CN109598940B - 路口信号灯配时方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种路口信号灯配时方法及装置，涉及交通管理系统技术领域。具体包括：接收摄像单元发送的目标车辆的特征识别信息；根据所述特征识别信息，确定所述目标车辆的通行优先级；根据所述目标车辆的通行优先级、预设配时策略以及所述目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整所述目标车辆待经过路口的信号灯配时。相对于现有技术，提升了应急车辆和公共交通工具在交叉路口的通行效率。

Description

路口信号灯配时方法及装置

技术领域

本发明涉及交通管理系统技术领域，具体而言，涉及一种路口信号灯配时方法及装置。

背景技术

道路交叉口作为城市交通网络中的重要组成部分，是城市交通拥挤的主要发生地。道路交通信号灯是为了加强道路交通管理、减少交通事故的发生、提高道路使用效率、改善交通状况的一种重要工具，适用于十字、丁字等路口，交通信号灯由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。

合理的信号灯配时方案可以提高路口的通行能力，但是现有的很多信号灯配时方案不具有自适应性，原因是这些信号灯配时方案的制定准则大多是来源于道路通行经验或者理论计算的方式得出几组固定时间段的配时方案，不能适用于多种道路环境。

现有路口交通信号灯配时方案一般按照车流量、平均速度、排队长度等参数进行路口信号灯配时。虽然现有的信号灯配时方案可以提高路口通行效率，但无法保证应急车辆和公共交通车辆优先通过灯控路口，尤其在拥堵或高峰时间段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路口信号灯配时方法及装置，其能够提升应急车辆和公共交通车辆在交叉路口的通行效率。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种路口信号灯配时方法，包括：

接收摄像单元发送的目标车辆的特征识别信息；

根据所述特征识别信息，确定所述目标车辆的通行优先级；

根据所述目标车辆的通行优先级、预设配时策略以及所述目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整所述目标车辆待经过路口的信号灯配时。

进一步地，所述根据所述目标车辆的通行优先级、预设配时策略以及所述目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整所述目标车辆待经过路口的信号灯配时，包括：

根据所述目标车辆待经过路口的通行距离、以及所述目标车辆待经过路口的当前平均车速，计算所述目标车辆通过所述待经过路口的时间；

根据所述目标车辆的通行优先级、预设配时策略、所述目标车辆通过所述待经过路口的时间以及所述目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整所述目标车辆待经过路口的信号灯配时。

进一步地，还包括：

接收所述摄像单元发送的所述目标车辆待经过路口的当前车速信息；

根据所述目标车辆待经过路口的当前车速信息，计算所述目标车辆待经过路口的当前平均车速。

进一步地，所述接收摄像单元发送的目标车辆的特征识别信息之前，还包括：

向所述摄像单元发送特征识别训练模型，所述特征识别训练模型包括：车辆特征信息。

进一步地，所述车辆特征信息包括下述一项或多项：车型、车身颜色、车辆标记、预设类型车牌号码和车辆的声光报警器。

本发明实施例的第二方面，提供一种路口信号灯配时装置，包括：

第一接收模块，用于接收摄像单元发送的目标车辆的特征识别信息；

确定模块，用于根据所述特征识别信息，确定所述目标车辆的通行优先级；

配时模块，用于根据所述目标车辆的通行优先级、预设配时策略以及所述目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整所述目标车辆待经过路口的信号灯配时。

进一步地，所述配时模块具体用于根据所述目标车辆待经过路口的通行距离、以及所述目标车辆待经过路口的当前平均车速，计算所述目标车辆通过所述待经过路口的时间；根据所述目标车辆的通行优先级、预设配时策略、所述目标车辆通过所述待经过路口的时间以及所述目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整所述目标车辆待经过路口的信号灯配时。

