CN112669630A - 交通信号配时方案生成方法、交通信号控制方法和装置 - Google Patents
交通信号配时方案生成方法、交通信号控制方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供了一种交通信号配时方案生成方法、交通信号控制方法和装置,可以获取历史时间段内,目标路口在当前的第一相位组合中的第一备选相位和第二备选相位的各车流方向的历史车流量;如果历史车流量满足预设不均衡条件,在第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除第二备选相位,得到第二相位组合;第一预设相位表示:允许车辆在一对相反方向中的第一方向上左转和直行;第二预设相位表示:允许车辆在一对相反方向中的第二方向上左转和直行;基于历史车流量,获取第二相位组合中各相位的时长,得到目标时间段的目标交通信号配时方案。能够提高交通信号配时方案的有效性。
Description
技术领域
本申请涉及智能交通技术领域,特别是涉及一种交通信号配时方案生成方法、交通信号控制方法和装置。
背景技术
随着车辆的不断普及,很多城市都普遍出现不同程度的交通拥堵现象,进而,会导致用户出行时间长、环境污染加重等问题。相关技术中,可以生成交通信号配时方案,并将该交通信号配时方案发送至交通信号控制系统,进而,交通信号控制系统可以基于交通信号配时方案控制路口的交通信号,以对车流进行控制。
交通信号配时方案包括:一个交通控制周期对应的相位组合以及每一相位的时长。例如,对于典型的十字交叉口,通常可以采用四相位控制的交通信号配时方案控制交叉路口的车流。参见图1,一个交通控制周期对应的相位组合可以包括四个相位。相位1表示向东直行和向西直行的车流方向允许车辆通行、相位2表示向东左转和向西左转的车流方向允许车辆通行、相位3表示向南直行和向北直行的车流方向允许车辆通行、相位4表示向南左转和向北左转的车流方向允许车辆通行。上述四个相位的顺序可以根据需要进行调整,且每一相位中的两个车流方向允许车辆通行的时长相同。
相关技术中,针对一对相反方向对应的两个相位,例如,图1中针对东西方向的相位1和相位2,或,针对南北方向的相位3和相位4。由于该两个相位均是对称放行车辆,如果该一对相反方向的车流量的差异较大,则很容易导致车流量较大的方向上出现车辆堵塞的现象,或者,导致车流量较小的方向的交通信号的时长过长的现象,也就是说,相关技术中,交通信号配时方案的有效性较低。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种交通信号配时方案生成方法、交通信号控制方法和装置,以提高交通信号配时方案的有效性。具体技术方案如下:
第一方面,为了达到上述目的,本申请实施例公开了一种交通信号配时方案生成方法,所述方法包括:
获取历史时间段内,目标路口在当前的第一相位组合中的第一备选相位和第二备选相位的各车流方向的历史车流量;其中,所述历史时间段为待生成交通信号配时方案的目标时间段对应的时间段;所述第一备选相位表示允许车辆在一对相反方向上直行,所述第二备选相位表示允许车辆在所述一对相反方向上左转;所述第一备选相位和所述第二备选相位在所述第一相位组合中相邻;
如果所述历史车流量满足预设不均衡条件,在所述第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除所述第二备选相位,得到第二相位组合;其中,所述第一预设相位表示:允许车辆在所述一对相反方向中的第一方向上左转和直行;所述第二预设相位表示:允许车辆在所述一对相反方向中的第二方向上左转和直行;在所述第二相位组合中,所述第一预设相位、所述第二预设相位和所述第一备选相位相邻;
基于所述历史车流量,获取所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案。
可选的,在所述第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除所述第二备选相位,得到第二相位组合之前,所述方法还包括:
基于所述历史车流量,分别计算所述第一备选相位的不均衡系数和所述第二备选相位的不均衡系数;其中,每一备选相位的不均衡系数为:该备选相位中第一车流方向的单车道历史平均车流量,与第二车流方向的单车道历史平均车流量的比值;所述第一车流方向为该备选相位中单车道历史平均车流量较大的车流方向;
计算所述第一备选相位中所述第一方向直行的单车道历史平均车流量,与所述第二备选相位中所述第一方向左转的单车道历史平均车流量的比值,作为第一比值,以及所述第一备选相位中所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,与所述第二备选相位中所述第二方向左转的单车道历史平均车流量,作为第二比值;并确定所述第一比值和所述第二比值中较小的比值,作为第三比值;
计算所述第二备选相位中的两个车流方向的单车道历史平均车流量中较大的车流量,与较小的车流量的比值,作为第四比值;
根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件。
可选的,所述根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件,包括:
如果所述第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、所述第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、所述第三比值大于第三阈值,且所述第四比值大于第四阈值,确定所述历史车流量满足预设不均衡条件。
可选的,所述历史时间段包括早高峰时间段和晚高峰时间段;
在根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件之前,所述方法还包括:
基于所述历史车流量和预设公式,计算所述目标路口的交通潮汐系数;
其中,所述预设公式为:
Dtide表示交通潮汐系数,Q1表示早高峰时间段所述第一方向直行的单车道历史平均车流量,Q2表示早高峰时间段所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,Q3表示晚高峰时间段所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,Q4表示晚高峰时间段所述第一方向直行的单车道历史平均车流量;
所述根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件,包括:
如果所述第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、所述第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、所述第三比值大于第三阈值、所述第四比值大于第四阈值,且所述交通潮汐系数大于第五阈值,确定所述历史车流量满足预设不均衡条件。
可选的,所述基于所述历史车流量,获取所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案,包括:
获取基于所述第一相位组合的一个交通控制周期,所述目标路口能够放行的车辆的数目,作为第一车辆数目,以及所述历史时间段内所述目标路口在该交通控制周期内实际放行的车辆的数目,作为第二车辆数目;
计算所述第一车辆数目与所述第二车辆数目的差值的绝对值;
如果所述绝对值小于第五阈值,基于所述历史车流量,以及所述第一相位组合包含的相位的原始时长,按照第一信号配时算法,计算所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案;
如果所述绝对值不小于第五阈值,基于所述历史车流量,按照第二信号配时算法,计算所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案。
可选的,所述基于所述历史车流量,以及所述第一相位组合包含的相位的原始时长,按照第一信号配时算法,计算所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案,包括:
确定所述第二备选相位中与所述第二备选相位的原始时长匹配的车流方向,作为第三车流方向;
将所述第二备选相位的原始时长,确定为所述第一预设相位和第二预设相位中包含所述第三车流方向的相位的时长;
计算所述第二备选相位中,除所述第三车流方向外的第四车流方向单位时间内的车流量,与所述第三车流方向单位时间内的车流量的差值,作为第一数值;
计算所述第一数值与预设饱和车头时距的乘积,作为第二数值;
确定所述第一预设相位和第二预设相位中未包含所述第三车流方向的相位的时长,为所述第二数值与所述第二备选相位的原始时长的和值;
计算所述第一预设相位和第二预设相位的时长的第一和值,以及所述第一备选相位和第二备选相位的原始时长的第二和值;
将所述第二和值与所述第一和值的差值,作为在目标交通信号配时方案中所述第一备选相位的时长;
确定在所述目标交通信号配时方案中,所述第二相位组合中除所述第一预设相位和所述第二预设相位以外的相位的时长,为所述第一相位组合中对应的相位的原始时长。
第二方面,为了达到上述目的,本申请实施例公开了一种交通信号控制方法,所述方法包括:
采用上述第一方面任一项所述的方法获取目标时间段的目标交通信号配时方案;
向交通信号控制系统发送所述目标交通信号配时方案,以使所述交通信号控制系统在所述目标时间段基于所述目标交通信号配时方案,控制交通信号。
第三方面,为了达到上述目的,本申请实施例公开了一种交通信号配时方案生成装置,所述装置包括:
历史车流量获取模块,用于获取历史时间段内,目标路口在当前的第一相位组合中的第一备选相位和第二备选相位的各车流方向的历史车流量;其中,所述历史时间段为待生成交通信号配时方案的目标时间段对应的时间段;所述第一备选相位表示允许车辆在一对相反方向上直行,所述第二备选相位表示允许车辆在所述一对相反方向上左转;所述第一备选相位和所述第二备选相位在所述第一相位组合中相邻;
第二相位组合生成模块,用于如果所述历史车流量满足预设不均衡条件,在所述第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除所述第二备选相位,得到第二相位组合;其中,所述第一预设相位表示:允许车辆在所述一对相反方向中的第一方向上左转和直行;所述第二预设相位表示:允许车辆在所述一对相反方向中的第二方向上左转和直行;在所述第二相位组合中,所述第一预设相位、所述第二预设相位和所述第一备选相位相邻;
目标交通信号配时方案生成模块,用于基于所述历史车流量,获取所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案。
可选的,所述装置还包括:
不均衡系数计算模块,用于在所述第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除所述第二备选相位,得到第二相位组合之前,基于所述历史车流量,分别计算所述第一备选相位的不均衡系数和所述第二备选相位的不均衡系数;其中,每一备选相位的不均衡系数为:该备选相位中第一车流方向的单车道历史平均车流量,与第二车流方向的单车道历史平均车流量的比值;所述第一车流方向为该备选相位中单车道历史平均车流量较大的车流方向;
第三比值计算模块,用于计算所述第一备选相位中所述第一方向直行的单车道历史平均车流量,与所述第二备选相位中所述第一方向左转的单车道历史平均车流量的比值,作为第一比值,以及所述第一备选相位中所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,与所述第二备选相位中所述第二方向左转的单车道历史平均车流量,作为第二比值;并确定所述第一比值和所述第二比值中较小的比值,作为第三比值;
第四比值计算模块,用于计算所述第二备选相位中的两个车流方向的单车道历史平均车流量中较大的车流量,与较小的车流量的比值,作为第四比值;
判断模块,用于根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件。
可选的,所述判断模块,具体用于如果所述第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、所述第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、所述第三比值大于第三阈值,且所述第四比值大于第四阈值,确定所述历史车流量满足预设不均衡条件。
可选的,所述历史时间段包括早高峰时间段和晚高峰时间段;
所述装置还包括:
交通潮汐系数计算模块,用于在根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件之前,基于所述历史车流量和预设公式,计算所述目标路口的交通潮汐系数;
其中,所述预设公式为:
Dtide表示交通潮汐系数,Q1表示早高峰时间段所述第一方向直行的单车道历史平均车流量,Q2表示早高峰时间段所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,Q3表示晚高峰时间段所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,Q4表示晚高峰时间段所述第一方向直行的单车道历史平均车流量;
所述判断模块,具体用于如果所述第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、所述第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、所述第三比值大于第三阈值、所述第四比值大于第四阈值,且所述交通潮汐系数大于第五阈值,确定所述历史车流量满足预设不均衡条件。
可选的,所述目标交通信号配时方案生成模块,包括:
车辆数目获取子模块,用于获取基于所述第一相位组合的一个交通控制周期,所述目标路口能够放行的车辆的数目,作为第一车辆数目,以及所述历史时间段内所述目标路口在该交通控制周期内实际放行的车辆的数目,作为第二车辆数目;
计算子模块,用于计算所述第一车辆数目与所述第二车辆数目的差值的绝对值;
第一目标交通信号配时方案生成子模块,用于如果所述绝对值小于第五阈值,基于所述历史车流量,以及所述第一相位组合包含的相位的原始时长,按照第一信号配时算法,计算所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案;
