CN110415522B - 一种基于多目标雷达的可变车道的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多目标雷达的可变车道的控制方法及装置，该方法包括获取多目标雷达采集的路口的各车道的流量，根据各车道的流量，确定当前时段可变车道的优先放行相位，根据可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对可变车道进行变换控制，各相位的初始排队阈值是根据在各周期饱和释放状态下各相位各相位运行前的排队车辆数以及各相位运行前的排队车辆长度确定的。由于通过各周期饱和释放状态下各相位各相位运行前的排队车辆数以及各相位运行前的排队车辆长度来确定各相位的初始排队阈值，并基于该初始排队阈值进行可变车道的变换控制，从而可以提高路口的放行效率。

Description

一种基于多目标雷达的可变车道的控制方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及交通技术领域，尤其涉及一种基于多目标雷达的可变车道的控制方法及装置。

背景技术

随着城市化发展，城市机动车的保有量快速上升，交通拥堵、环境污染等问题日益凸显。特别是在早晚高峰期间，“潮汐式”交通引起的交通拥堵问题更加严重，可变车道的概念应运而生。在现有的可变车道控制系统中，可变车道方向通常由人工进行控制或者通过信号机配时方案，在特定时间段进行特定方向的放行，该种放行方式为道路信号配时提供了一种新的解决方案，但是信号机不能及时、准确地反应交通流变化，对于突发交通状况，不能及时识别并进行疏导，效率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种基于多目标雷达的可变车道的控制方法及装置，用以提高路口放行效率。

本发明实施例提供的一种基于多目标雷达的可变车道的控制方法，包括：

获取多目标雷达采集的路口的各车道的流量；

根据所述各车道的流量，确定当前时段可变车道的优先放行相位；

根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制；所述各相位的初始排队阈值是根据在各周期饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度确定的。

可选的，所述根据所述各车道的流量，确定当前时段可变车道的优先放行相位，包括：

根据所述各车道的流量，确定当前时段直行相位的平均流量和左转相位的平均流量；

若所述直行相位的平均流量大于所述左转相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为直行相位；

若所述左转相位的平均流量大于所述直行相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为左转相位。

可选的，所述根据在各周期饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度确定所述各相位的初始排队阈值，包括：

将各周期在饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度作为点阵集合，通过曼哈顿距离公式，确定出所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值；

根据所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值，将距离平均值最小的点对应的排队长度确定所述各相位的第一初始排队阈值，并将所述第一初始排队阈值的预设倍数确定为所述各相位的第二初始排队阈值。

可选的，所述各相位的初始排队阈值包括直行相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值、左转相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值；

所述根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制，包括：

根据所述直行相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值，确定直行第一检测断面和直行第二检测断面；根据所述左转相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值，确定左转第一检测断面和左转第二检测断面；

所述可变车道的优先放行相位为左转相位时，若当前周期内所述左转相位放行时，左转车道的排队长度小于所述左转第一检测断面且所述直行相位放行时，直行车道的排队长度大于所述直行第二检测断面，则控制所述可变车道在所述当前周期进入预备变换阶段；

所述可变车道的优先放行相位为直行相位时，若当前周期内所述直行相位放行时，直行车道的排队长度小于所述直行第一检测断面且所述左转相位放行时，左转车道的排队长度大于所述左转第二检测断面，则控制所述可变车道在所述当前周期进入预备变换阶段。

可选的，在所述根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制之后，还包括：

获取每天根据所述各相位的排队阈值对所述可变车道进行变换控制之后的各时段每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间；

根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，确定出各时段的行程曲线及其对应的排队阈值；

遍历所述各时段的行程曲线及其对应的排队阈值，确定出各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值；

