WO2012163153A1 - 交通灯控制方法、装置和系统 - Google Patents
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- WO2012163153A1 WO2012163153A1 PCT/CN2012/072969 CN2012072969W WO2012163153A1 WO 2012163153 A1 WO2012163153 A1 WO 2012163153A1 CN 2012072969 W CN2012072969 W CN 2012072969W WO 2012163153 A1 WO2012163153 A1 WO 2012163153A1
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Definitions
- the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a traffic light control method, apparatus, and system. Background technique
- Traffic lights usually refer to traffic lights that consist of red, yellow, and green lights that direct traffic. When the green light is on, the vehicle is allowed to pass. When the yellow light is on, the vehicle that has crossed the stop line can continue to pass; when the red light is on, the vehicle is prohibited from passing.
- traffic lights do not include yellow signal lights. Directly in red, the traffic is forbidden, and green indicates that traffic is allowed.
- traffic lights are usually set to a fixed time and there is no priority for vehicle traffic.
- Embodiments of the present invention provide a traffic light control method, apparatus, and system, which solve the problem that the existing fixed-distribution traffic light state duration may not be able to flexibly control traffic according to road conditions.
- an embodiment of the present invention provides a traffic light control method, including:
- the traffic light control device receives the vehicle identification information transmitted by the information collection node in each direction corresponding to the intersection, wherein the vehicle identification information is specifically a communication terminal installed on the vehicle in the signal coverage range of the information collection node. Sent
- the traffic light control device determines, according to the change information of the information collection node corresponding to each vehicle identification information, a status message of the vehicle corresponding to the vehicle identification information, and the traffic light control device corresponds to a direction of the intersection
- the state information of the vehicle reaches the switching condition corresponding to the current traffic light state in the direction, the traffic light state in the direction is adjusted.
- the embodiment of the present invention further provides a traffic light control device, which at least includes:
- a communication module configured to receive vehicle identification information sent by an information collection node corresponding to each direction of the intersection, where the vehicle identification information is specifically a communication terminal installed on a vehicle in a signal coverage range of the information collection node Sent
- a determining module configured to determine state information of the vehicle corresponding to the vehicle identification information according to the change information of the information collecting node corresponding to each vehicle identification information received by the communication module;
- control module configured to adjust a traffic light state in the direction when the determining module determines that the state information of the vehicle corresponding to one direction of the intersection reaches a switching condition corresponding to a current traffic light state in the direction .
- an embodiment of the present invention further provides a traffic light control method, including at least the following steps:
- the communication terminal installed on the vehicle broadcasts vehicle identification information of the vehicle, and the vehicle identification information is received by the information collection node after the vehicle enters the signal coverage range of the information collection node, and is reported to the traffic light control.
- the device serves as a basis for controlling the state of the traffic light by the traffic light control device.
- the embodiment of the present invention further provides a communication terminal, which is installed on a vehicle, and includes at least:
- a broadcast module configured to broadcast vehicle identification information of the vehicle, where the vehicle identification information is received by the information collection node after the vehicle enters a signal coverage range of the information collection node, and is reported to the traffic light control device, As a basis for controlling the state of the traffic light by the traffic light control device.
- the embodiment of the present invention further provides a traffic light control system, including the traffic light control device and the communication terminal, and the information collection node, wherein the information collection nodes are respectively installed at the intersection.
- the roadside in each direction is used for receiving vehicle identification information transmitted by a communication terminal installed on a vehicle entering a coverage area of its own signal, and forwarded to the traffic light control device.
- the communication terminal installed on the vehicle broadcasts the vehicle identification identifier of the vehicle, and the information collection node reports the vehicle identification to the traffic light control device, and the traffic light control device according to the vehicle identification information
- the change information of the corresponding information collection node determines the state information of the vehicle, and after the vehicle condition on the current road surface reaches the traffic light state switching condition, the traffic light state is adjusted, so that the traffic light state can be performed according to the actual situation of the road surface. The adjustment effectively improves the efficiency and effectiveness of traffic control.
- FIG. 1 is a schematic flow chart of a traffic light control method according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a schematic diagram of installing an information collection node on the right side of a road according to an embodiment of the present invention. Schematic diagram of the scene;
- FIG. 3 is a schematic diagram of another scenario for installing an information collecting node on the right side of a road according to an embodiment of the present invention
- FIG. 4 is a schematic flowchart of a traffic light control method in a specific application scenario according to an embodiment of the present invention
- FIG. 5 is a schematic diagram of an application scenario of a specific traffic light control method according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a schematic structural diagram of a traffic light control system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a schematic structural diagram of a traffic light control device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a schematic structural diagram of a communication terminal according to an embodiment of the present invention. detailed description
- the existing traffic light control scheme is controlled based on a fixed time allocation rule or manual operation.
- the former cannot adjust the traffic light state according to the actual road surface condition, and although the latter can be adjusted according to the road surface condition, However, additional manual operations are required, which takes up more labor costs. It can be seen that the existing traffic light control scheme cannot automatically adjust the traffic and other conditions according to the actual traffic conditions of the road surface.
- the embodiment of the present invention proposes a traffic light intelligent control system, which analyzes the number of vehicles passing through the intersection by a low-power short-range wireless communication device, and if the vehicle has passed all the green light periods in one direction Then, it automatically changes to a red light, and the next traffic direction is changed to a green light, thereby solving the problem that the traffic volume difference between the two directions is large, but the traffic light is evenly distributed and the traffic efficiency is low.
- FIG. 1 it is a schematic flowchart of a traffic light control method according to an embodiment of the present invention, where the method specifically includes the following steps:
- Step S101 The traffic light control device receives information corresponding to each direction of the intersection Collect vehicle identification information sent by the node.
- the vehicle identification information is specifically sent by a communication terminal installed on a vehicle in a signal coverage range of the information collection node.
- the communication terminal installed on the vehicle performs the broadcast of the vehicle identification information of the host vehicle in real time or periodically, and the information is collected after the vehicle enters the signal coverage range of a certain information collection node.
- the node can receive the vehicle identification information of the vehicle and then report to the traffic light control device.
- such reporting operation can also be real-time or periodic, that is, received between the two reporting operations.
- the vehicle identification information is uniformly reported to the traffic light control device.
- the information collection node reports the vehicle identification information to the traffic light control device, it needs to report its own identification information together, that is, the traffic light control device can determine which information collection node is performing the vehicle identification information. Reported.
- the information collection node can be installed on the right side of the road. This is mainly based on the rules of the vehicle traveling on the right. Therefore, we pay more attention to the information of the vehicles on the right side of the road to the intersection. Of course, in the country on the left.
- the information collection node can also be installed on the left side of the road, and can even be directly installed in the center of the road. Under the premise of ensuring signal reception, the installation position of the specific information collection node does not affect the protection scope of the present invention.
- Step S102 The traffic light control device determines the state information of the vehicle corresponding to the vehicle identification information according to the change information of the information collection node corresponding to each vehicle identification information.
- the traffic light control device determines that the number of information collecting nodes reporting a vehicle identification information is increased from one to a plurality, or the vehicle identification information is newly added reporting information, determining the vehicle identification information, the status information of the corresponding vehicle is Drive to the intersection;
- the traffic light control device determines that the number of information collecting nodes reporting a vehicle identification information is reduced from one to one, or the vehicle identification information is no longer continuously reported, Determining the vehicle identification information, the state information of the vehicle corresponding to the IT is the departure intersection; when the traffic light control device determines that the information collection node reporting the vehicle identification information has not changed within the preset time threshold, determining the vehicle identification information The status information of the corresponding vehicle is stopped.
- FIG. 2 it is a schematic diagram of a scenario in which an information collection node is installed on the right side of the road according to an embodiment of the present invention.
- A, B, and C are installed in four directions of the intersection.
- D four information collection nodes, each of which has a signal coverage radius of R.
- any information collection node will report the vehicle identification information of the vehicle M to the traffic light control device at the intersection, and then the vehicle M enters the signal coverage range of the information collection node A (time T2 shown), and the traffic light control device receives the information.
- the vehicle identification information of the vehicle M reported by the node A is collected, and the traffic light control device finds that the vehicle identification information of the vehicle M is newly added information, so it can be determined that the vehicle M is traveling to the intersection between the times T1 and T2. .
- the traffic light control device receives the vehicle identification information of the vehicle M reported by the plurality of information collection nodes. In this way, the traffic light control device determines the number of information collection nodes that report the vehicle identification information of the vehicle M from one (the information collection node A) to a plurality of (the information collection nodes A, B, C, D), so that the vehicle can be determined.
