CN112991784A - 一种信号周期内自适应可变车道控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号周期内自适应可变车道控制方法及装置，该方法包括获取信号周期内的当前时刻和在当前时刻可变车道的相位；在确定当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据在当前时刻可变车道的相位，对可变车道的指示牌进行相位切换；第一条件由车道信息确定，第二条件由车道的空间占有率确定。依据可变车道的车道信息符合预设条件时实现对可变车道的相位的控制，能够实现在不影响路口信号方案配时的情况下，在一信号周期内进行两次相位切换，提高可变车道的通行效率。

Description

一种信号周期内自适应可变车道控制方法及装置

技术领域

本发明涉及交通技术领域，尤其涉及一种信号周期内自适应可变车道控制方法及装置。

背景技术

随着城市化进程的发展，城市汽车保有量快速增加，交通拥堵问题日益凸显，如何在现有道路资源下提高道路的通行效率，缓解交通拥堵是现阶段道路交通控制亟待解决的问题之一。可变车道是提高车道利用率的有效控制方式，目前绝大多数城市均设置了可变车道控制方案。与其他控制方式一样，可变车道控制经历了从定时控制向自适应控制的发展，数据来源也经历了从线圈到地磁，再到雷达和视频检测器的过渡。目前基于雷达的可变车道自适应算法可以有效解决大多数路口可变车道的通行效率问题，但由于自适应算法以周期为单位且采用预测方式进行可变车道方向定义，因此在实时性和准确性上仍有优化空间。

发明内容

本发明实施例提供一种信号周期内自适应可变车道控制方法及装置，实现在不影响路口各相位原有的放行时间的情况下，解决目前自适应算法因修改路口配置，导致方案配置复杂，影响通信效率的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种信号周期内自适应可变车道控制方法，包括：

获取信号周期内的当前时刻和在当前时刻可变车道的相位；

在确定所述当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据所述在当前时刻可变车道的相位，对所述可变车道的指示牌进行相位切换；所述第一条件由车道信息确定，所述第二条件由车道的空间占有率确定。

上述技术方案中，依据可变车道的车道信息符合预设条件时实现对可变车道的相位的控制，能够实现在不影响路口信号方案配时的情况下，在一信号周期内进行两次相位切换，提高可变车道的通行效率。

可选的，所述在当前时刻可变车道的相位为直行；

所述在确定所述当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据所述在当前时刻可变车道的相位，对所述可变车道的指示牌进行相位切换，包括：

在确定所述当前时刻位于预设的直行变左转的自适应区间内时，获取左转车道的排队长度和展宽车道长度；

在确定所述左转车道的排队长度大于所述展宽车道长度时，获取所述可变车道的空间占有率，并将所述可变车道的空间占有率转化为所述可变车道的滚动占有率；

确定所述可变车道的滚动占有率是否小于所述可变车道的变换阈值，若是，则确定将所述可变车道的指示牌的相位由直行切换为左转。

可选的，所述在当前时刻可变车道的相位为左转；

所述在确定所述当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据所述在当前时刻可变车道的相位，对所述可变车道的指示牌进行相位切换，包括：

在确定所述当前时刻位于预设的左转变直行的自适应区间内时，获取所述可变车道的空间车辆数和左转待行区的配置情况；

若所述左转待行区的配置情况为设有左转待行区，则在确定所述可变车道的空间车辆数小于第一阈值时，获取左转车道的空间占有率，并将所述左转车道的空间占有率转化为所述左转车道的滚动占有率；在确定所述左转车道的滚动占有率是否小于所述左转车道的变换阈值时，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行；

若所述左转待行区的配置情况为未设有左转待行区，则在确定所述可变车道的空间车辆数小于第二阈值时，获取左转车道的空间占有率，并将所述左转车道的空间占有率转化为所述左转车道的滚动占有率；在确定所述左转车道的滚动占有率是否小于所述左转车道的变换阈值时，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。