第二目标交通信号配时方案生成子模块,用于如果所述绝对值不小于第五阈值,基于所述历史车流量,按照第二信号配时算法,计算所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案。
可选的,所述第一目标交通信号配时方案生成子模块,包括:
第三车流方向确定单元,用于确定所述第二备选相位中与所述第二备选相位的原始时长匹配的车流方向,作为第三车流方向;
第一时长确定单元,用于将所述第二备选相位的原始时长,确定为所述第一预设相位和第二预设相位中包含所述第三车流方向的相位的时长;
第一计算单元,用于计算所述第二备选相位中,除所述第三车流方向外的第四车流方向单位时间内的车流量,与所述第三车流方向单位时间内的车流量的差值,作为第一数值;
第二计算单元,用于计算所述第一数值与预设饱和车头时距的乘积,作为第二数值;
第二时长确定单元,用于确定所述第一预设相位和第二预设相位中未包含所述第三车流方向的相位的时长,为所述第二数值与所述第二备选相位的原始时长的和值;
第三计算单元,用于计算所述第一预设相位和第二预设相位的时长的第一和值,以及所述第一备选相位和第二备选相位的原始时长的第二和值;
第三时长确定单元,用于将所述第二和值与所述第一和值的差值,作为在目标交通信号配时方案中所述第一备选相位的时长;
第四时长确定单元,用于确定在所述目标交通信号配时方案中,所述第二相位组合中除所述第一预设相位和所述第二预设相位以外的相位的时长,为所述第一相位组合中对应的相位的原始时长。
第四方面,为了达到上述目的,本申请实施例公开了一种交通信号控制装置,所述装置包括:
目标交通信号配时方案生成模块,用于采用上述第一方面任一项所述的方法获取目标时间段的目标交通信号配时方案;
目标交通信号配时方案发送模块,用于向交通信号控制系统发送所述目标交通信号配时方案,以使所述交通信号控制系统在所述目标时间段基于所述目标交通信号配时方案,控制交通信号。
在本申请实施的另一方面,为了达到上述目的,本申请实施例还公开了一种电子设备,所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器,所述通信接口,所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现如上述第一方面所述的交通信号配时方案生成方法,或第二方面所述的交通信号控制方法。
在本申请实施的又一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,实现如上述第一方面所述的交通信号配时方案生成方法,或第二方面所述的交通信号控制方法。
在本申请实施的又一方面,本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面所述的交通信号配时方案生成方法,或第二方面所述的交通信号控制方法。
本申请实施例提供了一种交通信号配时方案生成方法,可以获取历史时间段内,目标路口在当前的第一相位组合中的第一备选相位和第二备选相位的各车流方向的历史车流量。其中,历史时间段为待生成交通信号配时方案的目标时间段对应的时间段;第一备选相位表示允许车辆在一对相反方向上直行,第二备选相位表示允许车辆在一对相反方向上左转;第一备选相位与第二备选相位在一个交通控制周期内相邻。如果历史车流量满足预设不均衡条件,在第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除第二备选相位,得到第二相位组合。其中,第一预设相位表示:允许车辆在一对相反方向中的第一方向上左转和直行;第二预设相位表示:允许车辆在一对相反方向中的第二方向上左转和直行;在第二相位组合中,第一预设相位、第二预设相位和第一备选相位相邻。基于历史车流量,获取第二相位组合中各相位的时长,得到目标时间段的目标交通信号配时方案。
基于上述处理,当确定目标路口的车流量不均衡时,可以调整交通信号配时方案中的相位组合。针对一对相反方向,不再使用完全对称放行的相位,相应的,基于历史车流量获取调整后各相位的时长,使得最终得到的目标交通信号配时方案能够匹配目标路口的车流量,避免车流量较大的方向上出现车辆堵塞的现象,以及车流量较小的方向的交通信号的时长过长的现象,提高交通信号配时方案的有效性。
当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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他的附图。
图1为相关技术中一个交通控制周期包含的相位的示意图;
图2为本申请实施例提供的一种交通信号配时方案生成方法的流程图;
图3为本申请实施例提供的一种获取历史车流量的流程图;
图4为本申请实施例提供的一个交通控制周期包含的相位的示例图;
图5为本申请实施例提供的另一种交通信号配时方案生成方法的流程图;
图6为本申请实施例提供的一种判断是否满足预设不均衡条件的流程图;
图7为本申请实施例提供的另一种交通信号配时方案生成方法的流程图;
图8为本申请实施例提供的另一种交通信号配时方案生成方法的流程图;
图9为本申请实施例提供的一种计算第二相位组合中各相位的时长的流程图;
图10为本申请实施例提供的一种生成交通信号配时方案的总流程图;
图11为本申请实施例提供的一种交通信号配时方案生成装置的结构图;
图12为本申请实施例提供的一种交通信号控制装置的结构图;
图13为本申请实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
相关技术中,针对一对相反方向对应的两个相位,由于该两个相位均是对称放行车辆,如果该一对相反方向的车流量的差异较大,则很容易导致车流量较大的方向上出现车辆堵塞的现象,或者,导致车流量较小的方向的交通信号的时长过长的现象,导致交通信号配时方案的有效性较低。
为了解决上述问题,本申请实施例提供了一种交通信号配时方案生成方法,参见图2,该方法可以包括以下步骤:
S201:获取历史时间段内,目标路口在当前的第一相位组合中的第一备选相位和第二备选相位的各车流方向的历史车流量。
其中,该历史时间段为待生成交通信号配时方案的目标时间段对应的时间段。第一备选相位表示允许车辆在一对相反方向上直行,第二备选相位表示允许车辆在该一对相反方向上左转。第一备选相位和第二备选相位在第一相位组合中相邻。
S202:如果历史车流量满足预设不均衡条件,在第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除第二备选相位,得到第二相位组合。
其中,第一预设相位表示:允许车辆在一对相反方向中的第一方向上左转和直行。第二预设相位表示:允许车辆在一对相反方向中的第二方向上左转和直行。在第二相位组合中,第一预设相位、第二预设相位和第一备选相位相邻。
S203:基于所述历史车流量,获取所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案。
本申请实施例提供的交通信号配时方案生成方法,当确定目标路口的车流量不均衡时,可以调整交通信号配时方案中的相位组合。针对一对相反方向,不再使用完全对称放行的相位,相应的,基于历史车流量获取调整后各相位的时长,使得最终得到的目标交通信号配时方案能够匹配目标路口的车流量,避免车流量较大的方向上出现车辆堵塞的现象,以及车流量较小的方向的交通信号的时长过长的现象,提高交通信号配时方案的有效性。