- ⁇ Between 2 and ⁇ 3 is the way to the intersection.
- the control device determines the number of information collection nodes that report the vehicle identification information of the vehicle defect from a plurality of (information collection nodes A, B, C, D) to one (information acquisition node C), so it can be determined that the vehicle M is at T3 T4 is far away from the intersection.
- Vehicle M continues In the forward direction, the signal coverage range (at time T4) of the information collection node C is entered into an area (T5 time) that does not correspond to the signal acquisition node signal corresponding to the intersection, and the traffic light control device finds that the vehicle identification information of the vehicle M disappears. Therefore, it can be determined that the vehicle M is traveling away from the intersection between the times T4 and T5.
- the traffic light control device can recognize the traveling direction of the vehicle in time based on the change of the information collecting node that reports the vehicle identification information of a vehicle.
- the corresponding signal coverage overlapping area may not be set for each information collection node, as shown in FIG. 3, for such a scene, according to the appearance or disappearance of the vehicle identification signal.
- Step S103 The traffic light control device adjusts the traffic light state in the direction when the state information of the vehicle corresponding to one direction of the intersection reaches the switching condition corresponding to the current traffic light state in the direction.
- the adjustment manner of this step specifically includes:
- the traffic light control device determines in the direction corresponding to the traffic light in the prohibited driving state that the number of vehicles in the state of approaching the intersection exceeds the preset maximum number threshold, the state of the traffic light in the direction is adjusted to The driving state is allowed, and the state of the traffic light in the direction in which the direction of the collision is in the direction is adjusted to the prohibited driving state.
- the traffic light control device When the traffic light control device is in the direction corresponding to the traffic light in the allowed driving state, it is determined that the number of vehicles in the state of approaching the intersection is lower than the preset minimum number The threshold value, or when the state of the traffic light in the direction is the prohibited driving state, and the vehicle in the state of the approaching intersection has left the intersection, the state of the traffic light corresponding to the direction is adjusted to the prohibited driving state, and The state of the traffic light corresponding to the direction in which the direction of the collision exists in the direction is adjusted to the allowable traveling state.
- the traffic light controlled by the traffic light control device includes a traffic light that controls a plurality of turning directions in various directions of the intersection
- the above technical solution can also realize joint control of the turning direction based on the prediction of the traveling direction of the vehicle
- the traffic light control device directly predicts the vehicle identification information according to the vehicle travel control information.
- the traffic light control device sets the minimum duration of the allowed driving state and the prohibited driving state, respectively, to ensure the minimum time during which the traffic light is in the allowed driving state or the prohibited driving state after each state switching.
- the above-mentioned technical solution further introduces a control server to centrally control traffic light control devices of a plurality of intersections.
- the traffic light control device When the traffic light control device receives the control instruction sent by the control server for the priority navigation of the high priority vehicle, the traffic light control device adjusts the state of the traffic light corresponding to the traveling direction of the high priority vehicle to the allowed driving state, and In this direction, the state of the traffic light corresponding to the direction in which the collision occurs is adjusted to the prohibited driving state, and when the high priority vehicle leaves the intersection, the normal control of each traffic light is resumed.
- the operation flow of the traffic light control device is described in detail.
- the operation flow on the communication terminal installed on the vehicle is:
- the communication terminal installed on the vehicle broadcasts vehicle identification information of the vehicle. After the vehicle enters the signal coverage range of the information collection node, the vehicle identification information is received by the information collection node and reported to the traffic light control device as a traffic light control device. The basis of the traffic light status.
- the processing on the communication terminal further includes:
- the communication terminal is connected with the information system in the vehicle, acquires vehicle travel control information of the vehicle, and carries the vehicle travel control information in the broadcasted vehicle identification information, so that the vehicle travel control information is used as the traffic light control device to predict the turning direction of the vehicle. in accordance with.
- control server since it is an optional device, it will not be separately explained here, and in the technical solution proposed by the embodiment of the present invention, the control server is a preferred technical solution, whether or not the Controlling the server does not affect the scope of protection of the present invention.
- the communication terminal installed on the vehicle broadcasts the vehicle identification identifier of the vehicle, and the information collection node reports the vehicle identification to the traffic light control device, and the traffic light control device according to the vehicle identification information
- the change information of the corresponding information collection node determines the state information of the vehicle, and after the vehicle condition on the current road surface reaches the traffic light state switching condition, the traffic light state is adjusted, so that the traffic light state can be performed according to the actual situation of the road surface. The adjustment effectively improves the efficiency and effectiveness of traffic control.
- a flexible time traffic signal control solution is provided to improve the traffic efficiency of the intersection.
- the system is mainly controlled by traffic lights, roads
- an information collecting node A, a node B, a node C and a node D are respectively installed on the right side of the right lane in the four directions of the three intersections, and the vehicle carries the communication terminal.
- the communication between the information collection node and the communication terminal of the traffic vehicle is based on short-range wireless communication technology (including but not limited to Zigbee), and constitutes a star network topology. The following describes Zigbee as an example.
- the information collection node is a full function device (FFD, Full Function Device), which is responsible for initiating communication and managing the entire network formed by the vehicle traveling in the direction, and transmitting the information to the traffic light control device through the wired or wireless communication technology, the vehicle
- the communication terminal on the top is a Reduced Function Device (RFD), which can send the unique identifier of the vehicle to the information collection node.
- FFD Full Function Device
- the communication terminal on the vehicle can establish communication with the information system inside the vehicle, for example, by reading the turn signal control information to obtain direction information such as direct, left turn, right turn, and stop of the vehicle, or a GPS navigator on the vehicle.
- direction information such as direct, left turn, right turn, and stop of the vehicle, or a GPS navigator on the vehicle.
- the predicted route information displayed in the figure obtains the next direction of travel information, and sends the related information to the information collecting node.
- the traffic light control device is disposed near each intersection, and can communicate with a plurality of information collection nodes at the intersection. By analyzing the collected information of the vehicle travel, the state change of the traffic light is automatically and intelligently controlled.
- the regulation management center can communicate with multiple, or even all, traffic light control devices in an urban area. Through the information transmitted by the traffic light control device, the traffic lights in the whole area can be controlled as a whole, for example, the priority can be high.
- the vehicle arranges a route, and can record information such as the route of the vehicle and the time of the intersection, or determine whether the vehicle violates the regulations.
- each information collecting node of the intersection uses an omnidirectional antenna, and the stable communication distance (defined as the communication radius) with the vehicle communication terminal is R, and the information collecting node can be installed at the intersection R of the motorized right lane at the intersection, as shown in the figure. 3, this way The vehicle information within 2R of the motorway at the intersection can be collected, and the information collecting node transmits the vehicle traffic information to the traffic light control device.
- Step S401 On a road leading to a road junction, in the forbidden state, the intersection information collecting node located at the right side of the right lane of the road to the intersection establishes a Zigbee communication connection with the communication terminal carried by the vehicle within the communication radius. .
- the intersection information collecting node collects the traffic direction information of the corresponding vehicle and sends it to the traffic light control device.
- the traffic direction information is specifically information obtained by the communication terminal from an in-vehicle control system (such as a turn signal).
- Step S402 The traffic light control device collects information of all the information collection nodes deployed at the intersection, and identifies the vehicles on the road leaving the intersection, the vehicles heading to the intersection, and the vehicles turning left.
- the traffic light control device may also acquire the vehicle under the communication radius of the intersection information collecting node of the road to the intersection.
- One-step driving direction information including straight line, left line and right line.
- Step S403 When the traffic light in the direction of the road heading changes from the forbidden line to the straight-through state, the intersection information collecting node located at the road passes after a time threshold, if no vehicle is identified to the intersection Or, in the optional case, after all the straight-through vehicles that are counted in the forbidden line are identified to have left, it is determined that the straight-through vehicles in the direction have all passed.
- Step S404 The traffic light control device converts the straight traffic light located in the direction of the road to the intersection as a red light (forbidden line), the left traffic light is a green light (passing pass), and the straight line and the left traffic light in the cross direction are all red. Light (forbidden).
- Step S405 After the intersection information collection node located at the road passes a time threshold, if no vehicle is identified to the intersection, or is optional In the case, after all the vehicles to be left-left that are counted in the forbidden line are identified to have left, it is determined that the left-turning vehicle has all passed.
