CN114373314A - 一种交叉口信号控制方法及设备 - Google Patents

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CN114373314A CN202210137481.5A CN202210137481A CN114373314A CN 114373314 A CN114373314 A CN 114373314A CN 202210137481 A CN202210137481 A CN 202210137481A CN 114373314 A CN114373314 A CN 114373314A
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陈维强
崔可欣
王玉波
陈晓明
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Hisense TransTech Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种交叉口信号控制方法及设备，该方法包括在第一信号阶段作为放行阶段时，确定第一信号阶段的第一绿灯时长，在经过最小绿灯时长阈值后，若确定第一信号阶段不满足阶段提前终止条件，则在距离第一信号阶段的放行结束时间满足设定条件时，根据第一信号阶段的相位对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定第一信号阶段是否需要延长绿灯时长，若是，则通过至少一个预设的绿灯延长时长，更新第一绿灯时长，得到第二绿灯时长。如此，该方案通过各信号阶段的放行优先级确定哪一个信号阶段作为放行阶段，可以确保交叉口的各不同信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长的合理性。

Description

一种交叉口信号控制方法及设备
技术领域
本申请涉及智能交通信号控制技术领域，尤其涉及一种交叉口信号控制方法及设备。
背景技术
随着城市交通的快速发展，交通拥堵问题日益增多，这些交通拥堵问题不但影响了人们的出行效率，还给城市的交通管理带来了较大的困扰，尤其是道路交叉口的交通拥堵问题最为复杂。针对于此，如何针对交叉口的信号进行及时有效地调整，以此缓解道路交叉口的交通拥堵，成为急需解决的问题。
现阶段，针对交叉口的信号控制通常是基于周期相位确定的，即，为交叉口的每个相位在一个周期内设置一定的放行顺序、放行次数或放行时间，以此满足该相位在一个周期内所需的放行条件。但是，这种处理方式所确定的每个相位的绿灯时长仅考虑该单一相位的交通状况，会使得出现交叉口某一车道转向(比如左转、直行或右转)的车辆排队长度较长、车辆等待时间过长等不合理的情况，从而使得交叉口的交通拥堵并不能得到有效地缓解。
综上，目前亟需一种交叉口信号控制方法，用以确保交叉口的各信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长的合理性。
发明内容
本申请示例性的实施方式中提供了一种交叉口信号控制方法及设备，用以确保交叉口的各信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长的合理性。
第一方面，本申请示例性的实施方式中提供了一种交叉口信号控制方法，包括：
在第一信号阶段作为放行阶段时，确定所述第一信号阶段的第一绿灯时长；所述第一信号阶段为任一交叉口的各不同信号阶段中放行优先级最高的信号阶段；每个信号阶段包含至少一个相位；每个相位对应一个交叉口转向；所述各不同信号阶段的放行优先级是基于所述各不同信号阶段各自对应的通行车道的车辆排队状况确定的；
在经过最小绿灯时长阈值后，若确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件，则在确定所述第一绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值时，根据所述第一信号阶段的相位对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长；第二信号阶段为所述交叉口的各不同信号阶段中除所述第一信号阶段之外的任一信号阶段；
若是，则通过至少一个预设的绿灯延长时长，更新所述第一绿灯时长，得到所述第一信号阶段的第二绿灯时长，并以所述第二绿灯时长作为所述第一信号阶段的车辆放行时长；所述第二绿灯时长小于或等于最大绿灯时长阈值。
上述技术方案中，由于现有技术方案中针对交叉口的信号控制是需要针对每个相位在一个周期内的放行顺序、放行次数和放行时间进行限制，导致无法满足该相位的实际交通状况的实际需求，且在计算任一相位的绿灯时长时仅是考虑该单一相位的交通状况，并未考虑交叉口各个车道转向的交通状况，导致所计算出的绿灯时长不合理，从而使得交叉口的交通拥堵并不能得到有效地缓解。基于此，本申请中的技术方案通过针对交叉口进行各不同信号阶段的配置，并不再设置信号周期，可以使得各不同信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长不会受到限制，能够根据各不同信号阶段的实际交通状况进行灵活调整各信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长，即根据各不同信号阶段的实际交通状况所计算出的放行优先级进行确定具体是哪一个信号阶段作为当前放行阶段，如此可以更加满足各不同信号阶段的实际交通状况需求，也可以使得针对各不同信号阶段的车辆放行更加合理，也能够确保交叉口的各不同信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长的合理性。具体来说，若根据某一交叉口的各不同信号阶段的实际交通状况(即各不同信号阶段各自对应的通行车道的车辆排队状况)确定出放行优先级最高的第一信号阶段作为当前放行阶段，则可以说明该第一信号阶段的车辆排队状况较为严重，需要及时进行处理，以此确保该第一信号阶段的车辆排队状况能够及时有效地得到缓解。在确定出该第一信号阶段的第一绿灯时长后，即可通过持续针对该交叉口的各不同信号阶段的交通状态进行检测和分析，并在该第一信号阶段放行经过最小绿灯时长阈值后，也即是该第一信号阶段的第一绿灯时长中已用最小绿灯时长阈值，确定该第一信号阶段是否满足阶段提前终止条件，如此可以在缓解第一信号阶段的车辆排队状况的同时充分考虑除第一信号阶段以外的其它各第二信号阶段的实际交通状况，并针对当前放行阶段是否可提前终止进行及时地调整，以此确保交叉口的信号控制效果，并在确定该第一信号阶段不满足阶段提前终止条件时，如果确定第一绿灯时长与第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值，则根据该第一信号阶段的相位所对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位所对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定第一信号阶段是否需要延长绿灯时长，并在确定该第一信号阶段需要延长绿灯时长后，通过至少一个预设的绿灯延长时长，更新第一绿灯时长，得到该第一信号阶段的第二绿灯时长，并以第二绿灯时长作为该第一信号阶段的车辆放行时长，如此可以使得交叉口的各信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长更加合理，并可以有效地提高交叉口的信号控制效率和车辆通行效率，同时可以及时有效地应对交叉口某一信号阶段所存在的车辆排队长度较长、车辆等待时间过长或空放等不合理的情况，从而可以使得交叉口的交通拥堵得到有效地缓解。
在一些示例性的实施方式中，所述确定所述第一信号阶段的第一绿灯时长，包括：
确定所述第一信号阶段的相位对应的各车道的排队车辆数量，并从所述各车道的排队车辆数量中确定出最大的排队车辆数量；
确定所述第一信号阶段的相位对应的各车道的饱和车头时距，并确定所述各车道的饱和车头时距的平均值；所述饱和车头时距用于表征处于饱和状态下的任一车道上的相邻两个车辆在经过该路段的同一位置时的时间差值；
根据所述最大的排队车辆数量以及所述平均值，确定所述第一绿灯时长；
若所述第一绿灯时长大于所述最大绿灯时长阈值，则将所述第一绿灯时长调整为所述最大绿灯时长阈值；
若所述第一绿灯时长小于所述最小绿灯时长阈值，则将所述第一绿灯时长调整为所述最小绿灯时长阈值。
上述技术方案中，由于一个信号阶段包含至少一个相位，因此在确定某一信号阶段的绿灯时长时，需要充分考虑该阶段对应的各车道的车辆排队状况，以此避免存在因该信号阶段的绿灯时长不足造成这些车道的拥堵状况未得到有效地缓解，所以选择各车道的排队车辆数量中最大的排队车辆数量来计算该信号阶段的绿灯时长，使得所计算出的绿灯时长能够符合该信号阶段的实际交通状况，从而使得该信号阶段的车辆放行更加合理。此外，为了满足与该信号阶段相匹配的行人过街(比如在该信号阶段为放行阶段时，行人通过该信号阶段所在放行方向的人行横道)所需的最小绿灯时长，第一绿灯时长至少需要大于或等于最小绿灯时长阈值，以及为了避免第一绿灯时长过长，避免影响其它信号阶段的车辆正常通行，从而确保交叉口的正常交通，第一绿灯时长至多不能超过最大绿灯时长阈值。