在一个实施例中,本申请实施例提供的方法可以应用于电子设备,该电子设备可以与交通信号控制系统进行通信,且该电子设备可以获取交通信号控制系统所管理的路口的历史车流量。
在一个实施例中,可以对一天的时间进行划分,得到多个时间段。例如,可以按照每两个小时为一个时间段,对一天的时间进行划分,得到多个时间段。
在一个实施例中,还可以划分出早高峰时间段和晚高峰时间段,具体的,早高峰时间段和晚高峰时间段可以由技术人员根据目标路口所处的位置和目标路口所在地人员的工作时间确定。例如,早高峰时间段可以为7:00-9:00,晚高峰时间段可以为5:00-7:00。
当需要生成将来的时间段(即目标时间段)的交通信号配时方案时,可以获取目标时间段对应的历史时间段的历史车流量。该历史时间段与目标时间段的开始时刻和结束时刻均相同,且属于不同的日期。例如,目标时间段为今天的10:00-12:00,对应的历史时间段可以为昨天10:00-12:00,或者,也可以为前天10:00-12:00。
在一个实施例中,还可以结合目标时间段的日期类型,确定与目标时间段的日期类型相同的日期中对应的历史时间段。日期类型可以为工作日和非工作日,非工作日可以包括周末和节假日。
在一个实施例中,还可以获取与目标时间段对应的多个历史时间段的历史车流量,并计算多个历史车流量的平均值,作为最终要处理的历史车流量。
参见图3,图3为本申请实施例提供的一种获取历史车流量的流程图。
按照相位进行数据匹配:可以获取目标路口的车流数据,进而,针对第一备选相位和第二备选相位,可以从获取的车流数据中依次匹配每一备选相位,获取该备选相位中车流方向的车流数据。
计算该相位中车流方向的历史车流量:针对获取的每一备选相位中车流方向的车流数据,计算得到该备选相位中车流方向的历史车流量。
如果是最后一个相位,也就是说,已获取第一备选相位和第二备选相位的历史车流量。如果不是最后一个相位,则可以继续匹配下一个备选相位。
最终,输出各相位中车流方向的历史车流量(即第一备选相位和第二备选相位中车流方向的历史车流量)。
当前的第一相位组合也就是,目标路口在历史时间段内使用的交通信号配时方案(可以称为原始交通信号配时方案)中的相位组合。本申请实施例中,原始交通信号配时方案中,每一相位的时长可以称为原始时长。
该一对相反方向可以为东西方向,也可以为南北方向,但并不限于此。基于本申请实施例的方法,可以对该一对相反方向对应的相位进行调整。
以图1为例,若该一对相反方向为东西方向,则第一备选相位可以为图1中的相位1,第二备选相位可以为图1中的相位2。
针对步骤S202,在一个实施例中,在图1所示的第一相位组合的基础上,得到的第二相位组合可以参见图4。也就是说,第二相位组合中除第一预设相位、第二预设相位和第一备选相位以外的相位,与第一相位组合中除第一备选相位和第二备选相位以外的相位可以一致。
图4中,相位6和相位7分别为第一预设相位和第二预设相位。
在本申请实施例中,只需要使得第一预设相位、第二预设相位和第一备选相位在第二相位组合中相邻即可,并不限定于图4中的排列顺序。
在一个实施例中,在图2的基础上,参见图5,在步骤S202之前,该方法还可以包括以下步骤:
S204:基于历史车流量,分别计算第一备选相位的不均衡系数和第二备选相位的不均衡系数。
其中,每一备选相位的不均衡系数为:该备选相位中第一车流方向的单车道历史平均车流量,与第二车流方向的单车道历史平均车流量的比值,其中,所述第一车流方向为该备选相位中单车道历史平均车流量较大的车流方向。
在本申请实施例中,以图1中的相位1为第一备选相位,图1中的相位2为第二备选相位为例进行说明。
第一备选相位包含了两个直行的车流方向(向东直行和向西直行),因此,可以分别计算历史时间段内,该两个直行的车流方向的单车道历史平均车流量。
例如,针对每一直行的车流方向,还可以获取该车流方向的车道的数目,进而,可以计算历史时间段内该车流方向的车流量与该车流方向的车道的数目的比值,作为该车流方向的单车道历史平均车流量。
进而,可以确定较大的单车道历史平均车流量和较小的单车道历史平均车流量,并计算二者的比值,作为第一备选相位的不均衡系数。该不均衡系统可以表示第一备选相位中两个直行的车流方向的车流量的差异。
同理,第二备选相位包含了两个左转的车流方向(向东左转和向西左转),因此,可以分别计算历史时间段内,该两个左转的车流方向的单车道历史平均车流量。
例如,针对每一左转的车流方向,还可以获取该车流方向的车道的数目,进而,可以计算历史时间段内该车流方向的车流量与该车流方向的车道的数目的比值,作为该车流方向的单车道历史平均车流量。
进而,可以确定较大的单车道历史平均车流量和较小的单车道历史平均车流量,并计算二者的比值,作为第二备选相位的不均衡系数。该不均衡系统可以表示第二备选相位中两个左转的车流方向的车流量的差异。
S205:计算第一备选相位中第一方向直行的单车道历史平均车流量,与第二备选相位中第一方向左转的单车道历史平均车流量的比值,作为第一比值,以及第一备选相位中第二方向直行的单车道历史平均车流量,与第二备选相位中第二方向左转的单车道历史平均车流量,作为第二比值;并确定第一比值和第二比值中较小的比值,作为第三比值。
在本申请实施例中,以图1中的相位1为第一备选相位,图1中的相位2为第二备选相位为例进行说明。第一方向可以为向西,则第二方向为向东,反之,第一方向可以为向东,则第二方向为向西。
此处,以第一方向为向东,则第二方向为向西为例进行说明,相应的,第一方向为向西,第二方向为向东的情况与之类似。
第一备选相位中第一方向直行的单车道历史平均车流量,也就是,历史时间段内向东直行的单车道历史平均车流量,即,可以计算历史时间段内向东直行的车流量与向东直行的车道的数目的比值,作为第一备选相位中第一方向直行的单车道历史平均车流量。
第二备选相位中第一方向左转的单车道历史平均车流量,也就是,历史时间段内向东左转的单车道历史平均车流量,即,可以计算历史时间段内向东左转的车流量与向东左转的车道的数目的比值,作为第二备选相位中第一方向左转的单车道历史平均车流量。
进而,可以计算第一备选相位中第一方向直行的单车道历史平均车流量,与第二备选相位中第一方向左转的单车道历史平均车流量的比值(即第一比值)。第一比值可以表示:第一备选相位和第二备选相位在第一方向上,直行和左转的车流方向的车流量的差异。
计算第二比值的方法与计算第一比值的方法类似,不再赘述。第二比值可以表示:第一备选相位和第二备选相位在第二方向上,直行和左转的车流方向的车流量的差异。
S206:计算第二备选相位中的两个车流方向的单车道历史平均车流量中较大的车流量,与较小的车流量的比值,作为第四比值。
在本申请实施例中,以图1中的相位2为第二备选相位为例进行说明。
第二备选相位包含了两个左转的车流方向(向东左转和向西左转),因此,可以获取历史时间段内,该两个左转的车流方向的单车道历史平均车流量。
进而,可以计算该两个左转的车流方向的单车道历史平均车流量中较大的车流量,与较小的车流量的比值(即第四比值)。第四比值可以表示:第二备选相位在第一方向左转和第二方向左转的车流方向的车流量的差异。
S207:根据第一备选相位的不均衡系数、第二备选相位的不均衡系数、第三比值和第四比值,判断历史车流量是否满足预设不均衡条件。
在一个实施例中,S207可以包括以下步骤:
如果第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、第三比值大于第三阈值,且第四比值大于第四阈值,确定历史车流量满足预设不均衡条件。
其中,第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值可以由技术人员根据经验进行设置。例如,第一阈值可以为1.7、第二阈值可以为1.7,第三阈值可以为1.3,第四阈值可以为1.6。
在本申请实施例中,第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值,表明第一备选相位中两个直行的车流方向的车流量的差异较大。
第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值,表明第二备选相位中两个左转的车流方向的车流量的差异较大。
第三比值大于第三阈值,表明第一备选相位和第二备选相位在第一方向上,直行和左转的车流方向的车流量的差异较大,且第一备选相位和第二备选相位在第二方向上,直行和左转的车流方向的车流量的差异较大。
第四比值大于第四阈值,表明第二备选相位在第一方向左转和第二方向左转的车流方向的车流量的差异较大。
因此,满足上述条件表明车流量的不均衡,则需要对原始交通信号配时方案进行优化,此时,可以确定满足预设不均衡条件。
在一个实施例中,参见图6,图6为本申请实施例提供的一种判断是否满足预设不均衡条件的流程图。
在本申请实施例中,可以解析目标路口的原始交通信号配时方案,判断是否存在对称放行,即是否存在上述第一备选相位和第二备选相位。
如果存在,则可以计算第一备选相位和第二备选相位的不均衡系数,并判断是否大于对应的阈值。
如果第一备选相位和第二备选相位的不均衡系数均大于对应的阈值,则可以确定第一比值和第二比值中较小的比值(即第三比值)。第一比值:第一备选相位中第一方向直行的单车道历史平均车流量,与第二备选相位中第一方向左转的单车道历史平均车流量的比值。第二比值为:第一备选相位中第二方向直行的单车道历史平均车流量,与第二备选相位中第二方向左转的单车道历史平均车流量的比值。
进而,可以判断第三比值是否大于第三阈值。如果第三比值大于第三阈值,则可以计算第二备选相位中的两个车流方向的单车道历史平均车流量中较大的车流量,与较小的车流量的比值(即第四比值),进而,可以判断第四比值是否大于第四阈值。
如果第四比值大于第四阈值,则可以确定满足预设不均衡条件。
在一个实施例中,还可以结合历史车流量的交通潮汐特征,判断是否满足预设不均衡条件,历史时间段包括早高峰时间段和晚高峰时间段,相应的,在图5的基础上,参见图7,在步骤S207之前,该方法还可以包括以下步骤:
S208:基于历史车流量和预设公式,计算目标路口的交通潮汐系数。
其中,预设公式为:
Dtide表示交通潮汐系数,Q1表示早高峰时间段第一方向直行的单车道历史平均车流量,Q2表示早高峰时间段第二方向直行的单车道历史平均车流量,Q3表示晚高峰时间段第二方向直行的单车道历史平均车流量,Q4表示晚高峰时间段第一方向直行的单车道历史平均车流量。
其中,早高峰时间段和晚高峰时间段,可以由技术人员根据目标路口所处的位置和目标路口所在地人员的工作时间确定。例如,早高峰时间段可以为7:00-9:00,晚高峰时间段可以为5:00-7:00。
交通潮汐系数表示在早高峰时间段和晚高峰时间段,第一方向和第二方向直行的车流方向的车流量的差异。
相应的,步骤S207可以包括以下步骤:
S2071:如果第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、第三比值大于第三阈值、第四比值大于第四阈值,且交通潮汐系数大于第五阈值,确定历史车流量满足预设不均衡条件。
其中,第五阈值可以由技术人员根据经验进行设置。例如,第五阈值可以为2.25。
交通潮汐系数大于第五阈值,表明在早高峰时间段和晚高峰时间段,第一方向和第二方向直行的车流方向的车流量的差异较大,存在交通潮汐现象。
因此,如果第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、第三比值大于第三阈值、第四比值大于第四阈值,且交通潮汐系数大于第五阈值,则表明车流量的不均衡,则需要对原始交通信号配时方案进行优化,此时,可以确定满足预设不均衡条件。
在一个实施例中,在得到第二相位组合后,可以采取不同的方式确定第二相位组合中各相位的时长。
参见图8,图2的基础上,步骤S203可以包括以下步骤:
S2031:获取基于第一相位组合的一个交通控制周期,目标路口能够放行的车辆的数目,作为第一车辆数目,以及历史时间段内目标路口在该交通控制周期内实际放行的车辆的数目,作为第二车辆数目。
S2032:计算第一车辆数目与第二车辆数目的差值的绝对值。
S2033:如果绝对值小于第五阈值,基于历史车流量,以及第一相位组合包含的相位的原始时长,按照第一信号配时算法,计算第二相位组合中各相位的时长,得到目标时间段的目标交通信号配时方案。
S2034:如果绝对值不小于第五阈值,基于历史车流量,按照第二信号配时算法,计算第二相位组合中各相位的时长,得到目标时间段的目标交通信号配时方案。
在本申请实施例中,在确定第二相位组合后,可以判断原始交通信号配时方案的交通控制周期(可以称为原始交通控制周期),与目标路口的车流量是否匹配。即,可以获取基于一个原始交通控制周期,目标路口能够放行的车辆的数目(即第一车辆数目),以及历史时间段内目标路口在该原始交通控制周期内实际放行的车辆的数目(即第二车辆数目)。
如果第一车辆数目与第二车辆数目的差值的绝对值小于第五阈值,表明基于一个原始交通控制周期目标路口能够放行的车辆的数目,与历史时间段内目标路口在该原始交通控制周期内实际放行的车辆的数目的差异较小,即,原始交通控制周期与目标路口的车流量相匹配。反之,则不匹配。
如果原始交通控制周期与目标路口的车流量相匹配,则针对第二相位组合也可以采用原始交通控制周期,进而,可以基于历史车流量,以及第一相位组合包含的相位的原始时长,按照第一信号配时算法,计算第二相位组合中各相位的时长。
如果原始交通控制周期与目标路口的车流量不匹配,则可以重新确定第二相位组合的交通控制周期,即,按照第二信号配时算法,计算第二相位组合中各相位的时长。
其中,第二信号配时算法可以为韦伯斯特配时算法,或者,也可以为ARRB(Australian Road Research Board,澳大利亚道路研究委员会)配时算法,但并不限于此。
具体的,针对韦伯斯特配时算法,可以采取以下公式,计算各相位的时长。
Ge=C-L
gi=gei-Ai+li
其中:L=∑k(li+Ii-Ai)
Sd表示各相位饱和交通流率,单位为pcu/h。qd表示各相位车流量,单位为pcu/h。yi,y′i表示第i相位各车道的车流量比。n表示一个交通控制周期内的相位的个数。C表示一个交通控制周期的时长。L表示启动损失时长。Ge表示总有效绿灯时间。gei表示第i个相位的有效绿灯时长;gi表示第i个相位实际显示的绿灯时长。Ai表示第i个相位的黄灯时长,可以为3s。li表示第i个相位的启动损失时长。Y表示各相位的车流量比的和值。Ii表示相位绿灯间隔时长或交叉口清零时长。
基于上述公式,可以得到各相位实际显示的绿灯时长,也就是各相位的时长。
在一个实施例中,参见图9,步骤S2033可以包括以下步骤:
S20331:确定第二备选相位中与第二备选相位的原始时长匹配的车流方向,作为第三车流方向。
