CN109410601A - 交通信号灯控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种交通信号灯控制方法、装置、电子设备及存储介质，属于智能交通信号控制技术领域，所述交通信号灯控制方法包括：获取监控路口对应道路上的通行信息，所述通行信息通过设置在对应道路上的摄像机对路口若干检测区的数据采集得到；根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯。本发明实施例能够实现自动控制交通信号灯，节省人力资源。

Description

交通信号灯控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及智能交通信号控制技术领域，尤其涉及一种交通信号灯控制方 法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着社会的发展，人民生活水平的提高，私家车已经成为一个家庭必不可 少的消费品。但随着私家车的爆发式增长，道路的交通状况遇到了前所未有的 挑战。

与此同时，通过在城市路口设置交通信号灯来控制车流量，而交通信号灯 的开启时间却是固定时间，经常造成某个方向车辆少，但是绿灯开启时间特别 久，某个方向车辆很多，而红灯开启时间却特别久，这样就容易造成车多的行 使方向车辆挤满车道，影响车流量上方的路口车辆的正常通行。

目前，针对上述问题，会在各个拥堵的十字路口安排临时工，手动操控交 通信号灯，以控制各个方向车辆的流向。上述方法的主要问题在于：操作人员 只能关注所负责路口的车流量情况，具有局限性；操作人员只能在早晚高峰参 与，而实际上可能在任何时候都会造成车流增大或减少(例如，有大型集会等 社会活动，如学校放学、楼盘开盘、商场促销等)；人工成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种能够自动控制交通信号灯，节省人力资 源的交通信号灯控制方法、装置、电子设备及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供一种交通信号灯控制方法，包括：

获取监控路口对应道路上的通行信息，所述通行信息通过设置在对应道路 上的摄像机对路口若干检测区的数据采集得到，其中所述检测区包括第一至第 七检测区中的一个或任意多个，第一检测区为路口中央区域，第二检测区为本 向入口车道标准电警场景区域，第三检测区为出口车道区域，第四检测区为对 向入口车道区域，第五检测区为本向斑马线区域，第六检测区为本向入口车道 标准电警场景和标准卡口场景之间的区域，第七检测区为本向入口车道标准卡 口场景区域；

根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯。

结合第一方面，在第一方面的一种实施方式中，所述根据所述通行信息控 制位于所述对应道路路口处的交通信号灯，包括：

根据所述第一检测区的数据，判断路口中央区域是否有交通事件或者死锁 情况发生；

若有，则路口交通控制信号进行全红控制，并持续观察一个信号周期时长， 如果交通事件或死锁情况解除，则恢复正常控制模式，如果没有解除，则发出 报警信号上传至交通指挥中心，调度警力现场协调解决。

结合第一方面，在第一方面的另一种实施方式中，所述根据所述通行信息 控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯，包括：

根据所述第二检测区的数据，进行单路口交通信号感应控制。

结合第一方面，在第一方面的再一种实施方式中，所述根据所述通行信息 控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯，包括：

根据所述第三检测区的数据，判断出口车道的流量和排队长度；

根据所述出口车道的流量和排队长度，控制同向直行以及左转和右转驶入 所述出口车道的车流量。

结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述根据所述通行信息 控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯，包括：

根据所述第五检测区的数据，检测本向斑马线上的行人及滞留情况；

当本向机动车道红灯信号即将结束时，如果检测到斑马线上仍然有行人通 行或者滞留，则延长本向机动车道红灯信号时长；当行人绿灯亮起时，如果检 测到一定时间内无行人通过，则缩短行人绿灯时长。

结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述根据所述通行信息 控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯，包括：

根据所述第二、第六和第七检测区的数据，检测本向入口车道的流量和排 队长度；

根据所述本向入口车道的流量和排队长度，调节本路口信号灯周期时长和/ 或调节本路口及上下游路口的信号灯周期时长。

结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述根据所述第二、第 六和第七检测区的数据，检测本向入口车道的流量和排队长度，包括：

对第二、第六和第七检测区中每个检测区的图像参数进行标定，生成图像 坐标转物理坐标的参数；

检测车辆坐标，计算相邻帧间车辆的运动状态，判断车辆是否静止；

按照标定车道线，判断每辆静止车辆所属的车道；

对于每个车道，将静止车辆的车尾图像坐标转换为物理坐标，取最大值， 即得当前车道车辆排队长度。

结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述根据所述本向入口 车道的流量和排队长度，调节本路口信号灯周期时长，包括：