在一些示例性的实施方式中，通过下述方式确定所述第一信号阶段是否满足阶段提前终止条件：
在确定所述第一信号阶段的车辆放行经过最小绿灯时长阈值后，根据所述第一信号阶段的相位对应的第二车辆密度以及所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度，确定所述第一信号阶段是否满足所述阶段提前终止条件。
上述技术方案中，为了满足与第一信号阶段相匹配的行人过街所需的最小绿灯时长，以及为了确保第一信号阶段的相位对应的车道上预设距离范围内的车辆能够正常通过路口，所以在经过最小绿灯时长阈值后，才进行判断第一信号阶段是否满足阶段提前终止条件，以此避免出现因提前终止第一信号阶段所造成的交通安全风险。
在一些示例性的实施方式中，所述根据所述第一信号阶段的相位对应的第二车辆密度以及所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度，确定所述第一信号阶段是否满足所述阶段提前终止条件，包括：
若所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度均小于第一排队长度阈值，则确定所述第一信号阶段不满足所述阶段提前终止条件；
若所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度中存在至少一个第二车辆排队长度大于或等于所述第一排队长度阈值，则所述第一信号阶段的相位在预设时段内的各子时段对应的第二车辆密度均小于密度阈值时，确定所述第一信号阶段满足所述阶段提前终止条件；或者，所述第一信号阶段的相位在所述预设时段内存在至少一个子时段对应的第二车辆密度大于或等于所述密度阈值时，确定所述第一信号阶段不满足所述阶段提前终止条件。
上述技术方案中，由于第一排队长度阈值可用于表征交叉口的各信号阶段的车辆排队状况处于严重状态时的阈值，因此，如果各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度均小于第一排队长度阈值，则说明各第二信号阶段的车辆排队状况都没有达到很严重的程度，无需提前终止第一信号阶段；如果各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度中存在至少一个第二车辆排队长度大于或等于第一排队长度阈值，说明存在第二信号阶段的车辆排队状况比较严重，但是如果第一信号阶段的相位在预设时段内的各子时段对应的第二车辆密度均小于密度阈值，也即是第一信号阶段的排队车辆比较稀疏(或分散)，车辆排队状况不严重，可以提前终止第一信号阶段；或者，如果第一信号阶段的相位在预设时段内存在至少一个子时段对应的第二车辆密度大于或等于密度阈值，也即是第一信号阶段在至少一个子时段的排队车辆比较密集，车辆排队状况较为严重，不能提前终止第一信号阶段，如此可以实现灵活调整第一信号阶段，以此确保交叉口的信号控制效果。
在一些示例性的实施方式中，在确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件之前，还包括：
确定所述第一绿灯时长大于或等于所述最小绿灯时长阈值；
在确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件之后，且在确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长之前，还包括：
确定所述第一绿灯时长小于所述最大绿灯时长阈值。
上述技术方案中，在判断第一信号阶段是否满足阶段提前终止条件之前，需要确定第一绿灯时长是大于最小绿灯时长阈值的，以此满足与第一信号阶段相匹配的行人过街所需的最小绿灯时长，同时确保第一信号阶段的相位对应的车道上预设距离范围内的车辆能够正常通过路口。此外，在第一信号阶段不满足阶段提前终止条件之后，且在确定第一信号阶段是否需要延长绿灯时长之前，需要确定第一绿灯时长是小于最大绿灯时长阈值的，否则会直接终止第一信号阶段，如此可以避免第一绿灯时长过长，并可以避免因第一绿灯时长过长而影响其它信号阶段的车辆通行，从而确保交叉口的正常交通。
在一些示例性的实施方式中，在确定所述第一绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值时，根据所述第一信号阶段的相位对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长，包括：
若各第一等待放行时长中存在任一第一等待放行时长大于或等于第二时间阈值，则确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段；
若所述各第一等待放行时长均小于所述第二时间阈值，则在确定各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度中存在至少一个第一车辆排队长度大于或等于第二排队长度阈值时，确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过所述第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段；或者，在确定所述各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度均小于所述第二排队长度阈值时，若所述第一信号阶段的相位在预设时段内存在至少一个子时段对应的第一车辆密度大于或等于密度阈值，则确定所述第一信号阶段需要延长绿灯时长；若所述第一信号阶段的相位在所述预设时段内的各子时段对应的第一车辆密度均小于所述密度阈值，则确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过所述第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段。
上述技术方案中，为了确保第一信号阶段的放行时长更加合理，并为了能够实现根据第一信号阶段的实际交通状况针对绿灯时长进行及时有效地灵活调整，以此使得第一信号阶段的车辆放行更加符合第一信号阶段的实际交通状况需求，而不是简单的放行完初始绿灯时长(即第一绿灯时长)就结束该第一信号阶段，因此在第一信号阶段不满足阶段提前终止条件且第一绿灯时长小于最大绿灯时长阈值时，需要判断第一信号阶段的第一绿灯时长是否需要延长，以此确保第一信号阶段的放行时长的合理性，从而使得第一信号阶段的车辆排队状况能够及时有效地得到缓解。
在一些示例性的实施方式中，在得到所述第一信号阶段的第二绿灯时长之后，还包括：
在所述第一信号阶段作为放行阶段的过程中，若确定所述第二绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第三时间阈值，则从所述各第二信号阶段中确定出放行优先级最高的第二信号阶段作为所述交叉口的下一放行阶段。
上述技术方案中，由于本申请中的技术方案不再设置信号周期，而是通过针对交叉口进行各不同信号阶段的划分，通过基于各不同信号阶段的放行优先级来确定哪一个信号阶段作为放行阶段，如此可以使得各信号阶段的车辆放行不再限制固定的放行顺序、放行次数。所以，在一个放行阶段(比如第一信号阶段)即将结束时，会提前确定出下一放行阶段具体是哪一个放行优先级最高的信号阶段，以此确保放行阶段的正常衔接。
在一些示例性的实施方式中，所述从所述各第二信号阶段中确定出放行优先级最高的第二信号阶段，包括：
获取在所述第二绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足所述第三时间阈值时，所述各第二信号阶段的相位对应的各第二等待放行时长和各第三车辆排队长度；
若所述各第二等待放行时长中存在至少一个第二等待放行时长大于或等于第二时间阈值，则将所述至少一个第二等待放行时长中最大的第二等待放行时长对应的第二信号阶段确定为放行优先级最高的第二信号阶段；
若所述各第二等待放行时长均小于所述第二时间阈值，则从所述各第三车辆排队长度中确定出最大的第三车辆排队长度，并将所述最大的第三车辆排队长度对应的第二信号阶段确定为放行优先级最高的第二信号阶段。
上述技术方案中，为了更为准确地确定各第二信号阶段的放行优先级，首先会通过一些设备获取在距离第一信号阶段的放行终止时间满足第三时间阈值时，获取各第二信号阶段的相位对应的各第二等待放行时长和各第三车辆排队长度，比如通过交叉口的雷达检测设备实时检测各信号阶段的相位对应的各车辆排队长度，通过交通信号机进行计算各信号阶段的相位对应的各等待放行时长。那么，如果各第二等待放行时长中存在至少一个第二等待放行时长大于或等于第二时间阈值，则可以从该至少一个第二等待放行时长中确定出最大的第二等待放行时长，将该最大的第二等待放行时长对应的第二信号阶段作为放行优先级最高的第二信号阶段，因为某一信号阶段的第二等待放行时长越大，说明该信号阶段的相位对应的车道上的排队车辆等待放行的时间越久，该信号阶段的相位对应的车道上的车辆排队状况越严重，需要及时进行处理，或者，如果各第二等待放行时长均小于第二时间阈值，说明各第二信号阶段的相位对应的车道上的排队车辆等待放行的时间不是很久，此时需要通过各第二信号阶段的相位对应的车道上的车辆排队长度来确定哪一个第二信号阶段的车辆排队状况需要及时处理，也即是该第二信号阶段的放行优先级最高，比如某一信号阶段的车辆排队长度越长，说明该信号阶段的车辆排队状况是最严重的，需要及时进行处理，所以辆排队长度越长的信号阶段的放行优先级越高，如此通过根据各信号阶段的实际交通状况所确定的各信号阶段的放行优先级是更加符合交叉口的车辆放行需求的，同时能够针对交叉口的各信号阶段的交通状态进行及时准确地调整，以此有效地缓解交叉口的各信号阶段的车辆排队状况。
