CN114155723B

CN114155723B - 一种红绿灯的转换方法及装置

Info

Publication number: CN114155723B
Application number: CN202111437411.3A
Authority: CN
Inventors: 张亚南; 程新洲; 吴洋; 成晨; 高洁; 张涛; 郝若晶; 杨子敬
Original assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Current assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Priority date: 2021-11-29
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2023-04-14
Anticipated expiration: 2041-11-29
Also published as: CN114155723A

Abstract

本申请提供了一种红绿灯的转换方法及装置，涉及智能交通技术领域，可用于实时减少道路拥堵现象，提升道路利用率。该方法包括：获取红灯方向的车辆等待量和行人等待量；根据红灯方向的车辆等待量和行人等待量，确定第一转换值，第一转换值用于表示红绿灯系统中的第一信号灯期望从当前的红灯状态转换为绿灯状态的意愿值；获取绿灯方向的车辆流量和行人流量；根据绿灯方向的车辆流量和行人流量，确定第二转换值，第二转换值用于表示红绿灯系统中的第二信号灯拒绝从当前的绿灯状态转换为红灯状态的意愿值；根据第一转换值和第二转换值，确定是否控制红绿灯系统进行红绿灯状态转换。

Description

一种红绿灯的转换方法及装置

技术领域

本申请涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种红绿灯的转换方法及装置。

背景技术

随着我国经济的发展与人民生活水平的显著提高，私家车拥有量暴增，因此城市道路与交通管控系统都面临着严峻的挑战。红绿灯作为一种交通管制手段，可以规范车辆行为，对城市的交通拥堵问题起到舒缓作用，是交通管控中不可缺少的组成成分。

但是，目前的红绿灯系统通常是按照预先设定的固定时长来控制各个方向的信号灯的切换，此类红绿灯无法根据实时交通情况来调控的信号灯。现有的红绿灯系统的切换技术不够完善合理，可能会导致红灯状态的道路的等待通行的车辆与行人很多，而绿灯方向无人通行的情况。这样会降低居民的出行效率，造成时间与道路资源的大量浪费。

发明内容

本申请提供了一种红绿灯的转换方法及装置，用于实时减少道路拥堵现象，提升道路利用率。

第一方面，本申请提供了一种红绿灯的转换方法，该方法包括：获取红灯方向的车辆等待量和行人等待量；根据红灯方向的车辆等待量和行人等待量，确定第一转换值，第一转换值用于表示红绿灯系统中的第一信号灯期望从当前的红灯状态转换为绿灯状态的意愿值；获取绿灯方向的车辆流量和行人流量；根据绿灯方向的车辆流量和行人流量，确定第二转换值，第二转换值用于表示红绿灯系统中的第二信号灯拒绝从当前的绿灯状态转换为红灯状态的意愿值；根据第一转换值和第二转换值，确定是否控制红绿灯系统进行红绿灯状态转换。

本申请提供的技术方案，可以根据红灯方向与绿灯方向的道路上的交通情况，来实时控制红绿灯的转换，以调整当前道路处于允许通行状态或者禁止通行状态。从而能够减少道路上车辆与行人的不必要的等待，有效避由于固定的红绿灯转换方式而引起的拥堵现象，以提高出行的效率以及道路的利用率。

可选的，根据第一转换值和第二转换值，确定是否控制红绿灯系统进行红绿灯状态转换，包括：根据第一转换值和第二转换值，确定第三转换值，第三转换值用于表示红绿灯系统进行红绿灯状态转换的意愿值；若第三转换值大于或等于预设阈值，则控制第一信号灯从红灯状态切换到绿灯状态，以及控制第二信号灯从绿灯状态切换到红灯状态；若第三转换值小于预设阈值，则控制第一信号灯保持红灯状态，以及控制第二信号灯保持绿灯状态。

可选的，第三转换值满足以下关系：

其中，Z表示第三转换值，C(h)表示第一转换值，C(g)表示第二转换值，μ为大于1的实数。

可选的，根据红灯方向的车辆等待量和行人等待量，确定第一转换值，包括：根据车辆等待量，确定车辆拥堵度；根据行人等待量，确定行人拥堵度；根据车辆拥堵度和行人拥堵度，确定第一转换值。

可选的，第一转换值满足以下关系：

C(h)＝C(c)+(1-C(c))×C(p)

其中，C(h)表示第一转换值，C(c)表示车辆拥堵度，C(p)表示行人拥堵度。

可选的，车辆流量包括车辆实时流量和车辆最大流量，行人流量包括行人实时流量和行人最大流量；第二转换值满足以下关系：

其中，C(g)表示第二转换值，F(c)表示车辆实时流量，F(p)表示行人实时流量，N_c表示车辆最大流量，N_p表示行人最大流量。

第二方面，本申请提供一种红绿灯的转换装置，该装置包括获取单元与控制单元。获取单元用于获取红灯方向的车辆等待量和行人等待量；处理单元用于根据红灯方向的车辆等待量和行人等待量，确定第一转换值，第一转换值用于表示红绿灯系统中的第一信号灯期望从当前的红灯状态转换为绿灯状态的意愿值；获取单元还用于获取绿灯方向的车辆流量和行人流量；处理单元还用于根据绿灯方向的车辆流量和行人流量，确定第二转换值，第二转换值用于表示红绿灯系统中的第二信号灯拒绝从当前的绿灯状态转换为红灯状态的意愿值；以及根据第一转换值和第二转换值，确定是否控制红绿灯系统进行红绿灯状态转换。