计算最近预设时段内排队长度的平均消散率；

根据所述排队长度的平均消散率，计算当前排队长度所需的消散时间；

根据所述当前排队长度所需的消散时间，调节本路口信号灯的周期时长。

结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述根据所述本向入口 车道的流量和排队长度，调节本路口及上下游路口的信号灯周期时长，包括：

如果本路口当前排队长度所需的消散时间大于本路口当前绿灯时间，降低 上游路口的绿灯时间，和/或，增加本路口绿灯时间。

第二方面，本发明实施例提供一种交通信号灯控制装置，包括：

获取模块，用于获取监控路口对应道路上的通行信息，所述通行信息通过 设置在对应道路上的摄像机对路口若干检测区的数据采集得到，其中所述检测 区包括第一至第七检测区中的一个或任意多个，第一检测区为路口中央区域， 第二检测区为本向入口车道标准电警场景区域，第三检测区为出口车道区域， 第四检测区为对向入口车道区域，第五检测区为本向斑马线区域，第六检测区 为本向入口车道标准电警场景和标准卡口场景之间的区域，第七检测区为本向 入口车道标准卡口场景区域；

控制模块，用于根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信 号灯。

结合第二方面，在第二方面的一种实施方式中，所述控制模块，包括：

第一判断子模块，用于根据所述第一检测区的数据，判断路口中央区域是 否有交通事件或者死锁情况发生；

第一控制子模块，用于若有，则路口交通控制信号进行全红控制，并持续 观察一个信号周期时长，如果交通事件或死锁情况解除，则恢复正常控制模式， 如果没有解除，则发出报警信号上传至交通指挥中心，调度警力现场协调解决。

结合第二方面，在第二方面的另一种实施方式中，所述控制模块，包括：

第二控制子模块，用于根据所述第二检测区的数据，进行单路口交通信号 感应控制。

结合第二方面，在第二方面的再一种实施方式中，所述控制模块，包括：

第三判断子模块，用于根据所述第三检测区的数据，判断出口车道的流量 和排队长度；

第三控制子模块，用于根据所述出口车道的流量和排队长度，控制同向直 行以及左转和右转驶入所述出口车道的车流量。

结合第二方面，在第二方面的又一种实施方式中，所述控制模块，包括：

第一检测子模块，用于根据所述第五检测区的数据，检测本向斑马线上的 行人及滞留情况；

第四控制子模块，用于当本向机动车道红灯信号即将结束时，如果检测到 斑马线上仍然有行人通行或者滞留，则延长本向机动车道红灯信号时长；当行 人绿灯亮起时，如果检测到一定时间内无行人通过，则缩短行人绿灯时长。

结合第二方面，在第二方面的又一种实施方式中，所述控制模块，包括：

第二检测子模块，用于根据所述第二、第六和第七检测区的数据，检测本 向入口车道的流量和排队长度；

第五控制子模块，用于根据所述本向入口车道的流量和排队长度，调节本 路口信号灯周期时长和/或调节本路口及上下游路口的信号灯周期时长。

结合第二方面，在第二方面的又一种实施方式中，所述第二检测子模块， 包括：

标定子单元，用于对第二、第六和第七检测区中每个检测区的图像参数进 行标定，生成图像坐标转物理坐标的参数；

检测子单元，用于检测车辆坐标，计算相邻帧间车辆的运动状态，判断车 辆是否静止；

判断子单元，用于按照标定车道线，判断每辆静止车辆所属的车道；

转换子单元，用于对于每个车道，将静止车辆的车尾图像坐标转换为物理 坐标，取最大值，即得当前车道车辆排队长度。

结合第二方面，在第二方面的又一种实施方式中，所述第五控制子模块， 包括：

第一计算子单元，用于计算最近预设时段内排队长度的平均消散率；

第二计算子单元，用于根据所述排队长度的平均消散率，计算当前排队长 度所需的消散时间；

第一调节子单元，用于根据所述当前排队长度所需的消散时间，调节本路 口信号灯的周期时长。

结合第二方面，在第二方面的又一种实施方式中，所述第五控制子模块， 包括：

第二调节子单元，用于如果本路口当前排队长度所需的消散时间大于本路 口当前绿灯时间，降低上游路口的绿灯时间，和/或，增加本路口绿灯时间。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：壳体、 处理器、存储器、电路板和电源电路，其中，电路板安置在壳体围成的空间内 部，处理器和存储器设置在电路板上；电源电路，用于为上述电子设备的各个 电路或器件供电；存储器用于存储可执行程序代码；处理器通过读取存储器中 存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，用于执行前述任 一所述的方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可 读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多 个处理器执行，以实现前述任一所述的方法。

