CN113763730B - 绿波带宽利用率的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种绿波带宽利用率的确定方法及装置，该方法包括：获取干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻，以及任意相邻的两个交叉口之间的距离，所述干线上的每个交叉口处均设置有交通信号灯；获取信号控制方案的参数信息，所述参数信息包括在所述协调方向所述干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和设计绿波带速；根据所述排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、以及所述参数信息，获取所述协调方向上所述信号控制方案的绿波带宽利用率。本申请实施例的方案得到的绿波带宽利用率误差较小，实现对信号控制方案的有效评估。

Description

绿波带宽利用率的确定方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及交通信号控制领域，尤其涉及一种绿波带宽利用率的确定方法及装置。

背景技术

干线绿波协调控制是城市交通控制的重要组成部分，目的是提高干线车辆的通行速度和道路通行能力，确保道路畅通，减少干线车辆的延误时间。理想情况下，干线绿波协调控制能够使按设计通行速度行驶经过干线各交叉口的车辆实现不停车通行，但由于车辆的通行存在随机波动的特性，干线绿波的实际带宽通常难以达到设计的绿波带宽水平。因此，设计基于车辆实际通行情况评估干线绿波协调控制效果的方法对于干线信号控制的优化具有重要的意义。

一种对干线绿波协调控制效果的评估方案是，首先，基于交叉口的过车记录以及设计的干线绿波信号控制时空图绘制干线绿波实际通行时距图。然后，基于设定的疏散车头时距阈值标记出能够不停车通过交叉口的车辆。接着，将设计绿波带宽结束时刻减去车队畅行的起始时刻得到交叉口的有效协调时间。最后，干线某协调方向上的有效绿波带宽为该协调方向上所有交叉口的有效协调时间取最小值，并且该有效绿波带宽除以相应绿波带宽的设计值得到干线该协调方向上的绿波带宽利用率。采用绿波带宽利用率评估干线绿波协调控制的实际应用效果。

上述方案的缺点是，由于疏散车头时距阈值跟交通流状态有关，因此，在不同的交通流状态下疏散车头时距阈值应该做相应地调整，故基于设定的疏散车头时距阈值标记不停车通过交叉路口的车辆的方法误差较大。

发明内容

本申请实施例提供一种绿波带宽利用率的确定方法及装置，以提供一种更准确、更实用的评估干线绿波协调控制效果的方案。

第一方面，本申请实施例提供一种绿波带宽利用率的确定方法，包括：

获取干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻，以及任意相邻的两个交叉口之间的距离，所述干线上的每个交叉口处均设置有交通信号灯；

获取信号控制方案的参数信息，所述参数信息包括在所述协调方向所述干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和设计绿波带速；

根据所述排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、以及所述参数信息，获取所述协调方向上所述信号控制方案的绿波带宽利用率。

在一种可能的实现方式中，根据所述排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、以及所述参数信息，获取所述协调方向上所述信号控制方案的绿波带宽利用率，包括：

根据所述排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述每个交叉口处设置的交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取所述协调方向上所述干线的设计绿波带宽和所述干线的有效绿波带宽；

根据所述干线的设计绿波带宽和所述干线的有效绿波带宽，获取所述绿波带宽利用率。

在一种可能的实现方式中，根据所述排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取所述协调方向上所述干线的设计绿波带宽和所述干线的有效绿波带宽，包括：

根据所述任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻；

根据所述每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和所述交通信号灯的配时，获取所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻；

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻以及排队消散时刻，获取所述干线的有效绿波带宽。

在一种可能的实现方式中，所述交通信号灯的配时包括所述交通信号灯的绿灯配时起始时刻和绿灯配时结束时刻；

根据所述任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，包括：

执行第一操作，所述第一操作包括：判断第1个交叉口的绿灯配时时刻g₁与第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j是否满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，其中g₁初始为T_{1_绿灯配时起始时刻}，g₁∈[T_{1_绿灯配时起始时刻}，T_{1_绿灯配时结束时刻}]，

D_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的距离，S_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的设计绿波带速，T_{1_绿灯配时起始时刻}为第1个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{1_绿灯配时结束时刻}为第1个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{j_绿灯配时起始时刻}为第j个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{j_绿灯配时结束时刻}为第j个交叉口的绿灯配时结束时刻，所述j依次为2,3,...,n，n为所述干线上的交叉口的数量；

在所述j依次取2,3,...,n时，若所述干线上存在第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j不满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则更新g₁为g₁+1秒，并重复执行所述第一操作；

在所述j依次取2,3,...,n时，若所述干线上的第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j均满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则确定g₁为第1个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，确定g_j为第j个交叉口的设计绿波带宽起始时刻。

在一种可能的实现方式中，根据所述每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和所述交通信号灯的配时，获取所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻，包括：

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和绿灯配时结束时刻，获取每个交叉口的设计绿波带宽；

将所述干线上所有交叉口的设计绿波带宽中的最小值确定为所述干线的设计绿波带宽；

根据所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，获取每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

在一种可能的实现方式中，根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻以及排队消散时刻，获取所述干线的有效绿波带宽，包括：

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻和排队消散时刻，获取每个交叉口的有效绿波带宽；

将所述干线上的所有交叉口的有效绿波带宽中的最小值确定为所述干线的有效绿波带宽。

在一种可能的实现方式中，所述干线的设计绿波带宽为：

W_{设计绿波带宽}＝

min{(T_{1_绿灯配时结束时刻}-T_{1_设计绿波带宽起始时刻}),(T_{2_绿灯配时结束时刻}-T_{2_设计绿波带宽起始时刻}),，

...,(T_{n_绿灯配时结束时刻}-T_{n_设计绿波带宽起始时刻})}

第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻为：

T_{k_设计绿波带宽结束时刻}＝T_{k_设计绿波带宽起始时刻}+W_{设计绿波带宽}k＝1,2,...,n，

其中，n为所述干线上包括的交叉口的数量，n为大于1的整数，W_{设计绿波带宽}为所述干线的设计绿波带宽，T_{k_绿灯配时结束时刻}为第k个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，T_{k_设计绿波带宽结束时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

在一种可能的实现方式中，所述干线的有效绿波带宽为：

W_{有效绿波带宽}＝min{W_{1_有效绿波带宽},W_{2_有效绿波带宽},...,W_{n_有效绿波带宽}}，

其中，W_{有效绿波带宽}为所述干线的有效绿波带宽，W_{k_有效绿波带宽}为第k个交叉口的有效绿波带宽，且：

T_{k_设计绿波带宽结束时刻}为第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，T_{k_排队消散时刻}为第k个交叉口的排队消散时刻。