进一步地，还包括：

第二接收模块，用于接收所述摄像单元发送的所述目标车辆待经过路口的当前车速信息；

计算模块，用于根据所述目标车辆待经过路口的当前车速信息，计算所述目标车辆待经过路口的当前平均车速。

进一步地，还包括：

发送模块，用于向所述摄像单元发送特征识别训练模型，所述特征识别训练模型包括：车辆特征信息。

进一步地，所述车辆特征信息包括下述一项或多项：车型、车身颜色、车辆标记、预设类型车牌号码和车辆的声光报警器。

本发明的有益效果是：采用了本发明提供的路口信号灯配时方法及装置，在识别到目标车辆以后，确定目标车辆的通行优先级，并根据通行优先级以及预设的配时策略来调整目标车辆待经过路口的信号灯配时，保证最高优先级的车辆绿灯通过路口，从而提升应急车辆和公共交通工具在交叉路口的通行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例中的路口信号灯配时方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例中的路口灯控流程示意图；

图3为本发明一实施例中的路口灯控周期示意图；

图4为本发明另一实施例中的路口灯控流程示意图；

图5为本发明另一实施例中的路口灯控周期示意图；

图6为本发明一实施例中的路口信号灯配时装置示意图；

图7为本发明另一实施例中的路口信号灯配时装置示意图；

图8为本发明再一实施例中的路口信号灯配时装置示意图；

图9为本发明另一实施例中的路口信号灯配时装置示意图。

具体实施方式

以下，对本发明实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解：

信号灯配时：针对不同时段的车流量、流向，进行路口信号灯配时，将机动车、非机动车、行人通过时间纳入信号配时方案进行综合考虑，避免因等待时间过长，机动车、行人、非机动车出现不遵守信号导致路口交通秩序混乱的问题。

本发明实施例中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

目前交叉路口的信号灯可以根据机动车数量、排队长度、平均车速进行统计，进而进行信号灯配时。但是此方案只能提升路口通行效率，在路口越来越拥堵的状况下，无法保证应急车辆和公共交通工具的路口通行效率。

本发明实施例考虑到这些情况，提出一种路口信号灯配时方法及装置，可以提升应急车辆和公共交通工具在交叉路口的通行效率。

本发明的后端服务器用于接收前端摄像单元采集到的流量数据，根据流量数据配时并将配时结果下发给信号控制器，信号控制器控制路口信号灯按照配时指令显示相关信号灯。

图1为本发明实施例提供的路口信号灯配时方法的流程示意图。该方法可以由交通控制后台的服务器或处理器执行，该服务器或处理器与摄像单元通信连接。下文中以服务器为例进行说明。

进一步地，上述摄像单元可以是摄像头、摄像机等具备设备功能的设备或器件。

如图1所示，该方法包括：

S101：接收摄像单元发送的目标车辆的特征识别信息。

具体地，车辆特征识别信息包括下述一项或多项：车型、车身颜色、车辆标记、预设类型车牌号码和车辆的声光报警器等。

其中，预设类型车牌号码可以是一些有特殊规定的号码牌，例如消防车的车牌号码就以“X”开头，有的运营车辆以“Y”开头等。

S102：根据特征识别信息，确定目标车辆的通行优先级。

具体地，通行优先级可以预先根据车辆的应急程度来确定，例如消防车、警车和救护车等应急车辆可以设置为最高优先级的车辆；公交车、班车和校车等可以设置第二优先级的车辆。但并不以此为限，具体根据车辆需求灵活配置。

S103：根据目标车辆的通行优先级、预设配时策略以及目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整目标车辆待经过路口的信号灯配时。

可选地，假如默认城市路口的宽度类似，可根据现有城市路口的宽度，预设一个车辆通过路口的统一通行时间，并根据目标车辆的通行优先级、目标车辆通过待经过路口的统一通行时间以及目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整目标车辆待经过路口的信号灯配时，保证较高优先级的车辆在绿灯周期内顺利通过交叉路口。