本发明实施例提供的交通信号灯控制方法、装置、电子设备及存储介质， 首先获取监控路口对应道路上的通行信息，所述通行信息通过设置在对应道路 上的摄像机对路口若干检测区的数据采集得到，然后根据所述通行信息控制位 于所述对应道路路口处的交通信号灯，这样根据所述通行信息能够实现自动控 制交通信号灯，节省人力资源。

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为本发明的交通信号灯控制方法实施例的流程示意图；

图2为图1所示实施例中各检测区的位置分布示意图；

图3为图1所示实施例中交通信号灯的周期示意图；

图4为图3中相位P₁的结构示意图；

图5为图1所示实施例在进行区域控制时一种区域的结构示意图；

图6为本发明的交通信号灯控制装置实施例的结构示意图；

图7为本发明的电子设备实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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作出创造性劳动前 提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一方面，本发明实施例提供一种交通信号灯控制方法，如图1所示，本实 施例的方法可以包括：

步骤101：获取监控路口对应道路上的通行信息，所述通行信息通过设置在 对应道路上的摄像机对路口若干检测区的数据采集得到，其中所述检测区包括 第一至第七检测区中的一个或任意多个，第一检测区为路口中央区域，第二检 测区为本向入口车道标准电警场景区域，第三检测区为出口车道区域，第四检 测区为对向入口车道区域，第五检测区为本向斑马线区域，第六检测区为本向 入口车道标准电警场景和标准卡口场景之间的区域，第七检测区为本向入口车 道标准卡口场景区域；

本步骤中，摄像机优选为三目一体智能摄像机，具体可以安装在本向入口 车道第六检测区的上方，实现对路口多维度的场景采集，基于深度学习算法等 智能视频分析技术，可同时采集上述7个检测区的交通数据。如图2所示，各 检测区的位置分布情况说明如下：

第一检测区：路口中心区域(不同路口差异很大，覆盖10-200米都有可能)， 主要检测交通事件和死锁情况；

第二检测区：本向入口车道标准电警场景区域(车道纵向覆盖8-15米，横 向上覆盖2-4个车道都可以，紧邻本向斑马线区域)，主要检测本向入口车道的 流量、占有率、平均车速，并结合第六检测区和第七检测区来检测本向入口车 道的排队长度；

第三检测区：出口车道区域(紧邻第一检测区上边缘，当车辆在此排队时， 认定上一路口车辆溢出，纵向距离可以为5-10米)，主要检测出口车道的流量、 排队长度和溢出；

第四检测区：对向入口车道区域(检测区域纵向可以为20-200米，根据摄 像机的类型，检测范围可达200米)，主要检测对向入口车道的排队长度；

第五检测区：本向斑马线区域(平均2-5米)，主要检测本向斑马线上的行 人及滞留情况；

第六检测区：本向入口车道标准电警场景和标准卡口场景之间的区域(纵 向可以覆盖50-80米，横向可以为2-4车道，该检测区与第二、七检测区可以部 分重叠，即从停车线位置开始80米的范围都可认定为该第六检测区)，主要检 测入口车道的精准车流量(解决大车遮挡，车辆粘连等影响因素)，并结合第二 检测区和第七检测区来检测入口车道的排队长度；

第七检测区：本向入口车道标准卡口场景区域(纵向可以覆盖15-150米， 横向可以为2-4车道，该检测区距离停车线最近点大于40米)，主要实现车辆特 征提取，并结合第二检测区和第六检测区来检测入口车道的排队长度。

步骤102：根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯。

本步骤中，根据所述通行信息的不同，既可以单独控制本向入口车道路口 处的交通信号灯，也可以同时控制该路口其他车道上的交通信号灯。

作为一种可选的实施例，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路路 口处的交通信号灯(步骤102)，可以包括：

根据所述第一检测区的数据，判断路口中央区域是否有交通事件或者死锁 情况发生；

若有，则路口交通控制信号进行全红控制，并持续观察一个信号周期时长， 如果交通事件或死锁情况解除，则恢复正常控制模式，如果没有解除，则发出 报警信号上传至交通指挥中心，调度警力现场协调解决。

作为另一种可选的实施例，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路 路口处的交通信号灯(步骤102)，可以包括：

根据所述第二检测区的数据，进行单路口交通信号感应控制。

具体的，可以通过虚拟线圈判断入口车道不同位置上有车/无车状态，获取 流量、时间占有率、平均速度等交通信息，从而实现单路口交通信号感应控制， 即根据三目一体智能摄像机检测到的路口车辆到达状况，使路口各个方向的信 号显示时间适应于交通需求的控制方式，既可以实现单个车辆检测控制(当单 个车辆被检测到时，该入口车道触发绿灯启动)，也可以实现车队检测控制(当 一个预定长度的车队被检测到时，该入口车道触发绿灯启动)。

