CN111199652A - 道路交通信号控制方法、装置、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

道路交通信号控制方法、装置、系统、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN111199652A CN201811372332.7A CN201811372332A CN111199652A CN 111199652 A CN111199652 A CN 111199652A CN 201811372332 A CN201811372332 A CN 201811372332A CN 111199652 A CN111199652 A CN 111199652A
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Abstract

本申请的实施例公开一种道路交通信号控制方法、装置、系统、电子设备及计算机可读存储介质，涉及智能交通技术，能够提升交通信号控制精度。所述道路交通信号控制方法包括：从视频车检器输出的交叉口道路视频流数据中获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；根据所述交通参数计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；根据当前周期内各相位的综合权重计算下一周期各相位的绿灯时长。本申请适用于交通信号控制。

Description

道路交通信号控制方法、装置、系统、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及智能交通技术，尤其涉及一种道路交通信号控制方法、装置、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
城市交叉口道路是城市道路交通管理与控制的主要对象，城市交叉口道路交通信号的控制对于交通流的分配以及优化道路交通具有重要作用，其中，红绿灯是城市交通系统中交通信号控制的重要组成部分，在确保交通安全，规范车辆行为方面都起到了不可替代的作用。
目前，交通信号控制主要采用单点自适应交通信号控制方法，其控制参数主要来源于非视频数据源，如线圈、地磁、微波等，通过控制参数获取交通参数(交通流数据)，依据获取的交通参数进行交通信号控制，例如，以传统交通流理论中的“消散波”和“排队论”等理论为依据，依据获取的交通参数构建模型，通过构建的模型驱动控制交通信号。其中，交通参数包括但不限于：总过车数和占有率。
在实现本申请的过程中，发明人发现由于交叉口状态的时变性和多样性，以及随着城市人口拥有车辆数的快速增长与城市规模的不断扩大，交通流的密度越来越大，现有的交通信号控制方法，没有考虑交叉口本身特性对于信号控制的影响，导致交通信号控制精度较低。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种交通信号控制方法、装置、系统、电子设备及存储介质，能够提升交通信号控制精度。
第一方面，本申请实施例提供一种道路交通信号控制方法，包括：从视频车检器输出的交叉口道路视频流数据中获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重包括：根据预定周期内的流量参数，计算所述交叉口道路中的第一相位中各车道流量的和值、与所有相位的各车道流量之和的商，得到当前周期内第一相位流量权重；根据预定周期内的排队长度参数，对预定周期内所述交叉口道路中各车道的排队长度进行归一化处理，得到归一化处理后的排队长度，计算所述交叉口道路中第一相位中的各车道的归一化处理后的排队长度的和值、与所有相位的各车道的归一化处理后的排队长度之和的商，得到当前周期内第一相位排队长度权重；根据预定周期内的空间占有率参数，计算所述交叉口道路中的第一相位中各车道空间占有率的和值与所有相位的各车道的空间占有率之和的商，得到当前周期内第一相位空间占有率权重；将当前周期内的第一相位流量权重、第一相位排队长度权重、以及第一相位空间占有率权重进行加权相加，得到当前周期内第一相位的动态权重。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长，包括：根据当前周期内综合权重最大的相位的流量，计算该相位在下一周期对应的绿灯时长；根据综合权重最大的相位在下一周期对应的绿灯时长，计算其它相位在下一周期的绿灯时长；或者，按照Webster公式计算在下一周期的周期时长，再根据该周期时长以及各相位的综合权重，分配下一周期每个相位的绿灯时长。