- Step S406 The traffic light control device converts the straight traffic light located in the direction of the road to the intersection, and the left traffic light is a red light (forbidden line), and the straight traffic light in the cross direction is turned into a green light (pass), and the left traffic light For the red light (forbidden), the subsequent control process is similar.
- Each vehicle in the direction of travel is controlled by its own signal light.
- the communication terminal carried by the vehicle can transmit its own driving direction information to the information collection node.
- the traffic light control device can judge according to this information. Whether the vehicles in each direction have passed, whether there will be interference between the directions.
- the traffic light control device When there are some parking or faulty vehicles on the roadside or driving lane, it is judged by the traffic light control device, where the time threshold is set to t minutes, if within t minutes, the position of a certain vehicle remains unchanged. Then, the traffic light control device determines that it is a parking or a faulty vehicle. When the traffic is counted in the future, it is no longer considered as a range of consideration until it leaves the communication radius of the intersection information collection node of the current communication.
- the parking vehicle itself can also actively send the parking and fault information to the intersection information collection node through the communication terminal, and the related fault information can also be reported to the regulation management center via the traffic light control device for timely processing of the fault.
- the vehicle management office can be notified and correspondingly punishment.
- ZigBee has low power consumption, which is very suitable for installation on vehicles, such as embedded in license plates.
- ZigBee node equipment only takes 15ms to access the network, and the highest recognition speed can be Up to 200 km / h, so it is fully suitable for high-speed mobility of vehicles;
- ZigBee technology It has very high reliability. If the main road node is damaged, it can continue to communicate through other paths.
- Fifth, ZigBee reader is waterproof, lightning-proof and shock-proof. It also has good safety performance in open air environment. High.
- the preferred embodiment of the present invention is implemented using ZigBee technology.
- a system application scenario including a regulation management center is given.
- priority is set for each vehicle separately, the priority of the ordinary vehicle is set to 1, and the priority of the ambulance, fire truck, police car or some temporary applications for emergency application is set to 2, when there is priority
- the vehicle of the high level passes, if the information collecting node of the current intersection recognizes the vehicle identification information of the vehicle, it communicates with the traffic light control device, immediately switches the indicator of the current direction to a green light, and the regulation management center according to the information collection node
- the direction information of the transmitted vehicle determines the next passing intersection, and the next intersection is set to a green light in advance to guide the passing of the vehicle in front of it to improve the traffic efficiency of the vehicle with higher priority; when the vehicle with higher priority exits After the intersection, the traffic light control device restores the traffic light switching mode of the current intersection.
- the information gathering node No. 1 finds the vehicle with the priority of 2, it communicates with the traffic light control device No. 1, and switches the indicator light to a green light.
- the regulation management center judges that the next intersection of the vehicle is No. 2, and communicates with the traffic light control device No. 2, and switches the traffic light to green light in advance. The judgment is based on: When the vehicle passes the current intersection, the road where the information gathering node that communicates with the first is located is the next road to be entered, and the intersection along the road is the next passing intersection; Alternatively, the direction information of the vehicle can be obtained, so that the next passing intersection can be obtained.
- the regulation management center judges that it will get the next The intersection was No. 3, so it communicated with the traffic light control unit No. 3 and switched it to green light in advance.
- encryption measures should be added to ensure the normal operation of the system when transmitting information or identifying the identity of the vehicle.
- the communication terminal installed on the vehicle broadcasts the vehicle identification identifier of the vehicle, and the information collection node reports the vehicle identification to the traffic light control device, and the traffic light control device according to the vehicle identification information
- the change information of the corresponding information collection node determines the state information of the vehicle, and after the vehicle condition on the current road surface reaches the traffic light state switching condition, the traffic light state is adjusted, so that the traffic light state can be performed according to the actual situation of the road surface. The adjustment effectively improves the efficiency and effectiveness of traffic control.
- an embodiment of the present invention further provides a traffic light control system, which is shown in FIG. 6 and includes a traffic light control device 61, a communication terminal 62, and an information collection node 63.
- the information collecting nodes 63 are respectively installed at the roadsides of the intersections in the directions for receiving the vehicle identification information sent by the communication terminal 62 installed on the vehicle that has entered the coverage of the self signal, and are forwarded to the traffic light control device 61.
- the traffic light control system further includes a control server 64 for controlling a plurality of traffic light control systems, and instructing each traffic light control device 61 to adjust the state of the corresponding traffic light when the preset rule is met.
- a schematic structural diagram of a traffic light control device 61 includes:
- the communication module 611 is configured to receive vehicle identification information sent by the information collection node 63 corresponding to each direction of the intersection, where the vehicle identification information is specifically in the information Transmitted by the communication terminal 62 installed on the vehicle of the signal coverage area of the acquisition node 63;
- the determining module 612 is configured to determine state information of the vehicle corresponding to the vehicle identification information according to the change information of the information collecting node 63 corresponding to each vehicle identification information received by the communication module 611;
- the control module 613 is configured to adjust the direction of the traffic light state when the determining module 612 determines that the state information of the vehicle corresponding to one direction of the intersection reaches the switching condition corresponding to the current traffic light state of the direction.
- the determining module 612 is specifically configured to:
- the state information of the vehicle corresponding to the vehicle identification information is determined to be the driving intersection;
- the state information of the vehicle corresponding to the vehicle identification information is determined to be the departure intersection;
- the status letter of the vehicle corresponding to the vehicle identification information is determined, and the stop is performed.
- control module 613 is specifically configured to: when the number of vehicles in the intersection state exceeds the preset maximum number threshold, adjust the state of the direction traffic light to the allowed driving state, and the traffic light in the direction in which the direction conflicts with the driving The state is adjusted to prohibit the driving state; the number of vehicles in the intersection state is lower than the preset minimum number threshold, or when the vehicle in the direction of the traffic light in the direction is in the prohibited driving state, the vehicle is driving away from the intersection, The state of the traffic light corresponding to the direction is adjusted to prohibit the driving state, and the driving state.
- the determining module 612 is further configured to: when the traffic light controlled by the traffic light control device 61 includes traffic lights of a plurality of turning directions in various directions of the intersection, if the communication module 611 receives The vehicle identification information sent by the information collecting node 63 corresponding to each direction of the intersection further carries the vehicle travel control information, and directly predicts the turning direction of the vehicle corresponding to the vehicle identification information according to the vehicle travel control information;
- the control module 613 is further configured to: when the determining module 612 predicts that the number of vehicles heading in a turning direction reaches a switching condition corresponding to a current state of the traffic light corresponding to the turning direction, performing the traffic light state of the traffic light in the turning direction Adjustment.
- control module 613 is also used to:
- control module 613 is further configured to:
- the state of the traffic light corresponding to the traveling direction of the high priority vehicle is adjusted to the allowed driving state, and the driving conflict with the direction exists.
- the state of the traffic light corresponding to the direction is adjusted to prohibit the driving state, and the normal control of each traffic light is resumed when the high priority vehicle leaves the intersection.
- a schematic structural diagram of a communication terminal 62 according to an embodiment of the present invention is installed on a vehicle, and includes at least:
- the broadcast module 621 is configured to broadcast vehicle identification information of the vehicle. After the vehicle enters the signal coverage range of the information collection node 63, the vehicle identification information is received by the information collection node 63 and reported to the traffic light control device 61 as traffic light control. The device 61 controls the basis of the traffic light status.
- the communication terminal 62 further includes an information collection module 622, which is connected to the information system in the vehicle, specifically for acquiring vehicle travel control information of the vehicle; and the broadcast module 621 is further configured to carry the vehicle in the broadcasted vehicle identification information.
- Driving control information to cause the vehicle travel control information to predict the vehicle as the traffic light control device 61 The basis of the turning direction of the vehicle.
- the communication terminal installed on the vehicle broadcasts the vehicle identification identifier of the vehicle, and the information collection node reports the vehicle identification to the traffic light control device, and the traffic light control device according to the vehicle identification information
- the change information of the corresponding information collection node determines the state information of the vehicle, and after the vehicle condition on the current road surface reaches the traffic light state switching condition, the traffic light state is adjusted, so that the traffic light state can be performed according to the actual situation of the road surface. The adjustment effectively improves the efficiency and effectiveness of traffic control.
- the embodiments of the present invention can be implemented by hardware, or can be implemented by means of software plus necessary general hardware platform.
- the technical solution of the embodiment of the present invention may be embodied in the form of a software product, which may be stored in a non-volatile storage medium (which may be a CD-ROM, a USB flash drive, a mobile hard disk, etc.).