作为再一种可选的实施例，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路 路口处的交通信号灯(步骤102)，可以包括：

根据所述第三检测区的数据，判断出口车道的流量和排队长度；

根据所述出口车道的流量和排队长度，控制同向直行以及左转和右转驶入 所述出口车道的车流量。

具体的，当检测到有排队溢出的情况，可以通过对信号灯置红，调整相序 和相位差等方式，并考虑上下游路口以及路网的通行状况，及时采取限流措施， 控制车辆驶入该出口车道，优先清空上一个周期绿灯期间滞留的车辆。

作为又一种可选的实施例，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路 路口处的交通信号灯(步骤102)，可以包括：

根据所述第四检测区的数据，实时检测对向入口车道的排队长度(最大可 达200米)，同时结合上下游路口交通流，及时调节路网均衡，避免路口排队的 失衡，达到均衡路网交通压力的目的。

作为又一种可选的实施例，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路 路口处的交通信号灯(步骤102)，可以包括：

根据所述第五检测区的数据，检测本向斑马线上的行人及滞留情况；

当本向机动车道红灯信号即将结束时，如果检测到斑马线上仍然有行人通 行或者滞留，则延长本向机动车道红灯信号时长，保证行人通行安全；当行人 绿灯亮起时，如果检测到一定时间内无行人通过，则缩短行人绿灯时长，避免 行人绿灯空放。

作为又一种可选的实施例，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路 路口处的交通信号灯(步骤102)，可以包括：

根据所述第二、第六和第七检测区的数据，检测本向入口车道的流量和排 队长度；

根据所述本向入口车道的流量和排队长度，调节本路口信号灯周期时长和/ 或调节本路口及上下游路口的信号灯周期时长。

具体的，可以通过摄像机的顶部镜头从垂直方向对车辆识别和跟踪，可以 精准检测入口车道的车流量，同时有效解决大车遮挡、车辆粘连等影响因素， 并结合第二检测区和第七检测区，可以更大范围内检测入口车道的排队长度， 通过流量和排队长度的大小，智能调节本路口信号灯周期时长，并直接影响上 下游路口的控制策略。

第二、第六和第七检测区从停车线位置由近及远，三个区域的成像可以来 源于三个不同摄像传感器，覆盖区域可以存在一定重叠。

所述根据所述第二、第六和第七检测区的数据，检测本向入口车道的流量 和排队长度，可以包括步骤：

A1：对第二、第六和第七检测区中每个检测区的图像参数进行标定，生成 图像坐标转物理坐标的参数；

本步骤具体可以包括：

A11：输入参数：N对点，N≥4，其中图像坐标(x，y)和物理坐标(u，v)是一对；

A12：通过N对点，使用透视变换算法计算变换矩阵A。

该变换矩阵A的大小可以根据需要灵活设定，例如为3*3。

重复上述步骤A11-12，即可计算得到第二、第六和第七检测区中每个检测 区所对应的摄像传感器的变换矩阵(即每个检测区的图像坐标转物理坐标的参 数)。需要说明的是，透视变换(Perspective Transformation)是将图片投影到一 个新的视平面(ViewingPlane)，也称作投影映射(Projective Mapping)，是本领 域的通用技术。

A2：检测车辆坐标，计算相邻帧间车辆的运动状态，判断车辆是否静止；

本步骤具体可以包括：

A21：使用深度学习目标检测算法，如SSD(Single Shot MultiBox Detector， 单次多框检测器)或者faster-rcnn(Faster Region-based Convolutional NeuralNetworks，基于区域的更快卷积神经网络)等，检测相同时刻不同传感器图像， 获取各个图像上的车辆图像坐标区域(矩形)，标记为P_t ^s(i)，并记录；

A22：通过深度学习检测下一时刻不同传感器图像，获取各图像上的车辆图 像坐标(矩形)，标记为并记录；

A23：计算相邻时刻t和t+1，相同传感器上所有坐标的重叠度(Intersection overUnion)，记录为

其中，P表示车辆位置(矩形)，包括左、右、上、下四个坐标值；t表示图 像帧生成时刻；s表示传感器编号，由于三个检测区分别对应一个传感器，故该 s的范围可以为[0，2]；i表示车辆编号；P_t ^s(i)表示在t时刻，传感器编号为s的 图像上检测到的第i个车辆的坐标；表示两个矩形交集面积， 表示两个矩形并集的面积，表示两个矩形的交叠 率，即它们交集与并集的比值；