第二方面，本申请示例性的实施方式中提供了一种交叉口信号控制设备，包括处理器和存储器，所述处理器和所述存储器相连，所述存储器存储有计算机程序，当所述存储器中存储的所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述交叉口信号控制设备执行：在第一信号阶段作为放行阶段时，确定所述第一信号阶段的第一绿灯时长；所述第一信号阶段为任一交叉口的各不同信号阶段中放行优先级最高的信号阶段；每个信号阶段包含至少一个相位；每个相位对应一个车道通行方向；所述各不同信号阶段的放行优先级是基于所述各不同信号阶段各自对应的通行车道的车辆排队状况确定的；在经过最小绿灯时长阈值后，若确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件，则在确定所述第一绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值时，根据所述第一信号阶段的相位对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长；第二信号阶段为所述交叉口的各不同信号阶段中除所述第一信号阶段之外的任一信号阶段；若是，则通过至少一个预设的绿灯延长时长，更新所述第一绿灯时长，得到所述第一信号阶段的第二绿灯时长，并以所述第二绿灯时长作为所述第一信号阶段的车辆放行时长；所述第二绿灯时长小于或等于最大绿灯时长阈值。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备具体用于执行：
确定所述第一信号阶段的相位对应的各车道的排队车辆数量，并从所述各车道的排队车辆数量中确定出最大的排队车辆数量；
确定所述第一信号阶段的相位对应的各车道的饱和车头时距，并确定所述各车道的饱和车头时距的平均值；所述饱和车头时距用于表征处于饱和状态下的任一车道上的相邻两个车辆在经过该路段的同一位置时的时间差值；
根据所述最大的排队车辆数量以及所述平均值，确定所述第一绿灯时长；
若所述第一绿灯时长大于所述最大绿灯时长阈值，则将所述第一绿灯时长调整为所述最大绿灯时长阈值；
若所述第一绿灯时长小于所述最小绿灯时长阈值，则将所述第一绿灯时长调整为所述最小绿灯时长阈值。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备具体用于执行：
在确定所述第一信号阶段的车辆放行经过最小绿灯时长阈值后，根据所述第一信号阶段的相位对应的第二车辆密度以及所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度，确定所述第一信号阶段是否满足所述阶段提前终止条件。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备具体用于执行：
若所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度均小于第一排队长度阈值，则确定所述第一信号阶段不满足所述阶段提前终止条件；
若所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度中存在至少一个第二车辆排队长度大于或等于所述第一排队长度阈值，则所述第一信号阶段的相位在预设时段内的各子时段对应的第二车辆密度均小于密度阈值时，确定所述第一信号阶段满足所述阶段提前终止条件；或者，所述第一信号阶段的相位在所述预设时段内存在至少一个子时段对应的第二车辆密度大于或等于所述密度阈值时，确定所述第一信号阶段不满足所述阶段提前终止条件。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备还用于执行：
在确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件之前，确定所述第一绿灯时长大于或等于所述最小绿灯时长阈值；
所述交叉口信号控制设备还用于执行：
在确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件之后，且在确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长之前，确定所述第一绿灯时长小于所述最大绿灯时长阈值。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备具体用于执行：
若各第一等待放行时长中存在任一第一等待放行时长大于或等于第二时间阈值，则确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段；
若所述各第一等待放行时长均小于所述第二时间阈值，则在确定各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度中存在至少一个第一车辆排队长度大于或等于第二排队长度阈值时，确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过所述第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段；或者，在确定所述各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度均小于所述第二排队长度阈值时，若所述第一信号阶段的相位在预设时段内存在至少一个子时段对应的第一车辆密度大于或等于密度阈值，则确定所述第一信号阶段需要延长绿灯时长；若所述第一信号阶段的相位在所述预设时段内的各子时段对应的第一车辆密度均小于所述密度阈值，则确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过所述第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备还用于执行：
在得到所述第一信号阶段的第二绿灯时长之后，在所述第一信号阶段作为放行阶段的过程中，若确定所述第二绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第三时间阈值，则从所述各第二信号阶段中确定出放行优先级最高的第二信号阶段作为所述交叉口的下一放行阶段。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备具体用于执行：
获取在所述第二绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足所述第三时间阈值时，所述各第二信号阶段的相位对应的各第二等待放行时长和各第三车辆排队长度；
若所述各第二等待放行时长中存在至少一个第二等待放行时长大于或等于第二时间阈值，则将所述至少一个第二等待放行时长中最大的第二等待放行时长对应的第二信号阶段确定为放行优先级最高的第二信号阶段；
若所述各第二等待放行时长均小于所述第二时间阈值，则从所述各第三车辆排队长度中确定出最大的第三车辆排队长度，并将所述最大的第三车辆排队长度对应的第二信号阶段确定为放行优先级最高的第二信号阶段。
第三方面，本申请实施例提供一种计算设备，包括至少一个处理器以及至少一个存储器，其中，所述存储器存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述第一方面任意所述的交叉口信号控制方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其存储有可由计算设备执行的计算机程序，当所述程序在所述计算设备上运行时，使得所述计算设备执行上述第一方面任意所述的交叉口信号控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，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申请的一些实施例，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为本申请一些实施例提供的一种交叉口信号控制方法的流程示意图；
图2为本申请一些实施例提供的一种信号阶段与相位的关系示意图；
图3为本申请一些实施例提供的一种交叉口信号控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