将所述各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值，确定为所述各时段的最佳排队阈值；

根据所述最佳排队阈值，对所述可变车道进行变换控制。

可选的，所述根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，确定出各时段的行程曲线，包括：

根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，建立评价点阵；

将所述评价点阵中的点数据依据通过的车辆数进行合并处理；

将合并处理后的评价点阵中的点数据通过最小二乘法进行线性拟合，确定出所述各时段的行程曲线。

可选的，所述根据所述最佳排队阈值，对所述可变车道进行变换控制之后，还包括：

获取每天各时段的行程曲线；

若所述行程曲线的拟合度大于预设阈值，则重新确定所述各时段的最佳排队阈值。

第二方面，本发明实施例提供一种基于多目标雷达的可变车道的控制装置，包括：

获取单元，用于获取多目标雷达采集的路口的各车道的流量；

处理单元，用于根据所述各车道的流量，确定当前时段可变车道的优先放行相位；根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制；所述各相位的初始排队阈值是根据在各周期饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度确定的。

可选的，所述处理单元具体用于：

根据所述各车道的流量，确定当前时段直行相位的平均流量和左转相位的平均流量；

若所述直行相位的平均流量大于所述左转相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为直行相位；

若所述左转相位的平均流量大于所述直行相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为左转相位。

可选的，所述处理单元具体用于：

将各周期在饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度作为点阵集合，通过曼哈顿距离公式，确定出所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值；

根据所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值，将距离平均值最小的点对应的排队长度确定所述各相位的第一初始排队阈值，并将所述第一初始排队阈值的预设倍数确定为所述各相位的第二初始排队阈值。

可选的，所述各相位的初始排队阈值包括直行相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值、左转相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值；

所述处理单元具体用于：

根据所述直行相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值，确定直行第一检测断面和直行第二检测断面；根据所述左转相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值，确定左转第一检测断面和左转第二检测断面；

所述可变车道的优先放行相位为左转相位时，若当前周期内所述左转相位放行时，左转车道的排队长度小于所述左转第一检测断面且所述直行相位放行时，直行车道的排队长度大于所述直行第二检测断面，则控制所述可变车道在所述当前周期进入预备变换阶段；

所述可变车道的优先放行相位为直行相位时，若当前周期内所述直行相位放行时，直行车道的排队长度小于所述直行第一检测断面且所述左转相位放行时，左转车道的排队长度大于所述左转第二检测断面，则控制所述可变车道在所述当前周期进入预备变换阶段。

可选的，所述处理单元还用于：

在所述根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制之后，获取每天根据所述各相位的排队阈值对所述可变车道进行变换控制之后的各时段每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间；

根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，确定出各时段的行程曲线及其对应的排队阈值；

遍历所述各时段的行程曲线及其对应的排队阈值，确定出各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值；

将所述各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值，确定为所述各时段的最佳排队阈值；

根据所述最佳排队阈值，对所述可变车道进行变换控制。

可选的，所述处理单元具体用于：

根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，建立评价点阵；

将所述评价点阵中的点数据依据通过的车辆数进行合并处理；

将合并处理后的评价点阵中的点数据通过最小二乘法进行线性拟合，确定出所述各时段的行程曲线。

可选的，所述处理单元还用于：

所述根据所述最佳排队阈值，对所述可变车道进行变换控制之后，获取每天各时段的行程曲线；

若所述行程曲线的拟合度大于预设阈值，则重新确定所述各时段的最佳排队阈值。

第三方面，本发明实施例还提供一种计算设备，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述基于多目标雷达的可变车道的控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读非易失性存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行上述基于多目标雷达的可变车道的控制方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本发明实施例提供的一种系统架构的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于多目标雷达的可变车道的控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种点阵集合的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种检测断面的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种确定最佳排队阈值的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种基于多目标雷达的可变车道的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示例性的示出了本发明实施例所适用的一种系统架构，该系统架构可以为信号机100，包括处理器110、通信接口120和存储器130。

其中，通信接口120用于与多目标雷达进行通信，收发该多目标雷达传输的信息，实现通信。

处理器110是信号机100的控制中心，利用各种接口和路线连接整个信号机100的各个部分，通过运行或执行存储在存储器130内的软件程序/或模块，以及调用存储在存储器130内的数据，执行信号机100的各种功能和处理数据。可选地，处理器110可以包括一个或多个处理单元。

存储器130可用于存储软件程序以及模块，处理器110通过运行存储在存储器130的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器130可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据业务处理所创建的数据等。此外，存储器130可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

