路时间的的确定方法为：
记录从待测交通灯步行至下一交通灯路口的平均时间t1，自行车骑行至下一路口的平均时间t2、驾驶汽车至下一路口的平均时间t3，则最短行路时间为T2为t1，t2和t3的最小公倍数。
从上述描述可知，本发明实施例提供的全局影响系数能够对局部最佳配时进行微调，使相邻路口红绿灯转换的时间错开，从而减小交通参与者经过相邻两个路口都是红灯的概率，因而能够保证更加合理的对交通灯的配时进行调整。
对应于上文实施例的交通灯控制方法，图6为本发明一实施例提供的交通灯控制装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。参考图6，该装置包括：第一数据采集模块10、局部配时获取模块20、全局配时获取模块30和配时调整模块40。
其中，第一数据采集模块10，用于采集待调交通灯的当前环境数据。
局部配时获取模块20，用于基于预设对应关系曲线和当前环境数据得到局部最佳配时。
全局配时获取模块30，用于根据局部最佳配时和全局配时影响系数确定全局最佳配时。
配时调整模块40，用于根据全局最佳配时对待调交通灯的配时时长进行调整。
参考图6，在本发明的一个实施例中，交通灯控制装置还包括：
第二数据采集模块50，用于采集配时合理的交通灯的环境数据和环境数据对应的交通灯配时。
对应关系确定模块60，用于基于最小二乘法对环境数据和环境数据对应的交通灯配时进行拟合得到环境数据与交通灯配时的对应关系曲线。
参考图7，在本发明的一个实施例中，局部配时获取模块20包括：
基础配时获取单元21，用于基于对应关系曲线得到与当前环境数据对应的基础最佳配时。
第一配时获取单元22，用于若基础最佳配时大于预设配时上限，则确定预设配时上限为局部最佳配时。
第二配时获取单元23，用于若基础最佳配时小于预设配时下限，则确定预设配时下限为局部最佳配时。
第三配时获取单元24，用于若基础最佳配时在预设配时上限和预设配时下限之间，则确定基础最佳配时为局部最佳配时。
参考图6，在本发明的一个实施例中，交通灯控制装置还包括：
配时上限确定模块70，用于根据交通参与者对红灯的最大忍耐时长确定预设配时上限。
配时下限确定模块80，用于根据交通参与者步行通过路口的最小安全时长确定预设配时下限。
参考图6，在本发明的一个实施例中，交通灯控制装置还包括：
配时获取模块90，用于获取与待调交通灯相邻的下一个交通灯的当前配时。
行路时间获取模块91，用于根据地理位置信息以及交通参与者的行路速度确定交通参与者从待调交通灯行至与待调交通灯相邻的下一个交通灯的最短行路时间。
影响系数确定模块92，用于根据下一个交通灯的当前配时与最短行路时间确定全局配时影响系数。
参见图8，图8为本发明一实施例提供的一种终端设备的示意框图。如图8所示的本实施例中的终端600可以包括：一个或多个处理器601、一个或多个输入设备602、一个或多个则输出设备603及一个或多个存储器604。上述处理器601、输入设备602、则输出设备603及存储器604通过通信总线605完成相互间的通信。存储器604用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令。处理器601用于执行存储器604存储的程序指令。其中，处理器601被配置用于调用程序指令执行以下操作上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图6所示模块10至80的功能。
应当理解，在本发明实施例中，所称处理器601可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
输入设备602可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备603可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。
该存储器604可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器601提供指令和数据。存储器604的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器604还可以存储设备类型的信息。
具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器601、输入设备602、输出设备603可执行本发明实施例提供的交通灯控制方法的第一实施例和第二实施例中所描述的实现方式，也可执行本发明实施例所描述的终端的实现方式，在此不再赘述。