上述预设配时策略可以指示具体的配时方案，例如最高优先级的车辆保证绿灯通过；第二高优先级的车辆缩短红灯时长、或者增加绿灯时长等，在此不做具体限制。该预设配时策略，可以根据车辆的通行优先级、路口的车流量、车速等相关参数进行预先配置。

进一步地，为了更精确地计算目标车辆通过待经过路口的通行时间，减少时间浪费，S103可以包括：根据目标车辆待经过路口的通行距离、以及目标车辆待经过路口的当前平均车速，计算目标车辆通过待经过路口的时间；根据目标车辆的通行优先级、预设配时策略、目标车辆通过待经过路口的时间以及目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整目标车辆待经过路口的信号灯配时。也就是说，可以根据路口的平均车速，预估一下车辆通过该路口的时间。并且为了预估的时间更加准确，本实施例中获取每个路口的实际通行距离，并结合目标车辆待经过路口的当前平均车速，计算目标车辆通过待经过路口的时间。

可选地，在上述实施例的基础上，还可以包括：接收摄像单元发送的目标车辆待经过路口的当前车速信息；根据目标车辆待经过路口的当前车速信息，计算目标车辆待经过路口的当前平均车速。

需要说明的是，摄像单元可以实时采集经过所在路口的车辆速度，并实时反馈给后台服务器或处理器。具体可以根据路口的通行距离、以及车辆的通行时间，计算车辆速度，但不以此为限。

本实施例中，通过摄像单元对目标车辆特征的识别、车辆通行优先级，对待经过路口的信号灯进行配时，调整目标车辆待经过路口的信号灯配时，提升了应急车辆和公共交通工具在交叉路口的通行效率。

在上述实施例的基础上，还可以根据车辆经过的路口顺序，依次设定经过不同路口的不同算法，即经过不同路口时预设配时策略指示的配时调整策略不同。例如，车辆遇到的第一个路口可以不调整配时，进而到第二个路口延长绿灯时长或者缩短红灯时长等。

可选地，根据目标车辆的通行优先级、预设配时策略、目标车辆通过所述待经过路口的时间以及目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整目标车辆待经过路口的信号灯配时，可以为：根据目标车辆的通行优先级、预设配时策略、目标车辆通过待经过路口的时间、待经过路口在目标车辆依次经过路口中的顺序以及目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整目标车辆待经过路口的信号灯配时。

图2和图3分别为本发明一实施例中的路口灯控流程图和路口灯控周期示意图。如图2和图3所示，以最高优先级的车辆为例，举例说明，具体的一个实施方式中，路口信号灯根据预设配时策略配时的过程可以包括：

Sa1T3：计算确定最高优先级的车辆在红灯信号灯周期(T3)经过S1路口，则确定保持S1路口的信号灯不变或者缩短红灯周期T3，让最高优先级的车辆提前通过路口S1。

本实施例中，S1路口是最高优先级的车辆经过的第一个路口，预设配时策略中可以尽量减少S1路口的红灯时间，但可以不保证一定为绿灯。

Sa2T5：计算确定最高优先级的车辆在绿灯信号灯周期(T5)时经过S2路口，此时无需调整S2路口的信号灯。

Sa3T6：计算确定最高优先级的车辆在绿灯信号灯周期(T6)时经过S3路口，此时无需调整S3路口的信号灯。

Sa4T8：计算确定最高优先级的车辆在红灯信号周期(T8)时经过S4路口，此时缩短S4路口的红灯时间T8，保证最高优先级的车辆绿灯周期内通过S4路口。

图4和图5分别为本发明另一实施例中的路口灯控流程图和路口灯控周期示意图。若在信号灯配时的第一个路口最高优先级的车辆遇到的为绿灯，根据步骤S103，实时调整此方向的信号灯，保证最高优先级的车辆通过灯控路口。