可选的，处理单元具体用于根据第一转换值和第二转换值，确定第三转换值，第三转换值用于表示红绿灯系统进行红绿灯状态转换的意愿值；若第三转换值大于或等于预设阈值，则控制第一信号灯从红灯状态切换到绿灯状态，以及控制第二信号灯从绿灯状态切换到红灯状态；若第三转换值小于预设阈值，则控制第一信号灯保持红灯状态，以及控制第二信号灯保持绿灯状态。

可选的，第三转换值满足以下关系：

其中，Z表示第三转换值，C(h)表示第一转换值，C(g)表示第二转换值μ为大于1的实数。

可选的，处理单元，具体用于根据车辆等待量，确定车辆拥堵度；根据行人等待量，确定行人拥堵度；根据车辆拥堵度和行人拥堵度，确定第一转换值。

可选的，第一转换值满足以下关系：

C(h)＝C(c)+(1-C(c))×C(p)

第三方面，提供一种红绿灯的转换装置，包括一个或多个处理器与存储器；其中，该存储器中存储有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述红绿灯系统执行时，使得所述红绿灯系统执行上述第一方面中所提供的任意一种方法。

第四方面，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计算机指令，当该计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面中所提供的任意一种方法。

上述第二方面至第四方面中任一种可能的方案所带来的技术效果可参加第一方面中对应的有益效果分析，在此不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种红绿灯系统的应用环境示意图；

图2为本申请实施例提供的一种红绿灯的转换方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的另一种红绿灯的转换方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的另一种红绿灯的转换方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种红绿灯的转换装置的组成示意图；

图6为本申请实施例提供的一种红绿灯的转换装置的硬件结构示意图。

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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。另外，在对管线进行描述时，本申请中所用“相连”、“连接”则具有进行导通的意义。具体意义需结合上下文进行理解。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

如背景技术所示，现有的红绿灯系统通常是按照预先设定的固定时长来控制各个方向的信号灯的切换，此类红绿灯无法根据实时交通情况来调控各个方向的信号灯。可能会导致红灯状态的道路的等待通行的车辆与行人很多，而绿灯方向无人通行的情况。从而影响居民的出行效率，造成居民时间与道路资源的大量浪费。

针对上述红绿灯系统存在的问题，本申请提供一种红绿灯的转换方法，可以根据红灯方向的实时交通情况和绿灯方向的实时交通情况，来判断当前的道路情况是否需要进行禁止通行状态与允许通行状态的转换，并实时控制红绿灯系统的各个信号灯的转换。这样一来，可以在红灯方向等待通行的车辆与行人很多，而绿灯方向正在通行的车辆与行人相对较少时及时控制红绿灯系统进行红绿灯状态转换，以减少道路车辆与行人的不必要的等待，提高居民出行效率。

示例性的，如图1所示，为本申请实施例提供的一种红绿灯系统的应用环境示意图。该红绿灯系统可以设置于十字路口，从而该红绿灯系统可以包括车道信号灯1、车道信号灯2、车道信号灯3、车道信号灯4以及控制器5(图1中未示出)。控制器5可以分别与车道信号灯1、车道信号灯2、车道信号灯3以及车道信号灯4通过有线或无线的方式建立连接。

其中，车道信号灯1用于指示该十字路口的第一方向的车辆通行状态，车道信号灯2用于指示该十字路口的第二方向的车辆通行状态，车道信号灯3用于指示该十字路口的第三方向的车辆通行状态，以及车道信号灯4用于指示该十字路口的第四方向的车辆通行状态。

上述车辆通行状态包括允许通行状态或者禁止通行状态。具体的，红绿灯系统中的信号灯的红灯状态用于表示禁止通行，绿灯状态用于表示允许通行。

在一些实施例中，车道信号灯1与车道信号灯3的状态一致，车道信号灯2与车道信号灯4的状态一致。示例性的，若车道信号灯1和车道信号灯3为红灯状态，则车道信号灯2和车道信号灯4均为绿灯状态，此时第一方向和第三方向为红灯方向，第二方向和第四方向为绿灯方向。

在一些实施例中，该红绿灯系统还可以包括多个行人信号灯，用于指示该十字路口人行道的通行状态。示例性的，如图1所示，该红绿灯系统还包括行人信号灯6、行人指示灯7、行人指示灯8以及行人指示灯9。其中，行人信号灯6用于指示第一人行道的通行状态，行人信号灯7用于指示第二人行道的通行状态，行人信号灯8用于指示第三人行道的通行状态以及行人信号灯9用于指示第四人行道的通行状态。

以图1中的行人信号灯6为例，由于第一人行道可供行人向第四方向或者第二方向通行，因此，行人信号灯6的状态与上述车道信号灯2和车道信号灯4的状态一致。例如当车道信号灯2和车道信号灯4处于红灯状态时，此时第四方向与第二方向为红灯方向，则此时行人信号灯6处于红灯状态。

在本申请实施例中，控制器5为具有数据处理能力、可以根据指令操作码和时序信号生成操作控制指令，并向该红绿灯系统中的信号灯发送产生的控制指令的装置。

例如，控制器5可以为与该红绿灯系统中的全部信号灯(例如图1中的车道信号灯1、行人信号灯6)连接的装置。其可以为中央处理器(central processing unit，CPU)、通用处理器网络处理器(network processor，NP)、数字信号处理器(digital signalprocessing，DSP)、微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或它们的任意组合。

