WO2025175652A1 - 一种交通信号自适应控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents

一种交通信号自适应控制方法、装置、设备及介质

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WO2025175652A1
WO2025175652A1 PCT/CN2024/095991 CN2024095991W WO2025175652A1 WO 2025175652 A1 WO2025175652 A1 WO 2025175652A1 CN 2024095991 W CN2024095991 W CN 2024095991W WO 2025175652 A1 WO2025175652 A1 WO 2025175652A1
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WO
WIPO (PCT)
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control strategy
stage
duration
target intersection
timing scheme
Prior art date
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Application number
PCT/CN2024/095991
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English (en)
French (fr)
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黎昉
黄合来
姚力煊
张欣怡
张家文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Newhood Technology Co Ltd
Central South University
Original Assignee
Hunan Newhood Technology Co Ltd
Central South University
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Publication date
Application filed by Hunan Newhood Technology Co Ltd, Central South University filed Critical Hunan Newhood Technology Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G08G1/081—Plural intersections under common control
    • G08G1/083—Controlling the allocation of time between phases of a cycle
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G08G1/08—Controlling traffic signals according to detected number or speed of vehicles

Definitions

  • the present application relates to the field of traffic control technology, and in particular to a method, device, equipment and medium for adaptive control of traffic signals.
  • the present application provides a traffic signal adaptive control method, device, equipment and medium, which can solve the problem of low traffic efficiency at intersections.
  • an embodiment of the present application provides a traffic signal adaptive control method, the traffic signal adaptive control method comprising:
  • an embodiment of the present application provides a traffic signal adaptive control device, comprising:
  • a determination module determines the current traffic state of the target intersection based on the released traffic volume, intersection capacity and number of queued vehicles at the target intersection at the current moment;
  • a selection module which selects a target control strategy from a plurality of control strategies based on a current traffic state of a target intersection and a correlation between the target intersection and adjacent intersections of the target intersection;
  • the control module controls the target intersection according to the target control strategy.
  • an embodiment of the present application provides a terminal device comprising a memory, a processor, and a computer program stored in the memory and executable on the processor, wherein the processor implements the above-mentioned traffic signal adaptive control method when executing the above-mentioned computer program.
  • an embodiment of the present application provides a computer-readable storage medium, which stores a computer program.
  • the computer program When executed by a processor, it implements the above-mentioned traffic signal adaptive control method.
  • multiple control strategies for controlling the duration of traffic lights are established based on a background scheme and an optimal timing scheme pre-set for a target intersection.
  • the current traffic state of the target intersection is then determined based on the released traffic volume, the intersection capacity, and the number of vehicles in queue at the target intersection at the current moment.
  • a target control strategy is then selected from multiple control strategies based on the current traffic state of the target intersection and the correlation between the target intersection and its adjacent intersections.
  • the target intersection is controlled based on the target control strategy.
  • Establishing multiple control strategies can provide a rich and efficient pre-selected control strategy for traffic control at the target intersection. Selecting a control strategy for the target intersection based on the current traffic state allows a control strategy that is suitable for the target intersection and efficient to be selected. Controlling the target intersection through the control strategy can increase the traffic capacity of the intersection and improve the traffic efficiency of the intersection.
  • FIG1 is a flow chart of a traffic signal adaptive control method provided by an embodiment of the present application.
  • FIG2 is a schematic diagram of the structure of a traffic signal adaptive control device provided in one embodiment of the present application.
  • FIG3 is a schematic diagram of the structure of a terminal device provided in an embodiment of the present application.
  • the term “if” can be interpreted as “when” or “upon” or “in response to determining” or “in response to detecting,” depending on the context.
  • the phrase “if it is determined” or “if [described condition or event] is detected” can be interpreted as meaning “upon determination” or “in response to determining” or “upon detection of [described condition or event]” or “in response to detecting [described condition or event],” depending on the context.
  • references to "one embodiment” or “some embodiments” in this specification mean that a particular feature, structure, or characteristic described in conjunction with that embodiment is included in one or more embodiments of the present application.
  • phrases such as “in one embodiment,” “in some embodiments,” “in other embodiments,” and “in other embodiments” appearing in various places in this specification do not necessarily refer to the same embodiment, but rather mean “one or more but not all embodiments,” unless otherwise specifically emphasized.
  • the terms “including,” “comprising,” “having,” and variations thereof all mean “including but not limited to,” unless otherwise specifically emphasized.
  • an embodiment of the present application provides a traffic signal adaptive control method.
  • the traffic signal adaptive control method establishes multiple control strategies for controlling the duration of traffic lights based on a pre-set background scheme and optimal timing scheme for a target intersection.
  • the method determines the current traffic state of the target intersection based on the released traffic volume, intersection capacity, and number of vehicles in queue at the target intersection at the current moment.
  • a target control strategy is then selected from multiple control strategies based on the current traffic state of the target intersection and the correlation between the target intersection and its adjacent intersections.
  • the target intersection is controlled according to the target control strategy.
  • Establishing multiple control strategies can provide a rich and efficient pre-selected control strategy for traffic control at the target intersection. Selecting a control strategy for the target intersection based on the current traffic state allows for the selection of a control strategy that is suitable for the target intersection and efficient. Controlling the target intersection through the control strategy can increase the traffic capacity of the intersection and improve the traffic efficiency of the intersection.