- a number of instructions are included to cause a computer device (which may be a personal computer, a server, or a network side device, etc.) to perform the methods described in various implementation scenarios of embodiments of the present invention.
- modules in the apparatus in the implementation scenario may be distributed in the apparatus for implementing the scenario according to the implementation scenario description, or may be correspondingly changed in one or more devices different from the implementation scenario.
- the modules of the above implementation scenarios may be combined into one module, or may be further split into multiple sub-modules.
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Abstract
一种交通灯控制装置（61）、系统和交通灯控制方法，车辆上所安装的通信终端（62）广播该车辆的车辆识别标识，信息采集节点（63）接收到该车辆标识后向交通灯控制装置（61）上报，交通灯控制装置（61）根据车辆识别信息所对应的信息采集节点（63）的变化信息，确定车辆的状态信息，并在当前路面上的车辆状况达到交通灯状态切换条件后，进行交通灯状态的调整，从而，可以根据路面的实际情况进行交通灯状态的调节，有效地提高交通控制的效率和效果。
Description
交通灯控制方法、 装置和系统 本申请要求于 2011 年 6 月 1 日提交中国专利局， 申请号为 201110145580.X, 发明名称为 "交通灯控制方法、 装置和系统" 的 中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及通信技术领域， 特别涉及一种交通灯控制方法、 装置和系统。 背景技术
交通灯通常指由红、 黄、 绿三种颜色灯组成的用来指挥交通 的信号灯。 绿灯亮时， 准许车辆通行， 黄灯亮时， 已越过停止线 的车辆可以继续通行； 红灯亮时， 禁止车辆通行。
当然， 也有的交通灯不包括黄色信号灯， 直接用红色表示禁 止通行， 绿色表示允许通行。
目前的交通控制系统， 红绿灯的时间通常设定为固定值， 并 且没有设置车辆通行的优先级。
在实现本发明实施例的过程中， 申请人发现现有技术至少存 在以下问题：
在目前的交通控制系统中， 红绿灯的时间一般平均分配， 设 置为固定值。 但是很多情况下， 交叉路口的不同方向的车辆数目 差距很大， 导致在绿灯时段， 某个方向的车虽然已经全部经过， 但仍旧没有及时变换交通灯， 而另一方向等待通行的车辆数目很 多， 却仍处于红灯阶段， 造成了时间资源的浪费， 通行效率低下。 并且一些需要优先通行的车辆并没有更高的通行权限， 交通堵塞 的问题极大地增加了其到达目的地所需要的时间。 发明内容
本发明实施例提供一种交通灯控制方法、 装置和系统， 解决 现有的固定分配交通灯状态持续时间的方案所造成的不能根据路 面情况对交通进行灵活控制的问题。
为达到上述目的， 本发明实施例一方面提供了一种交通灯控 制方法， 包括：
交通灯控制装置接收对应于路口的各方向的信息采集节点所 发送的车辆识别信息， 其中， 所述车辆识别信息具体为处于所述 信息采集节点的信号覆盖范围的车辆上所安装的通信终端所发送 的；
所述交通灯控制装置根据各车辆识别信息所对应的信息采集 节点的变化信息， 确定所述车辆标识信息所对应的车辆的状态信 所述交通灯控制装置在所述路口的一个方向所对应的车辆的 状态信息达到所述方向的当前交通灯状态所对应的切换条件时， 对所述方向的交通灯状态进行调整。
另一方面， 本发明实施例还提供了一种交通灯控制装置， 至 少包括：
通信模块， 用于接收对应于路口的各方向的信息采集节点所 发送的车辆识别信息， 其中， 所述车辆识别信息具体为处于所述 信息采集节点的信号覆盖范围的车辆上所安装的通信终端所发送 的；
确定模块， 用于根据所述通信模块所接收到的各车辆识别信 息所对应的信息采集节点的变化信息， 确定所述车辆标识信息所 对应的车辆的状态信息；
控制模块， 用于在所述确定模块确定所述路口的一个方向所 对应的车辆的状态信息达到所述方向的当前交通灯状态所对应的 切换条件时， 对所述方向的交通灯状态进行调整。
另一方面， 本发明实施例还提供了一种交通灯控制方法， 至 少包括以下步骤：
安装于车辆上的通信终端广播所述车辆的车辆识别信息， 所 述车辆识别信息在所述车辆进入信息采集节点的信号覆盖范围 后， 由所述信息采集节点接收到， 并上报给交通灯控制装置， 作 为所述交通灯控制装置控制交通灯状态的依据。
另一方面， 本发明实施例还提供了一种通信终端， 安装于车 辆上， 至少包括：
广播模块， 用于广播所述车辆的车辆识别信息， 所述车辆识 别信息在所述车辆进入信息采集节点的信号覆盖范围后， 由所述 信息采集节点接收到， 并上报给交通灯控制装置， 作为所述交通 灯控制装置控制交通灯状态的依据。
另一方面， 本发明实施例还提供了一种交通灯控制系统， 包 括如前述的交通灯控制装置和通信终端， 以及信息采集节点， 其 中， 所述信息采集节点， 分别安装于所述路口的各方向的路边， 用于接收进入自身信号覆盖范围的车辆上所安装的通信终端发送 的车辆识别信息， 并转发给所述交通灯控制装置。
与现有技术相比， 本发明实施例所提出的技术方案具有以下 优点：
通过应用本发明实施例的技术方案， 车辆上所安装的通信终 端广播该车辆的车辆识别标识， 信息采集节点接收到该车辆标识 后向交通灯控制装置上报， 交通灯控制装置根据车辆识别信息所 对应的信息采集节点的变化信息， 确定车辆的状态信息， 并在当 前路面上的车辆状况达到交通灯状态切换条件后， 进行交通灯状 态的调整， 从而， 可以根据路面的实际情况进行交通灯状态的调 节， 有效地提高交通控制的效率和效果。 附图说明
图 1 为本发明实施例提出的一种交通灯控制方法的流程示意 图；
图 2 为本发明实施例所提出的在道路右侧安装信息采集节点
的场景的示意图；
图 3 为本发明实施例所提出的另一种在道路右侧安装信息采 集节点的场景的示意图；
图 4 为本发明实施例提出的一种具体应用场景下的交通灯控 制方法的流程示意图；
图 5 为本发明实施例提出的一种具体的交通灯控制方法的应 用场景示意图；
图 6 为本发明实施例提出的一种交通灯控制系统的结构示意 图；
图 7 为本发明实施例提出的一种交通灯控制装置的结构示意 图；
图 8为本发明实施例提出的一种通信终端的结构示意图。 具体实施方式
如背景技术所述， 现有的交通灯控制方案是基于固定的时间 分配规则或者手动操作来控制的， 前者无法根据实际的路面情况 进行交通灯状态的调整， 后者虽然可以根据路面情况调整， 但需 要额外的人工操作， 占用更多的人力成本投入。 由此可以看出， 现有的交通灯控制方案无法根据路面实际交通情况对交通等状态 进行自动的灵活调整。
为了克服这样的缺陷， 本发明实施例提出了一套交通信号灯 智能控制系统， 藉由低功耗的短距离无线通信设备， 对通过路口 的车辆数目进行分析， 如果一个方向绿灯时段车辆已经全部通过， 则自动变换为红灯， 下一通行方向变换为绿灯， 由此解决两个方 向车辆数目差距悬殊但交通灯的时间平均分配而导致的通行效率 低下的问题。