又例如，控制器5可以为与该红绿灯系统中的信号灯远程通信连接的电子设备。其可以为服务器，例如可以是单独的一个服务器，或者，也可以是由多个服务器构成的服务器集群。部分实施方式中，服务器集群还可以是分布式集群。以上述红绿灯系统中的车道信号灯1为例，该服务器可以与车道信号灯1远程通信连接，还可以根据本申请实施例提供的红绿灯的转换方法确定车道信号灯1是否需要转换。并在确定车道信号灯1需要转换时，该服务器可以向车道信号灯1发送转换指令，该转换指令用于指示车道信号灯1从红灯状态转换为绿灯状态。

该红绿灯系统的控制器5还可以是其它具有处理功能的装置或设备，本申请实施例对此不做任何限制。

在一些实施例中，该红绿灯系统还包括拍摄装置，该拍摄装置可以为具有视频摄像/传播和静态图像捕捉等基本功能的设备。拍摄装置用于实时拍摄道路的图像信息，并将拍摄到的图像信息发送给服务器，以使得服务器可以根据接收到的图像信息来分析道路交通情况，并以此来控制该红绿灯系统的各个信号灯。

示例性的，如图1所示，该红绿灯系统可以包括拍摄装置10、拍摄装置11、拍摄装置12以及拍摄装置13。拍摄装置10可以用于拍摄第一方向的道路的图像信息。拍摄装置11可以用于拍摄第二方向的道路的图像信息。拍摄装置12可以用于拍摄第三方向的道路的图像信息。拍摄装置13可以用于拍摄第四方向的道路的图像信息。其中，一个拍摄装置可以包括一个或多个子设备，一个或多个子设备可以分别设置于其对应道路的两侧，以便于更全面地拍摄道路的图像信息。

需要说明的是，图1所示的应用环境仅为一种可能的示例，本申请实施例提供的红绿系统可以应用于仅仅包括车通道的路口，也可以应用于同时包括车通道以及行人通道的路口，不以图1所示的应用环境为限。

下面结合说明书附图，对本申请提供的实施例进行具体介绍。

如图2所示，本申请实施例提供一种红绿灯的转换方法，该方法包括以下步骤：

S101、红绿灯的转换装置获取红灯方向的车辆等待量和行人等待量。

其中，上述红绿灯的转换装置可以为图1中的控制器5，其具有数据处理能力，可以用于执行本申请实施例提供的红绿灯的转换方法。

此外，上述红灯方向包括处于红灯状态的车道信号灯对应的车辆通行方向和处于红灯状态的行人信号灯对应的行人通行方向。相应的，上述红灯方向的车辆等待量为处于红灯状态的车道信号灯对应的车辆通行方向正在等待的车辆。上述行人等待量为处于红灯状态的行人信号灯对应的人行道两侧的等待通行的行人数量。

以图1中的红绿灯系统为例，若车道信号灯1与车道信号灯3处于红灯状态，行人信号灯7与行人信号灯9处于红灯状态，此时，红灯方向为第一方向和第三方向。从而，红灯方向的车辆等待量可以包括第一方向上等待通行的车辆数量和第三方向上等待通行的车辆数量。行人等待量可以包括行人信号灯7对应的第二人行道两侧的等待通行的行人数量和行人信号灯9对应的第四人行道两侧的等待通行的行人数量。

示例性的，红绿灯的转换装置可以通过拍摄装置，获取第一方向和第三方向上的等待通行车辆的图像信息，以及第二人行道和第四人行道两侧的等待通行的行人的图像信息，并识别获取到的图像信息，提取出第一方向和第三方向上的等待通行车辆数量(也即红灯方向上的车辆等待量)与第二人行道和第四人行道两侧的等待通行的行人数量(也即红灯方向上的行人等待量)红灯方向上的行人等待量。

需要说明的是，红绿灯的装换装置可以从第一方向上的等待通行车辆的图像信息中，提取出与第一人行道的距离小于或等于预设距离的车辆的数量作为上述第一方向上的等待通行数量。预设距离可以为150米、140米或其他合理的长度。

S102、红绿灯的转换装置根据红灯方向的车辆等待量和行人等待量，确定第一转换值。

其中，上述第一转换值用于表示红绿灯系统中的第一信号灯期望从当前的红灯状态转换为绿灯状态的意愿值。第一信号灯为当前处于红灯状态的信号灯，其包括当前处于红灯方向的车道信号灯和当前处于红灯方向的行人信号灯。

应理解，第一转换值越大，则表明红灯方向的道路当前越需要从禁止通行状态转变为允许通行的状态。第一转换值越小，则表明红灯方向的道路当前从禁止通行状态转变为允许通行的状态的需求越低。

可选的，红绿灯的转换装置在获取红灯方向的车辆等待量和行人等待量之后，可以根据红灯方向的车辆等待量和行人等待量分析当前的道路拥堵情况，并进一步确定第一转换值。

示例性的，在红灯方向为第一方向和第三方向时，第一信号灯可以包括车道信号灯1、车道信号灯3、行人信号灯7以及行人信号灯9。应理解，车道信号灯1、车道信号灯3、行人信号灯7以及行人信号灯9的状态始终保持一致。