可选的，根据下述步骤确定所述空间占有率：

获取车道的检测范围和所述检测范围内的车辆压占长度；

将所述车辆压占长度和所述检测范围的比值，确定为所述空间占有率。

可选的，根据下述步骤确定所述变化阈值：

获取预设的变换区间，并将所述变换区间进行划分，得到多组模拟阈值；

将所述多组模拟阈值依次作为可变车道控制方案的变换阈值进行运行，得到每组模拟阈值对应的可变车道相位变换时刻至相位放行结束的时间以及其对应的通过的车辆数；

将所述每组模拟阈值对应的可变车道相位变换时刻至相位放行结束的时间以及其对应的通过的车辆数放入时间与流量的点阵中，以预设时间间隔为判别时段，形成所述每组模拟阈值的流量阶梯，并确定出所述每组模拟阈值的流量阶梯曲线；

根据所述每组模拟阈值的流量阶梯曲线，将流量值最大的曲线对应的模拟阈值确定为所述变换阈值。

可选的，所述方法还包括：

在确定左转车道触发持续拥堵或所述可变车道的指示牌由直行切换为左转后所述可变车道内有左转车道未清空时，获取左转车道的排队长度；

根据所述左转车道的排队长度和饱和车头时距，确定所述左转车道的排队长度的消散时间；

在确定所述左转车道的排队长度的消散时间小于第三阈值时，在所述可变车道的相位切换为左转放行时，将所述可变车道的指示牌进行闪烁状态，并提示可变车道即将变直行的信息；

在确定左转放行结束后，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。

第二方面，本发明实施例提供一种信号周期内自适应可变车道控制装置，包括：

获取单元，用于获取信号周期内的当前时刻和在当前时刻可变车道的相位；

处理单元，用于在确定所述当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据所述在当前时刻可变车道的相位，对所述可变车道的指示牌进行相位切换。

可选的，所述在当前时刻可变车道的相位为直行；

所述处理单元具体用于：

在确定所述当前时刻位于预设的直行变左转的自适应区间内时，获取左转车道的排队长度和展宽车道长度；

在确定所述左转车道的排队长度大于所述展宽车道长度时，获取所述可变车道的空间占有率，并将所述可变车道的空间占有率转化为所述可变车道的滚动占有率；

确定所述可变车道的滚动占有率是否小于所述可变车道的变换阈值，若是，则确定将所述可变车道的指示牌的相位由直行切换为左转。

可选的，所述在当前时刻可变车道的相位为左转；

所述处理单元具体用于：

在确定所述当前时刻位于预设的左转变直行的自适应区间内时，获取所述可变车道的空间车辆数和左转待行区的配置情况；

若所述左转待行区的配置情况为设有左转待行区，则在确定所述可变车道的空间车辆数小于第一阈值时，获取左转车道的空间占有率，并将所述左转车道的空间占有率转化为所述左转车道的滚动占有率；在确定所述左转车道的滚动占有率是否小于所述左转车道的变换阈值时，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行；

若所述左转待行区的配置情况为未设有左转待行区，则在确定所述可变车道的空间车辆数小于第二阈值时，获取左转车道的空间占有率，并将所述左转车道的空间占有率转化为所述左转车道的滚动占有率；在确定所述左转车道的滚动占有率是否小于所述左转车道的变换阈值时，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。

可选的，所述处理单元具体用于：

根据下述步骤确定所述空间占有率：

获取车道的检测范围和所述检测范围内的车辆压占长度；

将所述车辆压占长度和所述检测范围的比值，确定为所述空间占有率。

可选的，所述处理单元具体用于：

根据下述步骤确定所述变化阈值：

获取预设的变换区间，并将所述变换区间进行划分，得到多组模拟阈值；

将所述多组模拟阈值依次作为可变车道控制方案的变换阈值进行运行，得到每组模拟阈值对应的可变车道相位变换时刻至相位放行结束的时间以及其对应的通过的车辆数；

将所述每组模拟阈值对应的可变车道相位变换时刻至相位放行结束的时间以及其对应的通过的车辆数放入时间与流量的点阵中，以预设时间间隔为判别时段，形成所述每组模拟阈值的流量阶梯，并确定出所述每组模拟阈值的流量阶梯曲线；