图1示例性的示出了本申请实施例提供的一种交叉口信号控制方法的流程，该流程可以由交叉口信号控制设备执行。其中，交叉口信号控制设备可以是服务器或者也可以是能够支持服务器实现该方法所需的功能的部件(比如芯片或集成电路)等，当然也可以是其它具有实现该方法所需的功能的电子设备。
如图1所示，该流程具体包括：
步骤101，在第一信号阶段作为放行阶段时，确定所述第一信号阶段的第一绿灯时长。
本申请实施例中，第一信号阶段为任一交叉口的各不同信号阶段中放行优先级最高的信号阶段；每个信号阶段包含至少一个相位；每个相位对应一个车道通行方向；各不同信号阶段的放行优先级是基于各不同信号阶段各自对应的通行车道的车辆排队状况(比如等待放行时长或车辆排队长度)确定的。具体地，在将第一信号阶段作为放行阶段后，首先获取该第一信号阶段的至少一个相位对应的各车道的排队车辆数量，比如通过雷达检测设备针对交叉口的各相位对应的各车道上的车辆进行检测，以此可获取某一信号阶段的至少一个相位对应的各车道的排队车辆数量，并从各车道的排队车辆数量中确定出最大的排队车辆数量。同时，可以计算该第一信号阶段的相位对应的各车道的饱和车头时距，并对该第一信号阶段的相位对应的各车道的饱和车头时距进行求平均值，以此得到饱和车头时距平均值。其中，饱和车头时距用于表征处于饱和状态下的任一车道上的相邻两个车辆在经过该路段的同一位置时的时间差值。然后，根据最大的排队车辆数量以及饱和车头时距平均值，确定该第一信号阶段的第一绿灯时长。其中，需要说明的是，如果计算出的第一绿灯时长小于最小绿灯时长阈值，则需要将该第一绿灯时长调整为最小绿灯时长阈值，如此可以满足与该第一信号阶段相匹配的行人过街所需的最小绿灯时长；如果计算出的第一绿灯时长大于最大绿灯时长阈值，则需要将该第一绿灯时长调整为最大绿灯时长阈值，如此可以确保该第一信号阶段的相位对应的车道上预设距离范围内的车辆能够正常通过路口；如果计算出的第一绿灯时长在大于等于最小绿灯时长阈值且小于等于最大绿灯时长阈值的区间范围内，则不需要对该第一绿灯时长进行调整。其中，最小绿灯时长阈值和最大绿灯时长阈值可以根据本领域技术人员的经验或可以根据多次实验所得结果或可以根据实际应用场景进行设置，本申请实施例对此并不作限定。
示例性地，信号阶段与相位的关系可以如图2所示，其中，需要说明的是图2所示的6个信号阶段是一种示例说明，仅是为了说明本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例的技术方案的限定，在实际应用中可以人工配置信号阶段的内容及数量。以图2中的信号阶段1为例，信号阶段1包含一个北-南直行相位p1和一个北-东转向相位p2。或者，以图2中的信号阶段2为例，信号阶段2包含一个北-南直行相位p1和一个南-北直行相位p3。或者，以图2中的信号阶段3为例，信号阶段3包含一个南-西转向相位p4和一个南-北直行相位p3。或者，以图2中的信号阶段4为例，信号阶段4包含一个东-西直行相位p5和一个东-南转向相位p6。假设刚开始在确定某一交通路口的某一信号阶段作为当前的放行阶段(一次只选取一个信号阶段作为当前的放行阶段)时，需要首先确定各信号阶段的放行优先级，也即是，一次只选取放行优先级最高的信号阶段作为当前的放行阶段，比如，通过雷达检测设备或其它路口检测设备针对该交通路口进行检测，以此获取该交通路口的各信号阶段的车辆排队长度Di，比如信号阶段1的相位对应的车辆排队长度D1，信号阶段2的相位对应的车辆排队长度D2，信号阶段3的相位对应的车辆排队长度D4，信号阶段4的相位对应的车辆排队长度D4，信号阶段5的相位对应的车辆排队长度D5，信号阶段6的相位对应的车辆排队长度D6，并通过交通信号机计算并获取此时各信号阶段的相位对应的已等待放行时长Ti(比如在任一信号阶段处于红灯状态的时长)，比如信号阶段1的相位对应的已等待放行时长T1，信号阶段2的相位对应的已等待放行时长T2，信号阶段3的相位对应的已等待放行时长T3，信号阶段4的相位对应的已等待放行时长T4，信号阶段5的相位对应的已等待放行时长T5，信号阶段6的相位对应的已等待放行时长T6。其中，针对某一信号阶段的相位(即信号相位，也即是取得通行权的交通流序列组)对应的车辆排队长度，是指该信号阶段的至少一个相位对应的至少一个车道的车辆排队长度的最大值，也即是从至少一个车道的车辆排队长度中确定出最大的车辆排队长度，将该最大的车辆排队长度作为该信号阶段的相位对应的车辆排队长度，比如，以信号阶段1为例，信号阶段1包含一个北-南直行相位p1和一个北-东转向相位p2，假设北-南直行相位p1对应的直行车道的车辆排队长度大于北-东转向相位p2对应的转向车道的车辆排队长度，那么就可以将北-南直行相位p1对应的直行车道的车辆排队长度作为信号阶段1的相位对应的车辆排队长度。
在获取各信号阶段的相位对应的各车辆排队长度以及各已等待放行时长后，即可开始确定各信号阶段的放行优先级，并通过各信号阶段的放行优先级确定各信号阶段的放行顺序。假设各信号阶段中只有信号阶段1的已等待放行时长大于时间阈值α(比如90s，在实际应用中具体可以根据实际需求进行设置)，那么就可以确定信号阶段1的放行优先级最高，直接可以将信号阶段1作为当前的放行阶段；或者，假设各信号阶段中有信号阶段1对应的已等待放行时长和信号阶段2对应的已等待放行时长都大于时间阈值α，那么，可以将已等待放行时长最大的信号阶段作为放行优先级最高的信号阶段，比如信号阶段2对应的已等待放行时长大于信号阶段1对应的已等待放行时长，如此可以将信号阶段2作为放行优先级最高的信号阶段，从而可以将信号阶段2作为当前的放行阶段。
此外，在各信号阶段对应的各已等待放行时长均小于时间阈值α时，此时各信号阶段的优先级是由各信号阶段对应的车辆排队长度确定的，也即是，车辆排队长度越大，信号阶段的放行优先级越高。假设各信号阶段中信号阶段1对应的车辆排队长度是最大的，那么就可以直接将信号阶段1作为当前的放行阶段；或者，假设各信号阶段中信号阶段2对应的车辆排队长度是最大的，那么就可以直接将信号阶段2作为当前的放行阶段.。
作为一种示例，假设信号阶段1作为当前的放行阶段，那么就可以开始计算该信号阶段1的第一绿灯时长(也即初始绿灯时长)，具体可通过下述公式进行计算，即：
T＝Vehi*q
其中，T用于表示当前放行阶段的初始绿灯时长；Vehi用于表示当前放行阶段的至少一个相位对应的至少一个车道的排队车辆数量中最大的排队车辆数量；q用于表示当前放行阶段的至少一个相位对应的至少一个车道的饱和车头时距的平均值。
同时，会设置最小绿灯时长阈值gmin和最大时长阈值gmax，此时会判断所计算出的信号阶段1的初始绿灯时长是否大于或等于最小绿灯时长阈值gmin(即行人过街所需的最小绿灯时长)，如果所计算出的信号阶段1的初始绿灯时长小于最小绿灯时长阈值gmin，则需要将信号阶段1的初始绿灯时长调整为最小绿灯时长阈值gmin，并在确定信号阶段1的车辆放行经过最小绿灯时长阈值gmin后，根据信号阶段1对应的车辆密度(也即车辆的空间占有率)以及其它各信号阶段(即信号阶段2、信号阶段3、信号阶段4、信号阶段5以及信号阶段6)的相位对应的各车辆排队长度、各等待放行时长，确定信号阶段1是否需要延长绿灯时长。如果所计算出的信号阶段1的初始绿灯时长大于或等于最小绿灯时长阈值gmin，则需要判断信号阶段1的初始绿灯时长是否会超过最大绿灯时长阈值gmax，如果信号阶段1的初始绿灯时长大于最大绿灯时长阈值gmax，则需要将信号阶段1的初始绿灯时长调整为最大绿灯时长阈值gmax。如果所计算出的信号阶段1的初始绿灯时长在大于等于最小绿灯时长阈值gmin且小于等于最大绿灯时长阈值gmax的区间范围内，即gmin≤T≤gmax，则不需要针对信号阶段1的初始绿灯时长进行调整。
步骤102，在经过最小绿灯时长阈值后，若确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件，则在确定所述第一绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值时，根据所述第一信号阶段的相位对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长。
本申请实施例中，为了满足与第一信号阶段相匹配的行人过街所需的最小绿灯时长，以及为了确保第一信号阶段的相位对应的车道上预设距离范围内的车辆能够正常通过路口，所以才在确定第一信号阶段的车辆放行经过最小绿灯时长阈值后(也即是需要第一信号阶段的第一绿灯时长大于或等于最小绿灯时长阈值)，根据第一信号阶段的相位对应的第二车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度，确定第一信号阶段是否满足阶段提前终止条件，以此避免出现因提前终止第一信号阶段所造成的交通安全风险。其中，第二信号阶段为交叉口的各不同信号阶段中除第一信号阶段之外的任一信号阶段。