A24：当存在M(M≥1)个P_t ^s(i)使得时，我们认为车辆是静止状态。其中R表示重叠率阈值，是个经验值，范围例如可以为[0.6，0.9]。

A3：按照标定车道线，判断每辆静止车辆所属的车道；

车道线为不相交的直线线段或者贝塞尔曲线线段，一条车道由两条车道线 构成，两条车道由三条车道线构成，以此类推。根据图像坐标，计算所有静止 车辆所属的车道编号。

A4：对于每个车道，将静止车辆的车尾图像坐标转换为物理坐标，取最大 值，即得当前车道车辆排队长度。

按照上述步骤A1-A4，即可计算得到每个车道车辆排队长度。

进一步的，所述根据所述本向入口车道的流量和排队长度，调节本路口信 号灯周期时长，可以包括步骤：

B1：计算最近预设时段内排队长度的平均消散率；

其中，排队长度是指红灯结束时的排队长度，消散率是利用排队长度除以 该排队长度在绿灯时所耗费的清空时间而得到，将最近预设时段内的所有消散 率取平均即得所述平均消散率。

B2：根据所述排队长度的平均消散率，计算当前排队长度所需的消散时间；

将当前排队长度除以所述平均消散率，即得当前排队长度所需的消散时间。

B3：根据所述当前排队长度所需的消散时间，调节本路口信号灯的周期时 长。

例如，如果发现当前排队长度所需的消散时间与本路口当前绿灯时间相差 不多，则说明在绿灯时当前排队长度基本可以清空，故本路口信号灯的周期时 长暂时无需调整；如果发现当前排队长度所需的消散时间大于本路口当前绿灯 时间且超出预设数值，则说明在绿灯时当前排队长度不能清空，还会有一定滞 留排队，此时即可增加本路口信号灯的周期时长；如果发现当前排队长度所需 的消散时间小于本路口当前绿灯时间且超出预设数值，则说明在绿灯时当前排 队长度完全能清空，且有较多富余，此时即可降低本路口信号灯的周期时长。

进一步的，所述根据所述本向入口车道的流量和排队长度，调节本路口及 上下游路口的信号灯周期时长，可以包括：

如果本路口当前排队长度所需的消散时间大于本路口当前绿灯时间，降低 上游路口的绿灯时间，和/或，增加本路口绿灯时间。

作为又一种可选的实施例，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路 路口处的交通信号灯(步骤102)，可以包括：

根据所述第七检测区的数据，可以实现对多种违章行为的抓拍，同时可以 对车辆特征提取，并结合第二检测区和第六检测区来检测入口车道的排队长度， 根据排队长度来调节本路口和上下游路口的信号控制方案。

下面就如何利用排队长度实现交通信号灯控制，详细举例说明如下：

一、定义概念

·D＝L/T (公式一)；

D：消散率

L：排队长度(对应相位红灯结束时的排队长度)

T：L(滞留排队)在绿灯时的清空时间。

·初始绿灯分配(可以人工分配：根据现场观测确定实施方案)，比如：一 个红绿灯周期60秒，包括两个相位(南北方向直行左转，东西方向直行左转)。

注：为了方便讨论，此处设定一个周期2个相位。

时间设定可以如图3所示，其中，P₁表示东西方向直行左转相位，P₂表示 南北方向直行左转相位，t_j-1到t_j表示一个信号周期。绿表示绿灯时间，红表示 红灯时间，黄表示黄灯时间。

·备选信号周期

一般情况下，区域控制中，参与协调的多个路口同一时刻的信号周期是相 同的，但可配置多个备选信号周期。一般情况下相邻备选信号周期之间的时间 间隔是固定的ΔT。例如：ΔT＝20s时，可设定备选信号周期长度为C(i)＝{60，80，100， 120，140，160}，i∈[0，5]。

一个信号周期是指信号灯色按照设定的相位顺序显示一周所需的时间。

·相位结构

以相位P₁为例，相位结构可以如图4所示，其中，T_g表示相位P₁绿灯时间，T_g1表示当前排队长度消散所需的绿灯时间，T_g2表示感应控制绿灯时间。 T_g＝T_g1+T_g2。

T_y表示相位P₁黄灯时间，T_r表示相位P₁红灯时间。

T_g+T_y+T_r＝C(i)，即某个备选信号周期。

二、单点控制过程

以图3的P₁相位t_i时刻为例：

·计算D(t_j-1)

D(t_j-1)＝L(t_j-1)/T_g1(t_j-1)