在一种可能的实现方式中，所述绿波带宽利用率为：

其中，R_{绿波带宽利用率}为所述绿波带宽利用率，W_{有效绿波带宽}为所述干线的有效绿波带宽，W_{设计绿波带宽}为所述干线的设计绿波带宽。

第二方面，本申请实施例提供一种绿波带宽利用率的确定装置，包括：

第一获取模块，用于获取干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻，以及任意相邻的两个交叉口之间的距离，所述干线上的每个交叉口处均设置有交通信号灯；

第二获取模块，用于获取信号控制方案的参数信息，所述参数信息包括在所述协调方向所述干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和设计绿波带速；

处理模块，用于根据所述排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、以及所述参数信息，获取所述协调方向上所述信号控制方案的绿波带宽利用率。

在一种可能的实现方式中，所述处理模块具体用于：

根据所述排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取所述协调方向上所述干线的设计绿波带宽和所述干线的有效绿波带宽；

根据所述干线的设计绿波带宽和所述干线的有效绿波带宽，获取所述绿波带宽利用率。

在一种可能的实现方式中，所述处理模块具体用于：

根据所述任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻；

根据所述每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和所述交通信号灯的配时，获取所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻；

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻以及排队消散时刻，获取所述干线的有效绿波带宽。

在一种可能的实现方式中，所述交通信号灯的配时包括所述交通信号灯的绿灯配时起始时刻和绿灯配时结束时刻；

所述处理模块具体用于：

执行第一操作，所述第一操作包括：判断第1个交叉口的绿灯配时时刻g₁与第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j是否满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，其中g₁初始为T_{1_绿灯配时起始时刻}，g₁∈[T_{1_绿灯配时起始时刻}，T_{1_绿灯配时结束时刻}]，

D_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的距离，S_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的设计绿波带速，T_{1_绿灯配时起始时刻}为第1个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{1_绿灯配时结束时刻}为第1个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{j_绿灯配时起始时刻}为第j个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{j_绿灯配时结束时刻}为第j个交叉口的绿灯配时结束时刻，所述j依次为2,3,...,n，n为所述干线上的交叉口的数量；

在所述j依次取2,3,...,n时，若所述干线上存在第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j不满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则更新g₁为g₁+1秒，并重复执行所述第一操作；

在所述j依次取2,3,...,n时，若所述干线上的第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j均满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则确定g₁为第1个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，确定g_j为第j个交叉口的设计绿波带宽起始时刻。

在一种可能的实现方式中，所述处理模块具体用于：

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和绿灯配时结束时刻，获取每个交叉口的设计绿波带宽；

将所述干线上所有交叉口的设计绿波带宽中的最小值确定为所述干线的设计绿波带宽；

根据所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，获取每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

在一种可能的实现方式中，所述处理模块具体用于：

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻和排队消散时刻，获取每个交叉口的有效绿波带宽；

将所述干线上的所有交叉口的有效绿波带宽中的最小值确定为所述干线的有效绿波带宽。

在一种可能的实现方式中，所述干线的设计绿波带宽为：

W_{设计绿波带宽}＝

min{(T_{1_绿灯配时结束时刻}-T_{1_设计绿波带宽起始时刻}),(T_{2_绿灯配时结束时刻}-T_{2_设计绿波带宽起始时刻}),，

...,(T_{n_绿灯配时结束时刻}-T_{n_设计绿波带宽起始时刻})}

第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻为：

T_{k_设计绿波带宽结束时刻}＝T_{k_设计绿波带宽起始时刻}+W_{设计绿波带宽}k＝1,2,...,n，

其中，n为所述干线上包括的交叉口的数量，n为大于1的整数，W_{设计绿波带宽}为所述干线的设计绿波带宽，T_{k_绿灯配时结束时刻}为第k个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，T_{k_设计绿波带宽结束时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

在一种可能的实现方式中，所述干线的有效绿波带宽为：

W_{有效绿波带宽}＝min{W_{1_有效绿波带宽},W_{2_有效绿波带宽},...,W_{n_有效绿波带宽}}，

其中，W_{有效绿波带宽}为所述干线的有效绿波带宽，W_{k_有效绿波带宽}为第k个交叉口的有效绿波带宽，且：

T_{k_设计绿波带宽结束时刻}为第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，T_{k_排队消散时刻}为第k个交叉口的排队消散时刻。

在一种可能的实现方式中，所述绿波带宽利用率为：

其中，R_{绿波带宽利用率}为所述绿波带宽利用率，W_{有效绿波带宽}为所述干线的有效绿波带宽，W_{设计绿波带宽}为所述干线的设计绿波带宽。

第三方面，本申请实施例提供一种绿波带宽利用率的确定设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的绿波带宽利用率的确定方法。

第四方面，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中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面任一项所述的绿波带宽利用率的确定方法。

本申请实施例提供的绿波带宽利用率的确定方法及装置，首先获取干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻，以及任意相邻的两个交叉口之间的距离，干线上的每个交叉口处均设置有交通信号灯；然后，获取信号控制方案的参数信息，参数信息包括在协调方向干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和信号控制方案的设计绿波带速；最后根据干线上每个交叉口的排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、以及参数信息，获取协调方向上信号控制方案的绿波带宽利用率。在本申请实施例的方案中，根据实际的交通状况获取到了每个交叉口的排队消散时刻，其中排队消散时刻是根据一定的检测设备来获取的，能够适用于不同的交通流状态，误差较小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的绿波带宽利用率的确定方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的绿波协调控制时距图；

图4为本申请实施例提供的确定设计绿波带宽和有效绿波带宽的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的绿波带宽起始时刻确定示意图；

图6为本申请实施例提供的设计绿波带宽确定示意图；

图7为本申请实施例提供的绿波带宽结束时刻确定示意图；

图8为本申请实施例提供的有效绿波带宽示意图；

图9为本申请实施例提供的一种绿波带宽利用率的确定装置的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的绿波带宽利用率的确定设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先对本申请涉及的概念进行解释。

干线：两个或两个以上相邻且有交通信号灯控制的交叉口组成干线。

绿波带：以指定车速行驶的车辆在具有协调的绿灯信号变换控制的道路上通过干线各交叉口时所遇到的一连串绿灯信号。

设计绿波带速：绿波带中指定的行驶车速，在理想状况下，车辆根据绿波带速行驶时，在一定时段内能够在干线上经过各个交叉口时均遇到交通信号灯显示为绿灯信号，从而无需停车等候。

设计绿波带宽：协调控制的干线上按指定车速行驶的车辆，能连续通过各个交叉口绿灯通行带的时长。

干线绿波协调控制：把干道上若干连续交叉口的交通信号通过一定的方式连结起来，同时对各交叉口设计一种相互协调的配时方案，各交叉口的信号灯按此协调方案联合运行，使车辆通过这些交叉口时，不致经常遇上红灯。

