CN110807913B - 一种确定交通状况的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种确定交通状况的系统和方法。该系统可以执行以下方法：获取路段长度，其中上游路口以及下游路口由路段链接；确定第一时间点处的所述路段上的队列的第一队列长度和第二时间点处的所述队列的第二队列长度；基于下游路口第一交通灯的所述周期长度、上游路口第二交通灯的所述周期长度、与路段相关的自由流动速度、与路段相关的反向传播波速度、以及所述第一队列长度，确定第二队列长度的持续时间；判断第二队列长度是否超过路段长度。

Description

一种确定交通状况的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于确定道路状况的系统和方法，特别涉及用于确定交通状况的系统和方法。
背景技术
随着城市内部道路上的车辆越来越多，交通拥堵成为人们日常生活的一部分。在众多形式的交通拥堵中，交通溢流无疑是更为严重的一种。交通溢流是由于道路规划或交通信号定时等因素的影响引起的某一路段的特定流向。在交通溢流中，一定时间内积累等待通行的车辆队列大于该路段长度，并且队列延伸至上游路段。队列的溢流可以导致路口处的拥堵。因此，开发用于确定道路溢流的系统和方法是必要的。
发明内容
本申请提供了一种用于确定交通状况的系统和方法，可以确定从下游路口到达上游的车辆队列的通过速度。根据通过速度和交通数据，系统可以进一步确定整个路口溢流时间，可用于确定并分析道路的交通状况，从而减少交通拥堵的现象。
根据本申请的一个方面，提供了一种系统。所述系统可以包括至少一个非暂时性存储介质，所述至少一个非暂时性存储介质包括一组指令，以及与所述至少一个非暂时性存储介质通信的一个或多个处理器。当执行所述一组指令时，所述一个或多个处理器用于执行一个或多个以下操作。所述一个或多个处理器可以获取路段的路段长度，由所述路段链接的上游路口和下游路口。所述一个或多个处理器可以获取第一交通灯的周期长度和第二交通灯的周期长度，所述第一交通灯位于所述下游路口，所述第二交通灯位于所述上游路口。所述一个或多个处理器可以确定对应于所述路段上的自由流动速度以及对应于所述路段上的反向传播波速度。所述一个或多个处理器可以确定第一时间点处的所述路段上的队列的第一队列长度和第二时间点处的所述队列的第二队列长度。基于所述第一交通灯的所述周期长度、所述第二交通灯的所述周期长度、所述自由流动速度、所述反向传播波速度、以及所述第一队列长度，所述一个或多个处理器可以确定所述第二队列长度的持续时间。所述一个或多个处理器可以判断所述第二队列长度是否超过所述路段长度。基于所述第二队列长度超过所述路段长度的所述判断结果，所述一个或多个处理器可以使显示器显示与所述第二队列长度的所述持续时间相关的交通状况的视觉表征。
在一些实施例中，交通灯的周期长度包括绿灯周期长度和红灯周期长度；确定第二时间点处的所述队列的所述第二队列长度，基于所述自由流动速度和所述反向传播波速度，所述一个或多个处理器可以确定与所述绿灯周期长度相关的所述队列的第一增长参数。基于所述自由流动速度和所述反向传播波速度，所述一个或多个处理器可以确定与所述红灯周期长度相关的所述队列的第二增长参数。基于所述第一长增长参数和所述第二增长参数，所述一个或多个处理器可以确定所述队列的所述第二队列长度。
在一些实施例中，所述第二队列长度的所述持续时间包括绿灯溢流持续时间。确定第二时间点处的所述队列的所述第二队列长度，基于所述第一交通灯的所述周期长度、所述第二交通灯的所述周期长度、所述自由流动速度以及所述反向传播波速度，所述一个或多个处理器可以确定所述队列的参考队列长度。所述一个或多个处理器可以确定所述队列的所述第二队列长度与所述路段长度之间的第一长度差。所述一个或多个处理器可以确定所述队列的所述第二队列长度与所述参考队列长度之间的第二长度差。基于所述第一长度差与所述第二长度差的比率，所述一个或多个处理器可以确定所述绿灯溢流持续时间。所述一个或多个处理器可以显示与所述绿灯溢流持续时间相关的第二指示符的视觉表征。
在一些实施例中，所述第二队列长度的所述持续时间包括红灯溢流持续时间。确定所述第二队列长度的所述持续时间，基于所述参考队列长度和所述路段长度的差值与所述队列的所述第二队列长度和所述参考队列长度的差值的比率，所述一个或多个处理器可以确定所述红灯溢流持续时间。所述一个或多个处理器可以显示与所述红灯溢流持续时间相关的第三指示符。
在一些实施例中，确定所述第二队列长度的所述持续时间，所述一个或多个处理器可以确定将所述绿灯溢流持续时间和所述红灯溢流持续时间之和作为所述第二队列长度的所述持续时间。
在一些实施例中，所述一个或多个处理器可以进一步判断所述参考队列长度是否超过所述路段长度。基于所述参考队列长度超过所述路段长度的判断结果，所述一个或多个处理器可以进一步确定将所述绿灯溢流持续时间作为所述第二队列长度的所述持续时间。所述一个或多个处理器可以进一步使显示器显示与所述绿灯溢流持续时间相关的第四指示符的视觉表征。
在一些实施例中，确定响应于所述路段的所述自由流动速度，所述一个或多个处理器可以获取与所述路段相关的交通数据，与所述路段相关的所述交通数据包括所述路段的车辆流量以及所述路段的响应于所述车辆流量的车辆密度。基于与所述路段相关的所述交通数据，所述一个或多个处理器可以确定响应于所述路段的第一状态的第一向量。所述第一状态是所述路段的所述车辆流量正比于所述路段的响应于所述车辆流量的所述车辆密度。基于所述第一向量，所述一个或多个处理器可以确定所述自由流动速度。
在一些实施例中，确定响应于所述路段的所述反向传播波速度，所述一个或多个处理器可以获取与所述路段相关的交通数据。与所述路段相关的所述交通数据包括所述路段的所述车辆流量和所述路段的响应于所述车辆流量的车辆密度。基于与所述路段相关的所述交通数据，所述一个或多个处理器可以确定响应于所述路段的第二状态的第二向量。所述第二状态是所述路段的所述车辆流量反比于响应于所述车辆流量的所述路段的所述车辆密度。基于所述第二向量，所述一个或多个处理器可以确定所述反向传播波速度。
根据本申请的另一方面，提供了一种方法。所述方法可以在计算设备上实施以确定交通状况。所述计算设备可以包括存储器以及一个或多个处理器。所述方法可以包括一个或多个以下程序。所述一个或多个处理器可以获取路段的路段长度，由所述路段链接的上游路口以及下游路口。所述一个或多个处理器可以获取第一交通灯的周期长度和第二交通灯的周期长度，所述第一交通灯位于所述下游路口，所述第二交通灯位于所述上游路口。所述一个或多个处理器确定对应于所述路段上的自由流动速度以及对应于所述路段上的反向传播波速度。所述一个或多个处理器可以确定第一时间点处的所述路段上的队列的第一队列长度和第二时间点处的所述队列的第二队列长度。基于所述第一交通灯的所述周期长度、所述第二交通灯的所述周期长度、所述自由流动速度、所述反向传播波速度、以及所述第一队列长度，所述一个或多个处理器可以确定所述第二队列长度的持续时间。所述一个或多个处理器可以判断所述第二队列长度是否超过所述路段长度。基于所述第二队列长度超过所述路段长度的判断结果，所述一个或多个处理器可以使显示器显示与所述第二队列长度的所述持续时间相关的交通状况的视觉表征。
根据本申请的另一方面，一种包括计算机程序产品的非暂时性计算机可读介质。所述计算机程序产品可以包括一些由一个或多个处理器执行的指令。所述一个或多个处理器可以获取路段长度，由所述路段链接的上游路口以及下游路口。所述一个或多个处理器可以获取第一交通灯的周期长度和第二交通灯的周期长度，所述第一交通灯位于所述下游路口，所述第二交通灯位于所述上游路口。所述一个或多个处理器可以确定对应于所述路段上的自由流动速度以及对应于所述路段上的反向传播波速度。所述一个或多个处理器可以确定第一时间点处的所述路段上的队列的第一队列长度和第二时间点处的所述队列的第二队列长度。基于所述第一交通灯的所述周期长度、所述第二交通灯的所述周期长度、所述自由流动速度、所述反向传播波速度、以及所述第一队列长度，所述一个或多个处理器可以确定所述第二队列长度的持续时间。所述一个或多个处理器可以判断所述第二队列长度是否超过所述路段长度。基于所述第二队列长度超过所述路段长度的判断结果，所述一个或多个处理器可以使显示器显示与所述第二队列长度的所述持续时间相关的交通状况的视觉表征。
附图说明
本申请将结合示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将结合参考图示进行详细描述。这些实施例是非限制性的示例性实施例，在图示多种视图下的实施例中，相似的编号表示相似的结构，并且其中：
图1是根据本申请的一些实施例所示的用于确定交通状况的示例性系统的示意图；
图2是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性计算设备组件的示意图；
图3是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性移动设备的硬件和/或软件组件的示意图；