L(t_j-1)表示P₁相位t_j-1时刻的排队长度，T_g1(t_j-1)表示P₁相位从t_j-1时刻开始排 队长度L(t_j-1)消散所需的绿灯时间。

也就是说：t_j时刻时，D(t_k)(所有k＜j)是已知的。

·计算T_g1(t_j)

t_i时刻，

其中，L(t_j)表示P₁相位t_j时刻的排队长度。表示相位P₁时间t＜t_j的 最近N个绿灯周期的平均消散率，N是经验值(范围例如为[5-10])。

T_g1(t_j)表示P₁相位在t_j时刻消散排队长度L(t_j)所需要的绿灯时间。

·调整策略

几种情况：

1.当前路口为基准路口，且信号周期为C(i)(此时即对应前述步骤B1-B3 的控制方法)

1.1当T_g1(t_j)≤C(i-1)-ΔT*R，如果i等于0不调整，否则，信号周期变更为 C(i-1)。

1.2当C(i-1)-ΔT*R＜T_g1(t_j)≤C(i)+ΔT*R，信号周期C(i)不变；

1.3当T_g1(t_j)＞C(i)+ΔT*R，如果i等于5不调整，否则，信号周期变更为 C(i+1)。

2.当前路口为非基准路口，不调整C(i)。根据当前路口各相位排队长度的 比值进行单路口各相位绿信比的分配。如果出现溢流，则启动本案中针对本路 口的溢流控制。

其中“基准路口”是指协调控制区域内交通需求较大或物理位置较重要的交 叉路口。

R是调节系数，经验值，常数，范围例如为[0，0.6]。目的是防止相位周期频 繁切换。

三、区域控制过程

·假设区域内，有纵横多个路口。

·以同方向上的三个路口为例(L₁L₂L₃)，如图5所示。

假设当前控制方向为西向东，即路口L₁为路口L₂上游，L₃为L₂下游。

·计算各个路口的D(tk，L)，其中k＜j，L∈{L₁，L₂，L₃}；

·计算各个路口的T_g1(tj，L)，其中L∈{L₁，L₂，L₃}；

以L₂为例，T_g1(t_j，L₂)＞T_g(t_j，L₂)，即路口L₂当前的排队长度消散时间已经 大于当前信号周期的整个绿灯时间，存在四种情况，如下表1所示：

表1：

其中：--表示不变，-a表示对应相位时间减少，+a表示对应相位时间增加。 情况有两种响应可能，优选选择第一种，如果绿灯时间达到上限，则选在第 二种。

依此策略实时监视，可以每个信号周期进行一次计算。将本策略扩充至整 个控制区域，则形成区域控制策略，实现路网压力均衡。

本发明实施例提供的交通信号灯控制方法，首先获取监控路口对应道路上 的通行信息，所述通行信息通过设置在对应道路上的摄像机对路口若干检测区 的数据采集得到，然后根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通 信号灯，这样根据所述通行信息能够实现自动控制交通信号灯，节省人力资源。

利用本发明实施例的方法，还可以实现干线协调控制和区域协调控制：

干线协调控制：

将主干道上多个相邻路口的信号灯进行协调控制，使各路口的信号灯按照 协调方案联合运行，以便车辆通过这些路口时不致经常遇上红灯，即“绿波带” 控制，根据主干线的实际交通情况，通常包括单向绿波，双向绿波，潮汐绿波 等，以减少干线车辆在通行过程中的延误时间和停车次数，干线协调控制的参 数可以包括周期时长、绿信比、相位差等，达到主干道交通通畅的目的。

区域协调控制：

将城市特定区域中的所有路口作为控制对象，对整个区域各路口的交通流 进行统一的协调控制，合理分配路口各方向的通行时间资源，最大限度的提高 路口的安全性和通行能力，从而充分发挥道路设施的交通效益；

依据区域中各路口的分布情况和流量情况，可以将路口分为干线型路口群， 关联型路口群和网络型路口群，以建立各路口群的关键路径为控制主要目标， 将每一个群当作一个协调子区对待，并判断每个群的交通饱和状态，从而采用 不同的控制策略，比如限流、卸载和分流等，使得区域内的行驶车辆在通过这 些路口时所产生的总损失(包括延误、停车次数、油耗等)最小化，确保区域 内交通网络的通行能力最大化。