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，在根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长之后，所述方法还包括：将各相位的绿灯时长加上全红灯时长，得到周期时长；判断计算得到的周期时长，是否超过最大周期时长阈值或小于最小周期时长阈值，若超过最大周期时长阈值，则根据最大周期的时长，对各相位的绿灯时长进行调整，若小于最小周期时长阈值，则根据最小周期的时长，对各相位的绿灯时长进行调整。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述预定周期为当前一个周期；或者，所述预定周期为当前一个周期，及当前一个周期前的至少一个周期。
第二方面，本申请实施例提供一种道路交通信号控制装置，包括：交通参数获取模块，用于从视频车检器输出的交叉口道路视频流数据中获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；动态权重计算模块，用于根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；综合权重计算模块，用于将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；绿灯时长计算模块，用于根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述动态权重计算模块包括：
第一计算子模块，用于根据预定周期内的流量参数，计算所述交叉口道路中的第一相位中各车道流量的和值、与所有相位的各车道流量之和的商，得到当前周期内第一相位流量权重；
第二计算子模块，用于根据预定周期内的排队长度参数，对预定周期内所述交叉口道路中各车道的排队长度进行归一化处理，得到归一化处理后的排队长度，计算所述交叉口道路中第一相位中的各车道的归一化处理后的排队长度的和值、与所有相位的各车道的归一化处理后的排队长度之和的商，得到当前周期内第一相位排队长度权重；
第三计算子模块，用于根据预定周期内的空间占有率参数，计算所述交叉口道路中第一相位中的各车道空间占有率的和值、与所有相位的各车道的空间占有率之和的商，得到当前周期内第一相位空间占有率权重；
加权子模块，用于将当前周期内的第一相位流量权重、第一相位排队长度权重、以及第一相位空间占有率权重进行加权相加，得到当前周期内第一相位的动态权重。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述绿灯时长计算模块，具体用于：根据当前周期内综合权重最大的相位的流量，计算该相位在下一周期对应的绿灯时长；根据综合权重最大的相位在下一周期对应的绿灯时长，计算其它相位在下一周期的绿灯时长；或者用于按照Webster公式计算在下一周期的周期时长，再根据该周期时长以及各相位的综合权重，分配下一周期每个相位的绿灯时长。
第三方面，本申请实施例提供一种交通信号控制系统，包括：视频车检器、信号控制机、信号指示灯和信号控制中心平台；其中，
所述视频车检器，用于对交叉口道路的交通运行情况进行实时监测，获取交叉口道路的实时交通数据，并将获取的实时交通数据传送给信号控制机；
所述信号控制机，用于根据当前周期交叉口道路的交通数据获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长，并根据下一周期各相位的绿灯时长控制信号指示灯的工作；或者，
所述信号控制机，用于将当前周期交叉口道路的交通数据发送给所述信号控制中心平台，由所述信号控制中心平台，根据当前周期交叉口道路的交通数据获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长；接收所述信号控制中心平台下发的下一周期各相位的绿灯时长，根据下一周期各相位的绿灯时长控制信号指示灯的工作。
第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器，其中，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，用于执行前述任一权利要求所述的道路交通信号控制方法。
第五方面，本申请实施例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，以实现前述任一权利要求所述的道路交通信号控制方法。
