CN111508227B - 交通数据处理方法、信号灯控制方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交通数据处理方法、信号灯控制方法、装置和存储介质，交通数据处理方法包括确定目标车辆在检测区域内的排队等候次数，确定第一时刻、第一时长和第二时长，根据排队等候次数、第一时刻、第一时长和第二时长，确定所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻等步骤。交通数据处理方法考虑每个车辆个体本身的交通数据，由于偶发拥堵和临时交通管制等局部问题都会影响车辆个体的交通数据，因此获得的对目标车辆到达停止线的时刻的预测更加准确。实施例中的交通信号灯控制方法，可以在准确预测目标车辆到达停止线的时刻的基础上，为具有优良行驶习惯的车辆提供方便，从而引导交通状况向好发展。本发明广泛应用于交通控制技术领域。

Description

交通数据处理方法、信号灯控制方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，尤其是一种交通数据处理方法、信号灯控制方法、装置和存储介质。

背景技术

交通是经济活动的命脉，对人民生活水平的提高起到极其重要的作用。人们普遍希望能够从机动车行驶过程中所产生的交通数据中获取分析结果，根据分析结果去进行高效的交通管理，从而有效地应对交通拥堵等难题，例如，根据对交通数据的分析结果确定对交通信号灯的控制方法，包括信号配时等。

现有技术主要是基于集计数据进行的，例如通过电子眼或者路边感应线圈等设施，获取车流整体所反映出的车流量、旅行时间、滞留车辆数以及路段总体速度等交通数据来进行分析。但是，基于集计数据的分析过程难以获得精确化的结果，根据现有技术分析结果来进行的交通管理难以做到精细化，这体现为难以对偶发拥堵、临时交通管制等局部问题实施迅速应对。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种交通数据处理方法、信号灯控制方法、装置和存储介质。

一方面，本发明实施例包括一种交通数据处理方法，包括：

确定目标车辆在检测区域内的排队等候次数；所述检测区域位于一个交通路口的停车线之前；

确定第一时刻；所述第一时刻为所述目标车辆经过检测点的时刻，所述检测点在位于所述检测区域之前；

确定第一时长；所述第一时长为在第一信号配时中，每个非通行信号状态的持续时长；

确定第二时长；所述第二时长为所述目标车辆从所述检测点行驶至所述检测区域的时长；

根据所述排队等候次数、第一时刻、第一时长和第二时长，确定所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻。

进一步地，交通数据处理方法还包括以下步骤：

将行驶评分超过预设阈值的一辆车辆选定为所述目标车辆。

进一步地，交通数据处理方法还包括以下步骤：

获取第二信号配时；

确定在所述第二信号配时中，与所述预期时刻对应的信号状态；所述信号状态包括通行信号状态和非通行信号状态。

进一步地，所述确定目标车辆在检测区域内的排队等候次数这一步骤，具体包括：

确定所述目标车辆在所述检测区域内的行车速度变化曲线；

确定所述行车速度变化曲线内，对应行车速度低于预设阈值的连续曲线段的个数；

将所述连续曲线段的个数确定为所述排队等候次数。

进一步地，所述确定目标车辆在检测区域内的排队等候次数这一步骤，具体包括：

确定所述目标车辆在所述检测区域内的发动机启停次数；

将所述发动机启停次数确定为所述排队等候次数。

进一步地，所述确定第二时长这一步骤，具体包括：

获取所述检测点与所述检测区域之间的最短距离；

获取所述目标车辆的行车速度；

根据所述最短距离和行车速度，确定所述第二时长。

进一步地，所述根据所述排队等候次数、第一时刻、第一时长和第二时长，确定所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻这一步骤，具体包括：

确定所述排队等候次数与所述第一时长的乘积；

在所述第一时刻叠加所述乘积和所述第二时长，从而得到所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻。

另一方面，本发明实施例还包括一种交通信号灯控制方法，包括：

获取至少一个第二信号配时；

通过本发明实施例中的交通数据处理方法，确定所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻；

分别确定在所述第一信号配时中和在所述第二信号配时中，与所述预期时刻对应的信号状态；所述信号状态包括通行信号状态和非通行信号状态；

若在所述第一信号配时中与所述预期时刻对应的信号状态为非通行信号状态，且在所述第二信号配时中与所述预期时刻对应的信号状态为通行信号状态，切换到所述第二信号配时，以控制交通信号灯。