如图 1 所示， 为本发明实施例提出的一种交通灯控制方法的 流程示意图， 该方法具体包括以下步骤：
步骤 S101、 交通灯控制装置接收对应于路口的各方向的信息
采集节点所发送的车辆识别信息。
其中， 车辆识别信息具体为处于信息采集节点的信号覆盖范 围的车辆上所安装的通信终端所发送的。
在本发明的技术方案中， 安装于车辆上的通信终端实时的或 者周期的向周围进行本车辆的车辆识别信息的广播， 当该车辆进 入某一个信息采集节点的信号覆盖范围后， 该信息采集节点便可 以接收到该车辆的车辆识别信息， 并随即向交通灯控制装置进行 上报， 当然， 这样的上报操作也可以是实时的， 或者是周期性的， 即将两次上报操作之间所接收到的车辆识别信息统一的上报给交 通灯控制装置。
需要指出的是， 信息采集节点在向交通灯控制装置上报车辆 识别信息时， 需要将自身的标识信息一并上报， 即让交通灯控制 装置可以据此确定是哪个信息采集节点在进行车辆识别信息的上 报。
信息采集节点可以安装于道路的右侧路边， 这主要是考虑靠 右行驶的车辆行驶规则， 因此， 我们更关注在道路右侧驶向路口 的车辆的信息， 当然， 在靠左行驶的国家， 信息采集节点也可以 安装在道路左侧， 甚至可以直接安装在道路中央， 在保证信号接 收的前提下， 具体的信息采集节点的安装位置变化并不会影响本 发明的保护范围。
步骤 S102、 交通灯控制装置根据各车辆识别信息所对应的信 息采集节点的变化信息， 确定车辆标识信息所对应的车辆的状态 信息。
在实际应用中， 本步骤实现所依据的具体规则如下：
当交通灯控制装置确定上报一个车辆识别信息的信息采集节 点的数量从一个增加为多个， 或车辆识别信息为新增的上报信息 时， 确定车辆识别信, ¾所对应的车辆的状态信息为驶向路口；
当交通灯控制装置确定上报一个车辆识别信息的信息采集节 点的数量从多个减少为一个， 或车辆识别信息不再继续上报时，
确定车辆识别信, IT所对应的车辆的状态信息为驶离路口； 当交通灯控制装置确定上报一个车辆识别信息的信息采集节 点在预设的时间阈值内未发生变化时， 确定车辆识别信息所对应 的车辆的状态信息为停止。
下面， 进一步说明上述规则的依据， 如图 2 所示， 为本发明 实施例所提出的在道路右侧安装信息采集节点的场景的示意图， 在路口的四个方向分别安装了 A、 B、 C、 D四个信息采集节点， 每个信息采集节点的信号覆盖半径为 R。
由图示场景可以看出， 如果一个车辆 M在信息采集节点 A所 在的方向向路口行驶， 那么， 车辆 M最初没有进入任何信息采集 节点的信号覆盖范围 （图示的 T1 时刻）， 因此， 不会有任何信息 采集节点向该路口的交通灯控制装置上报车辆 M 的车辆识别信 息， 之后， 车辆 M进入信息采集节点 A的信号覆盖范围 （图示的 T2时刻 ), 交通灯控制装置接收到信息采集节点 A上报的车辆 M 的车辆识别信息， 交通灯控制装置发现车辆 M的车辆识别信息为 新增的上 ^艮信息， 所以， 可以确定车辆 M在 T1到 T2时刻之间是 向路口行驶的。 当然， 车辆 M继续前行， 会进入多个信息采集节 点的信号覆盖重叠区域（T3时刻）， 此时， 交通灯控制装置会接收 到多个信息采集节点上报的车辆 M的车辆识别信息， 由此， 交通 灯控制装置确定上报车辆 M的车辆识别信息的信息采集节点的数 量从一个 （信息采集节点 A ) 增加到多个 （信息采集节点 A、 B、 C、 D ), 所以， 可以确定车辆 Μ在 Τ2到 Τ3时刻之间是向路口行 驶的。
进一步的， 如果车辆 Μ继续前行， 那么， 车辆 Μ会从多个信 息采集节点的信号覆盖重叠区域（Τ3时刻 ) 进入信息采集节点 C 自身的信号覆盖区域（Τ4时刻）， 由此， 交通灯控制装置确定上报 车辆 Μ的车辆识别信息的信息采集节点的数量从多个 （信息采集 节点 A、 B、 C、 D ) 减少为一个 （信息采集节点 C ), 所以， 可以 确定车辆 M在 T3到 T4时刻之间是远离路口行驶的。车辆 M继续
前行， 会从信息采集节点 C的信号覆盖范围 （ T4时刻）进入到没 有对应于该路口的信息采集节点信号覆盖的区域（T5时刻 ), 交通 灯控制装置发现车辆 M的车辆识别信息消失， 所以， 可以确定车 辆 M在 T4到 T5时刻之间是远离路口行驶的。
通过上述的示例可以看出， 交通灯控制装置可以根据上报一 个车辆的车辆识别信息的信息采集节点的变化， 及时的识别出该 车辆的行进方向。
需要进一步指出的是， 在实际的应用场景中， 也可以对于各 信息采集节点不设置相应的信号覆盖重叠区域， 如图 3 所示， 对 于这样的场景， 则可以根据车辆识别信号的出现或消失来判断车 辆是驶向路口还是离开路口， 其中， 虽然这样的识别方案相对于 上述的方案会出现一定的误差， 即车辆从路口中央的空白区域驶 入任何一个信息采集节点的信号覆盖区域时， 也会成为新增车辆 识别信号， 从而被误认为驶向路口的车辆， 但是， 考虑到车辆离 开路口时不会受到交通灯的限制， 即离开的速度很快， 持续时间 很短， 因此， 这样的误差处于该测量系统可以容忍的范围之内。
具体采用上述的哪种方案并不会影响本发明的保护范围。 步骤 S103、 交通灯控制装置在路口的一个方向所对应的车辆 的状态信息达到该方向的当前交通灯状态所对应的切换条件时， 对该方向的交通灯状态进行调整。
基于步骤 S102中的车辆的状态信息， 本步骤的调整方式具体 包括：
( 1 ) 当交通灯控制装置在处于禁止行驶状态的交通灯所对应 的方向上， 确定处于驶向路口状态的车辆的数量超过预设最高数 量阈值时， 将该方向的交通灯的状态调整为允许行驶状态， 并将 与方向存在行驶沖突的方向的交通灯的状态调整为禁止行驶状 态。
( 2 ) 当交通灯控制装置在处于允许行驶状态的交通灯所对应 的方向上， 确定处于驶向路口状态的车辆的数量低于预设最低数
量阈值， 或在该方向的交通灯的状态为禁止行驶状态时， 且处于 驶向路口状态的车辆均已驶离路口时， 将该方向所对应的交通灯 的状态调整为禁止行驶状态， 并将与该方向存在行驶沖突的方向 所对应的交通灯的状态调整为允许行驶状态。
进一步的， 当交通灯控制装置所控制的交通灯中包括控制路 口各方向的多个转弯方向的交通灯时， 上述的技术方案还可以基 于车辆行进方向的预测实现转弯方向的联合控制， 具体的实现方 式为：
如果交通灯控制装置所接收到的对应于路口各方向的信息采 集节点所发送的车辆识别信息中还携带有车辆行驶控制信息， 交 通灯控制装置直接根据车辆行驶控制信息预测车辆标识信息所对 应的车辆的转弯方向， 并在预测驶向一个转弯方向的车辆的数量 达到转弯方向所对应的交通灯的当前状态所对应的切换条件时， 对交通灯中在转弯方向的交通灯状态进行调整。
需要进一步指出的是， 为了避免过于频繁的切换交通等状态 所带来的交通流量的紊乱， 上述的技术方案中还包括：
交通灯控制装置分别设置允许行驶状态和禁止行驶状态的最 低持续时间， 以保证交通灯在每次状态切换后处于允许行驶状态 或禁止行驶状态的最短时间。
为了实现对重点车辆的优先放行， 或者对多个路口的交通灯 的联合控制， 上述的技术方案中还进一步引入了控制服务器， 对 多个路口的交通灯控制装置进行集中控制。
当交通灯控制装置接收到控制服务器发送的为高优先级车辆 优先放行的控制指示时， 交通灯控制装置将高优先级车辆的行进 方向所对应的交通灯的状态调整为允许行驶状态， 将与该方向存 在行驶沖突的方向所对应的交通灯的状态调整为禁止行驶状态， 并在高优先级车辆驶离路口时， 恢复对各交通灯的正常控制。
上述的技术方案描述中， 详细说明了交通灯控制装置的操作 流程， 相应的， 安装于车辆上的通信终端上的操作流程为：
安装于车辆上的通信终端广播车辆的车辆识别信息， 车辆识 别信息在车辆进入信息采集节点的信号覆盖范围后， 由信息采集 节点接收到， 并上报给交通灯控制装置， 作为交通灯控制装置控 制交通灯状态的依据。
相对应于上述的对转弯方向的预测机制， 通信终端上的处理 过程还包括：
通信终端与车辆内的信息系统相连接， 获取车辆的车辆行驶 控制信息， 并在广播的车辆识别信息中携带车辆行驶控制信息， 以使车辆行驶控制信息作为交通灯控制装置预测车辆的转弯方向 的依据。