有效绿波带宽：干线绿波协调控制中能够真正发挥绿波通行作用的带宽。

绿波带宽利用率：有效绿波带宽占设计绿波带宽的比值。

下面结合图1对本申请的一种可能的应用场景进行介绍。

图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图，如图1所示，在一个路段上，包括若干个交叉口，图1中示例了5个，分别为交叉口A、交叉口B、交叉口C、交叉口D和交叉口E。在每个交叉口，均设置有交通信号灯11。图1中示例的这种具有多个交通信号灯控制的交叉口共同构成干线，如图1中的虚线内部路段所示。

在干线上，为了提高干线车辆的通行速度和道路通行能力，确保道路畅通，可以设置信号控制方案。具体的，可以根据任意相邻的两个交叉口之间的距离，设置每个交叉口的交通信号灯的配时方案，以及车辆在路段的设计绿波带速，使得车辆根据设计绿波带速行驶在该路段时，在经过每个交叉口时都能够一路绿灯通行，而无需在交叉口遇上红灯停车，避免干线车辆的延误。

在目前的道路交通中，交通信号灯通常包括红灯、绿灯和黄灯，其中红灯指示车辆需要停止前进，绿灯指示车辆通行，黄灯指示车辆可以前进，但是即将过渡到红灯，因此通常在过了停止线的车辆在遇到黄灯时可以前进，未过停止线的车辆不允许前进。在本申请实施例中的绿灯信号指的是指示车辆可以前进的交通信号，红灯信号指的是指示车辆需要停止前进的交通信号，因此，将现行的黄灯归属为绿灯信号一类。在后续实施例中，绿灯信号和红灯信号分别为指示车辆前进和车辆停止前进的交通信号。

在图1中，干线的信号控制方案中，任意两个交叉口之间的设计行驶速度为60km/h，包含交叉口A、交叉口B和交叉口C中两两之间的协调转向均为直行，其中，这里的设计行驶速度也称为设计绿波带速。可以先确定了绿波带速之后再确定交通信号灯的配时方案。例如，当绿波带速为60km/h时，若第一个交叉口(例如图1中的交叉口A)和第二个交叉口(例如图1中的交叉口B)之间的距离为300m，第二个交叉口和第三个交叉口(例如图1中的交叉口C)之间的距离为200m。则根据绿波带速60km/h，从第一个交叉口行驶至第二个交叉口所需时间为18s，从第二个交叉口行驶至第三个交叉口所需时间为12s。

每个交叉口的交通信号灯的周期可以相同，也可以不同。以每个交叉口的交通信号灯在一个周期内协调方向直行的绿灯亮灯时长为40s为例，假设在一个交通信号灯的周期内，第一个交叉口的交通信号灯的协调方向直行的绿灯亮灯时间为9:00:00-9:00:40，则第二个交叉口的协调方向直行的绿灯亮灯时间可以为9:00:18-9:00:58，第三个交叉口的协调方向直行的绿灯亮灯时间可以为9:00:30-9:01:10，等等。

在对干线进行信号控制方案的设计后，根据设计的信号控制方案能够得到设计绿波带宽，其中设计绿波带宽为在理想的状况下该信号控制方案能够使得车辆根据绿波带速进行行驶时连续通过各个交叉口绿灯通行带的时长。在实际中的绿波带宽可能达不到信号控制方案的设计绿波带宽，因此需要对信号控制方案进行评估，得到信号控制方案的绿波带宽利用率，以评估该信号控制方案的效果。

目前的方案是：首先，基于干线的交叉口的过车记录以及设计的干线绿波信号控制时空图绘制干线绿波实际通行时距图。然后，基于设定的疏散车头时距阈值标记出能够不停车通过交叉口的车辆。接着，将设计绿波带宽结束时刻减去车队畅行的起始时刻得到交叉口的有效协调时间。最后，干线某协调方向上的有效绿波带宽为该协调方向上所有交叉口的有效协调时间取最小值，根据该有效绿波带宽除以相应绿波带宽的设计值得到干线该协调方向上的绿波带宽利用率。

上述方案存在如下缺点：

首先，由于疏散车头时距阈值跟交通流状态有关，因此，在不同的交通流状态下疏散车头时距阈值应该做相应地调整，故基于设定的疏散车头时距阈值标记不停车通过交叉口的车辆的方法存在一定的误差。

其次，没有考虑车队畅行的起始时刻与设计带宽起始时刻以及设计带宽结束时刻的大小关系。当车队畅行的起始时刻均小于设计带宽起始时刻时，使用设计绿波带宽结束时刻减去车队畅行的起始时刻得到交叉口的有效协调时间会比设计带宽值大，从而导致计算出的绿波带宽利用率大于1。当车队畅行的起始时刻存在大于设计带宽结束时刻时，使用设计绿波带宽结束时刻减去车队畅行的起始时刻得到交叉口的有效协调时间会是负值，从而导致计算出的绿波带宽利用率也为负值。显然，绿波带宽利用率存在大于1或者负值的情况均是不符合要求的。

最后，干线绿波协调控制方案一般不会直接输出设计绿波带宽结束时刻，因此，设计绿波带宽结束时刻需要额外地求解确定，从而，无法直接使用设计绿波带宽结束时刻减去车队畅行的起始时刻得到交叉口的有效协调时间。

为解决上述问题，本申请实施例提供一种方案来获取信号控制方案的绿波带宽利用率，从而对信号控制方案的效果比较提供参考。下面将结合图2对本申请的方案进行说明。

图2为本申请实施例提供的绿波带宽利用率的确定方法的流程示意图，如图2所示，该方法可以包括：

S21，获取干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻，以及任意相邻的两个交叉口之间的距离，所述干线上的每个交叉口处均设置有交通信号灯。

本申请实施例需要对干线在协调方向的信号控制方案进行评估，得到干线在协调方向上该信号控制方案的绿波带宽利用率。首先，需要获取干线在协调方向上的配置和干线每个交叉口在协调方向上的排队消散时刻，配置包括干线上任意相邻的两个交叉口之间的距离、每个交叉口的协调方向和协调转向。

其中，干线可以是一段直线道路，也可以是一段折线道路，根据各个交叉口的位置关系，获知车辆在干线行驶时的协调方向和协调转向。例如，当干线为一段折线道路时，需要获知车辆行进到哪个位置时需要左转还是直行。

协调方向指的是进行信号控制方案评估时的方向。例如，当干线是一条南北方向的道路时，若需要获取从南到北方向该信号控制方案的绿波带宽利用率，则此时协调方向为从南到北的方向；若需要获取从北到南方向该信号控制方案的绿波带宽利用率，则此时协调方向为从北到南的方向。当信号控制方案为双向绿波时，可以分别计算协调上行方向和协调下行方向上的绿波带宽利用率，其计算方式是相同的。在以下实施例中，均以一个协调方向为例进行说明。