  • the timing plan is the duration of the traffic lights at the intersection in multiple stages within the cycle.
  • the phase is the length of time that the traffic light at the intersection is on, including the length of time the green light is on and the length of time the yellow light flashes before switching to green.
  • the released traffic volume is the number of vehicles or pedestrians passing through the intersection during the green light time.
  • the stranded traffic volume is the number of vehicles queued at the entrance of the intersection when the red light is on.
  • the traffic capacity of an intersection is the total number of vehicles or pedestrians passing through the intersection in all traffic directions within a period of time.
  • the number of vehicles in queue is the number of vehicles waiting to be released outside the stop line of the intersection.
  • Coordinated control is a method of controlling the traffic lights at two or more intersections in a coordinated manner.
  • the phase difference is the difference between the cycle start time and the standard start time of the intersection in coordinated control.
  • the minimum green light duration is the shortest time the green light signal should be maintained, and the maximum green light duration is the longest time the green light signal can be maintained.
  • Single-point adaptive control is a method of independently controlling the traffic lights at the target intersection based on the current traffic status of the intersection.
  • Intersection coordinated adaptive control is a method of coordinated control of an intersection and traffic lights associated with the intersection based on the current traffic status of the intersection.
  • the minimum cycle value is based on the actual situation of the intersection, and is the minimum total duration of the timing plan that can be achieved in theory by adjusting the duration of each stage in the timing plan.
  • the service processing method of the autonomous transportation system includes the following steps:
  • Step 11 establishing multiple control strategies for controlling the duration of traffic lights based on the background plan and optimal timing plan pre-set for the target intersection;
  • a background plan can be set based on data such as the channelization, lighting layout, and traffic organization conditions of the target intersection.
  • the background plan is applied to the target intersection, and the cycle value that can be achieved after the duration is adjusted is the minimum cycle value.
  • the timing plan corresponding to the minimum cycle value is obtained, that is, the optimal timing plan. Based on the background plan and the optimal timing plan, a variety of control strategies are obtained that can meet various timing optimization needs of the target intersection.
  • P' ⁇ t'1 ,..., t'i ,..., t'C ⁇
  • P' represents the timing scheme in the background scheme
  • OS' represents the standard phase difference in the background scheme
  • t'1 represents the duration of the first stage in the timing scheme in the background scheme
  • t'i represents the duration of the i-th stage in the timing scheme in the background scheme
  • t'C represents the duration of the C-th stage in the timing scheme in the background scheme
  • i 1,2,...,C
  • C represents the last stage in the timing scheme in the background scheme
  • the stage is the time period when the signal light is on
  • the best timing plan P0 is:
  • the first phase is north-south straight traffic, so the green light duration for north-south straight traffic is 27 seconds, and the yellow light flashes for 3 seconds before switching to green, for a total duration of 30 seconds for the first phase.
  • Each phase includes one or more traffic directions.
  • the second phase is the east-left straight phase, which includes both east-left turns and east-straight traffic.
  • the multiple control strategies include: efficiency improvement control strategy ST 1 , traffic balance control strategy ST 2 , green wave coordination control strategy ST 3 , blue wave coordination control strategy ST 4 , red wave coordination control strategy ST 5 , priority release control strategy ST 6 , dynamic open source control strategy ST 7 , overflow prevention control strategy ST 8 , minimum green-to-signal ratio control strategy ST 9 , and independent phase control strategy ST 10 .
  • each of the above control strategies when applied to the target intersection, can prevent the situation where too little vehicle release traffic flow causes the vehicle queue overflow at the entrance, and too much vehicle release traffic flow causes the vehicle queue overflow at the downstream exit, namely:
  • It represents the queue length of the rth direction at the target intersection at the tth moment when the duration of the i-th stage takes the minimum green light duration.
  • the tth moment is a moment in the i-th stage.
  • It represents the queue length of the r-th flow direction at the target intersection at the t-th time when the duration of the i-th stage takes the maximum green light duration.
  • LI r represents the entrance section length of the r-th flow direction of the target intersection.
  • LO r represents the exit section length of the r-th flow direction of the target intersection.
  • the efficiency improvement control strategy ST 1 includes:
  • efficiency improvement control strategy is applied to the situation where the target intersection is in a non-saturated state, the duration of some stages is the minimum green light duration and there are almost no vehicles queuing when the red light is on. Low traffic volume and long green light time will cause vehicles to wait in vain. Applying efficiency improvement control strategy can achieve the effect of reducing cycle value. Efficiency improvement control strategy makes cycle value
  • Traffic balancing control strategy ST 2 includes:
  • the preset cycle upper limit value is used as the cycle value of the timing plan of the traffic balance control strategy
  • the minimum cycle value of the target intersection is used as the cycle value of the timing scheme of the traffic balance control strategy
  • ti represents the duration of the i-th stage of the target intersection, represents the preset minimum green light duration of the i-th stage, Indicates the preset maximum green light duration of the i-th stage;
  • Get the timing plan of traffic balance control strategy in represents the duration of the first phase in the timing scheme of the traffic balance control strategy, represents the duration of the Cth phase in the timing plan of the traffic balance control strategy;
  • the timing plan P 2 of the traffic balance control strategy is applied at the target intersection.