根据所述每组模拟阈值的流量阶梯曲线，将流量值最大的曲线对应的模拟阈值确定为所述变换阈值。

可选的，所述处理单元还用于：

在确定左转车道触发持续拥堵或所述可变车道的指示牌由直行切换为左转后所述可变车道内有左转车道未清空时，获取左转车道的排队长度；

根据所述左转车道的排队长度和饱和车头时距，确定所述左转车道的排队长度的消散时间；

在确定所述左转车道的排队长度的消散时间小于第三阈值时，在所述可变车道的相位切换为左转放行时，将所述可变车道的指示牌进行闪烁状态，并提示可变车道即将变直行的信息；

在确定左转放行结束后，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。

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信号周期内自适应可变车道控制方法。

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信号周期内自适应可变车道控制方法。

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信号周期内自适应可变车道控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种信号周期内自适应可变车道控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种自适应区间的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种自适应区间的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种多目标雷达检测的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种时间和流量的点阵的示意图；

图8为本发明实施例提供的一种时间和流量的点阵的示意图；

图9为本发明实施例提供的一种信号周期内自适应可变车道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，该系统架构可以包括路口实时采集设备100，路口信号机200，可变车道指示牌300和交通诱导屏400。

其中，路口实时采集设备100主要为多目标雷达检测器，也是整个系统的输入设备，负责实时发送检测到的车辆及道路信息，包括展宽车道的长度，各条车道的空间车辆数，排队长度，空间占有率，周期流量等信息。

路口信号机200作为整个系统的运算设备，也是自适应可变车道控制算法的运算载体，负责算法的实现与可变车道的控制。

可变车道指示牌300和交通诱导屏400作为系统的输出设备，由路口信号机200进行控制输出，可变车道指示牌300与交通诱导屏400配合使用，实现可变车道的清空与切换。

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详细的示出了本发明实施例提供的一种信号周期内自适应可变车道控制方法的流程，该流程可以由信号周期内自适应可变车道控制装置执行。

如图2所示，该流程具体包括：

步骤201，获取信号周期内的当前时刻和在当前时刻可变车道的相位。

在本发明实施例中，可以周期性的获取信号周期内的当前时刻，以及当前时刻可变车道的相位。该相位可以为直行或左转。该周期性的可以是预设周期，例如1s，即1s获取一次。

步骤202，在确定所述当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据所述在当前时刻可变车道的相位，对所述可变车道的指示牌进行相位切换。

其中，第一条件是由车道信息确定，而第二条件由车道的空间占有率确定。具体的，依据当前时刻可变车道的相位来进行不同的相位切换，当可变车道的相位为直行时，可以在确定当前时刻位于预设的直行变左转的自适应区间内时，可以通过多目标雷达来获取左转车道的排队长度和展宽车道长度。在确定左转车道的排队长度大于展宽车道长度时，可以通过多目标雷达来获取可变车道的空间占有率，并将可变车道的空间占有率转化为可变车道的滚动占有率。确定可变车道的滚动占有率是否小于可变车道的变换阈值，若是，则确定将可变车道的指示牌的相位由直行切换为左转。其中，自适应区间可以依据经验设置。

上述左转车道的排队长度和展宽车道长度基于确定第一条件的车道信息。当可变车道的相位为左转时，可以在确定当前时刻位于预设的左转变直行的自适应区间内时，获取可变车道的空间车辆数和左转待行区的配置情况。

当左转待行区的配置情况为设有左转待行区时，可以在确定可变车道的空间车辆数小于第一阈值时，可以通过多目标雷达来获取左转车道的空间占有率，并将左转车道的空间占有率转化为左转车道的滚动占有率。然后在确定左转车道的滚动占有率是否小于左转车道的变换阈值时，将可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。