S103、红绿灯的转换装置获取绿灯方向的车辆流量和行人流量。

其中，上述绿灯方向可以包括车道信号灯处于绿灯状态的车辆通行方向以及行人信号灯处于绿灯状态的行人通行方向。

可选的，上述绿灯方向的车辆流量包括车辆实时流量和车辆最大流量。

其中，车辆流量表示单位时间内通过某路段的车辆数量，则上述车辆实时流量表示单位时间内通过绿灯方向的预设路段的实时车辆数量，上述车辆最大流量单位时间内可能通过绿灯方向的预设路段的最大车辆数量。

可选的，上述绿灯方向的行人流量包括行人实时流量和行人最大流量。

其中，行人流量表示单位时间内通过某路段的行人数量，则上述行人实时流量表示单位时间内通过行人信号灯处于绿灯状态的人行道的实时行人数量，上述行人最大流量单位时间内可能通过行人信号灯处于绿灯状态的人行道的最大行人数量。

需要说明的是，上述预设路段的长度可以为150米、140米或其他预设长度，其一般为距离该通行方向对应的人行道预设长度内的路段。从而，上述绿灯方向的车辆最大流量可以根据绿灯方向的距离人行道预设距离的道路的最大车辆承载量确定，上述绿灯方向的行人最大流量可以根据绿灯方向的人行道的最大行人承载量来确定。

S104、红绿灯的转换装置根据绿灯方向的车辆流量和行人流量，确定第二转换值。

其中，上述第二转换值用于表示红绿灯系统中的第二信号灯拒绝从当前的绿灯状态转换为红灯状态的意愿值。第二信号灯为当前处于绿灯状态的信号灯，其包括当前处于绿灯方向的车道信号灯和当前处于绿灯方向的行人信号灯。

应理解，第二转换值越大，则表明绿灯方向的道路当前越需要保持允许通行状态。第二转换值越小，则表明绿灯方向的道路当前保持允许通行状态的需求越低。

可选的，在上述车辆流量包括车辆实时流量和车辆最大流量，行人流量包括行人实时流量和行人最大流量的情况下，红绿灯的转换装置可以根据车辆实时流量、车辆最大流量、行人实时流量以及行人最大流量，计算第二转换值。

示例性的，上述第二转换值可以满足以下关系：

S105、红绿灯的转换装置根据第一转换值和第二转换值，确定是否控制红绿灯系统进行红绿灯状态转换。

需要说明的是，红绿灯系统中的各个信号灯的转换是同步进行的，当红灯方向转换为绿灯状态时，为保持道路的正常通行，绿灯方向的信号灯一般需要同步转变为红灯状态。因此，红绿灯的转换装置需要根据第一转换值与第二转换值，综合分析当前红灯方向与绿灯方向的交通情况，确定是否需要控制红绿灯系统进行红绿灯状态转换。

在一些实施例中，红绿灯的转换装置可以根据第一转换值和第二转换值，确定第三转换值，并根据第三转换值的大小来确定当前是否需要进行红绿灯的转换。

其中，上述第三转换值用于表示红绿灯系统进行红绿灯状态转换的意愿值。示例性的，第三转换值可以满足以下关系：

进一步的，若第三转换值大于或等于预设阈值，则红绿灯的转换装置控制第一信号灯从红灯状态切换到绿灯状态，以及控制第二信号灯从绿灯状态切换到红灯状态。若第三转换值小于预设阈值，则红绿灯的转换装置控制第一信号灯保持红灯状态，以及控制第二信号灯保持绿灯状态。其中，预设阈值可以为0.85或其他特定数值，该预设阈值的具体数值可以根据红绿灯系统的具体使用场景确定。

需要说明的是，红绿灯的转换装置可以将计算出的第三转化值与预设阈值比较，当第三转换值大于或等于预设阈值时，则表明对于此时的实时交通情况而言，红灯方向从禁止通行状态转变为允许通行状态的需求更加迫切，将红灯方向转变为允许通行状态、绿灯方向转变为禁止通行状态才可以使得当前道路具有更高的通行效率。从而，此时红绿灯的转换装置可以控制第一信号灯从红灯状态切换到绿灯状态，以及控制第二信号灯从绿灯状态切换到红灯状态。

相应的，当第三转换值小于预设阈值时，则表明对于当前的实际交通情况而言，绿灯方向保持通行状态的需求更加迫切，控制红灯方向保持禁止通行状态、绿灯方向保持允许通行状态，才可以使得当前道路具有更高的通行效率。从而，此时红绿灯的转换装置可以控制第一信号灯保持红灯状态，以及控制第二信号灯保持绿灯状态。

示例性的，若计算得到的第一转换值为0.9，第二转换值为0.7，当μ取2时，可以确定第三转换值为0.56。在预设阈值为0.85的情况下，由于0.56＜0.85，则红绿灯的转换装置可以控制第一信号灯保持红灯状态，以及控制第二信号灯保持绿灯状态。

在一些实施例中，若第三转换值大于或等于预设阈值，则红绿灯的转换装置可以控制第二信号灯保持预设时长的黄灯状态，之后再控制第一信号灯从红灯状态切换到绿灯状态，以及控制第二信号灯从绿灯状态切换到红灯状态。