如图4和图5所示，举例说明，具体的另一个实施方式中，路口信号灯配时的过程可以包括：

Sb1T2：计算确定最高优先级的车辆在绿灯信号灯周期(T2)时经过S1路口，此时无需调整S1路口的信号灯。

Sb2T4：计算确定最高优先级的车辆在红灯信号灯周期(T4)时经过S2路口，此时应延长S2路口的绿灯时间T3，保证最高优先级的车辆绿灯通过S2。

Sb3T6：计算确定最高优先级的车辆在绿灯信号灯周期(T6)时经过S3路口，此时无需调整S3路口的信号灯。

Sb4T8：计算确定最高优先级的车辆在红灯信号灯周期(T8)时经过S4路口，此时延长S4路口的绿灯时间T7，保证最高优先级的车辆绿灯通过S4路口。

若道路上无最高优先级的车辆出现，前端摄像单元可以按照配时所需的车辆特征识别信息上报过车数据至服务器，服务器根据统计周期(服务器上统计周期可以设置，如：按周或按月)统计路段内多个路口的公共车辆数据(如公共车辆高峰期，路口通行速度等)，然后服务器制定整条道路上的信号灯配时策略，并下发给路口信号控制机，保证高峰时间段公共车辆通过路口的效率。

进一步地，服务器向所述摄像单元发送特征识别训练模型，特征识别训练模型包括：车辆特征信息。

具体地，可以预先大量收集所需识别的车辆图片(例如1万张)，将这些图片输入到特征识别训练模型中进行训练，当车辆识别判断准确率达到标准值(比如：识别准确率为90％)时，则认为特征识别训练模型可应用。此时把特征识别训练模型备份到服务器，再由服务器把特征识别训练模型自动下发到前端摄像单元，前端摄像单元升级完成后，即可识别和上报信号灯配时所需车辆类型；其中特征识别训练模型可以为深度智能神经网络。

举例说明，摄像单元识别车辆特征的识别依据如下：

最高优先级的车辆特征：

消防车：车型(大、中型货车)+车身颜色(红色)+以“x”开头的车牌号码+车头顶部的声光报警器。

救护车：车型(中型车)+车身颜色(白色)+救护车标记+车头顶部的声光报警器。

第二高优先级的车辆特征，例如公共交通工具特征：

公交车：车型(大客车)+公交车头部LED显示“线路号码”。

班车：车型(大、中、轻型客车)+车辆头部“线路号码”标识。

校车：车型(中型客车)+车身颜色(黄色)+车辆头部“校车”标识。

进一步地，上述特征识别训练模型可以灵活进行更新。当需要引入新的车辆或者新的车辆特征信息时，服务器更新特征识别训练模型，进而将新的特征识别训练模型发送给摄像单元，摄像单元也进行更新升级，之后就可以识别出新的车辆。

相应地，服务器也可以根据新的车辆的通行优先级，配置对应的预设配时策略，进而在摄像单元识别到新的车辆时，根据对应的预设配时策略调整配时。

采用本发明提供的路口信号灯配时方法，可以提升最高优先级的车辆和公共交通工具在交叉路口的通行效率。

在本发明的另一方面，提供一种路口信号灯配时装置。

图6为本发明一实施例中的路口信号灯配时装置示意图，如图6所示，该装置具体包括：第一接收模块401、确定模块402和配时模块403。

第一接收模块401，用于接收摄像单元发送的目标车辆的特征识别信息。

确定模块402，用于根据特征识别信息，确定目标车辆的通行优先级。

配时模块403，用于根据目标车辆的通行优先级、预设配时策略以及目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整目标车辆待经过路口的信号灯配时。

进一步地，配时模块403具体用于根据目标车辆待经过路口的通行距离、以及目标车辆待经过路口的当前平均车速，计算目标车辆通过待经过路口的时间。根据目标车辆的通行优先级、预设配时策略、目标车辆通过待经过路口的时间以及目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整目标车辆待经过路口的信号灯配时。