本申请实施例提供的一种道路交通信号控制方法、装置、系统、电子设备及计算机可读存储介质，基于从视频车检器获取的实时交通参数，综合考虑交叉口各相位的静态权重，以及由交通流量、排队情况和空间占有率三个参数所综合反映的各相位的动态权重，确定出每个相位的综合权重，根据各相位的综合权重计算各相位的绿灯时长，这样，能够依据交叉口道路的实时变化调整交通信号绿灯时长，能够提升交通信号控制精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请一实施例道路交通信号控制方法流程示意图；
图2为本申请另一实施例道路交通信号控制方法流程示意图；
图3为本申请一实施例道路交通信号控制装置结构示意图；
图4为本申请另一实施例道路交通信号控制装置结构示意图；
图5为本申请一实施例交通信号控制系统的结构示意图；
图6为本申请一实施例电子设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
第一方面，本申请实施例提供一种道路交通信号控制方法，可应用于道路交通信号控制系统中的信号控制机或信号控制中心平台。所述交通信号控制系统可包括视频车检器、信号控制机、信号指示灯和信号控制中心平台；其中，
视频车检器，用于对交叉口道路的交通运行情况进行实时监测，获取交叉口道路的实时交通数据，并将获取的实时交通数据传送给信号控制机。
信号控制机，用于根据当前周期交叉口道路的交通数据，计算下一周期各相位的绿灯时长，并根据下一周期各相位的绿灯时长控制信号指示灯的工作；或者，用于将当前周期交叉口道路的交通数据发送给信号控制中心平台，由信号控制中心平台根据当前周期交叉口道路的交通数据，计算下一周期各相位的绿灯时长，并接收信号控制中心平台下发的下一周期各相位的绿灯时长，根据下一周期各相位的绿灯时长控制信号指示灯的工作。
本实施例的方法，适用于基于视频车检器检测源的单点自适应控制场景，能够提升交通信号控制精度。
图1为本申请一实施例道路交通信号控制方法流程示意图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：
步骤101，从视频车检器输出的交叉口道路视频流数据中获取交通参数。
本实施例中，可通过信号控制机从视频车检器输出的交叉口道路视频流数据中获取交通参数。本实施例不限于此，在信号控制机从视频车检器获取交叉口道路视频流数据后，也可将交叉口道路视频流数据发送给信号控制中心平台，由信号控制中心平台对这些数据进行处理后得到交通参数。
视频车检器，又可称为视频车辆检测器，其是指采用视频图像处理技术实现某项交通流参数检测或者某项交通事件检测的设备。可应用于感应式交叉路口信号灯控制系统、电子警察抓拍系统，还可对道路交通流量等数据进行采集并上传至城市交通监控中心。
视频车检器可以获取多种类型的交通参数，包括车型大小、车流量、车速、时空占有率等，有助于还原真实交通运行状态。比如，视频车检器可进行视频全画面检测，输出检测区域的实际排队长度，使得数据的准确度更高。此外，视频车检器安装设置方便、灵活，便于调节、可实现大区域检测。
本实施例中，对视频车检器对采集到的原始数据可进行有效性校核，剔除无效数据，得到所需的交通参数，即流量、排队长度和空间占有率。
其中，流量是指在单位时间内，通过道路上的某一地点或者某一断面的车辆的数量，又称作交通流量或者交通量。车辆排队长度是指在视频检测区域内的车辆排队长度。空间占有率为视频检测区域范围内车道最大蓄车数与检测区域长度的比值。
步骤102，根据所述交通参数，计算交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重。
本实施例中，每一相位对应一动态权重。根据所述交通参数，计算交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重(步骤102)可包括：
步骤1021，计算在当前周期内各相位的流量动态权重。
具体地，根据流量参数，计算交叉口道路在当前周期内各相位的流量动态权重。
步骤1022，计算在当前周期内各相位的排队长度动态权重。
具体地，根据排队长度参数，计算交叉口道路在当前周期内各相位的排队长度动态权重。
步骤1023，计算在当前周期内各相位的空间占有率动态权重。
具体地，根据空间占有率参数，计算交叉口道路在当前周期内各相位的空间占有率动态权重。
本实施例中，在计算各个相位的动态权重时，考虑各相位的实时交通流量、排队情况、以及空间占有率，这些参数反应了每一个相位动态的权重变化。例如，当某相位的流量越大、排队长度越长时，该相位的动态权重越大，相应地需要分配的绿灯时长就会越长。
步骤103，将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重。
本步骤中，各相位的静态权重可预先确定。作为一可选实施例，可根据每个相位对应的车道数量及各车道的道路权重和功能权重，计算每一个相位的静态权重，公式如下：
其中，
Figure BDA0001869217120000072