当左转待行区的配置情况为未设有左转待行区时，可以在确定可变车道的空间车辆数小于第二阈值时，可以通过多目标雷达来获取左转车道的空间占有率，并将左转车道的空间占有率转化为左转车道的滚动占有率。然后在确定左转车道的滚动占有率是否小于左转车道的变换阈值时，将可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。其中，第一阈值和第二阈值可以依据经验设置。

上述空间占有率可以根据下述步骤确定：可以通过多目标雷达来获取车道的检测范围和检测范围内的车辆压占长度。然后将车辆压占长度和检测范围的比值，确定为空间占有率。

上述变换阈值可以根据下述步骤确定：首先获取预设的变换区间，并将变换区间进行划分，得到多组模拟阈值。将多组模拟阈值依次作为可变车道控制方案的变换阈值进行运行，得到每组模拟阈值对应的可变车道相位变换时刻至相位放行结束的时间以及其对应的通过的车辆数。然后将每组模拟阈值对应的可变车道相位变换时刻至相位放行结束的时间以及其对应的通过的车辆数放入时间与流量的点阵中，以预设时间间隔为判别时段，形成每组模拟阈值的流量阶梯，并确定出每组模拟阈值的流量阶梯曲线。最后根据每组模拟阈值的流量阶梯曲线，将流量值最大的曲线对应的模拟阈值确定为变换阈值。该预设时间间隔可以依据经验设置，例如5s。

此外，在左转车道触发突发拥堵时，一般情况下，可通过可变车道一级自适应优化实现左转拥堵的快速消散，但在左转车道触发持续拥堵时或直行变左转后可变车道中有左转车辆未清空时，可变车道当周期无法实现左转变直行。可通过二级自适应优化方式，实现可变车道左转变直行。

具体的，可以在确定左转车道触发持续拥堵或可变车道的指示牌由直行切换为左转后可变车道内有左转车道未清空时，获取左转车道的排队长度。然后根据左转车道的排队长度和饱和车头时距，确定左转车道的排队长度的消散时间。在确定左转车道的排队长度的消散时间小于第三阈值时，在可变车道的相位切换为左转放行时，将可变车道的指示牌进行闪烁状态，并提示可变车道即将变直行的信息。在确定左转放行结束后，将可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。其中可以通过交通诱导屏来提示可变车道即将变直行的信息。

为了更好的解释本发明实施例，下面将在具体的实施场景下来描述上述可变车道控制的流程。

以可变车道默认初始状态为直行以例，可变车道实现在1周期内由直行变左转，再由左转变回直行的控制流程如图3所示。

具体包括：

步骤301，可变车道的相位为直行。

确定可变车道的当前相位是直行，也就是可变车道的指示牌上显示的相位是直行时。

步骤302，获取当前时刻T。

每秒获取可变车道在当前周期的当前时刻T。

步骤303，T在直行变左转的自适应区间内，若是，则转入步骤305，否则转入步骤304。

确定当前时刻T是否在可变车道直行变左转的自适应区间内，自适应区间为直行相位开始放行到直行相位结束放行前10s。如图4所示，若在区间内，进入步骤305。

步骤304，当前时刻T＝T+1。

步骤305，获取左转车道排队长度L_left，展宽车道长度L。

通过多目标雷达获取左转车道的最大排队长度L_left和展宽车道的排队长度L，其中左转车道的最大排队长度为左转车道红灯期间秒级排队长度的最大值。

步骤306，确定是否L_left＞L，若是，则转入步骤307，否则转入步骤304。

比较左转车道最大排队长度L_left和展宽车道的排队长度L，若L_left>L说明左转车道排队已经超过展宽车道长度，有对可变车道造成影响的风险，进入步骤307；若L_left≤L，说明左转排队尚未达到触发风险，跳转到步骤304。