S20332:将第二备选相位的原始时长,确定为第一预设相位和第二预设相位中包含第三车流方向的相位的时长。
S20333:计算第二备选相位中,除第三车流方向外的第四车流方向单位时间内的车流量,与第三车流方向单位时间内的车流量的差值,作为第一数值。
S20334:计算第一数值与预设饱和车头时距的乘积,作为第二数值。
S20335:确定第一预设相位和第二预设相位中未包含第三车流方向的相位的时长,为第二数值与第二备选相位的原始时长的和值。
S20336:计算第一预设相位和第二预设相位的时长的第一和值,以及第一备选相位和第二备选相位的原始时长的第二和值。
S20337:将第二和值与第一和值的差值,作为在目标交通信号配时方案中第一备选相位的时长。
S20338:确定在目标交通信号配时方案中,第二相位组合中除第一预设相位和第二预设相位以外的相位的时长,为第一相位组合中对应的相位的原始时长。
在本申请实施例中,结合图1和图4,以图1中的相位1为第一备选相位,相位2为第二备选相位为例进行说明。
第二备选相位中包含两个左转的车流方向,可以基于该两个左转的车流方向中的一个车流方向的车流量,确定第二备选相位的原始时长,使得基于第二备选相位的原始时长,该车流方向的车辆能够完全放行,且不存在多余时长。确定第二备选相位的原始时长所采用的车流方向,也就是与第二备选相位的时长匹配的车流方向(即第三车流方向,例如,为向西左转)。
若第一预设相位为相位6,第二预设相位为相位7,则二者中包含向西左转车流方向的为第二预设相位(即相位7),进而,可以确定第二预设相位的时长为第二备选相位的原始时长。
另外,则可以计算第二备选相位中,第四车流方向(即向东左转车流方向)单位时间内的车流量,与第三车流方向(即向东左转车流方向)单位时间内的车流量的差值(即第一数值)。单位时间内的车流量的单位可以为pcu/h。
然后,可以计算该第一数值与预设饱和车头时距的乘积,得到第二数值。
其中,预设饱和车头时距可以表示一个车流方向上的车辆完全加速状态通过停车线时的车头时距。例如,可以为车辆完全加速状态通过停车线时,前后两辆车的前轮通过停车线的时间差。例如,预设饱和车头时距可以为2.5秒。
进而,可以计算第二数值与第二备选相位的原始时长的和值,作为第一预设相位和第二预设相位中未包含第三车流方向的相位(即第一预设相位)的时长。
另外,可以计算第一预设相位和第二预设相位的时长的第一和值,以及第一备选相位和第二备选相位的原始时长的第二和值,并将第二和值与第一和值的差值,作为在目标交通信号配时方案中第一备选相位的时长。也就是,在第二相位组合中相位2的时长。
相应的,针对第二相位组合中除第一预设相位和第二预设相位以外的相位(相位4和相位5)的时长,则可以采用各自在第一相位组合中的原始时长。
基于相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种交通信号控制方法。
在一个实施例中,可以采用上述实施例中的交通信号配时方案生成方法,针对目标路口,生成目标时间段的目标交通信号配时方案,进而,可以向交通信号控制系统发送目标交通信号配时方案。交通信号控制系统则可以在目标时间段基于目标交通信号配时方案,控制目标路口的交通信号。
参见图10,图10为本申请实施例提供的一种生成交通信号配时方案的总流程图。
过车数据包括:历史时间段内目标路口的车流数据。
渠化方案及配时方案:渠化方案包括目标路口各车流方向的车道的数目,配时方案指目标路口的原始交通信号配时方案。
数据预处理:基于过车数据、渠化及配时方案,计算得到目标路口在当前的第一相位组合中的第一备选相位和第二备选相位的各车流方向的历史车流量。
特征提取:基于历史车流量,计算第一备选相位的不均衡系数、第二备选相位的不均衡系数、上述第三比值和第四比值。
同相位车流量不均衡识别:判断第一备选相位的不均衡系数是否大于第一阈值、第二备选相位的不均衡系数是否大于第二阈值、第三比值是否大于第三阈值,且第四比值是否大于第四阈值。
潮汐交通识别:计算目标路口的交通潮汐系数,并判断是否大于第五阈值。
确定相位相序:在第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除第二备选相位,得到第二相位组合。
信控方案优化:按照第一信号配时算法或第二信号配时算法,计算第二相位组合中各相位的时长,得到目标时间段的目标交通信号配时方案。
输出优化方案:向交通信号控制系统发送目标交通信号配时方案,以使交通信号控制系统在目标时间段基于目标交通信号配时方案,控制交通信号。
基于相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种交通信号配时方案生成装置,参见图11,图11为本申请实施例提供的一种交通信号配时方案生成装置的结构图,该装置包括:
历史车流量获取模块1101,用于获取历史时间段内,目标路口在当前的第一相位组合中的第一备选相位和第二备选相位的各车流方向的历史车流量;其中,所述历史时间段为待生成交通信号配时方案的目标时间段对应的时间段;所述第一备选相位表示允许车辆在一对相反方向上直行,所述第二备选相位表示允许车辆在所述一对相反方向上左转;所述第一备选相位和所述第二备选相位在所述第一相位组合中相邻;
第二相位组合生成模块1102,用于如果所述历史车流量满足预设不均衡条件,在所述第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除所述第二备选相位,得到第二相位组合;其中,所述第一预设相位表示:允许车辆在所述一对相反方向中的第一方向上左转和直行;所述第二预设相位表示:允许车辆在所述一对相反方向中的第二方向上左转和直行;在所述第二相位组合中,所述第一预设相位、所述第二预设相位和所述第一备选相位相邻;
目标交通信号配时方案生成模块1103,用于基于所述历史车流量,获取所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案。
可选的,所述装置还包括:
不均衡系数计算模块,用于在所述第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除所述第二备选相位,得到第二相位组合之前,基于所述历史车流量,分别计算所述第一备选相位的不均衡系数和所述第二备选相位的不均衡系数;其中,每一备选相位的不均衡系数为:该备选相位中第一车流方向的单车道历史平均车流量,与第二车流方向的单车道历史平均车流量的比值;所述第一车流方向为该备选相位中单车道历史平均车流量较大的车流方向;
第三比值计算模块,用于计算所述第一备选相位中所述第一方向直行的单车道历史平均车流量,与所述第二备选相位中所述第一方向左转的单车道历史平均车流量的比值,作为第一比值,以及所述第一备选相位中所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,与所述第二备选相位中所述第二方向左转的单车道历史平均车流量,作为第二比值;并确定所述第一比值和所述第二比值中较小的比值,作为第三比值;
第四比值计算模块,用于计算所述第二备选相位中的两个车流方向的单车道历史平均车流量中较大的车流量,与较小的车流量的比值,作为第四比值;
判断模块,用于根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件。