需要说明的是，上述图1所示的结构仅是一种示例，本发明实施例对此不做限定。

基于上述描述，图2示例性的示出了本发明实施例提供的一种基于多目标雷达的可变车道的控制方法的流程，该流程可以由基于多目标雷达的可变车道的控制装置执行，该装置可以位于如图1所示信号机100内，也可以是该信号机100。

如图2所示，该流程具体包括：

步骤201，获取多目标雷达采集的路口的各车道的流量。

本发明实施例可以采取每周期流量数据进行计算，例如，采集的流量可以为连续2周的工作日和非工作日左转、直行各流向的数据，流量的数据源于多目标雷达，多目标雷达在停车线前30米形成各个车道的模拟流量检测器，并以周期为单位进行流量采集。本发明实施例中的周期是指路口信号灯的信号周期。

步骤202，根据所述各车道的流量，确定当前时段可变车道的优先放行相位。

具体的，可以先根据所述各车道的流量，确定当前时段直行相位的平均流量和左转相位的平均流量，若所述直行相位的平均流量大于所述左转相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为直行相位；若所述左转相位的平均流量大于所述直行相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为直行相位。

例如，第t个周期流量数据为对应相位内所有车道流量的和，即：

可变车道为左转相位时：

Q_Lt＝∑q_Li,t+q_C,t,i∈n_L；

Q_St＝∑q_Sj,t,j∈n_S；

可变车道为直行相位时：

Q_Lt＝∑q_Li,t,i∈n_L；

Q_St＝∑q_Sj,t+q_C,t,j∈n_S；

其中，Q_Lt和Q_St分别为第t个周期的左转相位和直行相位的流量，q_Li,t和q_Sj,t分别为对应相位内的单车道流量，q_C,t为可变车道内的车道流量。

则第T个时段，直行相位和左转相位的平均车道流量，即

基于该第T个时段的

和

如果

说明该时段，左转流量大于直行流量，可变车道的优先放行相位设置为左转相位。

如果

说明该时段，左转流量小于直行流量，可变车道的优先放行相位设置为直行相位。

步骤203，根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制。

在本发明实施例中，该初始排队阈值可以根据在各周期饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度来确定，具体的，将各周期在饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度作为点阵集合，通过曼哈顿距离公式，确定出所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值；根据所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值，将距离平均值最小的点对应的排队长度确定所述各相位的第一初始排队阈值，并将所述第一初始排队阈值的预设倍数确定为所述各相位的第二初始排队阈值。该预设倍数可以依据经验设置。

本发明实施例可以结合信号机直行相位和左转相位的运行时间，通过多目标雷达计算在饱和释放状态下，路口一周期内所能通过的直行车辆数和左转车辆数，以及此时直行车道和左转车道所能通过车辆长度，通过曼哈顿距离公式，计算出距离平均值最小的点，并取其所能通过的车辆长度，作为初始排队阈值。

以左转车道为例，通过多目标雷达取左转车道最近M次饱和释放周期的过车数N_Li和周期开始时第N_Li辆车离停车线的距离L_Li，即N_Li辆车的车辆长度。其中点阵集合可以如图3所示的坐标图。

使用曼哈顿距离公式，计算出点(L_Li,N_Li)与其他各点的距离平均值

如公式(1)：

计算各点距离平均值的最小值P_L，如公式(2)，并找到距离平均值最小的点X(L_Lx,N_Lx)。

距离平均值最小的点(L_Lx,N_Lx)，该点的过车长度L_Lx即左转车辆饱和通过时，单周期所能通过的左转车辆的车辆长度，将L_Lx作为左转相位的第一初始排队阈值，2L_Lx作为左转相位的第二初始排队阈值。其中，2为预设倍数。

用同样方法可以得出直行车道的过车长度L_Sx，将L_Sx作为直行相位的第一初始排队阈值，2L_Lx作为直行相位的第二初始排队阈值。

基于上述直行相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值、左转相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值。