图4是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性处理引擎的模块图；
图5A是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性单向道路网络的示意图；
图5B示出路段的交通流量与路段的交通密度之间的示例性关系的图表；
图6是根据本申请的一些实施例所示的路段上的示例性队列长度轨迹的时间-位置图；
图7A是根据本申请的一些实施例所示的示例性溢流的队列长度轨迹的示意图；
图7B是根据本申请的一些实施例所示的溢流的示例性队列长度轨迹的放大视图的示意图；
图8A是根据本申请的一些实施例所示的溢流的示例性队列长度轨迹的示意图；
图8B是根据本申请的一些实施例所示的溢流的示例性队列长度轨迹的放大视图的示意图；
图9是根据本申请的一些实施例所示的确定交通状况的示例性流程的流程图；
图10是根据本申请的一些实施例所示的确定队列的队列长度的示例性流程的流程图；以及
图11是根据本申请的一些实施例所示的用于确定绿灯溢流持续时间和/或红灯溢流持续时间的示例性流程的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，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将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
根据本发明的一些实施例，系统中的某些模块可以指的各种方式。但是，任何数量的不同模块都可以用于以及在客户端和/或服务器上运行。这些模块是说明性的，而不旨在限制本申请的范围。不同的模块可以用于系统以及方法的不同方面。
根据本申请的一些实施例，本申请中使用了流程图用来说明系统执行的操作。应当理解的是，前面或后面的操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将一个或多个其他操作添加到这些流程中，或从这些流程中移除某一步或数步操作。
下面参考附图描述本发明实施例的技术方案。显而易见的是，所描述的实施例并不是穷尽的，也不是限制性的。本领域的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他实施例均属于本申请的范围。
一方面，本发明涉及用于确定交通状况的系统和方法。系统可以确定从下游路口到达上游的车辆队列的通过速度。根据通过速度和交通数据，系统可以进一步确定整个路口溢流时间(IST)。路口溢流时间可用于确定并分析道路的交通状况。
图1是根据本申请一些实施例所示的用于确定交通状况的示例性系统的示意图。例如系统100可以是平台，基于系统100获取的车辆的轨迹数据，用于确定灯循环模式以避免或减少车辆溢流。系统100可以包括服务器110，司机端120，存储器130，网络140以及信息源150。该服务器110可包含处理引擎112。
在一些实施例中，服务器110可以执行多个操作来确定交通灯的灯循环模式。交通灯的灯循环模式是指交通灯被点亮的多个重复周期的周期性规则。交通灯的周期可以包括绿灯持续时间和红灯持续时间。绿灯持续时间可以是一个固定的值，以及红灯持续时间可以是一个固定的值。服务器110可以根据判断灯循环模式来控制交通灯。在一些实施例中，服务器110可以获取多个车辆的轨道数据。服务器110可以根据获取的交通数据判断交通状况。在一些实施例中，服务器110可以是单一服务器或服务器组。服务器组可以是集中式的或分布式的(例如，服务器110可以是分布式的系统)。在一些实施例中，服务器110可以是本地的或远程的。例如，服务器110可通过网络140存取存储在司机端120、信息源150和/或存储器130中的信息和/或数据。再例如，服务器110可以连接至司机端120和/或存储器130，以存取存储的信息和/或数据。在一些实施例中，服务器110可以在云平台上实施。仅作为范例，云端平台可以包括私有云、公用云、混合云、社区云、分布式云、内部云、多层云等或其任意组合。在一些实施例中，服务器110可以在如本申请中图2所示的具有一个或多个组件的计算设备上实施。
在一些实施例中，服务器110可以包括处理引擎112。处理引擎112可以确定灯循环模式以确定交通状况。在一些实施例中，所述处理引擎112可包括一个或者多个处理引擎(例如，单芯片处理引擎或多芯片处理引擎)。仅作为范例，处理引擎112可以包括中央处理单元(CPU)、特定应用集成电路(ASIC)、特定应用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可程序门阵列(FPGA)、可程序逻辑设备(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集计算机(RISC)、微处理器等或其任意组合。
在一些实施例中，司机端120可以将与车辆相关的定位信息传送给服务器110。例如，司机端120可以是一部配备全球定位系统(GPS)芯片组的智能手机，能够确定智能手机的位置。司机端120可随时间确定其位置，并将位置数据(也称为“轨迹数据”)传送至服务器110。因为司机端120的位置可以与车辆的位置相同(或几乎相同)，所以服务器110可以将位置数据视为司机端120的用户的车辆相关的轨道数据。又例如司机端120可以是一个安装在车辆内的配备GPS芯片组的计算设备。司机端120可随时间确定其位置，并将位置数据传送至服务器110。服务器110可以进一步获取响应于定位信息的轨迹数据。例如，轨迹数据可以包括司机端120和/或车辆的多个位置。
在一些实施例中，司机端120可以包括移动设备、平板计算机、便携式计算机、机动车辆的内置设备等或其任意组合。在一些实施例中，移动设备可以包括智能家居设备，可穿戴设备、智能移动设备、虚拟现实设备、增强实境设备等或其任意组合。在一些实施例中，智能家居设备可以包括智能照明设备、智能电器的控制设备、智能监测设备、智能电视、智能视讯摄影机、对讲机等或其任意组合。在一些实施例中，可穿戴设备可包括智能手环、智能鞋袜、智能眼镜、智能头盔、智能手表、智能穿着、智能背包、智能配件等或其任意组合。在一些实施例中，智能移动设备可以包括智能电话、个人数字助理(PDA)、游戏设备、导航设备等或其任意组合。在一些实施例中，机动设备的内置设备可以包括车载计算机，车载电视机等。在一些实施例中，司机端120可以包括具有定位技术以定位该、车辆位置的设备(例如，配备GPS芯片组的设备)。
存储器130可以存储数据和/或指令。在一些实施例中，存储器130可以存储从司机端120获取/获得的数据。在一些实施例中，存储器130可以存储服务器110可以执行或使用来完成本申请中描述的示例性方法的数据和/或指令。在一些实施例中，存储器130可包括大容量存储器、可移动存储器、易失性读写内存、只读存储器(ROM)等或其任意组合。示例性大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性可移动存储器可以包括快闪驱动器、软盘、光盘、记忆卡、压缩碟、磁带等。示例性的易失性读写内存可以包括随机存取内存(RAM)。示例性的RAM可包括动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM(DDR SDRAM)、静态RAM(SRAM)、闸流体RAM(T-RAM)和零电容RAM(tZ-RAM)等。示例性ROM可包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(PEROM)、带电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM或数字通用磁盘ROM等。在一些实施例中，存储器130可以在云平台上实施。仅作为范例，云端平台可以包括私有云、公用云、混合云、社区云、分布式云、内部云、多层云等或其任意组合。
在一些实施例中，存储器130可以与网络140连接以与系统100中的一个或多个组件(例如，服务器110、司机端120)通信。系统100中的一个或多个组件可以通过网络140访问存储于存储器130中的数据或指令。在一些实施例中，存储器130可以直接与系统100中的一个或多个组件(例如，服务器110、司机端120)连接或通信。在一些实施例中，存储器130可以是服务器110的一部分。