图7为本发明另一实施例中的路口信号灯配时装置示意图，如图7所示，在图6的基础上，该装置还包括：第二接收模块701、计算模块702。其中：

第二接收模块701，用于接收摄像单元发送的目标车辆待经过路口的当前车速信息。

计算模块702，用于根据目标车辆待经过路口的当前车速信息，计算目标车辆待经过路口的当前平均车速。

图8为本发明再一实施例中的路口信号灯配时装置示意图，如图8所示，在图7的基础上，该装置还包括：发送模块801。

接收摄像单元发送的目标车辆的特征识别信息之前，发送模块801向摄像单元发送特征识别训练模型，所述特征识别训练模型包括：车辆特征信息。

进一步地，车辆特征信息包括下述一项或多项：车型、车身颜色、车辆标记、预设类型车牌号码和车辆的声光报警器。

上述装置可用于执行上述方法实施例提供的方法，具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

图9为本发明另一实施例提供的路口信号灯配时装置示意图，该装置可以集成于终端或服务器，也可以集成于终端的芯片或者服务器的芯片。

该装置包括：存储器901、处理器902。

存储器901用于存储程序，处理器902调用存储器901存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

可选地，本发明还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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，所述单元的划分，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。另一点，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，可以是电性，机械或其它的形式。

所述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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (8)

1.一种路口信号灯配时方法，其特征在于，包括：

接收摄像单元发送的目标车辆的特征识别信息；

根据所述特征识别信息，确定所述目标车辆的通行优先级；

根据所述目标车辆的通行优先级、预设配时策略、所述目标车辆通过待经过路口的时间、待经过路口在所述目标车辆依次经过路口中的顺序以及所述目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整所述目标车辆待经过路口的信号灯配时;

根据车辆经过的路口顺序，依次设定经过不同路口的不同算法，即经过不同路口时预设配时策略指示的配时调整策略不同，其中，所述预设配时策略，包括，最高优先级的车辆保证绿灯通过，第二高优先级的车辆缩短红灯时长或者增加绿灯时长。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标车辆的通行优先级、预设配时策略、所述目标车辆通过待经过路口的时间、待经过路口在所述目标车辆依次经过路口中的顺序以及所述目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整所述目标车辆待经过路口的信号灯配时，包括：

根据所述目标车辆待经过路口的通行距离、以及所述目标车辆待经过路口的当前平均车速，计算所述目标车辆通过所述待经过路口的时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

接收所述摄像单元发送的所述目标车辆待经过路口的当前车速信息；

根据所述目标车辆待经过路口的当前车速信息，计算所述目标车辆待经过路口的当前平均车速。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述接收摄像单元发送的目标车辆的特征识别信息之前，还包括：

向所述摄像单元发送特征识别训练模型，所述特征识别训练模型包括：车辆特征信息。

5.一种路口信号灯配时装置，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收摄像单元发送的目标车辆的特征识别信息；

确定模块，用于根据所述特征识别信息，确定所述目标车辆的通行优先级；

配时模块，用于根据所述目标车辆的通行优先级、预设配时策略、所述目标车辆通过待经过路口的时间、待经过路口在所述目标车辆依次经过路口中的顺序以及所述目标车辆待经过路口的信号灯当前配时，调整所述目标车辆待经过路口的信号灯配时；

根据车辆的路口顺序，依次设定经过不同路口的不同算法，即经过不同路口时预设配时策略指示的配时调整策略不同，其中，所述预设配时策略，包括，最高优先级的车辆保证绿灯通过，第二高优先级的车辆缩短红灯时长或者增加绿灯时长。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述配时模块，具体用于根据所述目标车辆待经过路口的通行距离、以及所述目标车辆待经过路口的当前平均车速，计算所述目标车辆通过所述待经过路口的时间。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第二接收模块，用于接收所述摄像单元发送的所述目标车辆待经过路口的当前车速信息；

计算模块，用于根据所述目标车辆待经过路口的当前车速信息，计算所述目标车辆待经过路口的当前平均车速。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

发送模块，用于向所述摄像单元发送特征识别训练模型，所述特征识别训练模型包括：车辆特征信息。

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