综上，本发明实施例的方法的优势在于：

单路口可实现自适应控制，多个路口可实现干线协调控制和区域协调控制， 对改善城市重点道路交通状况效果明显；

根据即时路况信息，实时动态调整信号机控制参数，秒级响应，有效提高 道路资源使用率；

通过城市交通主干线协调控制，可以实现动态绿波通行策略，进一步提升 道路通行效率，提升车辆通行速度；

通过区域协调控制，可以实现区域内道路承载量控制，有效提升区域交通 通行效率，节能减排；

通过对公交车型识别，可以实现动态的公交优先通行策略；

通过对特勤车辆等的识别，可以针对领导出行实现优先放行策略，减少安 保投入；

通过对鸣笛警车、救护车、消防车等识别，可以实现应急状态下的优先通 行保障。

另一方面，本发明实施例提供一种交通信号灯控制装置，如图6所示，该 交通信号灯控制装置可以包括：

获取模块11，用于获取监控路口对应道路上的通行信息，所述通行信息通 过设置在对应道路上的摄像机对路口若干检测区的数据采集得到，其中所述检 测区包括第一至第七检测区中的一个或任意多个，第一检测区为路口中央区域， 第二检测区为本向入口车道标准电警场景区域，第三检测区为出口车道区域， 第四检测区为对向入口车道区域，第五检测区为本向斑马线区域，第六检测区 为本向入口车道标准电警场景和标准卡口场景之间的区域，第七检测区为本向 入口车道标准卡口场景区域；

控制模块12，用于根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通 信号灯。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现 原理和技术效果类似，此处不再赘述。

优选的，所述控制模块12，可以包括：

第一判断子模块，用于根据所述第一检测区的数据，判断路口中央区域是 否有交通事件或者死锁情况发生；

第一控制子模块，用于若有，则路口交通控制信号进行全红控制，并持续 观察一个信号周期时长，如果交通事件或死锁情况解除，则恢复正常控制模式， 如果没有解除，则发出报警信号上传至交通指挥中心，调度警力现场协调解决。

优选的，所述控制模块12，可以包括：

第二控制子模块，用于根据所述第二检测区的数据，进行单路口交通信号 感应控制。

优选的，所述控制模块12，可以包括：

第三判断子模块，用于根据所述第三检测区的数据，判断出口车道的流量 和排队长度；

第三控制子模块，用于根据所述出口车道的流量和排队长度，控制同向直 行以及左转和右转驶入所述出口车道的车流量。

优选的，所述控制模块12，可以包括：

第一检测子模块，用于根据所述第五检测区的数据，检测本向斑马线上的 行人及滞留情况；

第四控制子模块，用于当本向机动车道红灯信号即将结束时，如果检测到 斑马线上仍然有行人通行或者滞留，则延长本向机动车道红灯信号时长；当行 人绿灯亮起时，如果检测到一定时间内无行人通过，则缩短行人绿灯时长。

优选的，所述控制模块12，可以包括：

第二检测子模块，用于根据所述第二、第六和第七检测区的数据，检测本 向入口车道的流量和排队长度；

第五控制子模块，用于根据所述本向入口车道的流量和排队长度，调节本 路口信号灯周期时长和/或调节本路口及上下游路口的信号灯周期时长。

进一步的，所述第二检测子模块，可以包括：

标定子单元，用于对第二、第六和第七检测区中每个检测区的图像参数进 行标定，生成图像坐标转物理坐标的参数；

检测子单元，用于检测车辆坐标，计算相邻帧间车辆的运动状态，判断车 辆是否静止；

判断子单元，用于按照标定车道线，判断每辆静止车辆所属的车道；

转换子单元，用于对于每个车道，将静止车辆的车尾图像坐标转换为物理 坐标，取最大值，即得当前车道车辆排队长度。

进一步的，所述第五控制子模块，可以包括：

第一计算子单元，用于计算最近预设时段内排队长度的平均消散率；

第二计算子单元，用于根据所述排队长度的平均消散率，计算当前排队长 度所需的消散时间；

第一调节子单元，用于根据所述当前排队长度所需的消散时间，调节本路 口信号灯的周期时长。

进一步的，所述第五控制子模块，可以包括：

第二调节子单元，用于如果本路口当前排队长度所需的消散时间大于本路 口当前绿灯时间，降低上游路口的绿灯时间，和/或，增加本路口绿灯时间。

本发明实施例还提供一种电子设备，图7为本发明的电子设备一个实施例 的结构示意图，可以实现本发明图1所示实施例的流程，如图7所示，上述电 子设备可以包括：壳体41、处理器42、存储器43、电路板44和电源电路45， 其中，电路板44安置在壳体41围成的空间内部，处理器42和存储器43设置 在电路板44上；电源电路45，用于为上述电子设备的各个电路或器件供电；存 储器43用于存储可执行程序代码；处理器42通过读取存储器43中存储的可执 行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，用于执行前述任一方法实施例所述的方法。