为相位p的静态权重；
Figure BDA0001869217120000073
为第j车道的第一权重；
Figure BDA0001869217120000074
为第j车道的第二权重；
Figure BDA0001869217120000075
为第k车道的第一权重；
Figure BDA0001869217120000076
为第k车道的第二权重；
Figure BDA0001869217120000077
表示第p相位各车道的静态权重之和；
Figure BDA0001869217120000078
表示所有相位的各车道的静态权重之和。
其中，第一权重和第二权重体现道路的静态属性，可分别为道路等级、车道功能、车道数、设计车速、横断面大小等其中的任意两种，是不依赖于实时流量变化而存在的基础权重。本实施例中，第一权重具体为体现道路等级的权重，第二权重具体为体现车道功能的权重。
步骤104，根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长。
本申请实施例，基于从视频车检器获取的实时交通参数，综合考虑交叉口各相位的静态权重，以及由交通流量、排队情况和空间占有率三个参数所综合反映的各相位的动态权重，确定出在当前周期内每个相位的综合权重，根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长，这样，能够依据交叉口道路的实时变化调整交通信号绿灯时长，能够提升交通信号控制精度，更好地适应交通流多变的复杂情况。
在本申请一实施例中，所述计算在当前周期内各相位的流量动态权重(步骤1021)，可包括：
根据预定周期内的流量参数，计算所述交叉口道路中的第一相位中各车道流量的和值、与所有相位的各车道流量之和的商，得到当前周期内第一相位流量权重。
本实施例中，第一相位为泛指。其中，各车道流量包括但不限于：左转过车流量、直行过车流量以及右转过车流量。
所述预定周期可为当前一个周期；本申请实施例不限于此，所述预定周期也可为当前一个周期，及当前一个周期前的至少一个周期。
本实施例中，可选地，可利用下式计算相位p的流量动态权重：
Figure BDA0001869217120000081
其中，
Figure BDA0001869217120000091
为第p相位的流量动态权重；∑j∈pfj表示所有属于相位p的车道j的流量之和；∑q∑k∈qfk表示所有相位q的流量总和。
在本申请一实施例中，所述计算在当前周期内各相位的排队长度动态权重(步骤1022)，包括：
根据预定周期内的排队长度参数，对预定周期内所述交叉口道路中各车道的排队长度进行归一化处理，得到归一化处理后的排队长度，计算所述交叉口道路中第一相位中的各车道的归一化处理后的排队长度的和值、与所有相位的各车道的归一化处理后的排队长度之和的商，得到当前周期内第一相位排队长度权重。
所述预定周期可为当前一个周期；本申请实施例不限于此，所述预定周期也可为当前一个周期，及当前一个周期前的至少一个周期。
本实施例中，可选地，可利用下式计算相位p的排队长度动态权重：
Figure BDA0001869217120000092
其中，
Figure BDA0001869217120000093
为第p相位的排队长度动态权重；∑j∈pqj表示所有属于相位p的车道j的归一化处理后的排队长度之和；∑q∑k∈qqk表示所有相位q的各车道的归一化处理后的排队长度总和；
可根据如下公式，对预定周期内所述交叉口道路中各车道的排队长度，进行归一化处理，得到归一化处理后的排队长度：
αj＝1-e-θx/L；
其中，qj是归一化处理后的排队长度，x为实际排队长度，L为视频中可观测的最大排队长度，θ为调整因子，j的取值为大于或等于1的自然数。
在本申请一实施例中，所述计算在当前周期内各相位的空间占有率动态权重(步骤1023)，包括：
根据预定周期内的空间占有率参数，计算所述交叉口道路中第一相位中各车道空间占有率的和值，以及所有相位的各车道的空间占有率之和；计算第一相位中各车道空间占有率的和值与所有相位的各车道的空间占有率之和的商，得到当前周期内第一相位空间占有率权重。
所述预定周期可为当前一个周期；本申请实施例不限于此，所述预定周期也可为当前一个周期，及当前一个周期前的至少一个周期。
根据每个相位的空间占有率可评估对应相位车流运行的拥堵状态。本实施例中，可利用下式计算相位p的空间占有率动态权重：
Figure BDA0001869217120000101
其中，aj＝Qj/Lviewj；Qj表示j车道在当前周期相位绿灯开始前，道路评估区间内的蓄车数(需根据车型换算成标准车)，Lviewj表示j车道在评估区间的长度；∑j∈paj是所有属于相位p的车道j的空间占有率之和，∑q∑k∈qak表示所有相位q的空间占有率总和。