排队消散时刻指的是各交叉口中最后一辆排队车辆经过停止线的时刻，排队消散时刻的产生是由于实际的车辆运行中的车辆排队造成的。在实际应用中，由于存在车辆不按设计绿波带速行驶或交通渠化设计不合理等因素，因此实际的绿波带宽通常难以达到信号控制方案中设计的绿波带宽水平。

如图1中的交叉口B中所示，其中共有三个车辆需要经过交叉口B直行行驶到交叉口C，如果前面两辆车参与排队且排队消散时间较长，那么最后一辆车即使按照设计绿波带速行驶且在绿灯亮灯期间到达，但是最后一辆车可能由于前面两辆车的排队而产生停车。车辆在干线中进行排队时，可能会占用设计绿波带宽的时间，其中占用设计绿波带宽的时间是由排队消散时刻确定的。可以通过获取排队消散时刻，来确定车辆在干线中排队时是否会占用设计绿波带宽的时间，从而得到车辆排队对实际绿波带宽的影响。

S22，获取信号控制方案的参数信息，所述参数信息包括在所述协调方向所述干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和所述信号控制方案的设计绿波带速。

由于需要对信号控制方案进行评估，因此需要获取干线在协调方向的参数信息，该参数信息包括在协调方向上干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和信号控制方案的设计绿波带速。

每个交叉口的交通信号灯的配时指的是每个交叉口的交通信号灯在什么时段点亮红灯，在什么时段点亮绿灯。通常，交通信号灯是周期性的亮灯的，例如，红灯点亮20秒后，绿灯点亮40秒，接着红灯继续点亮20秒，20秒过后绿灯继续点亮40秒。此时，该交通信号灯是以60秒为一个周期，每个周期内的红灯和绿灯的亮灯状况是一定的。因此，可以在一个亮灯周期内对干线在协调方向的信号控制方案进行评估即可，此时可以获取一个亮灯周期内每个交叉口的交通信号灯的配时。

设计绿波带速指的是该信号控制方案中设计的车辆行驶速度，在理想状况下，车辆根据设计绿波带速在干线的协调方向上行驶，能够保证在每个交叉口都遇到绿灯，一路畅行。

需要说明的是，在信号控制方案中，任意两个相邻的交叉口之间的设计绿波带速可以相同，也可以不同。本申请实施例中所指的信号控制方案的设计绿波带速，包括干线上任意相邻的两个交叉口之间的设计绿波带速。

S23，根据所述干线上每个交叉口的排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、以及所述参数信息，获取所述协调方向上所述信号控制方案的绿波带宽利用率。

绿波带宽利用率指的是有效绿波带宽占设计绿波带宽的比值，其中有效绿波带宽指的是干线在协调方向的信号控制方案中能够真正发挥绿波通行作用的带宽。根据干线中任意相邻的两个交叉口之间的距离、干线上每个交叉口在协调方向上的排队消散时刻、参数信息中每个交叉口的交通信号灯的配时以及设计绿波带速，可以得到有效绿波带宽和设计绿波带宽，此时的有效绿波带宽为该信号控制方案在实际中车辆根据设计绿波带速行驶能连续通过各个交叉口绿灯通行带的时长。根据有效绿波带宽以及该信号控制方案的设计绿波带宽，可以得到该信号控制方案的绿波带宽利用率。

本申请实施例提供的绿波带宽利用率的确定方法，首先获取干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻，以及任意相邻的两个交叉口之间的距离，干线上的每个交叉口处均设置有交通信号灯；然后，获取信号控制方案的参数信息，参数信息包括在协调方向干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和信号控制方案的设计绿波带速；最后根据干线上每个交叉口的排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、以及参数信息，获取协调方向上信号控制方案的绿波带宽利用率。在本申请实施例的方案中，根据实际的交通状况获取到了每个交叉口的排队消散时刻，其中排队消散时刻是根据一定的检测设备来获取的，能够适用于不同的交通流状态，误差较小。

下面结合图3，并采用具体的实施例，对本发明的方案进行详细说明。

图3为本申请实施例提供的绿波协调控制时距图，如图3所述，干线中包括多个交叉口，图3中示例了4个，分别是交叉口1、交叉口2、交叉口3和交叉口4，实际中对干线的交叉口数量并不以此限制。

在图3中包括一个坐标系，其中横坐标表示距离，纵坐标表示时间。针对横坐标，以某一位置为参考零点，则各交叉口与该位置的距离即为各个交叉口的横坐标，从图3中可以获知各个交叉口之间的距离，且交叉口1、交叉口2、交叉口3、交叉口4依次相邻。

针对纵坐标，示出了各个交叉口的交通信号灯的配时，针对每个交叉口，都包括绿灯信号和红灯信号，绿灯信号指示车辆可以通行，红灯信号指示车辆禁止通行。交通信号灯的配时指示交通信号灯在哪个时间段点亮红灯，在哪些时间段点亮绿灯。

从一个交叉口按设计车速前往另一交叉口需要一定的时间，这个时间可以作为两个交叉口在协调方向和协调转向上的设计相位差。如图3中所示，若需要车辆从交叉口1至交叉口4时均为绿灯，则车辆需要在设计的绿波带宽内出发，并根据设计绿波带速行驶。图3中示出了一个周期内设计的绿波带宽的时段范围，由于实际通行的车辆可能不按设计车速行驶或者交通渠化设计不合理等因素的影响，因此实际的有效绿波带宽可能与设计绿波带宽不同，这是由于车辆行驶过程中可能存在排队现象，产生排队消散时间导致的。图3中分别示例了设计绿波带宽起始时刻线、排队消散时刻线和设计绿波带宽结束时刻线，根据图3中坐标系的含义，可知这三条线中，在每两个相邻的交叉口之间的线段的斜率即为对应的设计绿波带速的倒数。

为了得到信号控制方案的绿波带宽利用率，首先需要根据干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、每个交叉口处设置的交通信号灯的配时以及信号控制方案的设计绿波带速，得到信号控制方案的设计绿波带宽和干线的有效绿波带宽。然后，再根据有效绿波带宽和设计绿波带宽，得到绿波带宽利用率。下面将结合图4首先对设计绿波带宽和有效绿波带宽的获取进行说明。

图4为本申请实施例提供的确定设计绿波带宽和有效绿波带宽的流程示意图，如图4所示，包括：

S41，根据所述任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述每个交叉口处设置的交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻。

干线上包括多个交叉口，针对不同的协调方向，信号控制方案的绿波带宽利用率可能不同，但是其获取方式是相同的。不同的协调方向，其首个交叉口是不同的。例如，当干线为南北朝向时，假设协调上行方向为由南至北，则协调下行方向为由北至南；假设协调上行方向为由北至南，那么协调下行方向为由南至北。