步骤307，获取可变车道的空间占有率O，转化成滚动占有率O_Roll。

通过雷达检测器获取可变车道的空间占有率O，并通过滚动占有率的方式进行滤波处理，计算得到可变车道滚动空间占有率O_roll。

步骤308，确定可变车道的O_Roll是否小于变换阈值，若是，则转入步骤309，否则转入步骤304。

结合滚动空间占有率O_Roll与当前的时间区间，自动判别可变车道的变换阈值，当达到变化条件后，可变车道直接由直行变左转，并进入步骤309，开启左转变直行的判断；若未达到变换条件，跳转到步骤304。

步骤309，可变车道的指示牌的相位由直行变为左转。

步骤310，可变车道的相位为左转。

可变车道的指示牌的当前相位是左转时。

步骤311，获取当前时刻T。

步骤312，T在左转变直行的自适应区间内，若是，则转入步骤314，否则转入步骤313。

确定当前时刻T是否在可变车道左转变直行的自适应区间内，左转变直行的自适应区间为左转相位本周期内的整个红灯区间段，如图5所示，若在区间内，进入步骤314。

步骤313，当前时刻T＝T+1。

步骤314，获取可变车道的空间车辆数C和左转待行区配置情况。

通过多目标雷达每秒获取可变车道的空间车辆数C和左转待行区配置情况(即路口是否设置左转待行区)。

步骤315，确定是否C>2或C＝0，若是，则转入步骤316，否则转入步骤313。

若路口设有左转待行区，在直行相位放行时，可变车道中的左转车辆可以进去左转待行区，因此有左转待行区时，左转变直行的第一条件为C<2；若路口没有左转待行区，左转变直行的第一条件为C＝0。满足左转变直行的第一条件，进入步骤316；反之跳转到步骤313。

步骤316，获取左转车道的空间占有率O_L，转化成滚动占有率O_Lroll。

通过雷达检测器获取左转车道的空间占有率O_L，并通过滚动占有率的方式进行滤波处理，计算得到左转车道滚动空间占有率O_Lroll。

步骤317，确定左转车道的O_Roll是否小于变换阈值，若是，则转入步骤318，否则转入步骤313。

通过左转车道滚动空间占有率O_Lroll与左转车道的变换阈值O_THR进行比较，当达到第二条件后，可变车道由左转变直行；若未达到变换条件，跳转到步骤313。

步骤318，可变车道的指示牌的相位由左转变为直行。

需要说明的是，可变车道由直行变左转需同时满足的第一条件和的第二条件，达到变化条件后，无需进行可变车道清空处理，可变车道指示牌直接由直行变左转。

其中，直行变左转的第一条件：L_left>L；

直行变左转的第二条件：O_roll<O_THR；

其中，L_left为左转车道红灯期间最大排队长度，L为展宽车道的长度，O_roll为可变车道滚动空间占有率，O_{L_THR}为可变车道的变换阈值。

可变车道由左转变直行需同时满足的第一条件和的第二条件，达到变化条件后，无需进行可变车道清空处理，可变车道指示牌直接有左转变直行。

左转变直行的第一条件：

左转变直行的第二条件：O_Lroll<O_{L_THR}；

其中，C为可变车道空间车辆数；O_Lroll为左转车道滚动空间占有率；O_{L_THR}为左转车道的变换阈值，也可以成为滚动空间占有消散率阈值。

上述滚动占有率计算方法如下：

雷达检测器布设位置如图6所示，黑色实线指示的扇形区间为雷达检测器扇面，1、2、3所在的虚线框分别对应直行车道、可变车道和左转车道的检测范围S。假设T_i时刻左转车道检测范围内的车辆压占长度为S_i米，则T_i时刻左转车道的空间占有率：