在根据上述计算过程计算出当前周期内的第一相位的流量权重、排队长度权重、以及空间占有率权重之后，将第一相位的流量权重、排队长度权重、以及空间占有率权重进行加权相加，可得到当前周期内第一相位的动态权重。
本实施例中，可选地，可根据如下公式计算当前周期内相位p的动态权重：
Figure BDA0001869217120000102
其中，
Figure BDA0001869217120000103
表示相位p的动态权重，λf，λq，λa分别表示权重
Figure BDA0001869217120000104
在动态权重中的比例系数，λf+λq+λa＝1。初始可以设置λf＝λq＝0.4，λa＝0.2，具体系数根据数据分析情况而定。
同理，根据以上计算方式，可得到交叉路口当前周期内各个相位的动态权重。
在得到交叉路口当前周期内各个相位的动态权重之后，将各相位的动态权重与各相位的静态权重进行加权相加，可得到当前周期内各相位的综合权重。
作为一可选实施例，可根据如下公式计算相位p的综合权重：
Figure BDA0001869217120000111
其中，wp为相位p的综合权重；
Figure BDA0001869217120000112
为相位p的动态权重；
Figure BDA0001869217120000113
为相位p的静态权重；σ为加权系数；
作为一可选实施例，可以通过以下两种方法来确定加权系数：
(1)固定值，即根据交叉口交通流量、道路渠化现状、交通管控要求等条件，确定σ值，可进行多时段输入配置；
(2)动态值，结合不同时段交通流参数的动态变化，根据权重取值对应表获得σ的具体参数值，动态反映高峰和平峰时段下相位权重和流量权重之间不同的博弈结果。
在本申请一实施例中，所述根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长，可包括：根据当前周期内综合权重最大的相位的流量，计算该相位对应的绿灯时长；根据综合权重最大的相位在下一周期对应的绿灯时长，计算其它相位在下一周期的绿灯时长。
本实施例中，先计算综合权重最大的相位对应的绿灯时长，然后在计算其它相位的绿灯时长，这样可使综合权重最大的相位的绿灯时长得到优先分配。
参看图2，在根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长(步骤104)之后，在本申请一实施例中，所述方法还可包括：
步骤105、将各相位的绿灯时长加上全红灯时长，得到周期时长。
步骤106、判断计算得到的周期时长，是否超过最大周期时长阈值。
若超过最大周期时长阈值，则执行步骤107；
步骤107、根据最大周期的时长，对各相位的绿灯时长进行调整。
步骤108、判断计算得到的周期时长，是否超过最大周期时长阈值或小于最小周期时长阈值。
若小于最小周期时长阈值，则执行步骤109。
步骤109、根据最小周期的时长，对各相位的绿灯时长进行调整，
本实施例中，在对各相位的绿灯时长进行调整时，可根据等饱和度原则对绿灯时长进行重新分配。本实施例可实时动态调整每个周期的时长与绿灯时长的策略，可更好的适应交通流多变的复杂情况。
在本申请另一实施例中，所述根据各相位的综合权重计算各相位的绿灯时长，可包括：
按照Webster(韦伯斯特)公式计算下一周期的周期时长C，再根据该周期时长C以及各相位的综合权重，分配下一周期每个相位的绿灯时长，具体地，可根据如下公式计算相位p的绿灯时长：
Figure BDA0001869217120000121
其中，gp表示相位p的绿灯时长；wp为相位p的综合权重；C为按照Webster公式计算的周期时长。
Webster公式是以车辆延误时间最小为目标来计算信号配时的一种方法，其核心内容是车辆延误和最佳周期时长的计算，其中的最佳周期时长的计算建立在车辆延误的计算基础之上，是目前交通信号控制中较为常见的计算方式。
本实施例的交通信号控制方法，基于视频数据驱动以及权重均衡的原则进行控制，可实时动态调整信号控制周期时长与绿灯时长。
在确定各相位的绿灯时长及周期时长之后，在本申请一实施例中，该方法还可以包括：依据得到的各相位的绿灯时间生成交通信号控制方案，下发至所述交叉口道路上设置的信号控制机，以使所述信号控制机依据所述交通信号控制方案进行交通信号控制。
本实施例中，由后台存储交通参数及交通信号控制方案，以便于后续中的分析。作为一可选实施例，由后台控制中心平台的后台进行存储。