例如，若干线上包括五个交叉口，依次为A、B、C、D、E，若协调上行方向为从A至E，则此时A为上行的首个交叉口，协调下行方向为E至A，E为下行的首个交叉口；若协调上行方向为从E至A，则此时E为上行的首个交叉口，协调下行方向为A至E，A为协调下行的首个交叉口。

对于单向绿波，需要计算出协调上行的绿波带宽利用率，不需要计算协调下行的绿波带宽利用率；对于双向绿波，既要算协调上行的绿波带宽利用率，也要计算协调下行的绿波带宽利用率。协调下行的绿波带宽利用率的计算和协调上行的绿波带宽利用率的计算相同。

在确定了相应的协调上行方向后，即可确定相应的首个交叉口，然后，根据待评估路段中任意相邻的两个交叉口之间的距离和设计绿波带速，得到任意相邻的两个交叉口之间的相位差，其中相位差用于指示车辆根据设计绿波带速行驶时、从任意相邻的两个交叉口中的一个交叉口行驶到另一交叉口需要的时间。交叉口处设置的交通信号灯的配时包括交通信号灯的绿灯配时起始时刻和绿灯配时结束时刻。

根据任意相邻的两个交叉口之间的距离、每个交叉口处设置的交通信号灯的配时以及设计绿波带速，获取每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻的方案如下：

执行第一操作，所述第一操作包括：判断第1个交叉口的绿灯配时时刻g₁与第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j是否满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，其中g₁初始为T_{1_绿灯配时起始时刻}，g₁∈[T_{1_绿灯配时起始时刻}，T_{1_绿灯配时结束时刻}]，

D_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的距离，S_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的设计绿波带速，T_{1_绿灯配时起始时刻}为第1个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{1_绿灯配时结束时刻}为第1个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{j_绿灯配时起始时刻}为第j个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{j_绿灯配时结束时刻}为第j个交叉口的绿灯配时结束时刻，j依次为2,3,...,n，n为干线上的交叉口的数量；

在j依次取2,3,...,n时，若干线上存在第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j不满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则更新g₁为g₁+1秒，并重复执行第一操作；

在j依次取2,3,...,n时，若干线上的第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j均满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则确定g₁为第1个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，确定g_j为第j个交叉口的设计绿波带宽起始时刻。

具体的，已知一定时间范围内的信号控制方案。设干线由n个交叉口组成，按协调上行的方向依次给各个交叉口进行编号，协调上行的首个交叉口编号为1，协调上行的最后一个交叉口编号为n。

信号控制方案下发后，信号机需要若干周期进行方案切换的过渡。当信号机的方案切换过渡完成，对于任意周期任意协调上行方向的信号控制实际运行方案均可以采用本申请实施例的方案进行评估。

以协调上行方向为例，由一段时间内的绿波协调控制实际运行方案可得，干线中任意一个交叉口j协调上行当前周期的交通信号灯中绿灯配时范围为g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，j∈[1,n]，单位为秒(s)，其中T_{j_绿灯配时起始时刻}为第j个交叉口的绿灯配时起始时刻，即当前周期中第j个交叉口在协调上行和协调转向下的绿灯点亮的起始时刻，T_{j_绿灯配时结束时刻}为第j个交叉口的绿灯配时结束时刻，即当前周期中第j个交叉口在协调上行和协调转向下的绿灯点亮的结束时刻。

设任意第i个交叉口与第i+1个交叉口协调上行的路段距离为D_i，单位为米(m)，其中第i+1个交叉口为在协调上行方向与第i个交叉口相邻的下一交叉口，D_i即为这两个相邻的交叉口之间的距离。第i个交叉口与第i+1个交叉口协调上行的设计绿波带速为S_i，单位为米/秒(m/s)，则第i个交叉口与第i+1个交叉口协调上行的相位差为

单位为秒(s)，相位差

指示车辆根据设计绿波带速S_i行驶时，从第i个交叉口与第i+1个交叉口所需要的时间。

对首个交叉口协调上行当前周期的绿灯配时[T_{1_绿灯配时起始时刻}，T_{1_绿灯配时结束时刻}]，从T_{1_绿灯配时起始时刻}开始，每次进行加1秒遍历，直至当前绿灯时刻大于T_{1_绿灯配时结束时刻}。在对首个交叉口1协调上行当前周期的绿灯配时遍历的过程中，当协调上行所有交叉口j(j＝2,...,n)与首个交叉口1均满足如下关系：

且g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，

其中，g₁为首个交叉口1协调上行当前周期的绿灯配时的绿灯时刻，g₁∈[T_{1_绿灯配时起始时刻}，T_{1_绿灯配时结束时刻}]；g_j为交叉口j协调上行当前周期的绿灯配时的绿灯时刻，g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]。

此时，停止遍历首个交叉口的绿灯配时。首个交叉口协调上行当前周期绿灯配时的设计绿波带宽起始时刻T_{1_设计绿波带宽起始时刻}等于g₁，即T_{1_设计绿波带宽起始时刻}＝g₁；第j个交叉口协调上行当前周期绿灯配时的设计绿波带宽起始时刻T_{j_设计绿波带宽起始时刻}等于g_j，即T_{j_设计绿波带宽起始时刻}＝g_j。所有协调交叉口的设计绿波带宽起始时刻组成了干线协调上行方向的设计绿波带宽起始时刻线。

下面将结合图5对该过程进行说明。

图5为本申请实施例提供的绿波带宽起始时刻确定示意图，如图5所示，干线上共包括三个交叉口，分别为交叉口A、交叉口B和交叉口C。设交叉口A与交叉口B之间的路段距离D1为200m，交叉口B与交叉口C之间的路段距离D2为300m，交叉口A到交叉口B之间的路段以及交叉口B到交叉口C之间的路段的设计绿波带速S均为60km/h，则交叉口A与交叉口B之间的相位差为12s，交叉口B与交叉口C之间的相位差为18s，即当车辆根据设计绿波带速60km/h行驶时，从交叉口A至交叉口B需要花费12s，从交叉口B至交叉口C需要花费18s。

其中，交叉口A当前周期在协调上行和协调转向下的绿灯时间范围为9:00:00-9:00:40，交叉口B当前周期在协调上行和协调转向下对应的绿灯时间范围为9:00:15-9:00:55，交叉口C当前周期在协调上行和协调转向下对应的绿灯时间范围为9:00:35-9:01:15。

对交叉口A的绿灯时间进行遍历，g_A依次为9:00:00秒、9:00:01秒、9:00:02秒...