网络140可以促进信息和/或数据的交换。在一些实施例中，系统100中的一个或多个组件(例如，服务器110、司机端120和存储器130)可以通过网络140向/从系统100中的其他组件发送/接收信息和/或数据。例如服务器110可以从终端经由网络140获取/获得车辆的轨迹数据。在一些实施例中，网络140可以为任意形式的有线或无线网络，或其任意组合。仅作为范例，网络120可以包括缆线网络、有线网络、光纤网络、远程通信网络、内部网络、互联网、局域网络(LAN)、广域网络(WAN)、无线局域网络(WLAN)、城域网(MAN)、公共电话转换网络(PSTN)、蓝牙(BluetoothTM)网络、ZigBeeTM网络、近场通信(NFC)网络、全球移动通信系统(GSM)网络、码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、通用分组无线服务(GPRS)网络、增强数据速率GSM演进(EDGE)网络、宽带码分多址接入(WCDMA)网络、高速下行分组接入(HSDPA)网络、长期演进(LTE)网络、用户数据报协议(UDP)网络、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)网络、短信息服务(SMS)网络、无线应用协议(WAP)网络、超宽带(UWB)网络、红外线等或其任意组合。在一些实施例中，系统100可以包括一个或多个网络接入点。例如，系统100可以包括有线或无线网络接入点，例如基站和/或无线接入点140-1、140-2、…，通过上述接入点，系统100的一个或多个组件可以连接到网络140，以交换数据和/或信息。
信息源150是为系统100提供其他信息的源。信息源150可以为系统100提供服务信息，例如，天气情况、交通信息、法律法规信息、新闻事件等。在一些实施例中，信息源150可以包括提供历史和/或当前交通数据(例如，拥堵周期，交通灯模式)的官方交通数据库。服务器110可以从信息源150获取交通灯的周期长度。交通灯的周期长度是指交通灯的周期持续时间，包括绿灯持续时间、红灯持续时间和/或黄灯持续时间。在本申请中，讨论了红灯持续时间和绿灯持续时间，而没有讨论黄灯持续时间，但本领域普通技术人员应当理解如何在本申请的范围内包括黄灯持续时间不需要过多的实验。在一些实施例中，黄灯持续时间可以被认为是包括在绿灯持续时间内或红灯持续时间内。信息源150可以在一个单独的中央服务器内，也可以在通过通信连接的多个服务器中，还可以在大量的个人设备中实施。当信息源在大量个人设备中实施时，例如，通过向云端服务器上传文字、声音、图像、视频，这些个人设备可以生成内容(例如，统称为“用户生成内容”)。一个信息源可以由多个个人设备以及云服务器生成。
图2是根据本申请的一些实施例所示的示例性计算设备组件的示意图；根据本申请的一些实施例，服务器110，司机端120和/或存储器130可以在计算设备200上实施。特定系统可以利用功能框图来解释包含一个或多个用户界面的硬件平台。这种计算机可以是一个通用目的的计算机，也可以是一个有特定目的的计算机。两种类型的计算机都可以被用于实现本实施例中的特定系统。计算设备200可以用于实施本申请中的执行一个或多个功能的任何组件。例如计算设备200可以实施本申请所述的系统100的任何组件。在图1和图2中，为方便起见，只绘制了一台计算机装置设备。本领域的普通技术人员在编写该应用程序时会理解，与请求服务相关的计算机功能可以在多个类似的平台上以分布式方式实现，以分散处理负荷。
例如，计算设备200，可以包括来源于网络与网络相连接并促进数据通信的通信端口250。计算设备200还可以包括执行程序指令的处理器(例如，处理器220)，处理器以在一个或多个处理器(例如，逻辑电路)的形式存在。例如处理器220可以包括接口电路以及其中的处理电路。接口电路可以用于从总线210接收电信号，其中电信号编码结构数据和/或用于处理电路处理的指令。处理电路可以进行逻辑计算，然后确定结论、结果和/或编码作为电子信号的指令。然后，所述接口电路可以经由总线210从处理电路发送电信号。
示例性的计算设备可以包括一个内部通信总线210、不同形式的程序内存和数据存储器，例如，磁盘270、和只读存储器(ROM)230或随机存取存储器(RAM)240，用于存储由计算设备处理和/或传输的各种各样的数据文件。示例性的计算设备也可以包括存储于ROM230、RAM 240和/或其他形式的非暂时性存储介质中的能够被处理器220执行的程序指令。本申请揭示的方法和/或流程可以作为程序指令来实施。该计算设备还可以包括输入/输出组件260，用来支持计算机和其他组件进行输入/输出。计算设备200也可以通过网络通信接收程序设计和数据。
仅为了说明，图2中仅描述了一个CPU和/或处理器。也可以包括多个CPU和/或处理器；因此，如本申请中描述的由一个CPU和/或处理器执行的操作和/或方法步骤也可以由多个CPU和/或处理器共同或分别执行。例如，在本申请中，如果计算设备200执行步骤A和步骤B，应当理解的是步骤A和步骤B可以由计算设备200的两个不同的CPU和/或处理器共同或分别执行(例如，第一处理器执行步骤A，第二处理器执行步骤B，或者第一处理器和第二处理器共同执行步骤A和B)。
图3是根据本申请的一些实施例所示的示例性移动设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图；根据本发明的一些实施例，司机端120可以在移动设备300上实施。如图3所示，移动设备300可以包括通信模块310、显示器320、图形处理单元(GPU)330、中央处理单元(CPU)340、输入/输出350、内存360、存储器390。CPU 340可以包括与处理器220类似的接口电路以及处理电路。在一些实施例中，任何其他合适的组件，包括但不限于系统总线或控制器(未示出)，亦可包括于移动设备300内。在一些实施例中，移动操作系统370(例如，iOSTM、AndroidTM、Windows PhoneTM)和一个或多个应用程序380可以从存储器390加载到内存360中，以便由CPU 340执行。应用程序380可以包括浏览器或用于将轨迹数据发送到服务器110的任何其他合适的移动应用程序。用户交互信息流可以经由输入/输出设备350获取，并经由网络140提供给处理引擎112和/或系统100的其他组件。
为了实现上述描述的不同的模块、单元以及它们的功能，计算机硬件平台可以被用作一个或多个元素(例如：图1中描述的服务器110的组件)的硬件平台。这类计算机的硬件元素、操作系统和程序语言是常见的，可以假定本领域的普通技术人员对这些技术都熟悉，能够利用本申请描述的技术提供交通灯控制所需要的信息。带有用户界面的计算机可以用作个人计算机(PC)或其他类型的工作站或终端设备。经过正确编程后，可以将带有用户界面的计算机用作服务器。可以认为本领域的普通技术人员对这样的结构、程序以及这类计算机设备的一般操作都是熟悉的，因此所有附图也都不需要额外的解释。
图4是根据本申请的一些实施例所示的示例性处理引擎112的模块图。处理引擎112可以包括获取模块410和确定模块420。
获取模块410可以获取路段的路段长度。上游路口和下游路口可以通过路段链接。路段长度可以包括上游路口的长度。
获取模块410可以获取第一交通灯的周期长度和第二交通灯的周期长度。第一交通灯可以位于下游路口。第二交通灯可以位于上游路口。交通灯的周期长度可以包括绿灯周期长度和红灯周期长度。例如，周期长度可以包括50秒的红灯时间和50秒绿灯时间。
获取模块410可以获取与路段相关的交通数据。交通数据可以包括路段的车辆流量以及响应于车辆流量的路段的车辆密度。在一些实施例中，获取模块410可以获取与多个车辆相关联的历史数据。历史数据可以包括与多个车辆相关联的GPS信息以及与多个车辆相关联的时间信息。
确定模块420可以确定对应于路段上的自由流动速度和对应于路段上的反向传播波速度。
确定模块420可以确定在第一时间点处的路段上的队列的第一队列长度以及在第二时间点处的队列的第二队列长度。第一队列长度可以和在图6中所示的初始队列长度l0相同。队列的第二队列长度可以和图6中所示的最大队列长度l max相同。
基于第一交通灯的周期长度、第二交通灯的周期长度、自由流动速度，后向传播波速度以及第一队列长度，确定模块420可以确定第二队列长度的持续时间。具体而言，基于自由流动速度和反向传播波速度，确定模块420可以确定与绿灯周期长度相关的队列的第一增长参数。第一个增长参数可以和图6所示的参数lg相同。基于自由流动速度和反向传播波速度，确定模块420可以确定与红灯周期长度相关的队列的第二增长参数。第二增长参数可以和图6所示的参数lr相同。基于第一增长参数和第二增长参数，确定模块420可以确定队列的第二队列长度。基于第一交通灯的周期长度、第二交通灯的周期长度、自由流动速度、反向传播波速度、以及第一队列长度，确定模块420可以确定第二队列长度的持续时间。
确定模块420可以判断第二队列长度是否超过该路段长度。
基于第一交通灯的周期长度、第二交通灯的周期长度、自由流动速度以及反向传播波速度，确定模块420可以确定队列的参考队列长度。参考队列的长度可以和图7A、7B所示的参数lx相同。
确定模块420可以判断参考队列长度是否大于路段长度。如果确定模块420确定参考队列长度不大于路段长度，则确定模块420可以确定队列的第二队列长度与路段长度之间的第一长度差。确定模块420可以确定队列的第二队列长度与参考队列长度之间的第二长度差。基于第一长度差与第二长度差的比率，确定模块420可以确定绿灯溢流持续时间。基于参考队列长度和路段长度的差值与队列的第二队列长度和参考队列长度的差值的比率，确定模块420可以确定红灯溢流持续时间。
如果确定模块420判断参考队列长度大于路段长度，则确定模块420可以确定绿灯溢流持续时间。