其中，黄灯状态的预设时长可以为3秒或其他合理的时长。黄灯状态是一种过渡的信号灯状态，其可以提醒驾驶员信号灯即将转变，起到警示的作用。

基于本申请实施例提供的红绿灯的转换方法，可以根据红灯方向与绿灯方向的道路上的交通情况，来实时控制红绿灯的转换，以调整当前道路处于允许通行状态或者禁止通行状态。从而能够减少道路上车辆与行人的不必要的等待，有效避由于固定的红绿灯转换方式而引起的拥堵现象，以提高出行的效率以及道路的利用率。。

可选的，基于图2所示的红绿灯的转换方法，如图3所示，上述步骤S102可以具体实现为：

S1021、红绿灯的转换装置根据车辆等待量，确定车辆拥堵度。

由上述步骤S101中对于车辆等待量的相关描述可知，车辆等待量为处于红灯状态的车道信号灯对应的车辆通行方向正在等待的车辆。处于红灯状态的车道信号灯对应的车辆通行方向可以包括一个或多个。

进一步地，红绿灯的转换装置可以根据处于红灯状态的车道信号灯对应的车辆通行方向正在等待的车辆数量，确定处于红灯状态的车道信号灯对应的车辆通行方向的车辆拥堵度。

可选的，一种车辆通行方向的车辆拥堵度可以满足以下关系：

其中，C(NC)表示该车辆通行方向的车辆拥堵度，NC表示该车辆通行方向正在等待的车辆，N表示该车辆通行方向上的最大车辆等待量。

需要说明的是，N可以根据该车辆通行方向上与第一人行道的距离小于或等于预设距离的路段上能够承载的车辆数量确定，当该车辆通行方向上的车辆等待量大于或等于N时，则红绿灯的转换装置可以确定该车辆通行方向的道路处于拥堵状态。

在一种示例中，若红灯方向只包括一个车辆通行方向，则红绿灯的转换装置可以根据上述公式直接确定红灯方向的车辆拥堵度。

在另一种示例中，若红灯方向包括多个车辆通行方向，则红绿灯的转换装置可以根据上述公式分别确定各个车辆通行方向的车辆拥堵度，再综合各个车辆通行方向的车辆拥堵度，确定上述红灯方向的车辆拥堵度。

示例性的，以图1中的红绿灯系统为例，若车道信号灯1与车道信号灯3处于红灯状态，则红灯方向的车辆等待量可以包括第一方向上等待通行的车辆数量和第三方向上等待通行的车辆数量。从而，红绿灯的转换装置可以根据第一方向上的车辆等待量，确定第一方向上的车辆拥堵度，以及根据第三方向上的车辆等待量，确定第三方向上的车辆拥堵度。

第一方向的第一车辆拥堵度可以满足以下关系：

其中，C(NC1)表示第一方向上的第一车辆拥堵度，NC1表示第一方向上的车辆等待量，N₁表示第一方向上的最大车辆等待量。

第三方向的第三车辆拥堵度可以满足以下关系：

其中，C(NC3)表示第三方向上的第三车辆拥堵度，NC3表示第三方向上的车辆等待量，N₃表示第三方向上的最大车辆等待量。通常情况下，N₃可以等于N₁。

进一步地，红绿灯的转换装置可以根据第一方向的第一车辆拥堵度和第三方向的第三车辆拥堵度，确定红灯方向的车辆拥堵度。

可选的，红灯方向的车辆拥堵度可以满足以下关系：

C(c)＝C(NC1)+(1-C(NC1))×C(NC3)

其中，C(c)表示红灯方向上的车辆拥堵度，C(NC1)表示第一方向上的第一车辆拥堵度，C(NC3)表示第三方向上的第三车辆拥堵度。

S1022、红绿灯的转换装置根据行人等待量，确定行人拥堵度。

其中，上述行人等待量为处于红灯状态的行人信号灯对应的人行道两侧的等待通行的行人数量。处于红灯状态的行人信号灯对应的人行道可以包括一个或多个。

进一步地，红绿灯的转换装置可以根据处于红灯状态的行人信号灯对应的人行道两侧的等待通行的行人数量，确定处于红灯状态的行人信号灯对应的人行道的行人拥堵度。

可选的，一种处于红灯状态的行人信号灯对应的人行道的行人拥堵度可以满足以下关系：

其中，C(NP)表示该人行道的行人拥堵度，NP表示该人行道两侧的行人等待量，P表示该人行道两侧的最大行人等待量。

应理解，P的具体数值可以根据具体的人行道的道路情况确定，当该人行道两侧的行人等待量大于或者等于P时，则红绿灯的转换装置可以确定该人行道两侧处于拥堵状态。

在一种示例中，若当前只包括一个处于红灯状态的行人信号灯对应的人行道，则红绿灯的转换装置可以根据上述行人拥堵度的确定方法直接确定当前的红灯方向的行人拥堵度。

在另一种示例中，若当前具有多个处于红灯状态的行人信号灯对应的人行道，则红绿灯的转换装置可以根据上述公式分别确定各个处于红灯状态的行人信号灯对应的人行道的行人拥堵度，再综合各个处于红灯状态的行人信号灯对应的人行道的行人拥堵度，确定上述红灯方向的行人拥堵度。

示例性的，以图1中的红绿灯系统为例，在行人信号灯7与行人信号灯9处于红灯状态的情况下，红绿灯的转换装置根据上述步骤S101获取到的红灯方向的行人等待量可以包括行人信号灯7对应的第二人行道的行人等待量，以及行人信号灯9对应的第四人行道的行人等待量。