首先，根据所述直行相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值，确定直行第一检测断面和直行第二检测断面；根据所述左转相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值，确定左转第一检测断面和左转第二检测断面。然后在可变车道的优先放行相位为左转相位时，若当前周期内所述左转相位放行时，左转车道的排队长度小于所述左转第一检测断面且所述直行相位放行时，直行车道的排队长度大于所述直行第二检测断面，则控制所述可变车道在所述当前周期进入预备变换阶段。在可变车道的优先放行相位为直行相位时，若当前周期内所述直行相位放行时，直行车道的排队长度小于所述直行第一检测断面且所述左转相位放行时，左转车道的排队长度大于所述左转第二检测断面，则控制所述可变车道在所述当前周期进入预备变换阶段。

具体的，可以通过多目标雷达，分别在直行第一排队阈值L_Sx，直行第二排队阈值2L_Sx，左转第一排队阈值L_Lx，左转第二排队阈值2L_Lx处设置直行第一检测断面D_S1，直行第二检测断面D_S2，左转第一检测断面D_L1，左转第二检测断面D_L2。如图4所示。

根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制时，可以依据优先相位，分为下述两种可变车道变换的控制方式：

控制方式一：

可变车道的优先放行相位为左转相位时，第i个周期，左转相位开始放行时，左转车道的排队长度未达到左转第一检测断面D_L1，且在直行相位开始放行时，直行车道的排队长度超过直行第二检测断面D_S2，周期i可变车道进入预备变换阶段。

如果周期i为可变车道预备变换阶段，则对于第i+1个周期执行：

(1)、左转相位开始放行时，左转车道的排队长度仍未达到左转第一检测断面D_L1，则第i+1个周期可变车道进入变换阶段，在左转相位放行时，可变车道完成左转向直行的变化，第i+2个周期可变车道恢复正常放行阶段。

(2)、左转相位开始放行时，左转车道的排队长度超过左转第一检测断面D_L1，则第i+1个周期，可变车道恢复正常放行阶段。

控制方式二：

可变车道的优先放行相位为直行相位时，第i个周期，直行相位开始放行时，直行车道的排队长度未达到直行第一检测断面D_S1，且在左转相位开始放行时，左转车道的排队长度超过左转第二检测断面D_L2，周期i可变车道进入预备变换阶段。

如果周期i为可变车道预备变换阶段，则对于第i+1个周期执行：

(1)、直行相位开始放行时，直行车道的排队长度仍未达到直行第一检测断面D_S1，则第i+1个周期可变车道进入变换阶段，在直行相位放行时，可变车道完成直行向左转的变化，第i+2个周期可变车道恢复正常放行阶段。

(2)、左转相位开始放行时，直行车道的排队长度超过直行第一检测断面D_S1，则第i+1个周期，可变车道恢复正常放行阶段。

为了使得路口的放行效率更高，当对所述可变车道进行变换控制之后，还可以确定各时段对应的最佳排队阈值，具体的，获取每天根据所述各相位的排队阈值对所述可变车道进行变换控制之后的各时段每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间；根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，确定出各时段的行程曲线及其对应的排队阈值；遍历所述各时段的行程曲线及其对应的排队阈值，确定出各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值；将所述各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值，确定为所述各时段的最佳排队阈值；根据所述最佳排队阈值，对所述可变车道进行变换控制。

其中，在确定各时段的行程曲线时，可以先根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，建立评价点阵；将所述评价点阵中的点数据依据通过的车辆数进行合并处理；将合并处理后的评价点阵中的点数据通过最小二乘法进行线性拟合，确定出所述各时段的行程曲线。

举例来说，本发明实施例提供了一种可变车道控制的效果评价方案，评价指标为在相同流量的情况下，车辆通过路口的平均行驶时间，评价数据由多目标雷达提供，以周期为单位，对各个时段的行程曲线进行效果评价。

以平峰期9:00-17:00为例，假设周期长为120s，整个平峰期可以划分为240个周期，采集每个周期各相位运行前的排队车辆数及排队车辆全部通过路口的平均行程时间，构成时段的评价点阵(x₁,y₁；x₂,y₂；....；x₂₄₀,y₂₄₀)，优化点阵数据，将优化后的数据描绘在x-y直角坐标系中，用最小二乘法做线性拟合，获得各时段对应的行程曲线，进行效果评估。