需要注意的是，以上对于处理引擎112的描述，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例范围之内。对于本领域的普通技术人员来讲，在本申请的指导下，本申请所披露的内容可以出现多种变形和改进。凡在本申请的精神和原则之内，所作的变形和修改均应包含在本申请的保护范围之内。在一些实施例中，处理引擎112可以进一步包括一个存储模块(图4中未示出)。该存储模块可以用于存储处理引擎112内的任何组件执行任何流程期间生成的数据。又例如，处理引擎112的每个组件可以与一个存储模块关联。附加地或可选地，处理引擎112的组件可以共享一个共同的存储模块。类似的变形仍在本申请的权利要求保护范围之内。
图5A是根据本申请的一些实施例所示的示例性单向道路网络的示意图。图5A是简化的单向道路网络，包括由路段502链接的上游路口504(即路口A)以及下游路口506(即路口B)。在一些实施例中，车辆在单向道路网络500内转向是禁止的。在一些实施例中，当在一段时间，路段502上的交通状况是拥堵时，队列内的多个车辆可以停在路段502上等待通过下游路口506。如果队列不能在下游路口506的交通灯的一个周期内完全通过，则剩余队列可能形成甚至溢流到上游路口504，这可能导致上游路口504的拥堵。另一方面，拥堵可以从一个路段(或链路)上的队列溢流开始，然后扩展到相邻的路段(或链路)。如果减少或控制队列溢流，则可以阻止拥堵。关于队列溢流的更多描述可以在本申请的其他位置找到(例如，图6、7A-7B、以及8A-8B以及其描述)。
应该注意的是，上述描述仅出于说明性目的，并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来讲，根据本申请公开的技术，可以做出多种变形和改进。例如，单行路网络500可以包括但不限于两个路口，例如三个路口。
图5B示出了路段的交通流量和路段的交通密度之间示例性的关系的示意图。在本申请中使用的路段的“交通流量”(或“车辆流量”)是指车辆通过该路段的固定点的速度。本申请中使用的路段的“交通密度”(或“车辆密度”)是指在一段路段上的车辆计数。路段的交通流量和路段的交通密度都是基于收集到的路段交通数据确定。例如，路段的交通流量和交通密度可以基于移动观察技术确定。交通数据可以包括通过路段固定点的车辆数量或通过路段固定点的车辆速度。交通数据可以通过手动计数技术收集，可以包括分配一个人记录通过的车辆。可选地或附加地，交通数据可以基于自动计数技术收集，可以包括在路段的固定点上安装检测器，以记录通过的车辆。用于交通数据收集的示例性检测器可以包括但不限于气动管，感应线圈，动态称重传感器，雷达检测器，摄像机等或其任意组合。
如图5B所示，一个路段可以出现的几种状态，包括但不限于自由流动状态，饱和状态，以及容量状态。在自由流动的状态下，如图5B所示，由510指向520的第一向量表示，车辆密度足够低(低于图5B中所示的临界密度kc)，即车辆不受彼此阻碍且以自由流动速度v行进，如图5B所示以第一向量的斜率表示。在一些实施例中，自由流动速度v可以与法律规定的路段速度限制有关。在饱和状态下，交通密度处于最大以及设置在拥堵密度kj处，如图5所示。车辆不再行进且排队等候。在容量状态下，由520指向530的第二个向量表示，如图5B所示，交通密度在kc和kj之间。因此，车辆可以相互阻碍，并相应地降低车速。第二向量的斜率可以与反向传播波速度w有关。反向传播波速度w可根据如下公式(1)确定：
Figure BDA0001755534230000181
qc和ρc分别表示容量状态的交通流量以及交通密度；以及qj和ρj分别表示饱和状态的交通流量以及交通密度
图6根据本发明的一些实施例所示的路段上的示例性队列长度轨迹的示意图。图6示出队列长度轨迹(即，路段中最后排队的车辆的位置)如何在时空图上移动的示例。在一些实施例中，队列长度轨迹是指路段上最后排队车辆的路径。时空图的横轴可以代表时间，纵轴可以代表最后排队的车辆在一时间点的位置。交通灯可以在下游路口(这里也称为“第一交通灯”)，以及交通灯可以在上游路口(这里也称为“第二交通灯”)。下游路口(例如，图5A示出的下游路口506)以及上游路口(例如，图5A示出的上游路口504)可以由路段(例如，图5A示出的路段502)链接。L表示路段长度，是从上游路口到下游路口的距离。z表示上游路口的长度。两组平行辅助线，例如辅助线601、603、605以及辅助线602、604、606被绘出可以用来帮助队列长度的确定。包括辅助线601、603以及605的一组可以从上游交通信号的相位切换时间开始，并以自由流动速度v向右下移动。包括辅助线602、604以及606的另一组可以从下游信号的相位切换时间开始，并以反向传播速度w向右上方移动。队列长度轨迹可以由多个粗黑线表示，队列长度轨迹由阶段(1)、阶段(2)、…、等等多个阶段组成。
如果车辆从上游加入队列(例如，如图6所示的阶段(4))，队列长度轨迹可以增加，如果没有来自上游的车辆，队列长度轨迹可以保持不变(例如，图6示出的阶段(5))。减少的线条(例如，在图6中的阶段(6)中显示的虚线)可以表示在通过期间，队列的最后一个车辆的位置。在一些实施例中，当t＝t0的初始条件时，可以假设有n0辆车的队列在道路上积累。初始队列长度可以通过l0＝n0×ρj.给出。由于l0的初始值相对较大，初始队列可能在第一循环内无法通过，但可以在第二循环中通过。在这种情况下，l0可以满足以下不等式(2)：
lr+lg＜l0+lg≤2(lr+lg) (2)
lg表示与绿灯持续时间相关的队列的第一增长参数，以及lr表示与红灯持续时间相关的队列的第二增长参数。第一增长参数可以对应于一个绿灯周期内队列长度的增长，以及第二增长参数可以对应于一个红灯周期内队列长度的增长。如图6所示，第一增长参数可以基于辅助线603,604以及横轴形成的三角形确定，且横轴包括绿灯周期长度。第二增长参数可以基于辅助线605,606以及横轴形成的三角形确定，并且横轴包括红灯周期长度。辅助线603或605的斜率可以是自由流动速度v，以及辅助线604或606的斜率可以是反向传播波速度w。在一些实施例中，lg可以根据如下方程(3)给出：
Figure BDA0001755534230000201
g0表示绿灯持续时间，以及lr可以根据如下方程(4)给出：
Figure BDA0001755534230000202
c指的是一个交通灯的周期，包括一个绿灯持续时间和一个红灯持续时间。
队列长度轨迹可以最终收敛到图6中的阶段(7)到阶段(10)组合所示的循环模式。这种情况下的最大队列长度lmax可以根据如下公式(5)给出：
lmax＝l0+2lg (5)
在这种情况下，Tmax表示最大队列长度lmax的持续时间。方程(6)可以基于三角形的相似性确定，如下所示：
Figure BDA0001755534230000203
然后，Tmax的值可以根据方程7确定，如下所示：
Figure BDA0001755534230000204
在一些实施例中，给出l0的不同初始值，处理引擎112可以确定lmax和Tmax的通式，如下所示：
Figure BDA0001755534230000205
Figure BDA0001755534230000206
函数ceil(x)中的x四舍五入到接近正无穷大的整数，函数floor(x)中的x四舍五入到接近负无穷大的整数，以及函数mod(x,y)是指x除以y的值。
图7A是根据本申请的一些实施例所示的路段溢流的示例性队列长度轨迹的示意图。图7A是时空图。如图7A所示，L表示路段长度，即从上游路口到下游路口的距离。z表示上游路口的长度。第一交通灯位于下游路口。第二交通灯位于上游路口。
路段上的实际队列长度轨迹是图7A中由多个阶段组成的粗黑线，在图7A中，参考轨迹701(即，图7A中所示的初始轨迹))在第一种情况下也是为了比较。在时间t＝ts时，队列长度轨迹到达上游路口的停止线，队列溢流到上游以及完全堵塞上游路口。等于该路段长度(即，L)的实际的最大队列长度(即，lmax)被保持，直到交通灯变成红色，来自下游路口的反向传播波到达上游路口。在图7A中，队列长度轨迹是由多个粗黑线表示，多个粗黑线由多个阶段组成。初始轨迹可以由701表示。包含溢流的部分时空图可以由702表示。关于部分时空的示意图702的放大的时空示意图在图7B中示出。
整个路口溢流时间(IST)是指队列长度轨迹拥堵上游路口的持续时间。在一些实施例中，整个路口溢流时间(IST)可以分为两个独立的部分，即反向路口溢流时间(BIST)和垂直路口溢流时间(PIST)。在本申请中，BIST也可以被称为绿灯溢流持续时间。在本申请中，PIST也可以被称为红灯溢流持续时间。应该理解的是，一旦溢流在路段上发生，一方面，溢流可以沿着路段反向扩散，这意味着来自上游的车辆不能在绿灯持续时间结束时进入道路。因此，队列长度轨迹阻碍上游车辆进入路段，反向路口溢流时间(BIST)可能出现在这种情况下。另一方面，溢流可以垂直传播到道路上，这意味着来自十字路口的车辆在其绿灯持续时间(也就是所描述道路的红灯持续时间)开始时不能通过路口。因此队列长度轨迹就会阻碍十字路口的车辆，垂直路口溢流时间(PIST)可以在这种情况下产生。时空图的溢流部分可以用虚线框702表示。在一些实施例中，整个路口溢流时间可以描述为：