第二人行道的第二行人拥堵度可以满足以下关系：

其中，C(NP1)表示第二人行道的第二行人拥堵度，NP2表示第二人行道的行人等待量，P₂表示第二人行道两侧的最大行人等待量。

第四人行道的第四行人拥堵度可以满足以下关系：

其中，C(NP4)表示第四人行道的第四行人拥堵度，NP4表示第四人行道的行人等待量，P₄表示第四人行道两侧的最大行人等待量。应理解，通常情况下，P₄可以等于P₂。

进一步地，红绿灯的转换装置可以根据第二人行道的第二行人拥堵度和第四人行道的第四行人拥堵度，确定红灯方向的行人拥堵度。

可选的，上述红灯方向的行人拥堵度可以满足以下关系：

C(p)＝C(NP2)+(1-C(NP2))×C(NP4)

其中，C(p)表示红灯方向上的行人拥堵度，C(NP2)表示第二人行道的第二行人拥堵度，C(NP4)表示第四人行道的第四行人拥堵度。

S1023、红绿灯的转换装置根据车辆拥堵度和行人拥堵度，确定第一转换值。

需要说明的是，红灯方向包括处于红灯状态的车道信号灯对应的车辆通行方向和处于红灯状态的行人信号灯对应的行人通行方向，从而红绿灯的转换装置可以分别确定红灯方向的车辆拥堵度和红灯方向的行人拥堵度，并根据红灯方向的车辆拥堵度和红灯方向的行人拥堵度，判断当前红灯方向的道路当前是否需要从禁止通行状态转变为允许通行状态(也即红灯方向的信号灯是否需要从当前的红灯状态转变为绿灯状态)。进而，红绿灯的转换装置根据车辆拥堵度和行人拥堵度，确定第一转换值，第一转换值用于表示红绿灯系统中的第一信号灯期望从当前的红灯状态转换为绿灯状态的意愿值。

可选的，上述第一转换值可以满足以下关系：

C(h)＝C(c)+(1-C(c))×C(p)

基于图3所示的实施例，红绿灯的转换装置可以根据红灯方向的车辆等待量与行人等待量，确定出各个红灯方向的车辆拥堵度与行人拥堵度，进而可以较为准确地计算出第一转换值。

在一些实施例中，基于图2所示的红绿灯的转换方法，如图4所示，在步骤S103之前，该方法还包括以下步骤：

S201、红绿灯的转换装置获取绿灯方向正在通行的车辆数量、车辆速度、正在通行的行人数量以及行人步速。

其中，上述绿灯方向正在通行的车辆数量包括车道信号灯处于绿灯状态的车辆通行方向的预设路段上的车辆数量。预设路段可参考上述步骤S103中的预设路段的相关描述。此外，上述车辆速度可以为当前正在通行的车辆的平均速度。

上述绿灯方向正在通行的行人数量包括行人信号灯处于绿灯状态的人行道上正在通行的行人数量。此外，上述行人步速可以为当前正在通行的行人的平均速度。

示例性的，同样以图1中的红绿灯系统为例，若车道信号灯2与车道信号灯4处于绿灯状态，行人信号灯6与行人信号灯8处于绿灯状态，此时，绿灯方向为第二方向和第四方向。此时，红绿灯的转换装置可以根据获取到的实时图像信息，确定第二方向的预设路段上的车辆数量和车辆速度，第四方向的预设路段上的车辆数量和车辆速度，第一人行道上正在通行的行人数量和行人步速，以及第三人行道上正在通行的行人数量和行人步速。

S202、红绿灯的转换装置根据绿灯方向正在通行的车辆数量与车辆速度，确定绿灯方向的车辆实时流量。

根据上述步骤S103中的相关描述可知，绿灯方向可以为车道信号灯处于绿灯状态的车辆通行方向，其中，绿灯方向可以包括车道信号灯处于绿灯状态的一个或多个车辆通行方向。

可选的，车辆通行方向的车辆实时流量可以满足以下关系：

其中，F(C0)表示该车辆通行方向的车辆实时流量，NC0表示该车辆通行方向正在通行的车辆数量，V(C0)表示该车辆通行方向的车辆速度，S表示该车辆通行方向的预设路段的长度。

在一种示例中，若绿灯方向只包括一个车辆通行方向，则红绿灯的转换装置可以根据上述公式直接确定上述绿灯方向的车辆实时流量。

在另一种示例中，若绿灯方向包括多个车辆通行方向，则红绿灯的转换装置可以根据上述公式分别确定各个车辆通行方向的车辆实时流量，再综合各个车辆通行方向的车辆实时流量，确定上述绿灯方向的车辆实时流量。

示例性的，以图1中的红绿灯系统为例，红绿灯的转换装置可以根据获取到的第二方向的预设路段上的车辆数量和车辆速度，确定第二方向上的第二车辆实时流量，第二方向的第二车辆实时流量可以满足以下关系：

其中，F(C2)表示第二方向上的第二车辆实时流量，NC2表示第二方向上正在通行的车辆数量，V(C2)表示第二方向上的车辆速度，S₂表示第二方向上的预设路段的长度。

红绿灯的转换装置可以根据获取到的第四方向的预设路段上的车辆数量和车辆速度，确定第四方向上的第四车辆实时流量。其中，第四方向的车辆实时流量可以满足以下关系：

其中，F(C4)表示第四方向上的第四车辆实时流量，NC4表示第四方向上正在通行的车辆数量，V(C4)表示第四方向上的车辆速度，S₄表示第四方向上的预设路段的长度。通常情况下，S₄可以等于S₂。