另一方面，本发明实施例还包括一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行本发明实施例中的交通数据处理方法和/或交通信号灯控制方法。

另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行本发明实施例中的交通数据处理方法和/或交通信号灯控制方法。

本发明的有益效果包括：实施例中的交通数据处理方法，考虑每个车辆个体本身的交通数据，而不限于考虑车流整体表现出来的集计数据；由于偶发拥堵和临时交通管制等局部问题都会影响车辆个体的交通数据，因此获得的分析结果，也就是对目标车辆到达停止线的时刻的预测更加准确。实施例中的交通信号灯控制方法，可以在准确预测目标车辆到达停止线的时刻的基础上，为具有优良行驶习惯的车辆提供方便，从而引导交通状况向好发展。

附图说明

图1为本发明实施例中实施交通数据处理方法的硬件基础示意图；

图2为本发明实施例中第一信号配时的示意图；

图3为本发明实施例中交通信号灯控制方法的原理图。

具体实施方式

本实施例中，所考察的目标车辆的行驶行为主要受路口所设交通信号灯的影响，也受路口或道路等所发生的偶发拥堵和临时交通管制等事件的影响，目标车辆的行驶行为通过交通数据反映出来。

本实施例中，所执行的交通数据处理方法可以针对车辆个体进行的，这样可以单独考虑一辆车辆个体的行为，做到精细化的分析。可选地，在计算机系统足够强大的情况下，可以使用计算机系统来针对道路上行驶的每一辆车辆都执行交通数据处理方法，因此本实施例中的目标车辆，可以指每次执行交通数据处理方法时所针对的那辆车辆。本实施例中，也可以先考虑各车辆被交通管理部门或者第三方机构所评定的行驶评分，这里的行驶评分反映出了车辆的行驶习惯，评分越高则行驶习惯越良好，本实施例中可以仅将行驶评分超过预设阈值，也就是行驶习惯足够良好的车辆选为目标车辆，这样，执行交通数据处理方法时所针对的车辆就是行驶习惯足够良好的车辆，根据处理结果所设定的交通管理策略或者交通信号灯信号配时等就是主要为行驶习惯足够良好的车辆而设计的，有利于引导交通状况向好发展。

本实施例中，实施交通数据处理方法的硬件基础如图1所示，在道路与路口交界线即停车线之前，设定一个检测区域，这个检测区域的边缘可以与停车线预留一定距离，也可以与停车线重合；在检测区域之前，一般是刚离开上一个路口进入道路的位置设定一个检测点；在检测区域和检测点安装卡式电警和雷达等固定仪器，或者通过ECU、GPS和北斗定位系统等车载仪器，以测量目标车辆的各种数据。

使用服务器，与卡式电警等仪器连接，获取它们测量得到的数据，并运行计算机程序以执行交通数据处理方法。

本实施例中，交通数据处理方法包括以下步骤S1-S5：

S1.确定目标车辆在检测区域内的排队等候次数n；

在执行步骤S1时，可以通过卡式电警、雷达GPS或北斗定位系统等仪器测得目标车辆在检测区域内的行车速度-时间变化曲线，从行车速度-时间变化曲线上寻找对应行车速度小于5km/h等阈值的曲线段，这些曲线段所对应的时间段就是目标车辆停车排队等候的时间段，每一时间段表明一次停车排队等候，因此这样的曲线段的总数就是目标车辆的排队等候次数；一些型号较新的汽车具有发动机启停的功能，由于发动机启停功能是在汽车停车等候时使用的，车辆因等候交通信号灯而在检测区域内停车可以触发发动机启停，因此可以通过从ECU中读取其在检测区域内进行发动机启停的次数，来确定排队等候次数；