IST＝BIST+PIST (10)
图7B示出了图7A中的框702(即溢流部分)的放大图。如图7B所示，框ACDE可以是平行四边形。因此，IST(在图7B中用AC长度表示)可以等于Tmax(在图7B中可以用DE的长度表示，如方程11的计算)
Figure BDA0001755534230000221
在这种情况下，AB的长度表示BIST，BC的长度表示PIST。根据三角形EAB，XCB以及XDE的相似性，BIST以及PIST可以分别按照以下方程(12)和方程(13)确定：
Figure BDA0001755534230000222
Figure BDA0001755534230000223
X是上游路口的最近的交叉点，同时在上游红色波和下游绿色波中。X的值以及Tmax在方程式(8)以及(9)中给出，以及可根据如下方程(14)判断X的位置：
Figure BDA0001755534230000224
在一些实施例中，BIST可以等于零，IST可以等于PIST。例如，如图7B所示的虚线圆圈703。PIST可以等于B'C'的长度。
尽管如此，图7A和图7B所示的情况并不是唯一的情况。在一些实施例中，交叉点X超出路段长度，如图8A和图8B所示。图8A是根据本申请的一些实施例所示的道路溢流的示例性队列长度的示意图，图8B是图8A中的溢流部分802的放大图。
绿灯时间，当通过的波开始从下游路口到达上游停止线时，可能出现图8A和图8B所示的情况。第二种情况下，在同一绿灯持续时间内队列可以停在上游路口，到达上游路口的队列也是可以通过的。因此，不会出现PIST，并且垂直道路不受影响。对于图8A，BIST以及PIST的表达式可以直接从方程(15)和(16)推导出来，如下所示：
BIST＝Tmax (15)
PIST＝0 (16)
应该注意的是方程(15)和方程(16)仍然适用于图8A和图8B所示的情况。如图4以及图5所示，一旦发生溢流，一些车辆在绿灯时间内不能从上游路口进入路段。来自上游路口的流入率可能由于溢流而减少，使下一个周期的队列长度小于其初始值。差值Δl被描述为：
Figure BDA0001755534230000231
之后，队列通过并重新形成类似于图7A和图7B中的循环。很容易发现队列长度轨迹可以收敛到一个新的循环模式，该新的循环模式的最大值恰好是路段长度。而且，尽管每个周期队列都到达上游停止线，它们不会阻碍任何来自上游的流入车辆。在第一种情况下(如图7A所示)，队列长度可以等于绿灯持续时间结束时的最大值(即，路段L的长度)。在第二种情况下(如图7B所示)，队列可以在其长度达到最大值(即，路段长度L)之后立即通过。因此，在任何进一步的周期内都没有BIST。
PIST的长期影响可以是重大的。根据图7A，只要排队的车辆在绿灯时间结束时占据上游路口，就可以产生PIST。以及PIST的值可以是由一个周期内的相对时间确定，当下游路口的反向传播波到达上游路口时，在每个内周期内PIST的值是不变的。因此，在图8B中B'C'的长度等于BC的长度。一旦PIST发生，只要需求足够，驾驶员就不停地涌入，它就可以在每一个未来的周期内持续保持恒定的值。比较第一种情况和第二种情况，当通过波从下游路口到达上游停止线时，一个周期内的相对时间是路段的重要特征，用来判断PIST是否将要产生和保持。一个二进制变量，表示为θi，可以描述为，在路段(i)上的下游通过波在其绿灯或红灯持续时间期间是否到达上游停止线，可以根据公式(18)判断如下：
Figure BDA0001755534230000241
条件1是如果在第(i)路段的下游通过波在绿灯期间到达上游停止线，并且条件2是如果在第(i)段的下游通过波在红灯期间到达上游停止线。
图9是根据本申请的一些实施例所示的确定交通条件的示例性流程的流程图。流程900可以由系统100执行。例如，流程900可作为存储于存储器130中的一组指令(例如，应用程序)。处理引擎112可以执行该一组指令，当执行指令时，它可以用于执行流程900。下述流程的操作仅是示例性的。在一些实施例中，流程900在实现时可以添加一个或多个未描述的额外操作，和/或删减一个或多个此处所描述的操作。此外，并不对图9中所示的和下文描述的流程中操作的顺序加以限制。
在910，处理器(例如，处理引擎112的获取模块410)可以获取路段长度。在一些实施例中，处理器可以通过信息源150获取路段长度。上游路口和下游路口可以通过路段链接。路段长度可以是从上游路口到下游路口的距离。
在920，处理器(例如，处理引擎112的获取模块410)可以获取第一交通灯的周期长度和第二交通灯的周期长度。在一些实施例中，处理器可以通过信息源150获取交通灯的周期长度。第一交通灯可以位于下游路口。第二交通灯可以位于上游路口。交通灯的周期长度是指交通灯的周期性持续时间，包括绿灯持续时间，红灯持续时间和/或黄灯持续时间。在本申请中，讨论了红灯持续时间和绿灯持续时间，而没有讨论黄灯持续时间，但本领域的普通技术人员将理解，以本申请的视角如何包括黄灯持续时间不需要过多的实验。在一些实施例中，黄灯持续时间可以被认为是包括在绿灯持续时间或红灯持续时间内。
在930，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定对应于路段上的自由流动速度和对应于路段上的反向传播波速度。在一些实施例中，处理器可以根据交通数据确定自由流动速度和反向传播波速度。
处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以通过信息源150获取与该路段相关的交通数据。在一些实施例中，与路段相关的交通数据可以包括交通流量以及路段的交通密度。基于交通流量和交通密度，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定对应于路段上的自由流动速度和对应于路段上的反向传播波速度。
例如，基于与路段相关的交通数据，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定响应于所述路段的第一状态的第一向量，其中第一状态是路段的车辆流量正比于与响应于车辆流量的路段的车辆密度。基于第一向量，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定所述自由流动速度。例如，如图5B所示，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以通过信息源150获取与该路段相关的交通数据(交通流量以及交通密度)。处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定与道路的自由流动状态相关的第一向量(如图5B所示的从510指向520的第一向量表示)以及基于与道路的自由流动状态相关的第一向量的斜率，判断自由流动速度。
处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)还可以确定响应于路段的第二状态的第二向量，其中第二状态是路段的车辆流量反比于响应于车辆流量的路段的所述车辆密度。基于所述第二向量，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定所述反向传播波速度。例如，图5B所示的处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以通过信息源150，获取与路段相关的交通数据(交通流量和交通密度)。处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定响应于道路状态的第二向量(如图5B所示的从520指向530的第二向量表示的)以及基于响应于道路状态的第二向量确定反向传播波速度。
在940，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定第一时间点处的路段上的队列的第一队列长度和第二时间点处的队列的第二队列长度。第一队列长度可以是初始队列长度l0，如图6所示。例如，在时间t＝t0(例如，第一时间点)的初始条件可以假设为具有n0辆车(即，车辆的数目等于n0)的队列在道路上累积。基于l0＝n0×ρj，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定初始队列长度l0(例如，第一队列长度)。
队列的第二队列长度可以是队列长度的最大值lmax，如图6所示。处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以根据方程(8)确定队列的第二队列长度。有关队列的第二队列长度的详细说明可以在本申请的其他位置找到(例如，图10及其说明)。
在950中，基于第一交通灯的周期长度、第二交通灯的周期长度、自由流动速度、反向传播波速度、以及第一队列长度，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定第二队列长度的持续时间。第二队列长度的持续时间可以是第二队列长度(例如，最大队列长度)持续的持续时间。例如，如图6所示，第二队列长度的持续时间可以是阶段(5)或阶段(10)的持续时间。