其中，通过下述方式确定第一信号阶段是否满足阶段提前终止条件，即：由于第一排队长度阈值可用于表征交叉口的各信号阶段的车辆排队状况处于严重状态时的阈值，因此，如果各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度均小于第一排队长度阈值，则说明各第二信号阶段的车辆排队状况都不严重，无需提前终止第一信号阶段，也即是确定第一信号阶段不满足阶段提前终止条件；如果各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度中存在至少一个第二车辆排队长度大于或等于第一排队长度阈值，则说明各第二信号阶段的车辆排队状况比较严重，但是如果第一信号阶段的相位在预设时段内的各子时段对应的第二车辆密度均小于密度阈值，也即是第一信号阶段的通行车辆比较稀疏，车辆排队状况不严重，此时可以提前终止第一信号阶段(也即是提前结束第一信号阶段，同时可以进行下一放行阶段的选取，即按照其它各第二信号阶段的放行优先级确定出下一放行阶段，具体在第一绿灯时长与第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第三时间阈值时开始进行选取)，那么可以确定第一信号阶段满足阶段提前终止条件；或者，如果第一信号阶段的相位在预设时段内存在至少一个子时段对应的第二车辆密度大于或等于密度阈值时，也即是第一信号阶段在至少一个子时段的排队车辆比较密集，车辆排队状况较为严重，不能提前终止第一信号阶段，那么也就可以确定第一信号阶段不满足阶段提前终止条件。其中，第一排队长度阈值和密度阈值可以根据本领域技术人员的经验或可以根据多次实验所得结果或可以根据实际应用场景进行设置，本申请实施例对此并不作限定。
示例性地，继续以上述信号阶段1作为当前的放行阶段为例，在信号阶段1的第一绿灯时长经过最小绿灯时长阈值gmin后，获取信号阶段1的相位对应的车辆密度以及其它各信号阶段的相位对应的各车辆排队长度、各等待放行时长，比如可以通过交叉口的雷达检测设备或其它检测设备实时获取交叉口车道级的交通检测数据，该交通检测数据可以包括各车道的车辆排队长度、排队车辆数量和车辆空间占有大小以及通过交通信号机实时获取的各信号阶段对应的已等待放行时长。设置交叉口信号阶段的第一排队长度阈值L1，该第一排队长度阈值L1用于表示交叉口各信号阶段的车辆排队状况严重时的阈值，同一交叉口的各信号阶段设置相同的第一排队长度阈值L1。如果其它各信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度Di均小于第一排队长度阈值L1，则可以确定信号阶段1的初始绿灯时长不会早断，也即是不满足阶段提前终止条件。如果其它各信号阶段的相位对应的各车辆排队长度Di中存在至少一个车辆排队长度大于或等于第一排队长度阈值L1，则在确定信号阶段1在设定时长内各子时段对应的车辆空间占有率(即车辆密度)持续小于密度阈值时，比如在10秒内每秒的车辆空间占有率都小于密度阈值，确定信号阶段1的车辆密度小，信号阶段的初始绿灯时长可以早断，也即是满足阶段提前终止条件，可以提前结束信号阶段1，剩下的绿灯时长不再放行。或者，在确定信号阶段1在设定时长内存在至少一个子时段对应的车辆空间占有大小大于或等于密度阈值时，确定信号阶段1的车辆密度较大，信号阶段1的初始绿灯时长不可以早断，也即是不满足阶段提前终止条件，需要信号阶段1继续进行放行。其中，在信号阶段1的初始绿灯时长不早断时，在放行初始绿灯时长后，如果初始绿灯时长为最大绿灯时长阈值gmax，则会直接结束信号阶段1，不针对信号阶段1进行是否需要延长绿灯时长的判断，如果初始绿灯时长小于最大绿灯时长阈值gmax，则针对信号阶段1进行是否需要延长绿灯时长的判断。
其中，需要说明的是，在信号阶段1放行gmin-1s后，获取除信号阶段1之外的其它各信号阶段各自包含的至少一个相位对应的至少一个车道的车辆排队长度，并针对其它每个信号阶段，将该信号阶段的至少一个车道的车辆排队长度中最大的车辆排队长度作为该信号阶段的相位对应的车辆排队长度，可以为后续判断当前放行阶段的初始绿灯时长是否需要早断、是否需要延长初始绿灯时长以及确定下一放行阶段提供数据支持。同时，在信号阶段1放行gmin-1s后，获取信号阶段1包含的至少一个相位对应的至少一个车道的车辆空间占有率，并针对信号阶段1，将该信号阶段1的至少一个车道的车辆空间占有率进行取平均值，将该平均值作为该信号阶段1的车辆空间占有率(即车辆密度)，可以为后续判断当前放行阶段的初始绿灯时长是否需要早断、是否需要延长初始绿灯时长提供数据支持。
此外，如果确定第一信号阶段不满足阶段提前终止条件，则在确定第一信号阶段的第一绿灯时长为最大绿灯时长阈值时，如果第一信号阶段的车辆放行经过该第一绿灯时长后，会直接结束该第一信号阶段，不会针对第一信号阶段进行是否需要延长绿灯时长的判断；或者，如果确定第一信号阶段不满足阶段提前终止条件，则在确定第一信号阶段的第一绿灯时长在大于等于最小绿灯时长阈值且小于最大绿灯时长阈值的区间范围内时，可以针对第一信号阶段进行是否需要延长绿灯时长的判断。具体地，通过下述方式针对第一信号阶段进行是否需要延长绿灯时长的判断，即：在确定第一绿灯时长与第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值(比如1s、2s或3s等)时，获取此时第一信号阶段的相位对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长。如果各第一等待放行时长中存在任一第一等待放行时长大于或等于第二时间阈值(比如时间阈值α，例如α＝90s)，则可以确定第一信号阶段不需要延长绿灯时长，此时会在经过第一绿灯时长后结束第一信号阶段。如果各第一等待放行时长均小于第二时间阈值，则在确定各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度中存在至少一个第一车辆排队长度大于或等于第二排队长度阈值时，可以确定第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过第一绿灯时长后结束第一信号阶段。或者，在确定各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度均小于第二排队长度阈值时，如果第一信号阶段的相位在预设时段内存在至少一个子时段对应的第一车辆密度大于或等于密度阈值，则可以确定第一信号阶段需要延长绿灯时长；如果第一信号阶段的相位在预设时段内的各子时段对应的第一车辆密度均小于密度阈值，则可以确定第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过第一绿灯时长后结束第一信号阶段。如此，该方案能够实现根据第一信号阶段的实际交通状况针对绿灯时长进行及时有效地灵活调整，以此使得第一信号阶段的车辆放行更加符合第一信号阶段的实际交通状况需求，而不是简单的放行完初始绿灯时长(即第一绿灯时长)就结束该第一信号阶段，以此可以确保第一信号阶段的放行时长的合理性，从而使得第一信号阶段的车辆排队状况能够及时有效地得到缓解。
示例性地，继续以上述信号阶段1作为当前的放行阶段为例，如果信号阶段1的初始绿灯时长在大于等于最小绿灯时长阈值且小于最大绿灯时长阈值的区间范围内且信号阶段1不满足阶段提前终止条件，则在初始绿灯时长与信号阶段1的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值(比如3s)，也即是在初始绿灯时长结束前3s时，获取信号阶段1的相位对应的车辆密度以及其它各信号阶段(即信号阶段2、信号阶段3、信号阶段4、信号阶段5以及信号阶段6)的相位对应的各车辆排队长度、各等待放行时长，并根据信号阶段1的相位对应的车辆密度以及其它各信号阶段对应的各车辆排队长度、各等待放行时长进行判断信号阶段1是否需要延长绿灯时长。如果其它各信号阶段的相位对应的各等待放行时长Ti中存在任一等待放行时长大于或等于时间阈值α(比如α＝90s)，则可以确定信号阶段1不需要延长绿灯时长，在经过初始绿灯时长后结束信号阶段1。如果各等待放行时长Ti均小于时间阈值α，则在确定其它各信号阶段的相位对应的各车辆排队长度Di中存在至少一个车辆排队长度大于或等于第二排队长度阈值L2时，可以确定信号阶段1不需要延长绿灯时长，并在经过初始绿灯时长后结束信号阶段1。或者，在确定其它各信号阶段的相位对应的各车辆排队长度Di均小于第二排队长度阈值L2时，如果信号阶段1的相位在设定时长内(比如10s)存在至少一个子时段对应的车辆密度大于或等于密度阈值，则可以确定信号阶段1需要延长绿灯时长；如果信号阶段1的相位在设定时长内的各子时段对应的车辆密度持续小于密度阈值，则可以确定信号阶段1不需要延长绿灯时长，并在经过初始绿灯时长后结束信号阶段1。其中，第二排队长度阈值L2为交叉口信号阶段的车辆排队长度较长时的阈值，同一交叉口的各信号阶段设置相同的第二排队长度阈值L2。需要说明的是，L2＝λ*L1，其中，λ为可根据实际需求进行设置的参数，比如λ＝0.6。
步骤103，若确定所述第一信号阶段需要延长绿灯时长，则通过至少一个预设的绿灯延长时长，更新所述第一绿灯时长，得到所述第一信号阶段的第二绿灯时长，并以所述第二绿灯时长作为所述第一信号阶段的车辆放行时长。