S2.确定第一时刻t₁；所述第一时刻为所述目标车辆经过检测点的时刻；

S3.确定第一时长T₁；

参照图2，在执行步骤S3时，所述第一时长为在第一信号配时中，每个非通行信号状态的持续时长；本步骤中的第一信号配时，可以是当前(即执行步骤S3时)对路口所设交通信号灯所执行的信号配时，根据第一信号配时可以确定红灯(即非通行信号状态)、绿灯(即通行信号状态)和黄灯(可以定义为非通行信号状态，也可以定义为通行信号状态)的时间配比，即非通行信号状态和通行信号状态交替时，每个信号状态的持续时长，其中每个非通行信号状态的持续时长为本实施例中的第一时长；可选地，还可以在第一时长中考虑车头时距，也就是第一时长等于每个非通行信号状态的持续时长与车头时距之和；

S4.确定第二时长T₂；所述第二时长为所述目标车辆从所述检测点行驶至所述检测区域的时长；本实施例中，在交通状况良好的情况下可以认为目标车辆在离开上一个路口、进入道路行驶直至进入检测区域这个过程中是匀速行驶的，因此将检测点与所述检测区域之间的距离(其中检测区域靠近停止线那条边缘到检测点的距离为最长距离，检测区域远离停止线那条边缘到检测点的距离为最短距离，可以选择最短距离计算)除以目标车辆的速度即可得到第二时长；

S5.根据所述排队等候次数n、第一时刻t₁、第一时长T₁和第二时长T₂，确定所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻；本实施例中，目标车辆到达所述停车线的预期时刻为t＝t₁+n×T₁+T₂，t的含义是在第一信号配时所预测的目标车辆到达停车线的时刻。

根据公式t＝t₁+n×T₁+T₂可知，当目标车辆没有经过排队等候即通过了检测区域到达停止线时，n＝0，t＝t₁+T₂，也就是目标车辆到达停车线的预期时刻仅与目标车辆经过检测点的时刻与目标车辆从检测点匀速开往检测区域所花费的时间有关，由于目标车辆经过检测点的时刻是已经确地的，因此这表明根据第一信号配控制交通信号灯，并没有对目标车辆的通行造成不良影响。

公式t＝t₁+n×T₁+T₂是基于原理确定的：在排队等候交通信号灯指示通过路口的过程中，车流是一辆紧挨着一辆的，如果目标车辆在检测区域中的一次排队中进行了多次等候，可以将其看作是目标车辆多次地参加了在检测区域中的排队，且每次排队进行一次等候。通过以下公式的演示可以更加清楚地理解这个原理：当目标车辆经过1次排队等候后，服务器执行步骤S1-S5，确定目标车辆到达所述停车线的预期时刻为t＝t₁+T₁+T₂；当目标车辆经过2次排队等候后，服务器重新执行步骤S1-S5，重新确定目标车辆到达所述停车线的预期时刻为t＝t₁+2×T₁+T₂，即t＝(t₁+T₁+T₂)+T₁；同理当目标车辆经过3次排队等候后，服务器重新执行步骤S1-S5，重新确定目标车辆到达所述停车线的预期时刻为t＝t₁+3×T₁+T₂，即t＝((t₁+T₁+T₂)+T₁)+T₁。

步骤S1-S5是从车辆个体的角度来考虑的，即考虑每个车辆个体本身的交通数据，而不限于考虑车流整体表现出来的集计数据；由于偶发拥堵和临时交通管制等局部问题都会影响车辆个体的交通数据，因此通过步骤S1-S5获得的分析结果，也就是对目标车辆到达停止线的时刻的预测更加准确。

本实施例中，交通信号灯控制方法包括以下步骤：

P1.获取至少一个第二信号配时；

P2.通过本实施例中的交通数据处理方法，确定所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻；

P3.分别确定在所述第一信号配时中和在所述第二信号配时中，与所述预期时刻对应的信号状态；所述信号状态包括通行信号状态和非通行信号状态；

P4.若在所述第一信号配时中与所述预期时刻对应的信号状态为非通行信号状态，且在所述第二信号配时中与所述预期时刻对应的信号状态为通行信号状态，切换到所述第二信号配时，以控制交通信号灯。