当g_A为9:00:00秒时，交叉口B对应的绿灯时刻为9:00:12秒，交叉口C对应的绿灯时刻为9:00:30秒。此时g_B不属于9:00:15-9:00:55的范围内，g_C不属于9:00:35-9:01:15的范围内。

将g_A加一秒后，g_A为9:00:01秒，获取交叉口B对应的绿灯时刻为9:00:13秒，交叉口C对应的绿灯时刻为9:00:31秒。此时g_B不属于9:00:15-9:00:55的范围内，g_C不属于9:00:35-9:01:15的范围内。

以此类推，当g_A为9:00:05秒时，交叉口B对应的绿灯时刻为9:00:17秒，交叉口C对应的绿灯时刻为9:00:35秒。此时g_B属于9:00:15-9:00:55的范围内，g_C属于9:00:35-9:01:15的范围内，停止遍历。

交叉口A的设计绿波带宽起始时刻为9:00:05秒，交叉口B的设计绿波带宽起始时刻为9:00:17秒，交叉口C的设计绿波带宽起始时刻为9:00:35秒。例如在图5中，某车辆在9:00:05从交叉口A出发，根据设计绿波带速行驶，在理想状况下，能够在9:00:17秒到达交叉口B，并在9:00:35秒到达交叉口C。

S42，根据所述每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和设置的交通信号灯的配时，获取所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

首先，根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和绿灯配时结束时刻，获取设计绿波带宽；然后，根据设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，获取每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

具体的，对于干线上协调上行的所有交叉口，将每个交叉口协调上行当前周期绿灯配时的绿灯结束时刻与各自的绿波带宽起始时刻作差值，干线上协调上行的每个交叉口均会得到一个差值。然后，从所有的差值中选取最小值作为干线协调上行的设计绿波带宽W_{设计绿波带宽}，其中：

W_{设计绿波带宽}＝

min{(T_{1_绿灯配时结束时刻}-T_{1_设计绿波带宽起始时刻}),(T_{2_绿灯配时结束时刻}-T_{2_设计绿波带宽起始时刻}),，

...,(T_{n_绿灯配时结束时刻}-T_{n_设计绿波带宽起始时刻})}

其中，n为干线上包括的交叉口的数量，n为大于1的整数，W_{设计绿波带宽}为设计绿波带宽，T_{k_绿灯配时结束时刻}为第k个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻。

图6为本申请实施例提供的设计绿波带宽确定示意图，如图6所示，其中示意了干线的三个交叉口，分别是交叉口A、交叉口B和交叉口C，且示意了在当前周期内三个交叉口的红灯和绿灯点亮时段。

图6中的TA1表示交叉口A在当前周期内的设计绿波带宽起始时刻，TA2表示交叉口A在当前周期内的绿灯配时结束时刻；TB1表示交叉口B在当前周期内的设计绿波带宽起始时刻，TB2表示交叉口B在当前周期内的绿灯配时结束时刻；TC1表示交叉口C在当前周期内的设计绿波带宽起始时刻，TC2表示交叉口C在当前周期内的绿灯配时结束时刻。

针对每个交叉口，根据其在当前周期内的设计绿波带宽起始时刻和绿灯配时结束时刻，得到每个交叉口当前周期内绿灯配时结束时刻与设计绿波带宽起始时刻的差值，即每个交叉口的设计绿波带宽，其中：

ΔTA＝TA2-TA1，

ΔTB＝TB2-TB1，

ΔTC＝TC2-TC1，

ΔTA为交叉口A的设计绿波带宽，ΔTB为交叉口B的设计绿波带宽，ΔTC为交叉口C的设计绿波带宽。然后将ΔTA、ΔTB、ΔTC中的最小值确定为干线的设计绿波带宽。

可以理解的是，图6中仅以干线包括3个交叉口为例说明，实际中可以根据干线的交叉口数量作相应的处理。

对于干线协调上行的所有交叉口，将每个交叉口协调上行当前周期绿灯配时的设计绿波带宽起始时刻与干线协调上行的设计绿波带宽W_{设计绿波带宽}求和，得到每个交叉口协调上行当前周期绿灯配时的设计绿波带宽结束时刻：

T_{k_设计绿波带宽结束时刻}＝T_{k_设计绿波带宽起始时刻}+W_{设计绿波带宽}k＝1,2,...,n，

其中，n为干线上包括的交叉口的数量，n为大于1的整数，W_{设计绿波带宽}为干线的设计绿波带宽，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，T_{k_设计绿波带宽结束时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

图7为本申请实施例提供的绿波带宽结束时刻确定示意图，如图7所示，示例了干线上的三个交叉口，分别是交叉口A、交叉口B和交叉口C。

图7中的TA1表示交叉口A在当前周期内的设计绿波带宽起始时刻；TB1表示交叉口B在当前周期内的设计绿波带宽起始时刻；TC1表示交叉口C在当前周期内的设计绿波带宽起始时刻。在确定了干线的设计绿波带宽后，根据干线的设计绿波带宽和绿灯配时结束时刻确定各个交叉口的设计绿波带宽结束时刻，其中，TA3表示交叉口A在当前周期内的设计绿波带宽结束时刻，TB3表示交叉口B在当前周期内的设计绿波带宽结束时刻，TC3表示交叉口C在当前周期内的设计绿波带宽结束时刻，其中：

TA3＝TA1+W_{设计绿波带宽}，

TB3＝TB1+W_{设计绿波带宽}，

TC3＝TC1+W_{设计绿波带宽}。

S43，根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻以及排队消散时刻，获取所述干线的有效绿波带宽。

首先，根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻和排队消散时刻，获取每个交叉口的有效绿波带宽；然后，将干线上的所有交叉口的有效绿波带宽中的最小值确定为干线的有效绿波带宽。

具体的，对于干线协调上行的所有交叉口，将每个交叉口协调上行当前周期绿灯配时的绿波带宽结束时刻与各自的落入绿波带中的排队消散时刻作比较。协调上行的每个交叉口均会得到一个比较值，然后从所有的比较值中选取最小值作为干线协调上行的有效绿波带宽：

W_{有效绿波带宽}＝min{W_{1_有效绿波带宽},W_{2_有效绿波带宽},...,W_{n_有效绿波带宽}}，

其中，W_{有效绿波带宽}为所述干线的有效绿波带宽，W_{k_有效绿波带宽}为第k个交叉口的有效绿波带宽，且：

T_{k_设计绿波带宽结束时刻}为第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，T_{k_排队消散时刻}为第k个交叉口的排队消散时刻。

图8为本申请实施例提供的有效绿波带宽示意图，如图8所示：

当T_{k_排队消散时刻}≤T_{k_设计绿波带宽起始时刻}时，即交叉口k的排队消散时刻早于或等于设计绿波带宽起始时刻，此时排队消散时间对设计绿波带宽不产生影响，有效绿波带宽等于设计绿波带宽，有效绿波带宽为设计绿波带宽结束时刻与设计绿波带宽起始时刻之间的时间段；