本申请实施例中，视频数据来源于视频车检器对源场景的检测。基于权重均衡的理念，根据相位静态权重与相位动态权重，计算每一个相位的综合权重。具体地，根据道路等级和车道功能划分等信息计算相位的静态权重；根据实时交通流参数评估相位动态权重；结合综合权重因子评估每个相位的综合权重，并以此作为计算绿灯时长和周期的依据；也就是说，本申请实施例中，将交叉口设计属性和交通流特征属性结合在一起形成综合权重，根据综合权重的大小计算总周期时长和相位绿信比，从而达到交叉口交通的均衡控制，能够更准确地实现交通控制，更好地适应交通流多变的复杂情况。
第二方面，本申请实施例提供一种道路交通信号控制装置，应用于基于视频车检器检测源的单点自适应控制场景，能够提升交通信号控制精度。
图3为本申请的实施例道路交通信号控制装置结构示意图，如图3所示，本实施例的装置可以包括：交通参数获取模块11、动态权重计算模块12、综合权重计算模块13以及绿灯时长计算模块14；其中，交通参数获取模块11，用于从视频车检器输出的交叉口道路视频流数据中获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；动态权重计算模块12，用于根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；综合权重计算模块13，用于将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；绿灯时长计算模块14，用于根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长。
本实施例的装置，可以用于执行图1或图2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。
参看图4，在本申请一实施例中，所述动态权重计算模块12包括：第一计算子模块121、第二计算子模块122、第三计算子模块123及加权子模块124；其中，
第一计算子模块121，用于根据预定周期内的流量参数，计算所述交叉口道路中的第一相位中各车道流量的和值、与所有相位的各车道流量之和的商，当前周期内得到第一相位流量权重；
第二计算子模块122，用于根据预定周期内的排队长度参数，对预定周期内所述交叉口道路中各车道的排队长度进行归一化处理，得到归一化处理后的排队长度，计算所述交叉口道路中第一相位中的各车道的归一化处理后的排队长度的和值、与所有相位的各车道的归一化处理后的排队长度之和的商，得到当前周期第一相位排队长度权重；
第三计算子模块123，用于根据预定周期内的空间占有率参数，计算预定周期内所述交叉口道路中的第一相位中各车道空间占有率的和值、与所有相位的各车道的空间占有率之和的商，得到当前周期内第一相位空间占有率权重；
加权子模块124，用于将当前周期内的第一相位流量权重、第一相位排队长度权重、以及第一相位空间占有率权重进行加权相加，得到当前周期内第一相位的动态权重。
本实施例中，计算各相位的动态权重的过程，和上述方法实施例中的计算过程相似，在此不再赘述。
在本申请一实施例中，所述绿灯时长计算模块14，具体用于：根据当前周期内综合权重最大的相位的流量，计算该相位在下一周期对应的绿灯时长；根据综合权重最大的相位在下一周期对应的绿灯时长，计算其它相位在下一周期的绿灯时长。
参看图4，在本申请一实施例中，所述的道路交通信号控制装置，还可包括：周期计算模块15和调整模块16；其中，
周期计算模块15，用于将各相位的绿灯时长加上全红灯时长，得到周期时长；
调整模块16，用于判断计算得到的周期时长，是否超过最大周期时长阈值或小于最小周期时长阈值，若超过最大周期时长阈值，则根据最大周期的时长，对各相位的绿灯时长进行调整，若小于最小周期时长阈值，则根据最小周期的时长，对各相位的绿灯时长进行调整，可选地，可根据等饱和度原则对绿灯时长进行重新分配。本实施例可实时动态调整每个周期的时长与绿灯时长的策略，可更好的适应交通流多变的复杂情况。
在本申请一实施例中，所述预定周期为当前一个周期；或者，所述预定周期为当前一个周期，及当前一个周期前的至少一个周期。
第三方面，本申请实施例提供一种交通信号控制系统，参看图5，本实施例交通信号控制系统，包括：视频车检器21、信号控制机22、信号指示灯23和信号控制中心平台24。
其中，所述视频车检器21，用于对交叉口道路的交通运行情况进行实时监测，获取交叉口道路的实时交通数据，并将获取的实时交通数据传送给信号控制机22。
所述信号控制机22，用于根据当前周期交叉口道路的交通数据获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长，并根据下一周期各相位的绿灯时长控制信号指示灯23的工作。
或者，所述信号控制机22，用于将当前周期交叉口道路的交通数据发送给所述信号控制中心平台24，由所述信号控制中心平台24，根据当前周期交叉口道路的交通数据获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长。