在本发明的另一实施例中提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是终端的外部存储设备，例如终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMediaCard,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，计算机可读存储介质还可以既包括终端的内部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序及终端所需的其他程序和数据。计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种交通灯控制方法，其特征在于，包括：
A、采集待调交通灯的当前环境数据；
其中，所述当前环境数据包括温度数据，能见度数据，路况数据和交通流量数据；
B、建立环境数据与交通灯配时的关系曲线，根据所述关系曲线和所述当前环境数据得到局部最佳配时Tp；
其中，建立环境数据与交通灯配时的关系曲线的具体过程包括：
采集配时合理的交通灯的环境数据和所述环境数据对应的交通灯配时；
基于最小二乘法对所述环境数据和所述环境数据对应的交通灯配时进行拟合得到环境数据与交通灯配时的对应关系曲线；
C、根据所述局部最佳配时TP和全局配时影响系数γ确定全局最佳配时Th；
其中，确定所述全局配时影响系数γ的过程包括：
获取与待调交通灯相邻的下一个交通灯的当前配时T1；
根据地理位置信息以及交通参与者的行路速度确定交通参与者从待调交通灯行至与待调交通灯相邻的下一个交通灯的最短行路时间T2；
其中，最短行路时间T2的确定方法为：
记录从待调交通灯步行至下一交通灯路口的平均时间t1，自行车骑行至下一路口的平均时间t2、驾驶汽车至下一路口的平均时间t3，则最短行路时间为T2为t1，t2和t3的最小公倍数；
所述全局配时影响系数γ为T2对T1取余所得的余数与T1的比值；
若γ为0，且Tp+T0小于预设配时上限，则全局最佳配时为Th＝Tp+T0；
其中，根据交通参与者对红灯的最大忍耐时长确定预设配时上限；
若γ不为0，则Th＝Tp；式中，T0为交通参与者步行通过路口的最小安全时长；
D、根据所述全局最佳配时Th对待调交通灯的配时时长进行调整。
2.一种交通灯控制装置，其特征在于，包括：
第一数据采集模块，用于采集待调交通灯的当前环境数据；
其中，所述当前环境数据包括温度数据，能见度数据，路况数据和交通流量数据；
局部配时获取模块，用于建立环境数据与交通灯配时的关系曲线，根据所述关系曲线和所述当前环境数据得到局部最佳配时Tp；
第二数据采集模块，用于采集配时合理的交通灯的环境数据和所述环境数据对应的交通灯配时；
对应关系确定模块，用于基于最小二乘法对所述环境数据和所述环境数据对应的交通灯配时进行拟合得到环境数据与交通灯配时的对应关系曲线；
全局配时获取模块，用于根据所述局部最佳配时TP和全局配时影响系数γ确定全局最佳配时Th；
其中，所述全局配时获取模块包括：
影响系数确定模块，用于根据下一个交通灯的当前配时与最短行路时间确定全局配时影响系数γ；
所述全局配时获取模块根据所述局部最佳配时TP和全局配时影响系数γ确定全局最佳配时Th，具体过程为：
所述全局配时影响系数γ为T2对T1取余所得的余数与T1的比值；
若γ为0，且Tp+T0小于预设配时上限，则全局最佳配时为Th＝Tp+T0；
其中，根据交通参与者对红灯的最大忍耐时长确定预设配时上限；
若γ不为0，则Th＝Tp；式中，T0为交通参与者步行通过路口的最小安全时长；
还包括配时获取模块，用于获取与待调交通灯相邻的下一个交通灯的当前配时T1，
行路时间获取模块，用于根据地理位置信息以及交通参与者的行路速度确定交通参与者从待调交通灯行至与待调交通灯相邻的下一个交通灯的最短行路时间T2；
其中，最短行路时间T2的确定方法包括：
记录从待调交通灯步行至下一交通灯路口的平均时间t1，自行车骑行至下一路口的平均时间t2、驾驶汽车至下一路口的平均时间t3，则最短行路时间为T2为t1，t2和t3的最小公倍数；
配时调整模块，用于根据所述全局最佳配时对待调交通灯的配时时长进行调整。
3.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1所述方法的步骤。
4.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述方法的步骤。
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