基于方程(9)，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定第二队列长度的持续时间。在一些实施例中，第二队列长度的持续时间可以仅包括绿灯溢流持续时间。在一些实施例中，第二队列长度的持续时间可以仅包括红灯溢流持续时间。在一些实施例中，第二队列长度的持续时间可以包括绿灯溢流持续时间和红灯溢流持续时间。有关确定第二队列长度的持续时间的详细描述可以在本申请的其他位置找到(例如，图11以及其描述)。
在960中，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以判断第二队列长度是否超过路段长度。如果处理器判断第二队列长度超过了路段长度，处理器可以确定路段上有溢流，即路段上可能有拥堵。
在970，基于第二队列长度超过路段长度的判断结果(这可能意味着在路段上可能会发生拥堵)，处理器可以使显示器显示与第二队列长度的持续时间相关的交通状况。例如，如果处理器判断第二长度超过了路段长度，处理器可以使显示器显示第二队列长度的持续时间，并且显示与该路段相关的警告(例如，路段存在溢流)。处理器可以将第二队列长度的持续时间和警告信息发送到乘客端和/或司机端。
乘客端和/或司机端可以显示与该路段相关的交通状态，以及在地图上显示该路段是否有溢流。在一些实施例中，乘客端和/或司机端可以在地图上分别显示与多个路段相关的交通状态以及分别显示多个路段是否有溢流。在一些实施例中，基于与多个路段相关的交通状态，乘客端和/或司机端可以为乘客端的乘客和/或司机端的司机规划一条合理的路线以避免拥堵。例如，在规划路线中可以避开拥堵的路段。
应当注意，以上关于流程900的描述仅出于说明性目的，并不意欲限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来讲，可在不背离本申请原则的情况下对上述方法和系统之应用形式及细节做出各种变形和修改。然而，这些变形和修改亦落于本申请的范围内。在一些实施例中，可添加或省略一项或多项操作。如步骤901以及902可以合并为一个步骤。
图10是根据本申请的一些实施例所示的确定队列的第二队列长度的示例性流程的流程图；流程1000可以由系统100执行。例如，流程1000可实施为存储于存储器130中的一组指令(例如，应用程序)。处理引擎112可以执行该一组指令，以及当执行指令时，它可以用于执行流程1000。下述流程的操作仅是示例性的。在一些实施例中，流程1000在实现时可以添加一个或多个未描述的额外操作，和/或删减一个或多个此处所描述的操作。此外，并不对图10中所示的和下文描述的流程的操作顺序加以限制。在一些实施例中，在上述流程900的操作940中确定队列的第二队列长度可以根据流程1000确定。
在1010中，基于自由流动速度和反向传播波速度，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定与绿灯周期长度相关的队列的第一增长参数。第一增长参数可以对应于一个绿灯周期内的队列长度的增长。如图6所示，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以基于由辅助线603,604形成的三角形确定第一增长参数，并且横轴包括绿灯周期长度。辅助线603的斜率可以是自由流动速度v，以及辅助线604的斜率可以是反向传播波速w。确定流动速度和反向传播波速度的详细描述可以在本申请中其他位置找到(例如，图5及其描述)。处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)也可以根据上述方程(3)来确定第一增长参数。
在1020中，基于自由流动速度和反向传播波速度，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定与红灯周期长度相关的队列的第二增长参数。第二增长参数可以对应于在一个红灯周期内的队列长度的增长。如图6所示，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以基于由辅助线605,606形成的三角形确定第二增长参数，并且横轴包括红灯周期长度。辅助线605的斜率可以是自由流动速度v，以及辅助线606的斜率可以是反向传播波速w。确定流动速度以及反向传播波速度的详细描述可以在本申请中其他位置找到(例如，图5及其描述)。处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)也可以基于上述方程(4)来确定第二增长参数。
在1030，基于第一增长参数和第二增长参数，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定队列的第二队列长度。在一些实施例中，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以根据方程(9)确定队列的第二队列长度。
需要注意的是，以上对于确定队列的第二队列长度的描述，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例范围之内。对于本领域的普通技术人员来讲，模块可以以各种方式进行组合，或者与其他模块作为子系统进行连接。在本发明的指导下可以进行各种变形和修改。这些变形和修改仍在本申请描述的范围之内。
图11是根据本申请的一些实施例所示的用于确定绿灯溢流时间和/或红灯溢流时间的示例性流程的流程图。流程1100可以由系统100执行。例如，流程1100可以作为存储于存储器130中的一组指令(例如，应用程序)。处理引擎112可以执行该一组指令，以及当执行指令时，它可以用于执行流程1100。下述流程的操作仅是示例性的。在一些实施例中，流程1100在实现时可以添加一个或多个未描述的额外操作，和/或删减一个或多个此处所描述的操作。此外，并不对图11中所示的和下文描述的流程的操作的顺序加以限制。在一些实施例中，流程900的操作950可以根据流程1100来执行。
在1110，基于第一交通灯的周期长度、第二交通灯的周期长度、自由流动速度、以及反向传播波速度，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定队列的参考队列长度。参考队列长度可以是交叉点X在时空图中的位置，如图7A、图7B、图8A和以图8B所示。处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以基于上述方程(14)确定参考队列长度。交叉点X在时空图(lx)中的位置的详细描述可以在本申请的其他位置找到(例如，图7A，图7B，图8A，图8B及其描述)。
在1120，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以判断参考队列的长度是否大于路段长度。如果处理器确定参考队列长度大于该路段长度，则第二队列长度的持续时间可以仅包括绿灯溢流以及流程1100可以前进至1170。如果处理器判断参考队列长度等于或小于路段长度，则第二队列长度的持续时间可以包括绿灯溢流和/或红灯溢流以及流程1100可以前进至1130。
在1130，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定队列的第二队列长度与路段长度之间的第一长度差。处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以基于(lmax-L)确定第一长度差。
在1140，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定队列的第二队列长度与参考队列长度之间的第二长度差。处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以基于(lmax-lX)确定第二长度差。
在1150，基于第一长度差与第二长度差的比率，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定绿灯溢流持续时间。处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以根据上述方程(13)确定绿灯溢流持续时间。在这种情况下，图9中确定交通状况的方法可以包括通过显示器显示与绿灯溢流持续时间相关的第二指示符的视觉表征。
在1160中，基于参考队列长度和路段长度的差值与队列的第二队列长度和参考队列长度的差值的比率，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定红灯溢流持续时间。处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以根据上述方程(14)确定绿灯溢流持续时间。在这种情况下，图9中确定交通状况的方法可以包括通过显示器显示与红灯溢流持续时间相关的第三指示符的视觉表征。