  • the upper limit of the cycle is the maximum cycle value that can be achieved by adjusting the timing of each stage after the background solution is applied to the target intersection.
  • the traffic balance control strategy is applied to the state of traffic saturation at the target intersection.
  • the cycle value is greater than the preset value of the background solution and there are many vehicles queuing when the red light is on. In this case, the traffic volume is high, and too short a green light duration will cause congestion at the intersection and low traffic efficiency.
  • the period value of the timing scheme of the green wave coordinated control strategy is the preset coordination period
  • T 3 represents the period value of the timing scheme of the green wave coordinated control strategy, represents the duration of the jth phase in the timing scheme of the green wave coordinated control strategy;
  • Obtain the timing scheme of the green wave coordinated control strategy in represents the duration of the first phase in the timing scheme of the green wave coordinated control strategy, represents the duration of the Cth phase in the timing scheme of the green wave coordinated control strategy;
  • OS' represents the standard phase difference in the background scheme
  • t'x represents the duration of the coordination phase in the timing scheme of the background scheme, x ⁇ 1,2,...,C ⁇ ;
  • the target intersection applies the timing plan P 3 of the green wave coordinated control strategy and the phase difference OS 3 of the green wave coordinated control strategy.
  • the blue wave coordinated control strategy ST 4 includes:
  • the period value of the timing scheme of the blue wave coordinated control strategy is the coordination period
  • the i-th stage of the target intersection is the coordination stage. Otherwise, the i-th stage of the target intersection is other stages.
  • the i-th stage of the target intersection is the coordination stage, then determine whether the duration of the i-th stage is less than the duration of the coordination stage in the timing scheme P' in the background scheme. If so, the duration of the coordination stage in the timing scheme P' in the background scheme is used as the duration of the i-th stage of the blue wave coordination control strategy.
  • T4 represents the period value of the timing scheme of the blue wave coordinated control strategy, represents the duration of the jth stage in the timing scheme of the blue wave coordinated control strategy;
  • Get the timing scheme of the blue wave coordinated control strategy in represents the duration of the first phase in the timing scheme of the blue wave coordinated control strategy, represents the duration of the Cth phase in the timing scheme of the blue wave coordinated control strategy;
  • t'x represents the duration of the coordination phase in the timing scheme of the background scheme
  • the target intersection applies the timing plan P 4 of the blue wave coordinated control strategy and the phase difference OS 4 of the blue wave coordinated control strategy.
  • the blue wave coordinated control strategy can be used when the period value T 4 is not greater than Under the condition of , the average speed of vehicles passing the stop line of the target intersection in each stage is increased, that is, Among them, w i represents the weight of the i-th stage, represents the average speed of the r-th flow vehicle passing the stop line of the target intersection in the i-th stage, ⁇ 4 is a preset parameter, and ⁇ 4 > ⁇ 3 .
  • the period value of the timing scheme of the red wave coordinated control strategy is the coordination period
  • the i-th stage of the target intersection is the coordination stage. Otherwise, the i-th stage of the target intersection is other stages.
  • the i-th stage of the target intersection is the coordination stage, then determine whether the duration of the P-th stage is less than the duration of the coordination stage in the timing scheme P' in the background scheme. If so, the duration of the coordination stage in the timing scheme P' in the background scheme is used as the duration of the i-th stage of the red wave coordination control strategy.
  • T5 represents the period value of the timing scheme of the red wave coordinated control strategy, represents the duration of the jth stage in the timing scheme of the red wave coordinated control strategy;
  • the duration of the first phase in the timing plan of the red wave coordinated control strategy represents the duration of the Cth stage in the timing scheme of the red wave coordinated control strategy
  • the target intersection applies the timing plan P 5 of the red wave coordinated control strategy and the phase difference OS 5 of the red wave coordinated control strategy.
  • the red wave coordinated control strategy can be used when the period value T 5 is not greater than Under the condition that the queue length outside the stop line in the coordinated direction of the target intersection does not exceed the expected length when the red light is on, that is, represents the actual queue length of the r4th direction in the i-th stage when the red light turns on, represents the expected queue length in the rth direction at the i-th stage when the red light turns on.
  • ⁇ 5 is a preset parameter
  • ⁇ 5 ⁇ ⁇ 3 The above red wave coordinated control strategy is applied to an additional case. That is, based on the effectiveness of the red wave coordinated control strategy, when the queue length outside the stop line in the coordinated direction of the target intersection does not exceed the expected length when the red light needs to be turned on at the target intersection, the red wave coordinated control strategy is selected to operate.
  • Priority release control strategy ST 6 includes:
  • ti represents the duration of the i-th stage of the target intersection, represents the preset minimum green light duration of the i-th stage, Indicates the preset maximum green light duration of the i-th stage, represents the duration of the i-th stage in the optimal timing plan;
  • the priority release control strategy can be used when the period value T 6 is not greater than Under the condition of , the flow of traffic at the target intersection is increased, that is, in, It represents the released traffic volume of the rth direction in the i-th stage.