当T_{k_设计绿波带宽起始时刻}＜T_{k_排队消散时刻}≤T_{k_设计绿波带宽结束时刻}时，即交叉口k的排队消散时刻晚于设计绿波带宽起始时刻且早于或等于设计绿波带宽结束时刻，此时排队消散时间对设计绿波带宽产生影响，有效绿波带宽为排队消散时刻与设计绿波带宽结束时刻之间的时间段；

当T_{k_设计绿波带宽结束时刻}＜T_{k_排队消散时刻}时，即交叉口k的排队消散时刻晚于设计绿波带宽结束时刻，此时排队消散时间完全占用了设计绿波带宽，有效绿波带宽为0。

在得到有效绿波带宽后，根据有效绿波带宽和设计绿波带宽，得到该信号控制方案的绿波带宽利用率。

具体的，设协调上行的有效绿波带宽为W_{有效绿波带宽}，协调上行的设计绿波带宽为W_{设计绿波带宽}，将两者相除，可以得到协调上行的绿波带宽利用率R_{绿波带宽利用率}：

设计绿波带宽W_{设计绿波带宽}的值大于0。

对于双向绿波的协调下行方向，可以采用上述同样的方法进行协调下行方向绿波带宽利用率的求解。

本申请实施例提供的绿波带宽利用率的确定方法，首先获取干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻，以及任意相邻的两个交叉口之间的距离，干线上的每个交叉口处均设置有交通信号灯；然后，获取信号控制方案的参数信息，参数信息包括在协调方向干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和信号控制方案的设计绿波带速；最后根据干线上每个交叉口的排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、以及参数信息，获取协调方向上信号控制方案的绿波带宽利用率。在本申请实施例的方案中，根据实际的交通状况获取到了每个交叉口的排队消散时刻，其中排队消散时刻是根据一定的检测设备来获取的，能够适用于不同的交通流状态，误差较小，同时，无需从外部获取设计绿波带宽，能够通过信号控制方案的参数信息以及各个交叉口的相关信息获取设计绿波带宽和有效绿波带宽，从而得到绿波带宽的利用率。

图9为本申请实施例提供的一种绿波带宽利用率的确定装置的结构示意图，如图9所示，包括第一获取模块91、第二获取模块92和处理模块93，其中：

第一获取模块91用于获取干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻，以及任意相邻的两个交叉口之间的距离，所述干线上的每个交叉口处均设置有交通信号灯；

第二获取模块92用于获取信号控制方案的参数信息，所述参数信息包括在所述协调方向所述干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和设计绿波带速；

处理模块93用于根据所述排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、以及所述参数信息，获取所述协调方向上所述信号控制方案的绿波带宽利用率。

在一种可能的实现方式中，所述处理模块93具体用于：

根据所述排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取所述协调方向上所述干线的设计绿波带宽和所述干线的有效绿波带宽；

根据所述干线的设计绿波带宽和所述干线的有效绿波带宽，获取所述绿波带宽利用率。

在一种可能的实现方式中，所述处理模块93具体用于：

根据所述任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻；

根据所述每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和所述交通信号灯的配时，获取所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻；

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻以及排队消散时刻，获取所述干线的有效绿波带宽。

在一种可能的实现方式中，所述交通信号灯的配时包括所述交通信号灯的绿灯配时起始时刻和绿灯配时结束时刻；

所述处理模块93具体用于：

执行第一操作，所述第一操作包括：判断第1个交叉口的绿灯配时时刻g₁与第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j是否满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，其中g₁初始为T_{1_绿灯配时起始时刻}，g₁∈[T_{1_绿灯配时起始时刻}，T_{1_绿灯配时结束时刻}]，

D_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的距离，S_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的设计绿波带速，T_{1_绿灯配时起始时刻}为第1个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{1_绿灯配时结束时刻}为第1个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{j_绿灯配时起始时刻}为第j个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{j_绿灯配时结束时刻}为第j个交叉口的绿灯配时结束时刻，所述j依次为2,3,...,n，n为所述干线上的交叉口的数量；

在所述j依次取2,3,...,n时，若所述干线上存在第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j不满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则更新g₁为g₁+1秒，并重复执行所述第一操作；

在所述j依次取2,3,...,n时，若所述干线上的第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j均满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则确定g₁为第1个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，确定g_j为第j个交叉口的设计绿波带宽起始时刻。

在一种可能的实现方式中，所述处理模块93具体用于：

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和绿灯配时结束时刻，获取每个交叉口的设计绿波带宽；

将所述干线上所有交叉口的设计绿波带宽中的最小值确定为所述干线的设计绿波带宽；

根据所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，获取每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

在一种可能的实现方式中，所述处理模块93具体用于：

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻和排队消散时刻，获取每个交叉口的有效绿波带宽；

将所述干线上的所有交叉口的有效绿波带宽中的最小值确定为所述干线的有效绿波带宽。

在一种可能的实现方式中，所述干线的设计绿波带宽为：

W_{设计绿波带宽}＝

min{(T_{1_绿灯配时结束时刻}-T_{1_设计绿波带宽起始时刻}),(T_{2_绿灯配时结束时刻}-T_{2_设计绿波带宽起始时刻}),，

...,(T_{n_绿灯配时结束时刻}-T_{n_设计绿波带宽起始时刻})}

第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻为：

T_{k_设计绿波带宽结束时刻}＝T_{k_设计绿波带宽起始时刻}+W_{设计绿波带宽}k＝1,2,...,n，

其中，n为所述干线上包括的交叉口的数量，n为大于1的整数，W_{设计绿波带宽}为所述干线的设计绿波带宽，T_{k_绿灯配时结束时刻}为第k个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，T_{k_设计绿波带宽结束时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

在一种可能的实现方式中，所述干线的有效绿波带宽为：

W_{有效绿波带宽}＝min{W_{1_有效绿波带宽},W_{2_有效绿波带宽},...,W_{n_有效绿波带宽}}，

其中，W_{有效绿波带宽}为所述干线的有效绿波带宽，W_{k_有效绿波带宽}为第k个交叉口的有效绿波带宽，且：

T_{k_设计绿波带宽结束时刻}为第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，T_{k_排队消散时刻}为第k个交叉口的排队消散时刻。

在一种可能的实现方式中，所述绿波带宽利用率为：

其中，R_{绿波带宽利用率}为所述绿波带宽利用率，W_{有效绿波带宽}为所述干线的有效绿波带宽，W_{设计绿波带宽}为所述干线的设计绿波带宽。

本申请实施例提供的装置，可用于执行上述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。

图10为本申请实施例提供的绿波带宽利用率的确定设备的硬件结构示意图，如图10所示，该绿波带宽利用率确定设备包括：至少一个处理器101和存储器102。其中，处理器101和存储器102通过总线103连接。

可选地，该模型确定还包括通信部件。例如，通信部件可以包括接收器和/或发送器。

在具体实现过程中，至少一个处理器101执行所述存储器102存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器101执行如上的绿波带宽利用率的确定方法。