在一些实施例中，处理器还可以确定将绿灯溢流持续时间以及红灯溢流持续时间的和作为第二队列长度的持续时间。
在1170，基于参考队列长度超过路段长度的判断结果，处理器(例如，处理引擎112的确定模块420)可以确定绿灯溢流持续时间作为第二队列长度的持续时间。
在一些实施例中，图9中确定交通状况的方法可以包括通过显示器显示与绿灯溢流持续时间相关的第四指示符的视觉表征。
应当注意的是，以上描述的用于确定绿灯溢流持续时间和/或红灯溢流持续时间的流程是为了说明的目的，并且不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来将，模块可以以各种方式进行组合，或者与其他模块作为子系统进行连接。在本发明的指导下可以进行各种变形和修改。这些变形和修改仍在本申请描述的范围之内。
为了实施本申请描述的各种模块、单元及其功能，计算机硬件平台可用作本文中描述之一个或多个组件的硬件平台。具有用户接口组件的计算机可用于实施个人计算机(PC)或任何其他类型的工作站或端设备。若程控得当，计算机亦可用作服务器
上文已对基本概念做了描述，显然，对于阅读此申请后的本领域的普通技术人员来说，上述发明披露仅作为示例，并不构成对本申请的限制。虽然此处并未明确说明，但本领域的普通技术人员可以进行各种变更、改良和修改。该类变更、改良和修改在本申请中被建议，所以该类变更、改良和修改仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。同时，本申请使用了特定术语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特性。因此，应当强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定系指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特性可以进行适当的组合。
此外，本领域的普通技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的制程、机器、产品或物质的组合，或对其任何新的和有用的改良。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括韧体、常驻软件、微代码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“单元”、“模块”或“系统”。此外，本申请的各方面可以呈现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品具有计算机可读程序编码。
计算机可读讯号介质可以包括一个含有计算机程序编码的传播数据讯号，例如在基带上或作为载波的一部分。此类传播讯号可以有多种形式，包括电磁形式、光形式等或任何合适的组合形式。计算机可读讯号介质可以为除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、设备或设备以实现通信、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读讯号介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、缆线、光纤电缆、RF、或类似介质、或任何上述介质的合适组合。
本申请各方面操作所需的计算机程序码可以用一种或多种程序语言的任意组合编写，包括面向对象程序设计，如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB。NET，Python或类似的常规程序编程语言，如"C"编程语言、Visual Basic、Fortran2003、Perl、COBOL 2002、PHP、BAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy或其它编程语言。程序代码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机上运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算器可以通过任何网络形式与用户计算器连接，例如，局域网络(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算器(例如通过因特网)，或在云端计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。
此外，处理元素或者序列的列举顺序、数字、字母或者其他名称的使用不是用于限制要求的流程和方法的。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解，此类细节仅起说明的目的，附加的申请专利范围并不仅限于披露的实施例，相反，申请专利范围旨在覆盖所有符合本申请实施例精神和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上描述的系统组件可以通过安装于硬件设备中实施，但也可以只通过软件的解决方案实施，例如在现有的服务器或行动车辆上安装所描述的系统。
同理，应当注意的是，为了简化本申请揭示的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。然而，此揭示方法并不意味着本申请所需的特征比申请专利范围中涉及的特征多。相反，要求保护的特征在于比任何单个先前公开的实施例的所有特征更少。

Claims (20)

1.一种在计算设备上实施以确定交通状况的方法，所述计算设备包括存储器以及一个或多个处理器，所述方法包括：
通过所述一个或多个处理器获取路段的路段长度，由所述路段链接的上游路口以及下游路口;
通过所述一个或多个处理器获取第一交通灯的周期长度和第二交通灯的周期长度，所述第一交通灯位于所述下游路口，所述第二交通灯位于所述上游路口;
通过所述一个或多个处理器确定响应于所述路段上的自由流动速度以及响应于所述路段上的反向传播波速度;
通过所述一个或多个处理器确定第一时间点处的所述路段上的队列的第一队列长度和第二时间点处的所述队列的第二队列长度;
第一时间点为对应初始队列长度的时间；
第二时间点为对应最大队列长度的时间；基于所述第一交通灯的所述周期长度、所述第二交通灯的所述周期长度、所述自由流动速度、所述反向传播波速度、以及所述第一队列长度，通过所述一个或多个处理器确定所述第二队列长度的持续时间；
所述第二队列长度的所述持续时间包括绿灯溢流持续时间;
确定所述第二队列长度的所述持续时间包括：通过所述一个或多个处理器确定所述队列的参考队列长度;
通过所述一个或多个处理器确定所述队列的所述第二队列长度与所述路段长度之间的第一长度差;通过所述一个或多个处理器确定所述队列的所述第二队列长度与所述参考队列长度之间的第二长度差;以及基于所述第一长度差与所述第二长度差的比率，通过所述一个或多个处理器确定所述绿灯溢流持续时间;
通过所述一个或多个处理器判断所述第二队列长度是否超过所述路段长度;以及
基于所述第二队列长度超过所述路段长度的判断结果，通过显示器显示与所述第二队列长度的所述持续时间相关的交通状况的视觉表征。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
交通灯的周期长度包括绿灯周期长度和红灯周期长度;以及
确定第二时间点处的所述队列的所述第二队列长度进一步包括：
基于所述自由流动速度和所述反向传播波速度，通过所述一个或多个处理器确定与所述绿灯周期长度相关的所述队列的第一增长参数;
基于所述自由流动速度和所述反向传播波速度，通过所述一个或多个处理器确定与所述红灯周期长度相关的所述队列的第二增长参数;以及
基于所述第一增长参数和所述第二增长参数，通过一个或多个处理器确定所述队列的所述第二队列长度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括通过显示器显示与所述绿灯溢流持续时间相关的第二指示符的视觉表征。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第二队列长度的所述持续时间还包括红灯溢流持续时间;以及
确定所述第二队列长度的所述持续时间包括：
基于所述参考队列长度和所述路段长度的差值与所述队列的所述第二队列长度和所述参考队列长度的差值的比率，通过所述一个或多个处理器确定所述红灯溢流持续时间;以及
所述方法进一步包括显示与所述红灯溢流持续时间相关的第三指示符。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定所述第二队列长度的所述持续时间包括：
通过所述一个或多个处理器确定，将所述绿灯溢流持续时间和所述红灯溢流持续时间之和作为所述第二队列长度的所述持续时间。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
通过所述一个或多个处理器判断所述参考队列长度是否超过所述路段长度;