O_i＝Sⁱ/S；

在得到各个时刻的空间占有率后，进一步计算各个时刻的滚动占有率。

上述可变车道变换阈值的确定方法如下：

可变车道直行变左转的触发的第一条件为：左转排队长度大于展宽车道长度；触发的第二条件为：可变车道的滚动空间占有率小于变换阈值，其中展宽车道长度可直接从多目标雷达获取，与实际路口的展宽长度一致。而变换阈值的设定直接决定了算法的运行效果，本发明实施例采用遍历反馈方式，自动获取变换阈值。

通过理论分析，可变车道的空间占有率低于20％时，可视为可变车道的车道利用率低，因此可变车道空间占有率在0％到20％区间内，均可触发可变车道的属性变化。[0,0.2]的区间作为可变车道变化区间，但不同路口的最佳变化阈值一般不同，因此可变车道变换阈值的自动获取，即从可变车道的变化区间中，找到最佳变化阈值。

变换阈值自动获取的步骤如下：

Step1:将变化区间进行拆分，拆分成0％，5％，10％，15％，20％五组，分别记为阈值a,b,c,d,e。

Step2:分别将阈值a,b,c,d,e作为模拟最佳阈值进行可变车道自适应控制，每个阈值运行一天，以可变车道变化时刻作为采集分析点，分别记录可变车道变化的时刻距直行相位放行结束的时间t_i，以及当周期可变车道总计通过的车辆数N_i，并将点(t_i，N_i)带入到各自的时间-流量的二维点阵E_a,E_b,E_c,E_d,E_e中，如图7所示。

Step3:每5s作为一个判别时段，形成流量阶梯。

Step4:如图8所示，将5条流量阶梯曲线加入到时间-流量分析点阵中，将流量值最大的曲线所代表的阈值作为该时间区间内的最佳阈值，若流量值最大的曲线在其他时间区间内发生变化，则将时间区间进行分块，实现多时间块，多最佳阈值的自动获取。

在左转车道触发突发拥堵时，一般情况下，可通过可变车道一级自适应优化实现左转拥堵的快速消散，但在左转车道触发持续拥堵时或直行变左转后可变车道中有左转车辆未清空时，可变车道当周期无法实现左转变直行。可通过二级自适应优化方式，实现可变车道左转变直行。

可变车道二级自适应控制步骤：

Step1：当可变车道当前状态为左转时，在左转相位开始放行前，获取左转车道排队长度L。

Step2：通过饱和车头时距，计算当前排队长度的消散时间T。

Step3：比较消散时间T与左转相位绿灯放行时间G的关系，若T<0.6G，则触发可变车道变换事件，进入Step4。

Step4：在左转相位开始放行时，左转指示牌进入闪烁状态，同时交通诱导屏显示“可变车道即将变直行”，左转相位放行结束后，指示牌闪烁结束，同时指示牌由左转变直行。

本发明实施例的自适应可变车道控制方案与路口的方案配时是独立并统一的关系，即可变车道自适控制完全不会影响路口的方案配时，该自适应控制作为路口方案配时的补充控制方法，通过优化可变车道的方向属性，进而达到提高道路通行效率的目的。

在本发明实施例中，获取信号周期内的当前时刻和在当前时刻可变车道的相位；在确定当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据在当前时刻可变车道的相位，对可变车道的指示牌进行相位切换；第一条件由车道信息确定，第二条件由车道的空间占有率确定。依据可变车道的车道信息符合预设条件时实现对可变车道的相位的控制，能够实现在不影响路口信号方案配时的情况下，在一信号周期内进行两次相位切换，提高可变车道的通行效率。

基于相同的技术构思，图9示例性的示出了本发明实施例提供的一种信号周期内自适应可变车道控制装置的结构，该装置可以执行信号周期内自适应可变车道控制流程。

如图9所示，该装置具体包括：

获取单元901，用于获取信号周期内的当前时刻和在当前时刻可变车道的相位；

处理单元902，用于在确定所述当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据所述在当前时刻可变车道的相位，对所述可变车道的指示牌进行相位切换。