  • Dynamic open source control strategy ST 7 includes:
  • the left-turn interception allocation weight in the i-th stage Indicates the straight interception allocation weight of the i-th stage.
  • the i-th stage is the left-turn associated stage
  • the i-th stage is a straight-line association stage
  • Timing scheme P7 for applying dynamic open source control strategy at target intersection.
  • the dynamic open source control strategy is applied to the situation where the open source request instruction is received when there is no queue at the downstream intersection stage, and the green light duration of the left turn associated stage and the straight-ahead associated stage at this intersection is increased.
  • the application of the dynamic open source control strategy can make the green light duration of the associated stage close to the demand value.
  • Overflow prevention control strategy ST 8 includes:
  • the minimum green signal ratio control strategy ST 9 includes:
  • the period value of the timing scheme of the minimum green-to-signal ratio control strategy is the coordination period
  • the i-th stage in the timing scheme of the minimum green-to-signal ratio control strategy determines the duration of the i-th stage in the timing scheme of the minimum green-to-signal ratio control strategy Is it greater than the preset maximum green light duration value of the i-th stage? If so, then the overflow case has no solution, otherwise, the overflow case has a solution;
  • the target intersection applies the timing scheme P 9 of the minimum green-to-signal ratio control strategy.
  • the minimum green light ratio control strategy is based on the exit traffic flow overflow risk of the target intersection.
  • the green light ratio of the interception association stage is reduced to the minimum green light ratio, that is, min ⁇ i ( ti -te i ) 2 , where ti represents the green light duration of the i-th stage, te i represents the required green light duration of the i-th stage, and the i-th stage is the interception association stage.
  • the independent phase control strategy ST 10 includes:
  • the period value of the independent phase control strategy is the coordination period
  • Get the timing scheme of independent phase control strategy in represents the duration of the i-th phase in the timing scheme of the independent phase control strategy, represents the duration of the Cth phase in the timing scheme of the independent phase control strategy;
  • the target intersection applies the timing plan P 10 of the independent phase control strategy.
  • the independent phase control strategy is based on the traffic flow overflow at the exit lane of this intersection.
  • the interception-related flow direction has a separate red light, and the non-interception-related flow direction is released normally, that is, min ⁇ i (t i ) 2 , where t i represents the green light duration of the i-th stage and t i is the interception-related stage.
  • the duration of the third stage is equal to the preset maximum green light duration of the third stage; if the fourth stage is an interception-associated stage, and the target intersection has two interception-associated flow directions in this stage, then the duration of these two interception-associated flow directions is set to 0, and the duration of the remaining non-interception-associated flow directions remains unchanged, and the sum of the durations of all non-interception-associated flow directions in the fourth stage is the duration of the fourth stage.
  • the aforementioned interception-related flow direction is the connecting flow direction between the target intersection and the adjacent intersection. For example, if the south-to-north flow direction at intersection 1 is connected to the south-to-east flow direction at intersection 2, that is, the road heading north at intersection 1 and the road heading south-to-east at intersection 2 are the same road, then the south-to-north flow direction at intersection 1 is the interception-related flow direction.
  • the aforementioned left-turn interception is an interception-related flow direction that requires a vehicle to turn left, such as an interception-related flow direction from south to west.
  • the aforementioned straight-through interception is an interception-related flow direction that requires a vehicle to go straight, such as an interception-related flow direction from south to north.
  • the minimum cycle value of the target intersection is 126 seconds, which is greater than the preset cycle upper limit of 120 seconds.
  • the cycle value of the timing plan of the traffic balance control strategy is 120 seconds. If the duration of the first stage of the target intersection is 30 seconds, which is less than the preset minimum green light duration of 32 seconds, the duration of the first stage of the timing plan of the traffic balance control strategy is 32 seconds.
  • the duration of the second stage of the target intersection is 38 seconds, which is greater than the preset maximum green light duration of 36 seconds.
  • the duration of the second stage is 36 seconds, the duration of the third and fourth stages of the target intersection is 33 and 34 seconds respectively, and there are only 4 stages in the background plan of the target intersection.
  • Step 12 Determine the current traffic state of the target intersection based on the released traffic volume, intersection capacity, and number of queued vehicles at the target intersection at the current moment.
  • the above-mentioned data acquisition method can be used to obtain the current traffic volume, intersection capacity, and number of vehicles in queue at the target intersection through existing data acquisition methods such as sensors, counters, and direct reading of system parameters.
  • the above-mentioned steps of determining the current traffic state of the target intersection are specifically as follows:
  • the first step is through the formula:
  • sl r represents the saturation of the r-th flow direction
  • q r represents the released traffic volume of the r-th flow direction
  • C r represents the traffic capacity of the r-th flow direction
  • r 1, 2, ..., R
  • R represents the total number of flow directions at the target intersection.
  • the second step is through the formula:
  • the minimum cycle value of the target intersection is the theoretical minimum cycle value that can be reduced to according to the current traffic conditions after the background solution is applied to the target intersection, and is equal to the cycle value of the optimal timing solution.
  • determining the current traffic status of the target intersection can analyze the traffic demand of the target intersection and determine the optimization direction of the target intersection at the current moment.