本申请实施例中，第二绿灯时长小于或等于最大绿灯时长阈值。如果第一信号阶段需要延长绿灯时长，则针对第一信号阶段的第一绿灯时长进行延长一次，即一次延长预设的绿灯延长时长(比如3s)，在延长预设的绿灯延长时长后，判断延长后的第一绿灯时长(即第二绿灯时长)是否大于最大绿灯时长阈值，如果第二绿灯时长小于最大绿灯时长阈值，则在确定第二绿灯时长与第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值(比如1s、2s或3s等)时，获取此时第一信号阶段的相位对应的车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各车辆排队长度、各等待放行时长。如果各等待放行时长中存在任一等待放行时长大于或等于时间阈值α(例如α＝90s)，则可以确定第一信号阶段不需要延长绿灯时长，此时会在经过第二绿灯时长后结束第一信号阶段。如果各等待放行时长均小于时间阈值α，则在确定各第二信号阶段的相位对应的各车辆排队长度中存在至少一个车辆排队长度大于或等于第二排队长度阈值时，可以确定第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过第二绿灯时长后结束第一信号阶段。或者，在确定各第二信号阶段的相位对应的各车辆排队长度均小于第二排队长度阈值时，如果第一信号阶段的相位在预设时段内存在至少一个子时段对应的车辆密度大于或等于密度阈值，则可以确定第一信号阶段需要延长绿灯时长；如果第一信号阶段的相位在预设时段内的各子时段对应的车辆密度均小于密度阈值，则可以确定第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过第二绿灯时长后结束第一信号阶段。如果第一信号阶段需要延长绿灯时长，则针对第一信号阶段的第二绿灯时长进行延长一次，即一次延长预设的绿灯延长时长(比如3s)，在延长预设的绿灯延长时长后，判断延长后的第二绿灯时长(即第三绿灯时长)是否大于最大绿灯时长阈值，如果第三绿灯时长小于最大绿灯时长阈值，继续循环执行在确定第二绿灯时长与第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值(比如1s、2s或3s等)时的实施过程，直至延长后的绿灯时长大于最大绿灯时长阈值时停止执行。
此外，如果延长后的绿灯时长大于最大绿灯时长阈值，则会将延长后的绿灯时长调整为最大绿灯时长阈值，并在第一信号阶段放行最大绿灯时长阈值后结束第一信号阶段，同时进行下一放行阶段的选取，即按照其它各第二信号阶段的放行优先级确定出下一放行阶段。具体地，在一个放行阶段(比如第一信号阶段)即将结束时，会提前确定出下一放行阶段具体是哪一个放行优先级最高的信号阶段，以此确保放行阶段的正常衔接。也即是，在第一信号阶段作为放行阶段的过程中，如果确定第二绿灯时长与第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第三时间阈值(比如1s)，则从各第二信号阶段中确定出放行优先级最高的第二信号阶段作为交叉口的下一放行阶段。其中，在从各第二信号阶段中确定出放行优先级最高的第二信号阶段时，获取在第二绿灯时长与第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第三时间阈值(比如1s)时，也即是当前放行阶段的放行结束前1s，各第二信号阶段的相位对应的各第二等待放行时长和各第三车辆排队长度，比如通过交叉口的雷达检测设备实时检测各信号阶段的相位对应的各车辆排队长度，通过交通信号机进行计算各信号阶段的相位对应的各等待放行时长，并根据各第二信号阶段的相位对应的各第二等待放行时长和各第三车辆排队长度进行各第二信号阶段的放行优先级的计算，也即是确定其它各第二信号阶段的放行顺序，取放行优先级最高的第二信号阶段作为下一放行阶段，即，如果各第二等待放行时长中存在至少一个第二等待放行时长大于或等于第二时间阈值(即时间阈值α，例如α＝90s)，则可以从该至少一个第二等待放行时长中确定出最大的第二等待放行时长，将该最大的第二等待放行时长对应的第二信号阶段(比如信号阶段2)作为放行优先级最高的第二信号阶段，因为某一信号阶段的第二等待放行时长越大，说明该信号阶段的相位对应的车道上的排队车辆等待放行的时间越久，该信号阶段的相位对应的车道上的车辆排队状况越严重，需要及时进行处理，或者，如果各第二等待放行时长均小于第二时间阈值，说明各第二信号阶段的相位对应的车道上的排队车辆等待放行的时间不是很久，此时需要通过各第二信号阶段的相位对应的车道上的车辆排队长度来确定哪一个第二信号阶段的车辆排队状况需要及时处理，也即是车辆排队长度越长，放行优先级越高，比如信号阶段2的相位对应的车道上的车辆排队长度最大，则该信号阶段2的放行优先级最高，该信号阶段2的车辆排队状况需要及时进行处理。如此通过根据各信号阶段的实际交通状况所确定的各信号阶段的放行优先级是更加符合交叉口的车辆放行需求的，同时能够针对交叉口的各信号阶段的交通状态进行及时准确地调整，以此有效地缓解交叉口的各信号阶段的车辆排队状况。
上述实施例表明，由于现有技术方案中针对交叉口的信号控制是需要针对每个相位在一个周期内的放行顺序、放行次数和放行时间进行限制，导致无法满足该相位的实际交通状况的实际需求，且在计算任一相位的绿灯时长时仅是考虑该单一相位的交通状况，并未考虑交叉口各个车道转向的交通状况，导致所计算出的绿灯时长不合理，从而使得交叉口的交通拥堵并不能得到有效地缓解。基于此，本申请中的技术方案通过针对交叉口进行各不同信号阶段的配置，并不再设置信号周期，可以使得各不同信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长不会受到限制，能够根据各不同信号阶段的实际交通状况进行灵活调整各信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长，即根据各不同信号阶段的实际交通状况所计算出的放行优先级进行确定具体是哪一个信号阶段作为当前放行阶段，如此可以更加满足各不同信号阶段的实际交通状况需求，也可以使得针对各不同信号阶段的车辆放行更加合理，也能够确保交叉口的各不同信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长的合理性。具体来说，若根据某一交叉口的各不同信号阶段的实际交通状况(即各不同信号阶段各自对应的通行车道的车辆排队状况)确定出放行优先级最高的第一信号阶段作为当前放行阶段，则可以说明该第一信号阶段的车辆排队状况较为严重，需要及时进行处理，以此确保该第一信号阶段的车辆排队状况能够及时有效地得到缓解。在确定出该第一信号阶段的第一绿灯时长后，即可通过持续针对该交叉口的各不同信号阶段的交通状态进行检测和分析，并在该第一信号阶段放行经过最小绿灯时长阈值后，也即是该第一信号阶段的第一绿灯时长中已用最小绿灯时长阈值，确定该第一信号阶段是否满足阶段提前终止条件，如此可以在缓解第一信号阶段的车辆排队状况的同时充分考虑除第一信号阶段以外的其它各第二信号阶段的实际交通状况，并针对当前放行阶段是否可提前终止进行及时地调整，以此确保交叉口的信号控制效果，并在确定该第一信号阶段不满足阶段提前终止条件时，如果确定第一绿灯时长与第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值，则根据该第一信号阶段的相位所对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位所对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定第一信号阶段是否需要延长绿灯时长，并在确定该第一信号阶段需要延长绿灯时长后，通过至少一个预设的绿灯延长时长，更新第一绿灯时长，得到该第一信号阶段的第二绿灯时长，并以第二绿灯时长作为该第一信号阶段的车辆放行时长，如此可以使得交叉口的各信号阶段的放行顺序、放行次数和放行时长更加合理，并可以有效地提高交叉口的信号控制效率和车辆通行效率，同时可以及时有效地应对交叉口某一信号阶段所存在的车辆排队长度较长、车辆等待时间过长或空放等不合理的情况，从而可以使得交叉口的交通拥堵得到有效地缓解。
基于相同的技术构思，图3示例性的示出了本申请实施例提供的一种交叉口信号控制设备，该交叉口信号控制设备可以执行交叉口信号控制方法的流程。
如图3所示，该交叉口信号控制设备包括处理器301和存储器302。本申请实施例中不限定处理器301与存储器302之间的具体连接介质，图3中处理器301和存储器302之间通过总线连接为例。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述存储器302存储有计算机程序，当所述存储器302中存储的所述计算机程序被所述处理器301执行时，使得所述交叉口信号控制设备执行：在第一信号阶段作为放行阶段时，确定所述第一信号阶段的第一绿灯时长；所述第一信号阶段为任一交叉口的各不同信号阶段中放行优先级最高的信号阶段；每个信号阶段包含至少一个相位；每个相位对应一个车道通行方向；所述各不同信号阶段的放行优先级是基于所述各不同信号阶段各自对应的通行车道的车辆排队状况确定的；在经过最小绿灯时长阈值后，若确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件，则在确定所述第一绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值时，根据所述第一信号阶段的相位对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长；第二信号阶段为所述交叉口的各不同信号阶段中除所述第一信号阶段之外的任一信号阶段；若是，则通过至少一个预设的绿灯延长时长，更新所述第一绿灯时长，得到所述第一信号阶段的第二绿灯时长，并以所述第二绿灯时长作为所述第一信号阶段的车辆放行时长；所述第二绿灯时长小于或等于最大绿灯时长阈值。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备具体用于执行：