另一方面， 对于上述的信息采集节点， 由于其功能主要是车 辆识别信息的接收和上报， 功能处理相对筒单， 在此不再过多说 明。 至于前述的控制服务器， 由于其为可选设备， 在此也不再单 独的加以阐述， 并且， 在本发明实施例所提出的技术方案中， 控 制服务器是一种优选的技术方案， 是否包括该控制服务器并不会 影响本发明的保护范围。
与现有技术相比， 本发明实施例所提出的技术方案具有以下 优点：
通过应用本发明实施例的技术方案， 车辆上所安装的通信终 端广播该车辆的车辆识别标识， 信息采集节点接收到该车辆标识 后向交通灯控制装置上报， 交通灯控制装置根据车辆识别信息所 对应的信息采集节点的变化信息， 确定车辆的状态信息， 并在当 前路面上的车辆状况达到交通灯状态切换条件后， 进行交通灯状 态的调整， 从而， 可以根据路面的实际情况进行交通灯状态的调 节， 有效地提高交通控制的效率和效果。
下面， 结合具体的应用场景， 对本发明实施例所提出的技术 方案进行说明。
本发明实施例中提供了一套弹性时间交通信号灯控制解决方 案， 以提高路口的通行效率。 该系统主要由交通灯控制装置、 路
口的信息采集节点、 车辆上的通信终端构成， 并可选的包括调控 管理中心 （相当于前述的控制服务器）。
同样以图 2和图 3为例， 在 3史向路口的四个方向的右行车道 的右边分别安装信息采集节点 A、 节点 B、 节点 C和节点 D, 车 辆上携带通信终端。 信息采集节点和该方向通行车辆的通信终端 之间的通信基于短距离无线通信技术（包括但不限于 Zigbee ), 构 成星形网拓朴结构， 以下以 Zigbee为例进行描述。
其中， 信息采集节点为全功能设备 （ FFD , Full Function Device ), 负责发起通信和管理与该方向行驶的车辆构成的整个网 络， 并将信息通过有线或无线通信技术传递给交通灯控制装置， 车辆上的通信终端为精筒功能设备 ( RFD , Reduced Function Device ), 可以将车辆唯一标识一起发送给信息采集节点。
可选的， 车辆上的通信终端可以与车辆内部的信息系统建立 通信联系， 比如通过读取转向灯控制信息获取车辆直行、 左转、 右转和停止等方向信息， 或者车辆上的 GPS导航仪中所显示的预 计路线信息获取接下来的行进方向信息， 并将相关信息发送给信 息采集节点。
交通灯控制装置设置在每个路口附近， 可与该路口多个信息 采集节点进行通信， 通过分析收集到的车辆行驶的信息， 自动智 能地控制交通灯的状态变换。
调控管理中心可与一个城区内的多个， 甚至是所有的交通灯 控制装置进行通信， 通过交通灯控制装置传送的信息， 对全区域 内的交通灯进行整体的控制， 比如可以为优先级高的车辆安排出 一条通行路线， 并可以记录车辆行驶的路线及通行路口的时间等 信息， 或判断车辆是否违反交规等。
实施例一
假定路口的各信息采集节点使用全向天线， 与车辆通信终端 的稳定通信距离（定义为通信半径 )为 R, 信息采集节点可以装置 在驶向路口的机动右行车道距离路口 R处， 如图 3所示， 这样便
可采集到该方向机动车道离路口 2R以内的车辆信息， 信息采集节 点向交通灯控制装置传送车辆通行信息。
以包含直行和左行控制信息的路口为例， 如图 4 所示， 具体 的实施步骤如下：
步骤 S401、 在某个驶向路口的道路上， 在禁行状态下， 位于 该道路驶向路口的右行车道右侧的路口信息采集节点， 与通信半 径内车辆携带的通信终端建立 Zigbee通信连接。
在可选情况下， 该路口信息采集节点采集了对应车辆的通行 方向信息， 并发送给交通灯控制装置。 该通行方向信息具体为通 信终端从车内控制系统 （如转向灯） 中获取到的信息。
步骤 S402、 交通灯控制装置收集了路口所部署的所有信息采 集节点的信息， 识别出该道路上的驶离路口的车辆、 驶向路口的 车辆以及左转弯的车辆。
具体的识别依据参见前述的步骤 S102中的说明， 在此不再重 复说明。
在本步骤中， 如果在上述的步骤 S401中信息采集节点还上报 了通行方向信息， 则交通灯控制装置也可以获取驶向路口的、 位 于该道路的路口信息采集节点通信半径内的车辆的下一步行驶方 向信息， 包括直行、 左行和右行等。
步骤 S403、 当此道路驶向路口方向的交通灯由禁行转变为直 行通行状态时， 位于该道路的路口信息采集节点在经过一个时间 门限值之后， 如果没有识别到有车辆驶向该路口， 或者在可选情 况下， 识别到禁行时统计的拟直行车辆全部驶离后， 则判定为该 方向的直行车辆已经全部经过。
步骤 S404、 交通灯控制装置变换位于该道路驶向路口方向的 直行交通灯为红灯 （禁行）， 左行交通灯为绿灯 （通行）， 交叉方 向上的直行和左行交通灯全部为红灯 （禁行）。
步骤 S405、 当位于该道路的路口信息采集节点在经过一个时 间门限值之后， 如果没有识别到有车辆驶向该路口， 或者在可选
情况下， 识别到禁行时统计的拟左行车辆全部驶离后， 则判定为 左转弯车辆已经全部经过。
步骤 S406、 交通灯控制装置变换位于该道路驶向路口方向的 直行交通灯、 左行交通灯均为红灯 （禁行）， 启动交叉方向的直行 交通灯为绿灯 （通行）、 左行交通灯为红灯 （禁行）， 后续控制过 程类似。
很多路口较为复杂、 车道较多、 每个行驶方向的车辆分别由 各自的信号灯控制， 车辆携带的通信终端可以将自身的行驶方向 信息传送给信息采集节点， 交通灯控制装置根据此信息就可以判 断每个方向的车辆是否通行完毕， 各个方向之间是否会造成干扰。
当路边或者行驶车道上有一些停车或者出故障的车辆时， 则 由交通灯控制装置对其进行判定， 这里将时间门限设置为 t分钟， 如果在 t分钟内， 某车辆的位置一直不变， 则交通灯控制装置将其 判定为停车或故障车， 今后对通行车辆进行统计的时候， 不再将 其列为考虑范围， 直到其驶离当前通信的路口信息采集节点的通 信半径。 停车车辆自身也可以通过通信终端向路口信息采集节点 主动发送停车及故障信息， 相关故障信息也可经交通灯控制装置 上报调控管理中心， 用于故障的及时处理。
当车辆的实际行驶方向与其向交通灯控制装置传送的信息不 符时， 可通过调控管理中心发现， 因为这种行为影响了系统的判 断并违反了交规， 可通报车管所， 对其进行相应的惩罚措施。
在技术上， 第一， ZigBee 具有低功耗的特点， 非常适合于安 装在车辆之上， 如嵌入到车牌之内； 第二， ZigBee 节点设备接入 网络只需要 15ms的时间， 最高识别速度可达到 200公里 /小时， 因 此完全适用于车辆的高速移动性； 第三， 由于需要传递的信息量 很少， 而 ZigBee的通信速率可达到 250Kbps , 完全可以满足信息 传递的要求； 第四， ZigBee 技术具有非常高的可靠性， 如果主干 路节点损坏， 可以通过其他路径继续进行通信； 第五， ZigBee读 写器具有防水、 防雷和防沖击的特点， 在露天环境安全性能也很
高。
基于以上优点， 本发明上述实施例中优选的采用 ZigBee技术 进行实现。
实施例二
本实施例中给出包含调控管理中心的系统应用场景。 在该应 用场景中， 分别为每个车辆设置优先级， 普通车辆优先级设为 1 , 救护车、 救火车、 警车或一些办理紧急事件临时申请获得批准的 车辆优先级设为 2, 当有优先级高的车辆通过时， 如果当前路口的 信息采集节点识别到该车辆的车辆识别信息， 则与交通灯控制装 置进行通信， 立即切换当前方向的指示灯为绿灯， 并且调控管理 中心根据信息采集节点传递的该车辆的方向信息判断其下一个经 过的路口， 将下一个路口提前设置为绿灯， 疏导其前面的车辆通 过， 提高优先级高的车辆的通行效率； 当该优先级高的车辆驶出 该路口之后， 交通灯控制装置则恢复当前路口的红绿灯切换方式。
调控管理中心、 交通灯控制装置与信息采集节点的系统结构 示意图如图 5所示。
假设优先级为 2 的车辆按照虚线路线行驶， 系统具体的实施 步骤如下：
1号信息采集节点发现该优先级为 2的车辆后，与 1号交通灯 控制装置通信， 将指示灯切换为绿灯。