  • Step 13 selecting a target control strategy from a plurality of control strategies based on the current traffic state of the target intersection and the correlation between the target intersection and its adjacent intersections.
  • the step of selecting a target control strategy from a plurality of control strategies includes:
  • Single-point adaptive control includes:
  • the efficiency improvement control strategy ST 1 is selected and the efficiency improvement control strategy ST 1 is selected as the target control strategy;
  • the target intersection is set with priority release control or overflow prevention control. If the target intersection is set with priority release control, the combined control strategy of traffic balance control strategy ST 2 and priority release control strategy ST 6 is selected as the target control strategy. If the target intersection is set with overflow prevention control, the combined control strategy of traffic balance control strategy ST 2 and overflow prevention strategy ST 8 is selected as the target control strategy. If the target intersection is not set with priority release control or overflow prevention control, the traffic balance control strategy ST 2 is used as the target control strategy.
  • intersection coordinated adaptive control is adopted.
  • Intersection coordinated adaptive control includes:
  • the target intersection is in a traffic balance control strategy state. If the target intersection is in a traffic balance control strategy state, it is determined whether the target intersection is set to have an outbound-in strategy. If the target intersection is set to have an outbound-in strategy, the dynamic open source control strategy ST 7 is selected as the target control strategy. If the target intersection is not set to have an outbound-in strategy, the overflow prevention strategy ST 8 is selected and it is determined whether the overflow situation has a solution.
  • the minimum green-signal ratio control strategy ST 9 is selected as the target control strategy. If the overflow situation has no solution, the independent phase control strategy ST 10 is selected as the target control strategy. If the target intersection is not in a traffic balance control strategy state, it is determined whether the coordinated flow emission ratio of the target intersection is greater than a preset blue wave threshold. If the coordinated flow emission ratio of the target intersection is greater than the preset blue wave threshold, the green wave coordinated control strategy ST 3 is selected. If the coordinated flow emission ratio of the target intersection is less than or equal to the preset blue wave threshold, the blue wave coordinated control strategy ST 4 is selected as the target control strategy.
  • the target intersection enters single-point adaptive control.
  • the coordinated adaptive control phase is entered. Then, if a system instruction causes the target intersection to enter the traffic balance control strategy state, and the system does not have a balanced strategy, the overflow prevention strategy is selected. If the overflow prevention strategy determines that there is a solution to the overflow situation, the minimum green-to-signal ratio control strategy is selected as the target control strategy.
  • the above system is a control terminal or device for a traffic light.
  • the aforementioned actions are all controlled or set by pre-set instructions in the control terminal, system, or device of the traffic signal at the target intersection.
  • the strategy is adaptively combined according to the specific timing scheme of each strategy in the combined control strategy. For example, if the combined control strategy of traffic balancing control strategy ST 2 and overflow prevention strategy ST 8 is used to operate traffic balancing control strategy ST 2 at the target intersection, then overflow prevention strategy ST 8 will be used instead. If the combined control strategy of traffic balancing control strategy ST 2 and priority release control strategy ST 6 is used to operate traffic balancing control strategy ST 2 at the target intersection, then the priority release control strategy ST 6 will be used to operate when the target intersection needs to increase the released traffic volume.
  • selecting the target control strategy from multiple control strategies can be based on the real-time status Select a suitable and efficient control strategy for the target intersection to meet the traffic needs of the target intersection.
  • Step 14 Control the target intersection according to the target control strategy.
  • the timing of the traffic lights can be adjusted by the traffic light control terminal or device at the target intersection, and the timing scheme in the target control strategy can be applied to the traffic lights to achieve traffic control at the target intersection.
  • the timing of the traffic lights at the target intersection in each stage can be changed according to the needs of the target intersection, thereby increasing the traffic capacity of the intersection and improving the traffic efficiency of the intersection.
  • the traffic signal adaptive control method of the present application is exemplarily described below with reference to a specific example.
  • the target intersection may be the Lugu Avenue-Yuelu Avenue intersection, which is a cross-shaped intersection with a waiting area in the north-south direction and a shared lane for left turns and straight driving in the east-west entrances.
  • the stage of the background plan determined by comprehensive channelization, lighting layout and traffic organization information is a clockwise single-port release, namely, east left straight, south left straight, west left straight and north left straight.
  • the intersection is a key intersection in the region, and traffic in all four directions is oversaturated during the evening rush hour, wherein a combination strategy of a green wave coordination control strategy and a priority release control strategy is adopted.
  • the background plan cycle is 150 seconds, and the redistribution time value is 15 seconds.
  • the south, north, west and east entrance stage lengths are 49, 36, 27 and 38 respectively, and the corresponding priority release weight ratios are 4:1:2:3.
  • the traffic demand for a flow direction is the sum of the released traffic volume and the detained traffic volume.
  • the optimal timing scheme has a cycle of 176 seconds, with south, north, west, and east entrance phases lasting 55, 37, 31, and 53 seconds, respectively.
  • a combination of green wave coordination and priority release control strategies is employed, scaling the timing scheme's cycle to 135 seconds.