处理器101的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

在上述图10所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：CentralProcessing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：DigitalSignal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific IntegratedCircuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

本申请还提供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计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上所述的绿波带宽利用率的确定方法。

上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。

所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种绿波带宽利用率的确定方法，其特征在于，包括：

获取干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻，以及任意相邻的两个交叉口之间的距离，所述干线上的每个交叉口处均设置有交通信号灯；

获取信号控制方案的参数信息，所述参数信息包括在所述协调方向所述干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和设计绿波带速；

根据所述任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻；

根据所述每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和所述交通信号灯的配时，获取所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻；

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻以及排队消散时刻，获取所述干线的有效绿波带宽；

根据所述干线的设计绿波带宽和所述干线的有效绿波带宽，获取所述绿波带宽利用率；

所述交通信号灯的配时包括所述交通信号灯的绿灯配时起始时刻和绿灯配时结束时刻；

根据所述任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，包括：

执行第一操作，所述第一操作包括：判断第1个交叉口的绿灯配时时刻g₁与第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j是否满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，其中g₁初始为T_{1_绿灯配时起始时刻}，g₁∈[T_{1_绿灯配时起始时刻}，T_{1_绿灯配时结束时刻}]，

D_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的距离，S_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的设计绿波带速，T_{1_绿灯配时起始时刻}为第1个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{1_绿灯配时结束时刻}为第1个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{j_绿灯配时起始时刻}为第j个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{j_绿灯配时结束时刻}为第j个交叉口的绿灯配时结束时刻，所述j依次为2,3,...,n，n为所述干线上的交叉口的数量；

在所述j依次取2,3,...,n时，若所述干线上存在第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j不满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则更新g₁为g₁+1秒，并重复执行所述第一操作；

在所述j依次取2,3,...,n时，若所述干线上的第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j均满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则确定g₁为第1个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，确定g_j为第j个交叉口的设计绿波带宽起始时刻。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和所述交通信号灯的配时，获取所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻，包括：

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和绿灯配时结束时刻，获取每个交叉口的设计绿波带宽；

将所述干线上所有交叉口的设计绿波带宽中的最小值确定为所述干线的设计绿波带宽；

根据所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，获取每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻以及排队消散时刻，获取所述干线的有效绿波带宽，包括：

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻以及排队消散时刻，获取每个交叉口的有效绿波带宽；

将所述干线上的所有交叉口的有效绿波带宽中的最小值确定为所述干线的有效绿波带宽。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述干线的设计绿波带宽为：

W_{设计绿波带宽}＝

min{(T_{1_绿灯配时结束时刻}-T_{1_设计绿波带宽起始时刻}),(T_{2_绿灯配时结束时刻}-T_{2_设计绿波带宽起始时刻}),...,(T_{n_绿灯配时结束时刻}-T_{n_设计绿波带宽起始时刻})}

第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻为：

T_{k_设计绿波带宽结束时刻}＝T_{k_设计绿波带宽起始时刻}+W_{设计绿波带宽}k＝1,2,...,n，

其中，n为所述干线上包括的交叉口的数量，n为大于1的整数，W_{设计绿波带宽}为所述干线的设计绿波带宽，T_{k_绿灯配时结束时刻}为第k个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，T_{k_设计绿波带宽结束时刻}为所述第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述干线的有效绿波带宽为：

W_{有效绿波带宽}＝min{W_{1_有效绿波带宽},W_{2_有效绿波带宽},...,W_{n_有效绿波带宽}}，

其中，W_{有效绿波带宽}为所述干线的有效绿波带宽，W_{k_有效绿波带宽}为第k个交叉口的有效绿波带宽，且：

T_{k_设计绿波带宽结束时刻}为第k个交叉口的设计绿波带宽结束时刻，T_{k_设计绿波带宽起始时刻}为第k个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，T_{k_排队消散时刻}为第k个交叉口的排队消散时刻。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述绿波带宽利用率为：

其中，R_{绿波带宽利用率}为所述绿波带宽利用率，W_{有效绿波带宽}为所述干线的有效绿波带宽，W_{设计绿波带宽}为所述干线的设计绿波带宽。

7.一种绿波带宽利用率的确定装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取干线上每个交叉口在协调方向的排队消散时刻，以及任意相邻的两个交叉口之间的距离，所述干线上的每个交叉口处均设置有交通信号灯；

第二获取模块，用于获取信号控制方案的参数信息，所述参数信息包括在所述协调方向所述干线上的每个交叉口处设置的交通信号灯的配时和设计绿波带速；

处理模块，用于根据所述排队消散时刻、任意相邻的两个交叉口之间的距离、以及所述参数信息，获取所述协调方向上所述信号控制方案的绿波带宽利用率；

所述处理模块具体用于：

根据所述任意相邻的两个交叉口之间的距离、所述交通信号灯的配时以及所述设计绿波带速，获取每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻；

根据所述每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻和所述交通信号灯的配时，获取所述干线的设计绿波带宽和每个交叉口的设计绿波带宽结束时刻；

根据每个交叉口的设计绿波带宽起始时刻、设计绿波带宽结束时刻以及排队消散时刻，获取所述干线的有效绿波带宽；

根据所述干线的设计绿波带宽和所述干线的有效绿波带宽，获取所述绿波带宽利用率；

所述处理模块具体用于：

执行第一操作，所述第一操作包括：判断第1个交叉口的绿灯配时时刻g₁与第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j是否满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，其中g₁初始为T_{1_绿灯配时起始时刻}，g₁∈[T_{1_绿灯配时起始时刻}，T_{1_绿灯配时结束时刻}]，

D_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的距离，S_i为第i个交叉口和第i+1个交叉口之间的设计绿波带速，T_{1_绿灯配时起始时刻}为第1个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{1_绿灯配时结束时刻}为第1个交叉口的绿灯配时结束时刻，T_{j_绿灯配时起始时刻}为第j个交叉口的绿灯配时起始时刻，T_{j_绿灯配时结束时刻}为第j个交叉口的绿灯配时结束时刻，所述j依次为2,3,...,n，n为所述干线上的交叉口的数量；

在所述j依次取2,3,...,n时，若所述干线上存在第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j不满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则更新g₁为g₁+1秒，并重复执行所述第一操作；

在所述j依次取2,3,...,n时，若所述干线上的第j个交叉口的绿灯配时时刻g_j均满足g_j∈[T_{j_绿灯配时起始时刻}，T_{j_绿灯配时结束时刻}]，则确定g₁为第1个交叉口的设计绿波带宽起始时刻，确定g_j为第j个交叉口的设计绿波带宽起始时刻。

8.一种绿波带宽利用率的确定设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至6任一项所述的绿波带宽利用率的确定方法。

9.一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中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至6任一项所述的绿波带宽利用率的确定方法。

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