当 1号信息采集节点识别出车辆驶出 1号路口时， 1号路口恢 复为正常控制方式。
调控管理中心判断得到该车辆下一个经过的路口为 2 号， 则 与 2 号交通灯控制装置通信， 提前将此信号灯切换为绿灯。 判断 根据为： 当车辆经过当前路口时， 与其最先通信的信息采集节点 所处的道路即为其下一个将要驶入的道路， 沿此道路行驶的路口 即为下一个经过的路口； 或者在可选情况下， 可以得到该车辆行 驶的方向信息， 从而可以得到其下一个经过的路口。
当车辆经过 2 号路口时， 调控管理中心判断得到其下一个经
过的路口为 3号， 于是与 3号交通灯控制装置通信， 提前将其切 换为绿灯。
以此方式， 就可保证该优先级高的车辆行驶路线通畅， 提高 其通行效率。
为防止信息被窃取或不法分子伪造高优先级车辆的情况， 在 传递信息或识别车辆身份时， 应加入加密措施， 保障系统的正常 运行。
与现有技术相比， 本发明实施例所提出的技术方案具有以下 优点：
通过应用本发明实施例的技术方案， 车辆上所安装的通信终 端广播该车辆的车辆识别标识， 信息采集节点接收到该车辆标识 后向交通灯控制装置上报， 交通灯控制装置根据车辆识别信息所 对应的信息采集节点的变化信息， 确定车辆的状态信息， 并在当 前路面上的车辆状况达到交通灯状态切换条件后， 进行交通灯状 态的调整， 从而， 可以根据路面的实际情况进行交通灯状态的调 节， 有效地提高交通控制的效率和效果。
为了实现本发明实施例的技术方案， 本发明实施例还提供了 一种交通灯控制系统， 其结构示意图如图 6 所示， 包括交通灯控 制装置 61 , 通信终端 62, 以及信息采集节点 63。
其中， 信息采集节点 63 , 分别安装于路口的各方向的路边， 用于接收进入自身信号覆盖范围的车辆上所安装的通信终端 62发 送的车辆识别信息， 并转发给交通灯控制装置 61。
进一步的， 该交通灯控制系统还包括控制服务器 64, 用于对 多个交通灯控制系统进行控制， 在满足预设规则时指示各交通灯 控制装置 61调整相应的交通灯的状态。
如图 7所示， 为本发明实施例提出的一种交通灯控制装置 61 的结构示意图， 具体包括：
通信模块 611 ,用于接收对应于路口的各方向的信息采集节点 63 所发送的车辆识别信息， 其中， 车辆识别信息具体为处于信息
采集节点 63 的信号覆盖范围的车辆上所安装的通信终端 62所发 送的；
确定模块 612,用于根据通信模块 611所接收到的各车辆识别 信息所对应的信息采集节点 63的变化信息， 确定车辆标识信息所 对应的车辆的状态信息；
控制模块 613 ,用于在确定模块 612确定路口的一个方向所对 应的车辆的状态信息达到方向的当前交通灯状态所对应的切换条 件时， 对方向的交通灯状态进行调整。
其中， 确定模块 612, 具体用于：
当上报一个车辆识别信息的信息采集节点 63的数量从一个 加为多个， 或车辆识别信息为新增的上报信息时， 确定车辆识别 信息所对应的车辆的状态信息为驶向路口；
当上报一个车辆识别信息的信息采集节点 63的数量从多个减 少为一个， 或车辆识别信息不再继续上报时， 确定车辆识别信息 所对应的车辆的状态信息为驶离路口；
当上报一个车辆识别信息的信息采集节点 63在预设的时间阈 值内未发生变化时， 确定车辆识别信息所对应的车辆的状态信, ¾ 为停止。
进一步的， 控制模块 613 , 具体用于： 路口状态的车辆的数量超过预设最高数量阈值时， 将方向的交通 灯的状态调整为允许行驶状态， 并将与方向存在行驶沖突的方向 的交通灯的状态调整为禁止行驶状态； 路口状态的车辆的数量低于预设最低数量阈值， 或在方向的交通 灯的状态为禁止行驶状态时处于驶向路口状态的车辆均已驶离路 口时， 将方向所对应的交通灯的状态调整为禁止行驶状态， 并将 驶状态。
在实际的应用场景中， 确定模块 612, 还用于当交通灯控制装 置 61所控制的交通灯中包括控制路口的各方向的多个转弯方向的 交通灯时，如果通信模块 611所接收到的对应于路口的各方向的信 息采集节点 63所发送的车辆识别信息中还携带有车辆行驶控制信 息， 直接根据车辆行驶控制信息预测车辆标识信息所对应的车辆 的转弯方向；
控制模块 613 ,还用于在确定模块 612预测驶向一个转弯方向 的车辆的数量达到转弯方向所对应的交通灯的当前状态所对应的 切换条件时， 对交通灯在转弯方向的交通灯状态进行调整。
需要指出的是， 控制模块 613 , 还用于：
分别设置允许行驶状态和禁止行驶状态的最低持续时间， 以 的最短时间。
另一方面， 控制模块 613 , 还用于：
当通信模块 611接收到控制服务器 64发送的为高优先级车辆 优先放行的控制指示时， 将高优先级车辆的行进方向所对应的交 通灯的状态调整为允许行驶状态， 将与方向存在行驶沖突的方向 所对应的交通灯的状态调整为禁止行驶状态， 并在高优先级车辆 驶离路口时， 恢复对各交通灯的正常控制。
如图 8所示， 为本发明实施例提出的一种通信终端 62的结构 示意图， 安装于车辆上， 至少包括：
广播模块 621 , 用于广播车辆的车辆识别信息， 车辆识别信息 在车辆进入信息采集节点 63的信号覆盖范围后， 由信息采集节点 63接收到， 并上报给交通灯控制装置 61 , 作为交通灯控制装置 61 控制交通灯状态的依据。
进一步的， 该通信终端 62还包括信息采集模块 622, 与车辆 内的信息系统相连接， 具体用于获取车辆的车辆行驶控制信息； 广播模块 621 ,还用于在广播的车辆识别信息中携带车辆行驶 控制信息， 以使车辆行驶控制信息作为交通灯控制装置 61预测车
辆的转弯方向的依据。
与现有技术相比， 本发明实施例所提出的技术方案具有以下 优点：
通过应用本发明实施例的技术方案， 车辆上所安装的通信终 端广播该车辆的车辆识别标识， 信息采集节点接收到该车辆标识 后向交通灯控制装置上报， 交通灯控制装置根据车辆识别信息所 对应的信息采集节点的变化信息， 确定车辆的状态信息， 并在当 前路面上的车辆状况达到交通灯状态切换条件后， 进行交通灯状 态的调整， 从而， 可以根据路面的实际情况进行交通灯状态的调 节， 有效地提高交通控制的效率和效果。
通过以上的实施方式的描述， 本领域的技术人员可以清楚地 了解到本发明实施例可以通过硬件实现， 也可以借助软件加必要 的通用硬件平台的方式来实现。 基于这样的理解， 本发明实施例 的技术方案可以以软件产品的形式体现出来， 该软件产品可以存 储在一个非易失性存储介质 （可以是 CD-ROM, U盘， 移动硬盘 等） 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， 或网络侧设备等）执行本发明实施例各个实施场 景所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意 图， 附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按 照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中， 也可以进行相应 变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。 上述实施场景 的模块可以合并为一个模块， 也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述， 不代表实施场景的优 劣。 本发明实施例并非局限于此， 任何本领域的技术人员能思之的变 化都应落入本发明实施例的业务限制范围。
Claims
1、 一种交通灯控制方法， 其特征在于， 至少包括以下步骤： 交通灯控制装置接收对应于路口的各方向的信息采集节点所发 送的车辆识别信息， 其中， 所述车辆识别信息具体为处于所述信息采 集节点的信号覆盖范围的车辆上所安装的通信终端所发送的；