优化点阵数据即找到周期开始车辆数相同的点，合并平均行程时间，假设(x_a,y_a),(x_b,y_b),(x_c,y_c),(x_d,y_d),(x_e,y_e)5个点位的周期开始车辆数相同，则合并5个点位的平均行程时间

其中，x_f＝x_a，合并生成点(x_f,y_f)并代入评价点阵。

由于路口的平均行程时间与周期开始车辆数成线性正相关关系，因此可以令直线方程为公式(3)：

y＝kx+b……………………………(3)

其中，x为该周期的车流量数，y为该周期排队车辆全部通过路口的平均行程时间，k，b为任意实数。

按最小二乘法原理可得：

求解k，b代入直线方程中，即得回归的一元线性方程。

该一元线性方程即当前排队阈值下的可变车道自适应的效果评价指标。将其他排队阈值下，各个周期开始时的车流量带入评价方程，计算得到当前车流量下，排队车辆全部通过路口的平均行程时间，与实际行程时间对比，行程时间越短，路口放行效果越好。

基于上述行程曲线，即为评价方程，来确定最佳排队阈值时，具体流程可以如图5所示：

步骤501，获取排队检测断面D_S1，D_S2，D_L1和D_L2。

使用初始排队阈值中的直行相位的第一初始排队阈值L_Sx，直行第二初始排队阈值2L_Sx，左转相位的第一初始排队阈值L_Lx，左转相位的第二初始排队阈值2L_Lx，分别生成排队检测断面D_S1，D_S2，D_L1和D_L2。

步骤502，使用该检测断面D_S1，D_S2，D_L1和D_L2对当前路口可变车道进行一天的变换控制。

步骤503，计算当天各个时段的评价方程，并记录评价方程和对应的排队阈值N*L_Lx，N*L_Sx。

其中N*L_Lx为第h时段左转的第二排队阈值，N*L_Sx为第h时段直行的第二排队阈值。N的取值为[1.5,2]。

步骤504，判断是否遍历结束，若是，则转入步骤505，否则修改排队阈值后转入步骤501。

修改排队阈值时，主要修改直行相位的第二初始排队阈值和左转相位的第二初始排队阈值，修改步长为0.1*L_Lx和0.1*L_Sx,遍历范围[1.5L_Lx,2L_Lx]和[1.5L_Sx,2L_Sx]。

需要说明的是，如果第i天与第i+1天时段发生变化，则记录第i天的遍历到的排队阈值，当遇到相同时段后，继续遍历。对第i+1天使用初始排队阈值进行重新遍历。

步骤505，以时段为单位，找到每个时段的最佳行程曲线，以及所对应的排队阈值，该排队阈值即当前路口该时段的最佳排队阈值。

可选的，还可以获取每天各时段的行程曲线，若所述行程曲线的拟合度大于预设阈值，则重新确定所述各时段的最佳排队阈值。该预设阈值可以依据经验设置。

也就是说，得到最佳排队阈值之后，以后路口按此最佳排队阈值进行可变车道的变换控制，并且记录每天的行程曲线，如果行程曲线的拟合度变动大于1.2，说明路口发生道路渠化，最佳排队阈值已经不合理，重新进行阈值获取。

上述实施例表明，获取多目标雷达采集的路口的各车道的流量，根据各车道的流量，确定当前时段可变车道的优先放行相位，根据可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对可变车道进行变换控制，各相位的初始排队阈值是根据在各周期饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度确定的。由于通过各周期饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度来确定各相位的初始排队阈值，并基于该初始排队阈值进行可变车道的变换控制，从而可以提高路口的放行效率。