进一步地，红绿灯的转换装置可以根据计算得到的第二方向上的第二车辆实时流量和第四方向上的第四车辆实时流量，确定绿灯方向上的车辆实时流量。

可选的，绿灯方向的车辆实时流量满足以下关系：

F(c)＝F(C2)+F(C4)

其中，F(c)表示绿灯方向的车辆实时流量，F(C2)表示第二方向上的第二车辆实时流量，F(C4)表示第四方向上的第四车辆实时流量

S203、红绿灯的转换装置根据所述绿灯方向正在通行的行人数量与行人步速，确定绿灯方向的行人实时流量。

根据上述步骤S103中的相关描述可知，绿灯方向的可以包括行人信号灯处于绿灯状态的人行通行方向，行人实时流量表示单位时间内通过行人信号灯处于绿灯状态的人行道的实时行人数量。其中，行人信号灯处于绿灯状态的人行道可以包括一个或多个。

可选的，行人信号灯处于绿灯状态的人行道的行人实时流量可以满足以下关系：

其中，F(P0)表示该人行道的行人实时流量，NP0表示该人行道上正在通行的行人数量，V(P0)表示该人行道上的行人步速，X表示该人行道的长度。

在一种示例中，若当前只包括一个处于绿灯状态的行人信号灯对应的人行道，则红绿灯的转换装置可以根据上述行人实时流量的确定方法直接确定当前的绿灯方向的行人实时流量。

在另一种示例中，若当前具有多个处于绿灯状态的行人信号灯对应的人行道，则红绿灯的转换装置可以根据上述公式分别确定各个处于绿灯状态的行人信号灯对应的人行道的行人实时流量，再综合各个处于绿灯状态的行人信号灯对应的人行道的行人实时流量，确定上述绿灯方向的行人实时流量。

示例性的，图1中的红绿灯系统为例，在行人信号灯6与行人信号灯8处于绿灯状态的情况下，红绿灯的转换装置根据上述步骤S201获取第一人行道上正在通行的行人数量和行人步速，以及第三人行道上正在通行的行人数量和行人步速。

第一人行道的第一行人实时流量可以满足以下关系：

其中，F(P1)表示第一人行道的第一行人实时流量，NP1表示第一人行道上正在通行的行人数量，V(P1)表示第一人行道上的行人步速，X₁表示第一人行道的长度。

第三人行道的第三行人实时流量可以满足以下关系：

其中，F(P3)表示第三人行道的第三行人实时流量，NP3表示第三人行道上正在通行的行人数量，V(P3)表示第三人行道上的行人步速，X₃表示第三人行道的长度。

进一步地，红绿灯的转换装置可以根据第一人行道的第一行人实时流量和第三人行道的第三行人实时流量，确定绿灯方向的行人实时流量。

可选的，绿灯方向的行人实时流量可以满足以下关系：

F(p)＝F(P1)+F(P3)

其中，F(p)表示绿灯方向的行人实时流量，F(P1)表示第一人行道的第一行人实时流量，F(P3)表示第三人行道的第三行人实时流量。

基于图4所示的实施例，红绿灯的转换装置可以根据绿灯方向的实时通行情况，较为准确的确定绿灯方向的车辆实时流量和行人实时流量。

上述主要从方法的角度对本申请提供的方案进行了介绍。可以理解的是，红绿灯的转换装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本申请可以根据上述方法示例对红绿灯的转换装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请中对模块的划分是示意性的，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。

图5示出本申请实施例提供的一种红绿灯的转换装置的组成示意图。如图5所示，该红绿灯的转换装置1000包括获取单元1001和处理单元1002。

获取单元1001，用于获取红灯方向的车辆等待量和行人等待量。

处理单元1002，用于根据红灯方向的车辆等待量和行人等待量，确定第一转换值，第一转换值用于表示红绿灯系统中的第一信号灯期望从当前的红灯状态转换为绿灯状态的意愿值。

获取单元1001，还用于获取绿灯方向的车辆流量和行人流量。

处理单元1002，还用于根据绿灯方向的车辆流量和行人流量，确定第二转换值，第二转换值用于表示红绿灯系统中的第二信号灯拒绝从当前的绿灯状态转换为红灯状态的意愿值；以及根据第一转换值和第二转换值，确定是否控制红绿灯系统进行红绿灯状态转换。

在一些实施例中，处理单元1002，具体用于根据第一转换值和第二转换值，确定第三转换值，第三转换值用于表示红绿灯系统进行红绿灯状态转换的意愿值；若第三转换值大于或等于预设阈值，则控制第一信号灯从红灯状态切换到绿灯状态，以及控制第二信号灯从绿灯状态切换到红灯状态；若第三转换值小于预设阈值，则控制第一信号灯保持红灯状态，以及控制第二信号灯保持绿灯状态。

在一些实施例中，，第三转换值满足以下关系：

在一些实施例中，处理单元1002具体用于根据车辆等待量，确定车辆拥堵度；根据行人等待量，确定行人拥堵度；根据车辆拥堵度和行人拥堵度，确定第一转换值。

在一些实施例中，第一转换值满足以下关系：

C(h)＝C(c)+(1-C(c))×C(p)