在所述信号控制中心平台24，计算得到下一周期各相位的绿灯时长后，将下一周期各相位的绿灯时长下发给信号控制机22；所述信号控制机22接收所述信号控制中心平台下发的下一周期各相位的绿灯时长，根据下一周期各相位的绿灯时长控制信号指示灯的工作。
本实施例的交通信号控制系统中的信号控制机22或信号控制中心平台24，可以用于执行图1或图2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。
第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，参看图6，所述电子设备包括：处理器31和存储器32，其中，存储器32用于存储可执行程序代码；处理器31通过读取存储器32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，用于执行前述任一实施例所述的道路交通信号控制方法。
本实施例的电子设备，可以用于执行图1或图2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。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，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，以实现前述任一实施例所述的道路交通信号控制方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
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。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，″计算机可读介质″可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。
在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
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，在实施本申请时可以把各单元/模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种道路交通信号控制方法，其特征在于，包括：
从视频车检器输出的交叉口道路视频流数据中获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；
根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；
将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；
根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长。
2.根据权利要求1所述的道路交通信号控制方法，其特征在于，所述根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重包括：
根据预定周期内的流量参数，计算所述交叉口道路中的第一相位中各车道流量的和值、与所有相位的各车道流量之和的商，得到当前周期内第一相位流量权重；
根据预定周期内的排队长度参数，对预定周期内所述交叉口道路中各车道的排队长度进行归一化处理，得到归一化处理后的排队长度，计算所述交叉口道路中第一相位中的各车道的归一化处理后的排队长度的和值、与所有相位的各车道的归一化处理后的排队长度之和的商，得到当前周期内第一相位排队长度权重；
根据预定周期内的空间占有率参数，计算所述交叉口道路中的第一相位中各车道空间占有率的和值与所有相位的各车道的空间占有率之和的商，得到当前周期内第一相位空间占有率权重；
将当前周期内的第一相位流量权重、第一相位排队长度权重、以及第一相位空间占有率权重进行加权相加，得到当前周期内第一相位的动态权重。
3.根据权利要求1所述的道路交通信号控制方法，其特征在于，所述根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长，包括：
根据当前周期内综合权重最大的相位的流量，计算该相位在下一周期对应的绿灯时长；根据综合权重最大的相位在下一周期对应的绿灯时长，计算其它相位在下一周期的绿灯时长；或者，
按照Webster公式计算下一周期的周期时长，再根据该周期时长以及各相位的综合权重，分配下一周期每个相位的绿灯时长。