  • the corresponding south, north, west, and east entrance phases last for 42, 28, 24, and 41 seconds, respectively, resulting in a total redistributed duration of 15 seconds.
  • the redistributed durations for the south, north, west, and east entrance phases are 6, 3, 2, and 4 seconds, respectively.
  • the final timing for each phase is the sum of the phase duration and the redistributed duration, resulting in a timing of 48 seconds for the east left straight, 31 seconds for the south left straight, 26 seconds for the west left straight, and 45 seconds for the north left straight.
  • This timing scheme is applied to the traffic lights at the intersection through the traffic signal control terminal or system, controlling the duration of each phase.
  • establishing multiple control strategies can provide rich and efficient pre-selected control strategies for traffic control at the target intersection.
  • a control strategy that is suitable for the target intersection and efficient can be selected.
  • the traffic capacity of the intersection can be increased and the traffic efficiency of the intersection can be improved.
  • an embodiment of the present application provides a traffic signal adaptive control device, the control device 200 including:
  • Establishing module 201 establishing multiple control strategies for controlling the duration of traffic lights based on the background scheme and the optimal timing scheme pre-set for the target intersection;
  • Determining module 202 determining the current traffic state of the target intersection based on the released traffic volume, intersection capacity and number of queued vehicles at the target intersection at the current moment;
  • a selection module 203 selects a target control strategy from a plurality of control strategies based on a current traffic state of the target intersection and a correlation between the target intersection and adjacent intersections of the target intersection;
  • the control module 204 controls the target intersection according to the target control strategy.
  • an embodiment of the present application provides a terminal device.
  • the terminal device D10 of this embodiment includes: at least one processor D100 (only one processor is shown in Figure 3), a memory D101, and a computer program D102 stored in the memory D101 and capable of running on the at least one processor D100.
  • the processor D100 executes the computer program D102, the steps in any of the above-mentioned method embodiments are implemented.
  • the processor D100 executes the computer program D102, it establishes multiple control strategies for controlling the duration of traffic lights based on a background scheme and an optimal timing scheme pre-set for the target intersection. It then determines the current traffic state of the target intersection based on the released traffic volume, intersection capacity, and number of vehicles in queue at the target intersection at the current moment. It then selects a target control strategy from the multiple control strategies based on the current traffic state of the target intersection and the correlation between the target intersection and its adjacent intersections. Finally, it controls the target intersection according to the target control strategy. Establishing multiple control strategies can provide a rich and efficient pre-selected control strategy for traffic control at the target intersection. Selecting a control strategy for the target intersection based on the current traffic state allows a control strategy that is suitable for the target intersection and efficient to be selected. Controlling the target intersection through the control strategy can increase the traffic capacity of the intersection and improve the traffic efficiency of the intersection.
  • the processor D100 may be a central processing unit (CPU).
  • the processor D100 may also be other general-purpose processors, digital signal processors (DSP), application-specific integrated circuits (ASIC), field-programmable gate arrays (FPGA), or other programmable logic devices, discrete gate or transistor logic devices, discrete hardware components, etc.
  • the general-purpose processor may be a microprocessor or any conventional processor.
  • the memory D101 may be an internal storage unit of the terminal device D10, such as a hard disk or memory of the terminal device D10. In other embodiments, the memory D101 may also be an external storage device of the terminal device D10, such as a plug-in hard disk equipped on the terminal device D10, a smart memory card (SMC, Smart Media Card), a secure digital (SD, Secure Digital) card, a flash card (Flash Card), etc. Furthermore, the memory D101 may also include both an internal storage unit of the terminal device D10 and an external storage device.
  • the memory D101 is used to store an operating system, an application program, a boot loader (BootLoader), data, and other programs, such as the program code of the computer program.
  • the memory D101 may also be used to temporarily store data that has been output or is to be output.
  • An embodiment of the present application provides a computer program product.
  • the terminal device can implement the steps in the above-mentioned method embodiments when executing the computer program product.
  • the computer-readable medium may at least include: any entity or device that can carry the computer program code to the traffic signal adaptive control method device/terminal device, recording medium, computer memory, read-only memory (ROM, Read-Only Memory), random access memory (RAM, Random Access Memory), electrical carrier signal, telecommunication signal and and software distribution media.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • electrical carrier signal telecommunication signal and and software distribution media.
  • USB flash drives mobile hard drives, magnetic disks, or optical disks.
  • computer-readable media cannot be electrical carrier signals or telecommunications signals.