基于所述参考队列长度超过所述路段长度的判断结果，通过所述一个或多个处理器确定所述绿灯溢流持续时间作为所述第二队列长度的所述持续时间;以及
通过显示器显示与所述绿灯溢流持续时间相关的第四指示符的视觉表征。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，确定响应于所述路段的所述自由流动速度包括：
通过所述一个或多个处理器获取与所述路段相关的交通数据，与所述路段相关的所述交通数据包括所述路段的车辆流量以及所述路段的响应于所述车辆流量的车辆密度;
基于与所述路段相关的所述交通数据，通过所述一个或多个处理器确定响应于所述路段的第一状态的第一向量，其中所述第一状态是所述路段的所述车辆流量正比于所述路段的响应于所述车辆流量的所述车辆密度;以及
基于所述第一向量，通过所述一个或多个处理器确定所述自由流动速度。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，确定响应于所述路段的所述反向传播波速度包括：
通过所述一个或多个处理器获取与所述路段相关的交通数据，与所述路段相关的所述交通数据包括所述路段的车辆流量和所述路段的响应于所述车辆流量的车辆密度;
基于与所述路段相关的所述交通数据，通过所述一个或多个处理器确定响应于所述路段的第二状态的第二向量，其中所述第二状态是所述路段的所述车辆流量反比于与所述路段的响应于所述车辆流量的所述车辆密度;以及
基于所述第二向量，通过所述一个或多个处理器确定所述反向传播波速度。
9.用于确定交通状况的系统，包括：
至少一个非暂时性存储介质，所述至少一个非暂时性存储介质包括一组指令的;以及
与所述至少一个非暂时性存储介质通信的一个或多个处理器，其中，当执行所述一组指令时，所述一个或多个处理器用于：
获取路段的路段长度，由所述路段链接的上游路口以及下游路口;
获取第一交通灯的周期长度和第二交通灯的周期长度，所述第一交通灯位于所述下游路口，所述第二交通灯位于所述上游路口;
确定响应于所述路段上的自由流动速度以及响应于所述路段上的反向传播波速度;
确定第一时间点处的所述路段上的队列的第一队列长度和第二时间点处的所述队列的第二队列长度;
第一时间点为对应初始队列长度的时间；
第二时间点为对应最大队列长度的时间；基于所述第一交通灯的所述周期长度、所述第二交通灯的所述周期长度、所述自由流动速度、所述反向传播波速度、以及所述第一队列长度，确定所述第二队列长度的持续时间；
所述第二队列长度的所述持续时间包括绿灯溢流持续时间;
确定所述第二队列长度的所述持续时间进一步包括：
通过所述一个或多个处理器确定所述队列的参考队列长度;
通过所述一个或多个处理器确定所述队列的所述第二队列长度与所述路段长度之间的第一长度差;
通过所述一个或多个处理器确定所述队列的所述第二队列长度与所述参考队列长度之间的第二长度差;以及
基于所述第一长度差与所述第二长度差的比率，通过所述一个或多个处理器确定所述绿灯溢流持续时间;
判断所述第二队列长度是否超过所述路段长度;以及
基于所述第二队列长度超过所述路段长度的判断结果，通过显示器显示与所述第二队列长度的所述持续时间相关的交通状况的视觉表征。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
交通灯的周期长度包括绿灯周期长度和红灯周期长度;以及
确定第二时间点处的所述队列的所述第二队列长度，所述一个或多个处理器进一步用于：
基于所述自由流动速度和所述反向传播波速度，确定与所述绿灯周期长度相关的所述队列的第一增长参数;
基于所述自由流动速度和所述反向传播波速度，确定与所述红灯周期长度相关的所述队列的第二增长参数;以及
基于所述第一增长参数和所述第二增长参数，确定所述队列的所述第二队列长度。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
显示与所述绿灯溢流持续时间相关的第二指示符的视觉表征。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
所述第二队列长度的所述持续时间还包括红灯溢流持续时间;以及
确定所述第二队列长度的所述持续时间，所述一个或多个处理器进一步用于：
基于所述参考队列长度和所述路段长度的差值与所述队列的所述第二队列长度和所述参考队列长度的差值的比率，确定所述红灯溢流持续时间;以及
显示与所述红灯溢流持续时间相关的第三指示符。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，确定所述第二队列长度的所述持续时间，所述一个或多个处理器用于：
确定将所述绿灯溢流持续时间和所述红灯溢流持续时间之和作为所述第二队列长度的所述持续时间。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述一个或多个处理器进一步用于：
判断所述参考队列长度是否超过所述路段长度;
基于所述参考队列长度超过所述路段长度的判断结果，确定所述绿灯溢流持续时间作为所述第二队列长度的所述持续时间;以及
使显示器显示与所述绿灯溢流持续时间相关的第四指示符的视觉表征。
15.根据权利要求9-14中任一项所述的系统，其中，确定响应于所述路段的所述自由流动速度，所述一个或多个处理器进一步用于：
获取与所述路段相关的交通数据，与所述路段相关的所述交通数据包括所述路段的车辆流量以及所述路段的响应于所述车辆流量的车辆密度;
基于与所述路段相关的所述交通数据，确定响应于所述路段的第一状态的第一向量，其中所述第一状态是所述路段的所述车辆流量正比于与所述路段的响应于所述车辆流量的所述车辆密度;以及
基于所述第一向量，确定所述自由流动速度。
16.根据权利要求9至14中任一项所述的系统，其特征在于，确定响应于所述路段的所述反向传播波速度，所述一个或多个处理器进一步用于：
获取与所述路段相关的交通数据，与所述路段相关的所述交通数据包括所述路段的车辆流量和所述路段的响应于所述车辆流量的车辆密度;
基于与所述路段相关的所述交通数据，确定响应于所述路段的第二状态的第二向量，其中所述第二状态是所述路段的所述车辆流量反比于与响应于所述车辆流量的所述路段的所述车辆密度;以及
基于所述第二向量，确定所述反向传播波速度。
17.一种包括计算机程序产品的非暂时性计算机可读介质，所述计算机程序产品包括一些指令，所述指令使计算装置：
获取路段的路段长度，由所述路段链接的上游路口以及下游路口;
获取第一交通灯的周期长度和第二交通灯的周期长度，所述第一交通灯位于所述下游路口，所述第二交通灯位于所述上游路口;
确定响应于所述路段上的自由流动速度以及响应于所述路段上的反向传播波速度;
确定第一时间点处的所述路段上的队列的第一队列长度和第二时间点处的所述队列的第二队列长度;
第一时间点为对应初始队列长度的时间；
第二时间点为对应最大队列长度的时间；
基于所述第一交通灯的所述周期长度、所述第二交通灯的所述周期长度、所述自由流动速度、所述反向传播波速度、以及所述第一队列长度，确定所述第二队列长度的持续时间；
所述第二队列长度的所述持续时间包括绿灯溢流持续时间;
确定所述第二队列长度的所述持续时间包括：
通过一个或多个处理器确定所述队列的参考队列长度;
通过所述一个或多个处理器确定所述队列的所述第二队列长度与所述路段长度之间的第一长度差;
通过所述一个或多个处理器确定所述队列的所述第二队列长度与所述参考队列长度之间的第二长度差;以及
基于所述第一长度差与所述第二长度差的比率，通过所述一个或多个处理器确定所述绿灯溢流持续时间;
判断所述第二队列长度是否超过所述路段长度;以及
基于所述第二队列长度超过所述路段长度的判断结果，显示与所述第二队列长度的所述持续时间相关的交通状况的视觉表征。
18.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，
交通灯的周期长度包括绿灯周期长度和红灯周期长度;以及
确定第二时间点处的所述队列的所述第二队列长度包括：
基于所述自由流动速度和所述反向传播波速度，确定与所述绿灯周期长度相关的所述队列的第一增长参数;
基于所述自由流动速度和所述反向传播波速度，确定与所述红灯周期长度相关的所述队列的第二增长参数;以及
基于所述第一增长参数和所述第二增长参数，确定所述队列的所述第二队列长度。
19.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，
显示与所述绿灯溢流持续时间相关的第二指示符的视觉表征。
20.根据权利要求17中所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，
所述第二队列长度的所述持续时间还包括红灯溢流持续时间;以及
确定所述第二队列长度的所述持续时间包括：
基于所述参考队列长度和所述路段长度的差值与所述队列的所述第二队列长度和所述参考队列长度的差值的比率，确定所述红灯溢流持续时间;以及
显示与所述红灯溢流持续时间相关的第三指示符。
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