4.根据权利要求3所述的道路交通信号控制方法，其特征在于，在根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长之后，所述方法还包括：
将各相位的绿灯时长加上全红灯时长，得到周期时长；
判断计算得到的周期时长，是否超过最大周期时长阈值或小于最小周期时长阈值，若超过最大周期时长阈值，则根据最大周期的时长，对各相位的绿灯时长进行调整，若小于最小周期时长阈值，则根据最小周期的时长，对各相位的绿灯时长进行调整。
5.根据权利要求1至4任一项所述的道路交通信号控制方法，其特征在于，所述预定周期为当前一个周期；或者，所述预定周期为当前一个周期，及当前一个周期前的至少一个周期。
6.一种道路交通信号控制装置，其特征在于，包括：
交通参数获取模块，用于从视频车检器输出的交叉口道路视频流数据中获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；
动态权重计算模块，用于根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；
综合权重计算模块，用于将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；
绿灯时长计算模块，用于根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长。
7.根据权利要求6所述的道路交通信号控制装置，其特征在于，所述动态权重计算模块包括：
第一计算子模块，用于根据预定周期内的流量参数，计算所述交叉口道路中的第一相位中各车道流量的和值、与所有相位的各车道流量之和的商，得到当前周期内第一相位流量权重；
第二计算子模块，用于根据预定周期内的排队长度参数，对预定周期内所述交叉口道路中各车道的排队长度进行归一化处理，得到归一化处理后的排队长度，计算所述交叉口道路中第一相位中的各车道的归一化处理后的排队长度的和值、与所有相位的各车道的归一化处理后的排队长度之和的商，得到当前周期内第一相位排队长度权重；
第三计算子模块，用于根据预定周期内的空间占有率参数，计算所述交叉口道路中的第一相位中各车道空间占有率的和值、与所有相位的各车道的空间占有率之和的商，得到当前周期内第一相位空间占有率权重；
加权子模块，用于将当前周期内的第一相位流量权重、第一相位排队长度权重、以及第一相位空间占有率权重进行加权相加，得到当前周期内第一相位的动态权重。
8.根据权利要求6所述的道路交通信号控制装置，其特征在于，
所述绿灯时长计算模块，具体用于：根据当前周期内综合权重最大的相位的流量，计算该相位在下一周期对应的绿灯时长；根据综合权重最大的相位在下一周期对应的绿灯时长，计算其它相位在下一周期的绿灯时长，或者用于按照Webster公式计算在下一周期的周期时长，再根据该周期时长以及各相位的综合权重，分配下一周期每个相位的绿灯时长。
9.一种交通信号控制系统，其特征在于，包括：视频车检器、信号控制机、信号指示灯和信号控制中心平台；其中，
所述视频车检器，用于对交叉口道路的交通运行情况进行实时监测，获取交叉口道路的实时交通数据，并将获取的实时交通数据传送给信号控制机；
所述信号控制机，用于根据当前周期交叉口道路的交通数据获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长，并根据下一周期各相位的绿灯时长控制信号指示灯的工作；或者，
所述信号控制机，用于将当前周期交叉口道路的交通数据发送给所述信号控制中心平台，由所述信号控制中心平台，根据当前周期交叉口道路的交通数据获取交通参数，所述交通参数包括流量、排队长度和空间占有率；根据所述交通参数，计算所述交叉口道路在当前周期内各相位的动态权重；将当前周期内各相位的动态权重与各相位的静态权重分别进行加权相加，得到当前周期内各相位的综合权重；根据当前周期内各相位的综合权重，计算下一周期各相位的绿灯时长；接收所述信号控制中心平台下发的下一周期各相位的绿灯时长，根据下一周期各相位的绿灯时长控制信号指示灯的工作。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器和存储器，其中，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，用于执行前述任一权利要求所述的道路交通信号控制方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，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，以实现前述任一权利要求所述的道路交通信号控制方法。
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