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Abstract

本申请适用于交通控制技术领域，提供了一种交通信号自适应控制方法、装置、设备及介质，该交通信号自适应控制方法包括：基于预先为目标路口设定的背景方案和最佳配时方案，建立用于控制信号灯时长的多个控制策略；基于目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定目标路口的当前交通状态；基于目标路口的当前交通状态以及目标路口与目标路口的相邻路口之间的关联性，从多个控制策略中选取目标控制策略；根据目标控制策略对目标路口进行控制。本申请的交通信号自适应控制方法能提高路口的通行效率。

Description

一种交通信号自适应控制方法、装置、设备及介质 技术领域
本申请涉及交通控制技术领域，特别涉及一种交通信号自适应控制方法、装置、设备及介质。
背景技术
城市交通拥堵已经成为困扰全球的问题，而信号交叉口作为路网的咽喉，是保障城市交通高效稳定运行的关键。随着路口电警、卡口、雷达等设备的普及和地图轨迹数据的应用可以提供丰富交通评价指标，如绿启时刻排队车辆数、红启时刻未通过车辆数、浪费时间、排队长度等，这为实时地自动调整信号控制参数以适应交通流变化的控制方式提供了数据支持。
目前，市场上的自适应控制主要是方案生成式，基于统计过去(或最近时间)的交通量，不断基于过去交通流自动调整信号控制参数以适应路口的交通流变化的控制方式。不过这种方法存在三个不足：一是不能选择阶段组合方案；二是不能实时根据交通流变化优化配时时长；三是缺乏对交通场景的控制策略。存在路口通行效率低的问题。
发明内容
本申请提供了一种交通信号自适应控制方法、装置、设备及介质，可以解决路口通行效率低的的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种交通信号自适应控制方法，该交通信号自适应控制方法包括：
基于预先为目标路口设定的背景方案和最佳配时方案，建立用于控制信号灯时长的多个控制策略；
基于目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定目标路口的当前交通状态；
基于目标路口的当前交通状态以及目标路口与目标路口的相邻路口之间的关联性，从多个控制策略中选取目标控制策略；
根据目标控制策略对目标路口进行控制。
第二方面，本申请实施例提供了一种交通信号自适应控制装置，包括：
建立模块，基于预先为目标路口设定的背景方案和最佳配时方案，建立用于控制信号灯时长的多个控制策略；
确定模块，基于目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定目标路口的当前交通状态；
选取模块，基于目标路口的当前交通状态以及目标路口与目标路口的相邻路口之间的关联性，从多个控制策略中选取目标控制策略；
控制模块，根据目标控制策略对目标路口进行控制。
第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行上述计算机程序时实现上述的交通信号自适应控制方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的交通信号自适应控制方法。
本申请的上述方案有如下的有益效果：
在本申请的实施例中，通过基于预先为目标路口设定的背景方案和最佳配时方案，建立用于控制信号灯时长的多个控制策略，然后基于目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定目标路口的当前交通状态，再基于目标路口的当前交通状态以及目标路口与目标路口的相邻路口之间的关联性，从多个控制策略中选取目标控制策略，最后根据目标控制策略对目标路口进行控制。其中，建立多个控制策略，能够为目标路口的交通控制提供丰富且高效的预选控制策略，根据当前交通状态为目标路口选取控制策略，可以选取适合目标路口且高效的控制策略，通过控制策略对目标路口进行控制，能够使路口的交通通行能力上升，提高路口的通行效率。
本申请的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本申请一实施例提供的交通信号自适应控制方法的流程图；
图2为本申请一实施例提供的交通信号自适应控制装置的结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
针对现有的路口通行效率低的问题，本申请实施例提供了一种交通信号自适应控制方法，该交通信号自适应控制方法通过基于预先为目标路口设定的背景方案和最佳配时方案，建立用于控制信号灯时长的多个控制策略，然后基于目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定目标路口的当前交通状态，再基于目标路口的当前交通状态以及目标路口与目标路口的相邻路口之间的关联性，从多个控制策略中选取目标控制策略，最后根据目标控制策略对目标路口进行控制。其中，建立多个控制策略，能够为目标路口的交通控制提供丰富且高效的预选控制策略，根据当前交通状态为目标路口选取控制策略，可以选取适合目标路口且高效的控制策略，通过控制策略对目标路口进行控制，能够使路口的交通通行能力上升，提高路口的通行效率。
为便于理解本申请的交通信号自适应控制方法，在此对后文涉及的交通信号自适应控制方法的关键术语进行解释说明。
配时方案为路口的交通信号灯在周期内的多个阶段的时长。
阶段为路口的交通信号灯亮起的时长，包括绿灯亮起的时长以及切换到绿灯前黄灯闪烁的时长。
放行交通量为绿灯时间内通过路口的车辆或行人数量。
滞留交通量为红灯启亮时路口的流向的进口处的排队车辆的数量。