本发明实施例提供的可变车道的变换控制的评价机制，通过行程曲线评价可变车道的变化效果。其次，还提出了一种“判断-评价-判断”的闭环反馈机制，自适应生成可变车道最佳排队阈值，提高可变车道的自适应效果，简化可变车道的排队阈值的配置。解决路口交流量状况发生变化时，可变车道通行能力减低的问题。并且可以将多目标雷达应用到可变车道自适应算法中，借助多目标雷达数据量丰富(包括使用实时车辆信息，排队长度等进行可变车道的优先判断及初始阈值设定，使用车道饱和度，车辆的平均延误等建立效果评价机制等)，检测断面修改灵活(可实时修改检测断面)等特点，可以及时判断路口交通流量是否发生变化，并对当前的流量情况，重新生成最佳排队阈值。

基于相同的技术构思，图6示例性的示出了本发明实施例提供的一种基于多目标雷达的可变车道的控制装置的结构，该装置可以执行基于多目标雷达的可变车道的控制流程，该装置可以位于图1所示的信号机100内，也可以是该信号机100。

如图6所示，该装置具体包括：

获取单元601，用于获取多目标雷达采集的路口的各车道的流量；

处理单元602，用于根据所述各车道的流量，确定当前时段可变车道的优先放行相位；根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制；所述各相位的初始排队阈值是根据在各周期饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度确定的。

可选的，所述处理单元602具体用于：

根据所述各车道的流量，确定当前时段直行相位的平均流量和左转相位的平均流量；

若所述直行相位的平均流量大于所述左转相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为直行相位；

若所述左转相位的平均流量大于所述直行相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为左转相位。

可选的，所述处理单元602具体用于：

将各周期在饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度作为点阵集合，通过曼哈顿距离公式，确定出所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值；

根据所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值，将距离平均值最小的点对应的排队长度确定所述各相位的第一初始排队阈值，并将所述第一初始排队阈值的预设倍数确定为所述各相位的第二初始排队阈值。

可选的，所述各相位的初始排队阈值包括直行相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值、左转相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值；

所述处理单元602具体用于：

根据所述直行相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值，确定直行第一检测断面和直行第二检测断面；根据所述左转相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值，确定左转第一检测断面和左转第二检测断面；

所述可变车道的优先放行相位为左转相位时，若当前周期内所述左转相位放行时，左转车道的排队长度小于所述左转第一检测断面且所述直行相位放行时，直行车道的排队长度大于所述直行第二检测断面，则控制所述可变车道在所述当前周期进入预备变换阶段；

所述可变车道的优先放行相位为直行相位时，若当前周期内所述直行相位放行时，直行车道的排队长度小于所述直行第一检测断面且所述左转相位放行时，左转车道的排队长度大于所述左转第二检测断面，则控制所述可变车道在所述当前周期进入预备变换阶段。

可选的，所述处理单元602还用于：

在所述根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制之后，获取每天根据所述各相位的排队阈值对所述可变车道进行变换控制之后的各时段每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间；

根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，确定出各时段的行程曲线及其对应的排队阈值；

遍历所述各时段的行程曲线及其对应的排队阈值，确定出各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值；

将所述各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值，确定为所述各时段的最佳排队阈值；

根据所述最佳排队阈值，对所述可变车道进行变换控制。

可选的，所述处理单元602具体用于：

根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，建立评价点阵；

将所述评价点阵中的点数据依据通过的车辆数进行合并处理；

将合并处理后的评价点阵中的点数据通过最小二乘法进行线性拟合，确定出所述各时段的行程曲线。

可选的，所述处理单元602还用于：

所述根据所述最佳排队阈值，对所述可变车道进行变换控制之后，获取每天各时段的行程曲线；

若所述行程曲线的拟合度大于预设阈值，则重新确定所述各时段的最佳排队阈值。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述基于多目标雷达的可变车道的控制方法。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读非易失性存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行上述基于多目标雷达的可变车道的控制方法。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于多目标雷达的可变车道的控制方法，其特征在于，包括：

获取多目标雷达采集的路口的各车道的流量；

根据所述各车道的流量，确定当前时段可变车道的优先放行相位；

根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制；所述各相位的初始排队阈值是根据在各周期饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度确定的；

在所述根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制之后，还包括：

获取每天根据所述各相位的排队阈值对所述可变车道进行变换控制之后的各时段每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间；