可选的，所述在当前时刻可变车道的相位为直行；

所述处理单元902具体用于：

在确定所述当前时刻位于预设的直行变左转的自适应区间内时，获取左转车道的排队长度和展宽车道长度；

在确定所述左转车道的排队长度大于所述展宽车道长度时，获取所述可变车道的空间占有率，并将所述可变车道的空间占有率转化为所述可变车道的滚动占有率；

确定所述可变车道的滚动占有率是否小于所述可变车道的变换阈值，若是，则确定将所述可变车道的指示牌的相位由直行切换为左转。

可选的，所述在当前时刻可变车道的相位为左转；

所述处理单元902具体用于：

在确定所述当前时刻位于预设的左转变直行的自适应区间内时，获取所述可变车道的空间车辆数和左转待行区的配置情况；

若所述左转待行区的配置情况为设有左转待行区，则在确定所述可变车道的空间车辆数小于第一阈值时，获取左转车道的空间占有率，并将所述左转车道的空间占有率转化为所述左转车道的滚动占有率；在确定所述左转车道的滚动占有率是否小于所述左转车道的变换阈值时，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行；

若所述左转待行区的配置情况为未设有左转待行区，则在确定所述可变车道的空间车辆数小于第二阈值时，获取左转车道的空间占有率，并将所述左转车道的空间占有率转化为所述左转车道的滚动占有率；在确定所述左转车道的滚动占有率是否小于所述左转车道的变换阈值时，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。

可选的，所述处理单元902具体用于：

根据下述步骤确定所述空间占有率：

获取车道的检测范围和所述检测范围内的车辆压占长度；

将所述车辆压占长度和所述检测范围的比值，确定为所述空间占有率。

可选的，所述处理单元902具体用于：

根据下述步骤确定所述变化阈值：

获取预设的变换区间，并将所述变换区间进行划分，得到多组模拟阈值；

将所述多组模拟阈值依次作为可变车道控制方案的变换阈值进行运行，得到每组模拟阈值对应的可变车道相位变换时刻至相位放行结束的时间以及其对应的通过的车辆数；

将所述每组模拟阈值对应的可变车道相位变换时刻至相位放行结束的时间以及其对应的通过的车辆数放入时间与流量的点阵中，以预设时间间隔为判别时段，形成所述每组模拟阈值的流量阶梯，并确定出所述每组模拟阈值的流量阶梯曲线；

根据所述每组模拟阈值的流量阶梯曲线，将流量值最大的曲线对应的模拟阈值确定为所述变换阈值。

可选的，所述处理单元902还用于：

在确定左转车道触发持续拥堵或所述可变车道的指示牌由直行切换为左转后所述可变车道内有左转车道未清空时，获取左转车道的排队长度；

根据所述左转车道的排队长度和饱和车头时距，确定所述左转车道的排队长度的消散时间；

在确定所述左转车道的排队长度的消散时间小于第三阈值时，在所述可变车道的相位切换为左转放行时，将所述可变车道的指示牌进行闪烁状态，并提示可变车道即将变直行的信息；

在确定左转放行结束后，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。

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，用于调用存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述信号周期内自适应可变车道控制方法。

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计算机可读指令时，使得计算机执行上述信号周期内自适应可变车道控制方法。

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 (10)

1.一种信号周期内自适应可变车道控制方法，其特征在于，包括：

获取信号周期内的当前时刻和在当前时刻可变车道的相位；

在确定所述当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据所述在当前时刻可变车道的相位，对所述可变车道的指示牌进行相位切换；所述第一条件由车道信息确定，所述第二条件由车道的空间占有率确定。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在当前时刻可变车道的相位为直行；

所述在确定所述当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据所述在当前时刻可变车道的相位，对所述可变车道的指示牌进行相位切换，包括：