处理器42对上述步骤的具体执行过程以及处理器42通过运行可执行程序 代码来进一步执行的步骤，可以参见本发明图1所示实施例的描述，在此不再 赘述。

该电子设备以多种形式存在，包括但不限于：

(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、 数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、 功能性手机，以及低端手机等。

(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处 理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备 等，例如iPad。

(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括： 音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式 车载导航设备。

(4)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、 系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服 务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面 要求较高。

(5)其他具有数据交互功能的电子设备。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质 内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法实施 例所述的方法步骤。

本发明的实施例还提供一种应用程序，所述应用程序被执行以实现本发明 任一方法实施例提供的方法。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将 一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些 实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包 含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素 的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的 其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在 没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包 括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相 似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。 尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较 简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。为了描述的方便，描述以上 装置是以功能分为各种单元/模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单 元/模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

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(RandomAccess 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 应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种交通信号灯控制方法，其特征在于，包括：

获取监控路口对应道路上的通行信息，所述通行信息通过设置在对应道路上的摄像机对路口若干检测区的数据采集得到，其中所述检测区包括第一至第七检测区中的一个或任意多个，第一检测区为路口中央区域，第二检测区为本向入口车道标准电警场景区域，第三检测区为出口车道区域，第四检测区为对向入口车道区域，第五检测区为本向斑马线区域，第六检测区为本向入口车道标准电警场景和标准卡口场景之间的区域，第七检测区为本向入口车道标准卡口场景区域；

根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯。

2.根据权利要求1所述的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯，包括：

根据所述第一检测区的数据，判断路口中央区域是否有交通事件或者死锁情况发生；

若有，则路口交通控制信号进行全红控制，并持续观察一个信号周期时长，如果交通事件或死锁情况解除，则恢复正常控制模式，如果没有解除，则发出报警信号上传至交通指挥中心，调度警力现场协调解决。

3.根据权利要求1所述的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯，包括：

根据所述第二检测区的数据，进行单路口交通信号感应控制。

4.根据权利要求1所述的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯，包括：

根据所述第三检测区的数据，判断出口车道的流量和排队长度；

根据所述出口车道的流量和排队长度，控制同向直行以及左转和右转驶入所述出口车道的车流量。

5.根据权利要求1所述的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯，包括：

根据所述第五检测区的数据，检测本向斑马线上的行人及滞留情况；

当本向机动车道红灯信号即将结束时，如果检测到斑马线上仍然有行人通行或者滞留，则延长本向机动车道红灯信号时长；当行人绿灯亮起时，如果检测到一定时间内无行人通过，则缩短行人绿灯时长。

6.根据权利要求1所述的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯，包括：

根据所述第二、第六和第七检测区的数据，检测本向入口车道的流量和排队长度；

根据所述本向入口车道的流量和排队长度，调节本路口信号灯周期时长和/或调节本路口及上下游路口的信号灯周期时长。

7.根据权利要求6所述的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述根据所述第二、第六和第七检测区的数据，检测本向入口车道的流量和排队长度，包括：

对第二、第六和第七检测区中每个检测区的图像参数进行标定，生成图像坐标转物理坐标的参数；

检测车辆坐标，计算相邻帧间车辆的运动状态，判断车辆是否静止；

按照标定车道线，判断每辆静止车辆所属的车道；

对于每个车道，将静止车辆的车尾图像坐标转换为物理坐标，取最大值，即得当前车道车辆排队长度。

8.根据权利要求6所述的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述根据所述本向入口车道的流量和排队长度，调节本路口信号灯周期时长，包括：

计算最近预设时段内排队长度的平均消散率；

根据所述排队长度的平均消散率，计算当前排队长度所需的消散时间；

根据所述当前排队长度所需的消散时间，调节本路口信号灯的周期时长。

9.根据权利要求6所述的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述根据所述本向入口车道的流量和排队长度，调节本路口及上下游路口的信号灯周期时长，包括：

如果本路口当前排队长度所需的消散时间大于本路口当前绿灯时间，降低上游路口的绿灯时间，和/或，增加本路口绿灯时间。

10.一种交通信号灯控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取监控路口对应道路上的通行信息，所述通行信息通过设置在对应道路上的摄像机对路口若干检测区的数据采集得到，其中所述检测区包括第一至第七检测区中的一个或任意多个，第一检测区为路口中央区域，第二检测区为本向入口车道标准电警场景区域，第三检测区为出口车道区域，第四检测区为对向入口车道区域，第五检测区为本向斑马线区域，第六检测区为本向入口车道标准电警场景和标准卡口场景之间的区域，第七检测区为本向入口车道标准卡口场景区域；

控制模块，用于根据所述通行信息控制位于所述对应道路路口处的交通信号灯。