可选的,所述判断模块,具体用于如果所述第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、所述第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、所述第三比值大于第三阈值,且所述第四比值大于第四阈值,确定所述历史车流量满足预设不均衡条件。
可选的,所述历史时间段包括早高峰时间段和晚高峰时间段;
所述装置还包括:
交通潮汐系数计算模块,用于在根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件之前,基于所述历史车流量和预设公式,计算所述目标路口的交通潮汐系数;
其中,所述预设公式为:
Dtide表示交通潮汐系数,Q1表示早高峰时间段所述第一方向直行的单车道历史平均车流量,Q2表示早高峰时间段所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,Q3表示晚高峰时间段所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,Q4表示晚高峰时间段所述第一方向直行的单车道历史平均车流量;
所述判断模块,具体用于如果所述第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、所述第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、所述第三比值大于第三阈值、所述第四比值大于第四阈值,且所述交通潮汐系数大于第五阈值,确定所述历史车流量满足预设不均衡条件。
可选的,所述目标交通信号配时方案生成模块1103,包括:
车辆数目获取子模块,用于获取基于所述第一相位组合的一个交通控制周期,所述目标路口能够放行的车辆的数目,作为第一车辆数目,以及所述历史时间段内所述目标路口在该交通控制周期内实际放行的车辆的数目,作为第二车辆数目;
计算子模块,用于计算所述第一车辆数目与所述第二车辆数目的差值的绝对值;
第一目标交通信号配时方案生成子模块,用于如果所述绝对值小于第五阈值,基于所述历史车流量,以及所述第一相位组合包含的相位的原始时长,按照第一信号配时算法,计算所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案;
第二目标交通信号配时方案生成子模块,用于如果所述绝对值不小于第五阈值,基于所述历史车流量,按照第二信号配时算法,计算所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案。
可选的,所述第一目标交通信号配时方案生成子模块,包括:
第三车流方向确定单元,用于确定所述第二备选相位中与所述第二备选相位的原始时长匹配的车流方向,作为第三车流方向;
第一时长确定单元,用于将所述第二备选相位的原始时长,确定为所述第一预设相位和第二预设相位中包含所述第三车流方向的相位的时长;
第一计算单元,用于计算所述第二备选相位中,除所述第三车流方向外的第四车流方向单位时间内的车流量,与所述第三车流方向单位时间内的车流量的差值,作为第一数值;
第二计算单元,用于计算所述第一数值与预设饱和车头时距的乘积,作为第二数值;
第二时长确定单元,用于确定所述第一预设相位和第二预设相位中未包含所述第三车流方向的相位的时长,为所述第二数值与所述第二备选相位的原始时长的和值;
第三计算单元,用于计算所述第一预设相位和第二预设相位的时长的第一和值,以及所述第一备选相位和第二备选相位的原始时长的第二和值;
第三时长确定单元,用于将所述第二和值与所述第一和值的差值,作为在目标交通信号配时方案中所述第一备选相位的时长;
第四时长确定单元,用于确定在所述目标交通信号配时方案中,所述第二相位组合中除所述第一预设相位和所述第二预设相位以外的相位的时长,为所述第一相位组合中对应的相位的原始时长。
基于相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种交通信号控制装置,参见图12,图12为本申请实施例提供的一种交通信号控制装置的结构图,该装置包括:
目标交通信号配时方案生成模块1201,用于采用上述交通信号配时方案生成方法获取目标时间段的目标交通信号配时方案;
目标交通信号配时方案发送模块1202,用于向交通信号控制系统发送所述目标交通信号配时方案,以使所述交通信号控制系统在所述目标时间段基于所述目标交通信号配时方案,控制交通信号。
本申请实施例还提供了一种电子设备,如图13所示,包括处理器1301、通信接口1302、存储器1303和通信总线1304,其中,处理器1301,通信接口1302,存储器1303通过通信总线1304完成相互间的通信,
存储器1303,用于存放计算机程序;
处理器1301,用于执行存储器1303上所存放的程序时,实现上述交通信号配时方案生成方法的步骤,或,交通信号控制方法的步骤。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例提供的交通信号配时方案生成方法,或,交通信号控制方法。
本申请实施例还提供了另一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例提供的交通信号配时方案生成方法,或,交通信号控制方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
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、电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品实施例而言,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。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围内。
Claims (11)
1.一种交通信号配时方案生成方法,其特征在于,所述方法包括:
获取历史时间段内,目标路口在当前的第一相位组合中的第一备选相位和第二备选相位的各车流方向的历史车流量;其中,所述历史时间段为待生成交通信号配时方案的目标时间段对应的时间段;所述第一备选相位表示允许车辆在一对相反方向上直行,所述第二备选相位表示允许车辆在所述一对相反方向上左转;所述第一备选相位和所述第二备选相位在所述第一相位组合中相邻;
如果所述历史车流量满足预设不均衡条件,在所述第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除所述第二备选相位,得到第二相位组合;其中,所述第一预设相位表示:允许车辆在所述一对相反方向中的第一方向上左转和直行;所述第二预设相位表示:允许车辆在所述一对相反方向中的第二方向上左转和直行;在所述第二相位组合中,所述第一预设相位、所述第二预设相位和所述第一备选相位相邻;
基于所述历史车流量,获取所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除所述第二备选相位,得到第二相位组合之前,所述方法还包括:
基于所述历史车流量,分别计算所述第一备选相位的不均衡系数和所述第二备选相位的不均衡系数;其中,每一备选相位的不均衡系数为:该备选相位中第一车流方向的单车道历史平均车流量,与第二车流方向的单车道历史平均车流量的比值;所述第一车流方向为该备选相位中单车道历史平均车流量较大的车流方向;
计算所述第一备选相位中所述第一方向直行的单车道历史平均车流量,与所述第二备选相位中所述第一方向左转的单车道历史平均车流量的比值,作为第一比值,以及所述第一备选相位中所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,与所述第二备选相位中所述第二方向左转的单车道历史平均车流量,作为第二比值;并确定所述第一比值和所述第二比值中较小的比值,作为第三比值;
计算所述第二备选相位中的两个车流方向的单车道历史平均车流量中较大的车流量,与较小的车流量的比值,作为第四比值;
根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件,包括:
如果所述第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、所述第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、所述第三比值大于第三阈值,且所述第四比值大于第四阈值,确定所述历史车流量满足预设不均衡条件。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述历史时间段包括早高峰时间段和晚高峰时间段;
在根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件之前,所述方法还包括:
基于所述历史车流量和预设公式,计算所述目标路口的交通潮汐系数;
其中,所述预设公式为:
Dtide表示交通潮汐系数,Q1表示早高峰时间段所述第一方向直行的单车道历史平均车流量,Q2表示早高峰时间段所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,Q3表示晚高峰时间段所述第二方向直行的单车道历史平均车流量,Q4表示晚高峰时间段所述第一方向直行的单车道历史平均车流量;
所述根据所述第一备选相位的不均衡系数、所述第二备选相位的不均衡系数、所述第三比值和所述第四比值,判断所述历史车流量是否满足预设不均衡条件,包括:
如果所述第一备选相位的不均衡系数大于第一阈值、所述第二备选相位的不均衡系数大于第二阈值、所述第三比值大于第三阈值、所述第四比值大于第四阈值,且所述交通潮汐系数大于第五阈值,确定所述历史车流量满足预设不均衡条件。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述历史车流量,获取所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案,包括:
获取基于所述第一相位组合的一个交通控制周期,所述目标路口能够放行的车辆的数目,作为第一车辆数目,以及所述历史时间段内所述目标路口在该交通控制周期内实际放行的车辆的数目,作为第二车辆数目;
计算所述第一车辆数目与所述第二车辆数目的差值的绝对值;
如果所述绝对值小于第五阈值,基于所述历史车流量,以及所述第一相位组合包含的相位的原始时长,按照第一信号配时算法,计算所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案;
如果所述绝对值不小于第五阈值,基于所述历史车流量,按照第二信号配时算法,计算所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述历史车流量,以及所述第一相位组合包含的相位的原始时长,按照第一信号配时算法,计算所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案,包括:
确定所述第二备选相位中与所述第二备选相位的原始时长匹配的车流方向,作为第三车流方向;
将所述第二备选相位的原始时长,确定为所述第一预设相位和第二预设相位中包含所述第三车流方向的相位的时长;
计算所述第二备选相位中,除所述第三车流方向外的第四车流方向单位时间内的车流量,与所述第三车流方向单位时间内的车流量的差值,作为第一数值;
计算所述第一数值与预设饱和车头时距的乘积,作为第二数值;
确定所述第一预设相位和第二预设相位中未包含所述第三车流方向的相位的时长,为所述第二数值与所述第二备选相位的原始时长的和值;
计算所述第一预设相位和第二预设相位的时长的第一和值,以及所述第一备选相位和第二备选相位的原始时长的第二和值;
将所述第二和值与所述第一和值的差值,作为在目标交通信号配时方案中所述第一备选相位的时长;
确定在所述目标交通信号配时方案中,所述第二相位组合中除所述第一预设相位和所述第二预设相位以外的相位的时长,为所述第一相位组合中对应的相位的原始时长。
7.一种交通信号控制方法,其特征在于,所述方法包括:
采用权利要求1至6任一项所述的方法获取目标时间段的目标交通信号配时方案;
向交通信号控制系统发送所述目标交通信号配时方案,以使所述交通信号控制系统在所述目标时间段基于所述目标交通信号配时方案,控制交通信号。
8.一种交通信号配时方案生成装置,其特征在于,所述装置包括:
历史车流量获取模块,用于获取历史时间段内,目标路口在当前的第一相位组合中的第一备选相位和第二备选相位的各车流方向的历史车流量;其中,所述历史时间段为待生成交通信号配时方案的目标时间段对应的时间段;所述第一备选相位表示允许车辆在一对相反方向上直行,所述第二备选相位表示允许车辆在所述一对相反方向上左转;所述第一备选相位和所述第二备选相位在所述第一相位组合中相邻;
第二相位组合生成模块,用于如果所述历史车流量满足预设不均衡条件,在所述第一相位组合中添加第一预设相位和第二预设相位,并删除所述第二备选相位,得到第二相位组合;其中,所述第一预设相位表示:允许车辆在所述一对相反方向中的第一方向上左转和直行;所述第二预设相位表示:允许车辆在所述一对相反方向中的第二方向上左转和直行;在所述第二相位组合中,所述第一预设相位、所述第二预设相位和所述第一备选相位相邻;
目标交通信号配时方案生成模块,用于基于所述历史车流量,获取所述第二相位组合中各相位的时长,得到所述目标时间段的目标交通信号配时方案。
9.一种交通信号控制装置,其特征在于,所述装置包括:
目标交通信号配时方案生成模块,用于采用权利要求1至6任一项所述的方法获取目标时间段的目标交通信号配时方案;
目标交通信号配时方案发送模块,用于向交通信号控制系统发送所述目标交通信号配时方案,以使所述交通信号控制系统在所述目标时间段基于所述目标交通信号配时方案,控制交通信号。
10.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器,所述通信接口,所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-6,或7任一所述的方法步骤。
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内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6,或7任一所述的方法步骤。
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