确定所述第一信号阶段的相位对应的各车道的排队车辆数量，并从所述各车道的排队车辆数量中确定出最大的排队车辆数量；
确定所述第一信号阶段的相位对应的各车道的饱和车头时距，并确定所述各车道的饱和车头时距的平均值；所述饱和车头时距用于表征处于饱和状态下的任一车道上的相邻两个车辆在经过该路段的同一位置时的时间差值；
根据所述最大的排队车辆数量以及所述平均值，确定所述第一绿灯时长；
若所述第一绿灯时长大于所述最大绿灯时长阈值，则将所述第一绿灯时长调整为所述最大绿灯时长阈值；
若所述第一绿灯时长小于所述最小绿灯时长阈值，则将所述第一绿灯时长调整为所述最小绿灯时长阈值。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备具体用于执行：
在确定所述第一信号阶段的车辆放行经过最小绿灯时长阈值后，根据所述第一信号阶段的相位对应的第二车辆密度以及所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度，确定所述第一信号阶段是否满足所述阶段提前终止条件。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备具体用于执行：
若所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度均小于第一排队长度阈值，则确定所述第一信号阶段不满足所述阶段提前终止条件；
若所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度中存在至少一个第二车辆排队长度大于或等于所述第一排队长度阈值，则所述第一信号阶段的相位在预设时段内的各子时段对应的第二车辆密度均小于密度阈值时，确定所述第一信号阶段满足所述阶段提前终止条件；或者，所述第一信号阶段的相位在所述预设时段内存在至少一个子时段对应的第二车辆密度大于或等于所述密度阈值时，确定所述第一信号阶段不满足所述阶段提前终止条件。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备还用于执行：
在确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件之前，确定所述第一绿灯时长大于或等于所述最小绿灯时长阈值；
所述交叉口信号控制设备还用于执行：
在确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件之后，且在确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长之前，确定所述第一绿灯时长小于所述最大绿灯时长阈值。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备具体用于执行：
若各第一等待放行时长中存在任一第一等待放行时长大于或等于第二时间阈值，则确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段；
若所述各第一等待放行时长均小于所述第二时间阈值，则在确定各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度中存在至少一个第一车辆排队长度大于或等于第二排队长度阈值时，确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过所述第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段；或者，在确定所述各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度均小于所述第二排队长度阈值时，若所述第一信号阶段的相位在预设时段内存在至少一个子时段对应的第一车辆密度大于或等于密度阈值，则确定所述第一信号阶段需要延长绿灯时长；若所述第一信号阶段的相位在所述预设时段内的各子时段对应的第一车辆密度均小于所述密度阈值，则确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过所述第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备还用于执行：
在得到所述第一信号阶段的第二绿灯时长之后，在所述第一信号阶段作为放行阶段的过程中，若确定所述第二绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第三时间阈值，则从所述各第二信号阶段中确定出放行优先级最高的第二信号阶段作为所述交叉口的下一放行阶段。
在一些示例性的实施方式中，所述交叉口信号控制设备具体用于执行：
获取在所述第二绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足所述第三时间阈值时，所述各第二信号阶段的相位对应的各第二等待放行时长和各第三车辆排队长度；
若所述各第二等待放行时长中存在至少一个第二等待放行时长大于或等于第二时间阈值，则将所述至少一个第二等待放行时长中最大的第二等待放行时长对应的第二信号阶段确定为放行优先级最高的第二信号阶段；
若所述各第二等待放行时长均小于所述第二时间阈值，则从所述各第三车辆排队长度中确定出最大的第三车辆排队长度，并将所述最大的第三车辆排队长度对应的第二信号阶段确定为放行优先级最高的第二信号阶段。
在本申请实施例中，存储器302存储有可被至少一个处理器301执行的指令，至少一个处理器301通过执行存储器302存储的指令，可以执行前述的交叉口信号控制方法中所包括的步骤。
其中，处理器301是交叉口信号控制设备的控制中心，可以利用各种接口和线路连接交叉口信号控制设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器302内的指令以及调用存储在存储器302内的数据，从而实现数据处理。可选的，处理器301可包括一个或多个处理单元，处理器301可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理下发指令。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器301中。在一些实施例中，处理器301和存储器302可以在同一芯片上实现，在一些实施例中，它们也可以在独立的芯片上分别实现。
处理器301可以是通用处理器，例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列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，可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合交叉口信号控制方法实施例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302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器302可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(Random AccessMemory，RAM)、静态随机访问存储器(Static Random Access Memory，SRAM)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，PROM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、带电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器302是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，但不限于此。本申请实施例中的存储器302还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、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。
尽管已描述了本申请的优选实施例，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申请范围的所有变更和修改。