在确定所述当前时刻位于预设的直行变左转的自适应区间内时，获取左转车道的排队长度和展宽车道长度；

在确定所述左转车道的排队长度大于所述展宽车道长度时，获取所述可变车道的空间占有率，并将所述可变车道的空间占有率转化为所述可变车道的滚动占有率；

确定所述可变车道的滚动占有率是否小于所述可变车道的变换阈值，若是，则确定将所述可变车道的指示牌的相位由直行切换为左转。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在当前时刻可变车道的相位为左转；

所述在确定所述当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据所述在当前时刻可变车道的相位，对所述可变车道的指示牌进行相位切换，包括：

在确定所述当前时刻位于预设的左转变直行的自适应区间内时，获取所述可变车道的空间车辆数和左转待行区的配置情况；

若所述左转待行区的配置情况为设有左转待行区，则在确定所述可变车道的空间车辆数小于第一阈值时，获取左转车道的空间占有率，并将所述左转车道的空间占有率转化为所述左转车道的滚动占有率；在确定所述左转车道的滚动占有率是否小于所述左转车道的变换阈值时，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行；

若所述左转待行区的配置情况为未设有左转待行区，则在确定所述可变车道的空间车辆数小于第二阈值时，获取左转车道的空间占有率，并将所述左转车道的空间占有率转化为所述左转车道的滚动占有率；在确定所述左转车道的滚动占有率是否小于所述左转车道的变换阈值时，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据下述步骤确定所述空间占有率：

获取车道的检测范围和所述检测范围内的车辆压占长度；

将所述车辆压占长度和所述检测范围的比值，确定为所述空间占有率。

5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据下述步骤确定所述变化阈值：

获取预设的变换区间，并将所述变换区间进行划分，得到多组模拟阈值；

将所述多组模拟阈值依次作为可变车道控制方案的变换阈值进行运行，得到每组模拟阈值对应的可变车道相位变换时刻至相位放行结束的时间以及其对应的通过的车辆数；

将所述每组模拟阈值对应的可变车道相位变换时刻至相位放行结束的时间以及其对应的通过的车辆数放入时间与流量的点阵中，以预设时间间隔为判别时段，形成所述每组模拟阈值的流量阶梯，并确定出所述每组模拟阈值的流量阶梯曲线；

根据所述每组模拟阈值的流量阶梯曲线，将流量值最大的曲线对应的模拟阈值确定为所述变换阈值。

6.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在确定左转车道触发持续拥堵或所述可变车道的指示牌由直行切换为左转后所述可变车道内有左转车道未清空时，获取左转车道的排队长度；

根据所述左转车道的排队长度和饱和车头时距，确定所述左转车道的排队长度的消散时间；

在确定所述左转车道的排队长度的消散时间小于第三阈值时，在所述可变车道的相位切换为左转放行时，将所述可变车道的指示牌进行闪烁状态，并提示可变车道即将变直行的信息；

在确定左转放行结束后，将所述可变车道的指示牌的相位由左转切换为直行。

7.一种信号周期内自适应可变车道控制装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取信号周期内的当前时刻和在当前时刻可变车道的相位；

处理单元，用于在确定所述当前时刻位于预设车道变换的自适应区间内且所述可变车道的车道信息符合第一条件和第二条件时，根据所述在当前时刻可变车道的相位，对所述可变车道的指示牌进行相位切换。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述在当前时刻可变车道的相位为直行；

所述处理单元具体用于：

在确定所述当前时刻位于预设的直行变左转的自适应区间内时，获取左转车道的排队长度和展宽车道长度；

在确定所述左转车道的排队长度大于所述展宽车道长度时，获取所述可变车道的空间占有率，并将所述可变车道的空间占有率转化为所述可变车道的滚动占有率；

确定所述可变车道的滚动占有率是否小于所述可变车道的变换阈值，若是，则确定将所述可变车道的指示牌的相位由直行切换为左转。

9.一种计算设备，其特征在于，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权利要求1至6任一项所述的方法。

10.一种计算机可读非易失性存储介质，其特征在于，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，使得计算机执行如权利要求1至6任一项所述的方法。

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