步骤P1-P4的原理如图3所示，在确定目标车辆到达所述停车线的预期时刻t之后，除了可以观察在第一信号配时中t时刻交通信号灯是通行状态还是非通行状态，还可以假设使用第二信号配时来控制交通信号灯，观察在第二信号配时中时刻t交通信号灯是通行状态还是非通行状态，从而决定是否切换至第二信号配时以控制交通信号灯。例如，参照图3，在时刻t时，第一信号配时使得交通信号灯为非通行状态，也就是使得目标车辆在停车线处停车等待，在交通信号灯转为通行状态之后才能通行，而在时刻t时，第二信号配时使得交通信号灯为通行状态，也就是使得目标车辆在到达停车线处后可以无需等待而立即通过。如果从第一信号配时切换至第二信号配时，可以为目标车辆提供方便，如果将目标车辆选定为行驶评分高于预设阈值的车辆，也就是目标车辆是具有优良行驶习惯的车辆的代表，那么这种对信号配时的切换可以为具有优良行驶习惯的车辆提供方便，从而引导交通状况向好发展。

编写用于执行步骤S1-S5和/或步骤P1-P4的计算机程序，将计算机程序存储到存储介质中，当存储介质与处理器连接时，其存储的计算机程序可以被处理器读取出来执行，从而执行步骤S1-S5和/或步骤P1-P4。这一存储介质(存储器)也可与处理器制造成一个整体，从而成为具有执行S1-S5和/或步骤P1-P4功能的计算机装置。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种交通数据处理方法，其特征在于，包括：

确定目标车辆在检测区域内的排队等候次数；所述检测区域位于一个交通路口的停车线之前；

确定第一时刻；所述第一时刻为所述目标车辆经过检测点的时刻，所述检测点在位于所述检测区域之前；

确定第一时长；所述第一时长为在第一信号配时中，每个非通行信号状态的持续时长；

确定第二时长；所述第二时长为所述目标车辆从所述检测点行驶至所述检测区域的时长；

根据所述排队等候次数、第一时刻、第一时长和第二时长，确定所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻；所述预期时刻为t＝t₁+n×T₁+T₂，其中n为所述排队等候次数，t₁为所述第一时刻，T₁为所述第一时长、T₂为所述第二时长。

2.根据权利要求1所述的交通数据处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将行驶评分超过预设阈值的一辆车辆选定为所述目标车辆。

3.根据权利要求1所述的交通数据处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

获取第二信号配时；

确定在所述第二信号配时中，与所述预期时刻对应的信号状态；所述信号状态包括通行信号状态和非通行信号状态。

4.根据权利要求1-3任一项所述的交通数据处理方法，其特征在于，所述确定目标车辆在检测区域内的排队等候次数这一步骤，具体包括：

确定所述目标车辆在所述检测区域内的行车速度变化曲线；

确定所述行车速度变化曲线内，对应行车速度低于预设阈值的连续曲线段的个数；

将所述连续曲线段的个数确定为所述排队等候次数。

5.根据权利要求1-3任一项所述的交通数据处理方法，其特征在于，所述确定目标车辆在检测区域内的排队等候次数这一步骤，具体包括：

确定所述目标车辆在所述检测区域内的发动机启停次数；

将所述发动机启停次数确定为所述排队等候次数。

6.根据权利要求1-3任一项所述的交通数据处理方法，其特征在于，所述确定第二时长这一步骤，具体包括：

获取所述检测点与所述检测区域之间的最短距离；

获取所述目标车辆的行车速度；

根据所述最短距离和行车速度，确定所述第二时长。

7.根据权利要求1-3任一项所述的交通数据处理方法，其特征在于，所述根据所述排队等候次数、第一时刻、第一时长和第二时长，确定所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻这一步骤，具体包括：

确定所述排队等候次数与所述第一时长的乘积；

在所述第一时刻叠加所述乘积和所述第二时长，从而得到所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻。

8.一种交通信号灯控制方法，其特征在于，包括：

获取至少一个第二信号配时；

通过如权利要求1-7任一项所述的交通数据处理方法，确定所述目标车辆到达所述停车线的预期时刻；

分别确定在所述第一信号配时中和在所述第二信号配时中，与所述预期时刻对应的信号状态；所述信号状态包括通行信号状态和非通行信号状态；

若在所述第一信号配时中与所述预期时刻对应的信号状态为非通行信号状态，且在所述第二信号配时中与所述预期时刻对应的信号状态为通行信号状态，切换到所述第二信号配时，以控制交通信号灯。

9.一种计算机装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行权利要求1-8任一项所述方法。

10.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-8任一项所述方法。

Images