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。

Claims (10)

1.一种交叉口信号控制方法，其特征在于，包括：
在第一信号阶段作为放行阶段时，确定所述第一信号阶段的第一绿灯时长；所述第一信号阶段为任一交叉口的各不同信号阶段中放行优先级最高的信号阶段；每个信号阶段包含至少一个相位；每个相位对应一个车道通行方向；所述各不同信号阶段的放行优先级是基于所述各不同信号阶段各自对应的通行车道的车辆排队状况确定的；
在经过最小绿灯时长阈值后，若确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件，则在确定所述第一绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值时，根据所述第一信号阶段的相位对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长；第二信号阶段为所述交叉口的各不同信号阶段中除所述第一信号阶段之外的任一信号阶段；
若是，则通过至少一个预设的绿灯延长时长，更新所述第一绿灯时长，得到所述第一信号阶段的第二绿灯时长，并以所述第二绿灯时长作为所述第一信号阶段的车辆放行时长；所述第二绿灯时长小于或等于最大绿灯时长阈值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一信号阶段的第一绿灯时长，包括：
确定所述第一信号阶段的相位对应的各车道的排队车辆数量，并从所述各车道的排队车辆数量中确定出最大的排队车辆数量；
确定所述第一信号阶段的相位对应的各车道的饱和车头时距，并确定所述各车道的饱和车头时距的平均值；所述饱和车头时距用于表征处于饱和状态下的任一车道上的相邻两个车辆在经过该路段的同一位置时的时间差值；
根据所述最大的排队车辆数量以及所述饱和车头时距平均值，确定所述第一绿灯时长；
若所述第一绿灯时长大于所述最大绿灯时长阈值，则将所述第一绿灯时长调整为所述最大绿灯时长阈值；
若所述第一绿灯时长小于所述最小绿灯时长阈值，则将所述第一绿灯时长调整为所述最小绿灯时长阈值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下述方式确定所述第一信号阶段是否满足阶段提前终止条件：
在确定所述第一信号阶段的车辆放行经过最小绿灯时长阈值后，根据所述第一信号阶段的相位对应的第二车辆密度以及所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度，确定所述第一信号阶段是否满足所述阶段提前终止条件。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信号阶段的相位对应的第二车辆密度以及所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度，确定所述第一信号阶段是否满足所述阶段提前终止条件，包括：
若所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度均小于第一排队长度阈值，则确定所述第一信号阶段不满足所述阶段提前终止条件；
若所述各第二信号阶段的相位对应的各第二车辆排队长度中存在至少一个第二车辆排队长度大于或等于所述第一排队长度阈值，则所述第一信号阶段的相位在预设时段内的各子时段对应的第二车辆密度均小于密度阈值时，确定所述第一信号阶段满足所述阶段提前终止条件；或者，所述第一信号阶段的相位在所述预设时段内存在至少一个子时段对应的第二车辆密度大于或等于所述密度阈值时，确定所述第一信号阶段不满足所述阶段提前终止条件。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件之前，还包括：
确定所述第一绿灯时长大于或等于所述最小绿灯时长阈值；
在确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件之后，且在确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长之前，还包括：
确定所述第一绿灯时长小于所述最大绿灯时长阈值。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在确定所述第一绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值时，根据所述第一信号阶段的相位对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长，包括：
若各第一等待放行时长中存在任一第一等待放行时长大于或等于第二时间阈值，则确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段；
若所述各第一等待放行时长均小于所述第二时间阈值，则在确定各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度中存在至少一个第一车辆排队长度大于或等于第二排队长度阈值时，确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过所述第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段；或者，在确定所述各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度均小于所述第二排队长度阈值时，若所述第一信号阶段的相位在预设时段内存在至少一个子时段对应的第一车辆密度大于或等于密度阈值，则确定所述第一信号阶段需要延长绿灯时长；若所述第一信号阶段的相位在所述预设时段内的各子时段对应的第一车辆密度均小于所述密度阈值，则确定所述第一信号阶段不需要延长绿灯时长，并在经过所述第一绿灯时长后终止所述第一信号阶段。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到所述第一信号阶段的第二绿灯时长之后，还包括：
在所述第一信号阶段作为放行阶段的过程中，若确定所述第二绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第三时间阈值，则从所述各第二信号阶段中确定出放行优先级最高的第二信号阶段作为所述交叉口的下一放行阶段。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述从所述各第二信号阶段中确定出放行优先级最高的第二信号阶段，包括：
获取在所述第二绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足所述第三时间阈值时，所述各第二信号阶段的相位对应的各第二等待放行时长和各第三车辆排队长度；
若所述各第二等待放行时长中存在至少一个第二等待放行时长大于或等于第二时间阈值，则将所述至少一个第二等待放行时长中最大的第二等待放行时长对应的第二信号阶段确定为放行优先级最高的第二信号阶段；
若所述各第二等待放行时长均小于所述第二时间阈值，则从所述各第三车辆排队长度中确定出最大的第三车辆排队长度，并将所述最大的第三车辆排队长度对应的第二信号阶段确定为放行优先级最高的第二信号阶段。
9.一种交叉口信号控制设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器和所述存储器相连，所述存储器存储有计算机程序，当所述存储器中存储的所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述交叉口信号控制设备执行：在第一信号阶段作为放行阶段时，确定所述第一信号阶段的第一绿灯时长；所述第一信号阶段为任一交叉口的各不同信号阶段中放行优先级最高的信号阶段；每个信号阶段包含至少一个相位；每个相位对应一个车道通行方向；所述各不同信号阶段的放行优先级是基于所述各不同信号阶段各自对应的通行车道的车辆排队状况确定的；在经过最小绿灯时长阈值后，若确定所述第一信号阶段不满足阶段提前终止条件，则在确定所述第一绿灯时长与所述第一信号阶段的已放行绿灯时长的差值满足第一时间阈值时，根据所述第一信号阶段的相位对应的第一车辆密度以及各第二信号阶段的相位对应的各第一车辆排队长度、各第一等待放行时长，确定所述第一信号阶段是否需要延长绿灯时长；第二信号阶段为所述交叉口的各不同信号阶段中除所述第一信号阶段之外的任一信号阶段；若是，则通过至少一个预设的绿灯延长时长，更新所述第一绿灯时长，得到所述第一信号阶段的第二绿灯时长，并以所述第二绿灯时长作为所述第一信号阶段的车辆放行时长；所述第二绿灯时长小于或等于最大绿灯时长阈值。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有可由计算设备执行的计算机程序，当所述程序在所述计算设备上运行时，使得所述计算设备执行权利要求1至8任一权利要求所述的方法。
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