所述交通灯控制装置根据各车辆识别信息所对应的信息采集节 点的变化信息， 确定所述车辆标识信息所对应的车辆的状态信息； 所述交通灯控制装置在所述路口的一个方向所对应的车辆的状 态信息达到所述方向的当前交通灯状态所对应的切换条件时，对所述 方向的交通灯状态进行调整。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述交通灯控制装 置根据各车辆识别信息所对应的信息采集节点的变化信息，确定所述 车辆标识信息所对应的车辆的状态信息， 具体包括：
当所述交通灯控制装置确定上报一个车辆识别信息的信息采集 节点的数量从一个增加为多个，或所述车辆识别信息为新增的上 4艮信 息时，确定所述车辆识别信息所对应的车辆的状态信息为驶向所述路 口；
当所述交通灯控制装置确定上报一个车辆识别信息的信息采集 节点的数量从多个减少为一个， 或所述车辆识别信息不再继续上报 时， 确定所述车辆识别信息所对应的车辆的状态信息为驶离所述路 口；
当所述交通灯控制装置确定上报一个车辆识别信息的信息采集 节点在预设的时间阈值内未发生变化时，确定所述车辆识别信息所对 应的车辆的状态信息为停止。
3、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述交通灯控制装 置在所述路口的一个方向所对应的车辆的状态信息达到所述方向的 当前交通灯状态所对应的切换条件时，对所述方向的交通灯状态进行 调整， 具体包括： 当所述交通灯控制装置在处于禁止行驶状态的交通灯所对应的 方向上，确定处于驶向所述路口状态的车辆的数量超过预设最高数量 阈值时， 将所述方向的交通灯的状态调整为允许行驶状态， 并将与所 当所述交通灯控制装置在处于允许行驶状态的交通灯所对应的 方向上，确定处于驶向所述路口状态的车辆的数量低于预设最低数量 路口状态的车辆均已驶离所述路口时，将所述方向所对应的交通灯的 状态调整为禁止行 3史状态，并将与所述方向存在行驶沖突的方向所对 应的交通灯的状态调整为允许行 3史状态。
4、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 当所述交通灯控制 装置所控制的交通灯中包括控制所述路口的各方向的多个转弯方向 的交通灯时，
如果所述交通灯控制装置所接收到的对应于路口的各方向的信 息采集节点所发送的车辆识别信息中还携带有车辆行驶控制信息，所 述交通灯控制装置直接根据所述车辆行驶控制信息预测所述车辆标 识信息所对应的车辆的转弯方向，并在预测驶向一个转弯方向的车辆
5、 如权利要求 1至 4中任意一项所述的方法， 其特征在于， 还 包括：
所述交通灯控制装置分别设置允许行驶状态和禁止行驶状态的 最低持续时间，以保证交通灯在每次状态切换后处于允许行驶状态或 禁止行驶状态的最短时间。
6、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 还包括：
当所述交通灯控制装置接收到控制服务器发送的为高优先级车 辆优先放行的控制指示时，所述交通灯控制装置将所述高优先级车辆 的行进方向所对应的交通灯的状态调整为允许行驶状态，将与所述方 并在所述高优先级车辆驶离所述路口时， 恢复对各交通灯的正常控 制。
7、 一种交通灯控制装置， 其特征在于， 至少包括：
通信模块，用于接收对应于路口的各方向的信息采集节点所发送 的车辆识别信息， 其中， 所述车辆识别信息具体为处于所述信息采集 节点的信号覆盖范围的车辆上所安装的通信终端所发送的；
确定模块，用于根据所述通信模块所接收到的各车辆识别信息所 对应的信息采集节点的变化信息，确定所述车辆标识信息所对应的车 辆的状态信息；
控制模块，用于在所述确定模块确定所述路口的一个方向所对应 的车辆的状态信息达到所述方向的当前交通灯状态所对应的切换条 件时， 对所述方向的交通灯状态进行调整。
8、 如权利要求 7所述的交通灯控制装置， 其特征在于， 所述确 定模块， 具体用于：
当上报一个车辆识别信息的信息采集节点的数量从一个增加为 多个， 或所述车辆识别信息为新增的上报信息时， 确定所述车辆识别 信息所对应的车辆的状态信息为驶向所述路口；
当上报一个车辆识别信息的信息采集节点的数量从多个减少为 一个， 或所述车辆识别信息不再继续上报时， 确定所述车辆识别信息 所对应的车辆的状态信息为驶离所述路口；
当上报一个车辆识别信息的信息采集节点在预设的时间阈值内 未发生变化时，确定所述车辆识别信息所对应的车辆的状态信息为停 止。
9、 如权利要求 8所述的交通灯控制装置， 其特征在于， 所述控 制模块， 具体用于： 路口状态的车辆的数量超过预设最高数量阈值时，将所述方向的交通 灯的状态调整为允许行 3史状态，并将与所述方向存在行驶沖突的方向 的交通灯的状态调整为禁止行 3史状态； 路口状态的车辆的数量低于预设最低数量阈值，或在所述方向的交通 灯的状态为禁止行驶状态时处于驶向所述路口状态的车辆均已驶离 所述路口时， 将所述方向所对应的交通灯的状态调整为禁止行驶状 为允许行驶状态。
10、 如权利要求 7所述的交通灯控制装置， 其特征在于， 所述确定模块，还用于当所述交通灯控制装置所控制的交通灯中 包括控制所述路口的各方向的多个转弯方向的交通灯时，如果所述通 信模块所接收到的对应于路口的各方向的信息采集节点所发送的车 辆识别信息中还携带有车辆行驶控制信息，直接根据所述车辆行驶控 制信息预测所述车辆标识信息所对应的车辆的转弯方向；
所述控制模块，还用于在所述确定模块预测驶向一个转弯方向的 车辆的数量达到所述转弯方向所对应的交通灯的当前状态所对应的
11、 如权利要求 7至 10中任意一项所述的交通灯控制装置， 其 特征在于， 所述控制模块， 还用于：
分别设置允许行驶状态和禁止行驶状态的最低持续时间，以保证 时间。
12、 如权利要求 7所述的交通灯控制装置， 其特征在于， 所述控 制模块， 还用于：
当所述通信模块接收到控制服务器发送的为高优先级车辆优先 放行的控制指示时，将所述高优先级车辆的行进方向所对应的交通灯 的状态调整为允许行驶状态，将与所述方向存在行驶沖突的方向所对 应的交通灯的状态调整为禁止行驶状态，并在所述高优先级车辆驶离 所述路口时， 恢复对各交通灯的正常控制。
13、 一种交通灯控制方法， 其特征在于， 至少包括以下步骤： 安装于车辆上的通信终端广播所述车辆的车辆识别信息，所述车 辆识别信息在所述车辆进入信息采集节点的信号覆盖范围后，由所述 信息采集节点接收到， 并上报给交通灯控制装置， 作为所述交通灯控 制装置控制交通灯状态的依据。
14、 如权利要求 13所述的方法， 其特征在于， 还包括： 所述通信终端与所述车辆内的信息系统相连接，获取所述车辆的 车辆行驶控制信息，并在广播的车辆识别信息中携带所述车辆行驶控 制信息，以使所述车辆行驶控制信息作为所述交通灯控制装置预测所 述车辆的转弯方向的依据。
15、 一种通信终端， 其特征在于， 安装于车辆上， 至少包括： 广播模块， 用于广播所述车辆的车辆识别信息， 所述车辆识别信 息在所述车辆进入信息采集节点的信号覆盖范围后，由所述信息采集 节点接收到， 并上报给交通灯控制装置， 作为所述交通灯控制装置控 制交通灯状态的依据。
16、 如权利要求 15所述的通信终端， 其特征在于， 还包括信息 采集模块， 与所述车辆内的信息系统相连接， 具体用于获取所述车辆 的车辆行驶控制信息；
所述广播模块，还用于在广播的车辆识别信息中携带所述车辆行 驶控制信息，以使所述车辆行驶控制信息作为所述交通灯控制装置预 测所述车辆的转弯方向的依据。
17、 一种交通灯控制系统， 其特征在于， 包括如权利要求 7 至 12中任意一项所述的交通灯控制装置， 如权利要求 15或 16所述的 通信终端， 以及信息采集节点， 其中， 所述信息采集节点， 分别安装 于所述路口的各方向的路边，用于接收进入自身信号覆盖范围的车辆 上所安装的通信终端发送的车辆识别信息，并转发给所述交通灯控制 装置。
18、 如权利要求 17所述的交通灯控制系统， 其特征在于， 还包 括控制服务器， 用于对多个交通灯控制系统进行控制， 在满足预设规 则时指示各交通灯控制装置调整相应的交通灯的状态。
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