根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，确定出各时段的行程曲线及其对应的排队阈值；

遍历所述各时段的行程曲线及其对应的排队阈值，确定出各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值；

将所述各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值，确定为所述各时段的最佳排队阈值；

根据所述最佳排队阈值，对所述可变车道进行变换控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各车道的流量，确定当前时段可变车道的优先放行相位，包括：

根据所述各车道的流量，确定当前时段直行相位的平均流量和左转相位的平均流量；

若所述直行相位的平均流量大于所述左转相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为直行相位；

若所述左转相位的平均流量大于所述直行相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为左转相位。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据在各周期饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度确定所述各相位的初始排队阈值，包括：

将各周期在饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度作为点阵集合，通过曼哈顿距离公式，确定出所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值；

根据所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值，将距离平均值最小的点对应的排队长度确定所述各相位的第一初始排队阈值，并将所述第一初始排队阈值的预设倍数确定为所述各相位的第二初始排队阈值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各相位的初始排队阈值包括直行相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值、左转相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值；

所述根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制，包括：

根据所述直行相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值，确定直行第一检测断面和直行第二检测断面；根据所述左转相位的第一初始排队阈值和第二初始排队阈值，确定左转第一检测断面和左转第二检测断面；

所述可变车道的优先放行相位为左转相位时，若当前周期内所述左转相位放行时，左转车道的排队长度小于所述左转第一检测断面且所述直行相位放行时，直行车道的排队长度大于所述直行第二检测断面，则控制所述可变车道在所述当前周期进入预备变换阶段；

所述可变车道的优先放行相位为直行相位时，若当前周期内所述直行相位放行时，直行车道的排队长度小于所述直行第一检测断面且所述左转相位放行时，左转车道的排队长度大于所述左转第二检测断面，则控制所述可变车道在所述当前周期进入预备变换阶段。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，确定出各时段的行程曲线，包括：

根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，建立评价点阵；

将所述评价点阵中的点数据依据通过的车辆数进行合并处理；

将合并处理后的评价点阵中的点数据通过最小二乘法进行线性拟合，确定出所述各时段的行程曲线。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最佳排队阈值，对所述可变车道进行变换控制之后，还包括：

获取每天各时段的行程曲线；

若所述行程曲线的拟合度大于预设阈值，则重新确定所述各时段的最佳排队阈值。

7.一种基于多目标雷达的可变车道的控制装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取多目标雷达采集的路口的各车道的流量；

处理单元，用于根据所述各车道的流量，确定当前时段可变车道的优先放行相位；根据所述可变车道的优先放行相位和各相位的初始排队阈值，对所述可变车道进行变换控制；所述各相位的初始排队阈值是根据在各周期饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度确定的；

所述处理单元还用于：

获取每天根据所述各相位的排队阈值对所述可变车道进行变换控制之后的各时段每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间；

根据所述各时段中每个周期各相位运行前的排队车辆数和排队车辆全部通过路口的平均行程时间，确定出各时段的行程曲线及其对应的排队阈值；

遍历所述各时段的行程曲线及其对应的排队阈值，确定出各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值；

将所述各时段平均行程时间最短的行程曲线对应的排队阈值，确定为所述各时段的最佳排队阈值；

根据所述最佳排队阈值，对所述可变车道进行变换控制。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：

根据所述各车道的流量，确定当前时段直行相位的平均流量和左转相位的平均流量；

若所述直行相位的平均流量大于所述左转相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为直行相位；

若所述左转相位的平均流量大于所述直行相位的平均流量，则确定当前时段所述可变车道的优先放行相位为左转相位。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：

将各周期在饱和释放状态下各相位所能通过的车辆数以及所能通过的车辆长度作为点阵集合，通过曼哈顿距离公式，确定出所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值；

根据所述点阵集合中各点与其他点之间的距离平均值，将距离平均值最小的点对应的排队长度确定所述各相位的第一初始排队阈值，并将所述第一初始排队阈值的预设倍数确定为所述各相位的第二初始排队阈值。

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