在一些实施例中，车辆流量包括车辆实时流量和车辆最大流量，行人流量包括行人实时流量和行人最大流量；第二转换值满足以下关系：

图5中的单元也可以称为模块，例如，处理单元可以称为处理模块。另外，在图5所示的实施例中，各个单元的名称也可以不是图中所示的名称，例如，获取单元也可以称为通信单元。

图5中的各个单元如果以软件功能模块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，本申请实施例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全部或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)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。存储计算机软件产品的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请实施例还提供一种红绿灯的转换装置的硬件结构示意图，如图6所示，该摊位管理装置2000包括处理器2001，可选的，还包括与处理器2001连接的存储器2002和收发器2003。处理器2001、存储器2002和收发器2003通过总线2004连接。

处理器2001可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器网络处理器(network processor，NP)、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或它们的任意组合。处理器2001还可以是其它任意具有处理功能的装置，例如电路、器件或软件模块。处理器2001也可以包括多个CPU，并且处理器2001可以是一个单核(single-CPU)处理器，也可以是多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

存储器2002可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，本申请实施例对此不作任何限制。存储器2002可以是独立存在，也可以和处理器2001集成在一起。其中，存储器2002中可以包含计算机程序代码。处理器2001用于执行存储器2002中存储的计算机程序代码，从而实现本申请实施例提供的方法。

收发器2003可以用于与其他设备或通信网络通信(如以太网，无线接入网(radioaccess network，RAN)，无线局域网(wireless local area networks，WLAN)等)。收发器2003可以是模块、电路、收发器或者任何能够实现通信的装置。

总线2004可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。所述总线2004可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6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。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机执行指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例提供的任意一种方法。

本申请实施例还提供了一种包含计算机执行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实施例提供的任意一种方法。

本申请实施例还提供了一种芯片，包括：处理器和接口，处理器通过接口与存储器耦合，当处理器执行存储器中的计算机程序或计算机执行指令时，使得上述实施例提供的任意一种方法被执行。

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。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机执行指令。在计算机上加载和执行计算机执行指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。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。计算机执行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，计算机执行指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，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。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以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。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。

尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种红绿灯的转换方法，其特征在于，所述方法包括：

获取红灯方向的车辆等待量和行人等待量；

根据所述红灯方向的车辆等待量和行人等待量，确定第一转换值，所述第一转换值用于表示红绿灯系统中的第一信号灯期望从当前的红灯状态转换为绿灯状态的意愿值；

获取绿灯方向的车辆流量和行人流量；所述车辆流量包括车辆实时流量和车辆最大流量，所述行人流量包括行人实时流量和行人最大流量；

根据所述绿灯方向的车辆流量和行人流量，确定第二转换值，所述第二转换值用于表示所述红绿灯系统中的第二信号灯拒绝从当前的绿灯状态转换为红灯状态的意愿值；

根据所述第一转换值和所述第二转换值，确定第三转换值，所述第三转换值用于表示所述红绿灯系统进行红绿灯状态转换的意愿值；

根据所述第三转换值，确定是否控制所述红绿灯系统进行红绿灯状态转换；

其中，所述第一转换值满足以下关系：

C(h)＝C(c)+(1-C(c))×C(p)

C(h)表示第一转换值，C(c)表示车辆拥堵度，C(p)表示行人拥堵度；其中，所述车辆拥堵度基于所述红灯方向的车辆等待量确定，所述行人拥堵度基于所述红灯方向的行人等待量确定；

所述第二转换值满足以下关系：

C(g)表示第二转换值，F(c)表示所述车辆实时流量，F(p)表示所述行人实时流量，N_c表示所述车辆最大流量，N_p表示所述行人最大流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三转换值，确定是否控制所述红绿灯系统进行红绿灯状态转换，包括：

若所述第三转换值大于或等于预设阈值，则控制所述第一信号灯从红灯状态切换到绿灯状态，以及控制所述第二信号灯从绿灯状态切换到红灯状态；

若所述第三转换值小于所述预设阈值，则控制所述第一信号灯保持红灯状态，以及控制所述第二信号灯保持绿灯状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三转换值满足以下关系：

其中，Z表示所述第三转换值，C(h)表示所述第一转换值，C(t)表示所述第二转换值，μ为大于1的实数。

4.一种红绿灯的转换装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取红灯方向的车辆等待量和行人等待量；

处理单元，用于根据所述红灯方向的车辆等待量和行人等待量，确定第一转换值，所述第一转换值用于表示红绿灯系统中的第一信号灯期望从当前的红灯状态转换为绿灯状态的意愿值；

所述获取单元，还用于获取绿灯方向的车辆流量和行人流量；所述车辆流量包括车辆实时流量和车辆最大流量，所述行人流量包括行人实时流量和行人最大流量；

所述处理单元，还用于根据所述绿灯方向的车辆流量和行人流量，确定第二转换值，所述第二转换值用于表示所述红绿灯系统中的第二信号灯拒绝从当前的绿灯状态转换为红灯状态的意愿值；以及根据所述第一转换值和所述第二转换值，确定第三转换值，所述第三转换值用于表示所述红绿灯系统进行红绿灯状态转换的意愿值；

所述处理单元，还用于根据所述第三转换值，确定是否控制所述红绿灯系统进行红绿灯状态转换；

其中，所述第一转换值满足以下关系：

C(h)＝C(c)+(1-C(c))×C(p)

所述第二转换值满足以下关系：

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于：

6.一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包括计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1至3任一项所述的方法。