路口通行能力为在一段时间内路口的所有交通流向通过的车辆或行人数量的总和。
排队车辆数为路口的停止线外等待放行的车辆数量。
协调控制为将两个或两个以上的路口的交通信号灯协调起来加以控制的方式。
相位差为在协调控制中，路口的周期开始时间与标准开始时间之间的差值。
最小绿灯时长为绿灯信号应保持的最短时间，最大绿灯时长为绿灯信号可保持的最长时间。
单点自适应控制为根据路口的当前交通状态对目标路口的交通信号灯进行独立控制的方式。
路口协调自适应控制为根据路口的当前交通状态对路口以及与路口相关联的路口的交通信号灯进行协调控制的方式。
最小周期值为基于路口的实际情况，调整配时方案中每个阶段的时长，理论上能达到的配时方案的最小总时长。
接下来对本申请提供的交通信号自适应控制方法做示例性说明。
如图1所示，本申请提供的自主式交通系统的服务处理方法包括如下步骤；
步骤11，基于预先为目标路口设定的背景方案和最佳配时方案，建立用于控制信号灯时长的多个控制策略；
在本申请的一些实施例中，可以基于目标路口的渠化、灯具布设、交通组织情况等数据设定背景方案，目标路口应用背景方案，并进行时长调整后能够达到的周期值为最小周期值，得到最小周期值对应的配时方案，即最佳配时方案，基于背景方案和最佳配时方案，得到可满足目标路口多种配时优化需求的多种控制策略。
上述背景方案M'为：
M'＝{P',OS'}
其中，P'＝{t'1,...,t'i,...,t'C}，P'表示背景方案中的配时方案，OS'表示背景方案中的标准相位差，t'1表示背景方案中的配时方案中第1个阶段的时长，t'i表示背景方案中的配时方案中第i个阶段的时长，t'C表示背景方案中的配时方案中第C个阶段的时长，i＝1,2,...,C，C表示背景方案中的配时方案中最后一个阶段，阶段为信号灯亮起的时间段；
最佳配时方案P0为：
其中，表示最佳配时方案中第1个阶段的时长，表示最佳配时方案中第i个阶段的时长，表示最佳配时方案中第C个阶段的时长，最佳配时方案的 周期值
示例性的，配时方案P＝{30,31,32,33}，则周期值为30+31+32+33＝126秒，第1个阶段为南北直行的流向，则南北直行的绿灯时长为27秒，切换到绿灯前的黄灯闪烁时间3秒，共等于第1阶段的时长30秒。每个阶段中包含一个或多个流向，如第2个阶段为东左直阶段，其中包括东左转流向和东直行流向。
多个控制策略包括：效率提升控制策略ST1、交通均衡控制策略ST2、绿波协调控制策略ST3、蓝波协调控制策略ST4、红波协调控制策略ST5、优先放行控制策略ST6、动态开源控制策略ST7、防止溢出控制策略ST8、最小绿信比控制策略ST9、独立相位控制策略ST10。
需要说明的是，上述的每个控制策略应用到目标路口时，均可以防止出现车辆放行交通流量过少导致进口道车辆排队溢出以及车辆放行交通流量过多导致下游出口道车辆排队溢出的情况，即：

其中，表示第i个阶段的时长取最小绿灯时长时，目标路口的第r个流向在第t个时刻的排队长度，第t个时刻为第i个阶段中的某一时刻，表示第i个阶段的时长取最大绿灯时长时，目标路口的第r个流向在第t个时刻的排队长度，LIr表示目标路口的第r个流向的进口道口路段长度，LOr表示目标路口的第r个流向的出口道口路段长度，表示第i个阶段的预设最小绿灯时长，表示第i个阶段的预设最大绿灯时长。
具体的，效率提升控制策略ST1包括：
目标路口应用最佳配时方案
其中，表示最佳配时方案中第1个阶段的时长，表示最佳配时方案中第i个阶段的时长，表示最佳配时方案中第C个阶段的时长，i＝1,2,...,C，C表示背景方案中的配时方案中最后一个阶段，最佳配时方案的周期值
需要说明的是，效率提升控制策略应用于目标路口处于非饱和度状态，部分阶段时长取最小绿灯时长且红灯启亮时刻几乎无车辆排队的情况，该情况下 车流量少，绿灯时间长将导致车辆无意义地等待，应用效率提升控制策略能够达到周期值降低的效果，效率提升控制策略使周期值
交通均衡控制策略ST2包括：
若目标路口的最小周期值大于预设的周期上限值，则将预设的周期上限值作为交通均衡控制策略的配时方案的周期值；
否则，将目标路口的最小周期值作为交通均衡控制策略的配时方案的周期值；
通过公式：
计算交通均衡控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
其中，ti表示目标路口的第i个阶段的时长，表示第i个阶段的预设最小绿灯时长，表示第i个阶段的预设最大绿灯时长；
若目标路口的第i个阶段的时长ti满足则通过公式：
计算交通均衡控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
其中，T2表示交通均衡控制策略的配时方案的周期值，表示交通均衡控制策略的配时方案中第j个阶段的时长，第j个阶段为调整时长为第j个阶段的预设最小绿灯时长或第j个阶段的预设最大绿灯时长的阶段，j∈{1,2,...,C}；
得到交通均衡控制策略的配时方案其中，表示交通均衡控制策略的配时方案中第1个阶段的时长，表示交通均衡控制策略的配时方案中第C个阶段的时长；
目标路口应用交通均衡控制策略的配时方案P2。
需要说明的是，上述周期上限值为目标路口应用背景方案后通过调整每个阶段的配时能够达到的最大周期值。交通均衡控制策略应用于目标路口交通饱和的状态，周期值大于背景方案预设值且红灯启亮时刻车辆排队较多的情况，该情况下车流量较高，过短的绿灯时长将导致路口堵塞，通行效率低，应用交通均衡控制策略能够在周期值T2不大于的条件下，令每个阶段的放行 交通量增大，滞留交通量减小，提高通行效率，即maxΣi＝1qi/Vn，其中，α2为预设参数，qi表示第i个阶段的放行交通量，Vni＝qi+nqi，Vni表示第i个阶段的交通需求量，nqi表示第i个阶段的滞留交通量。
绿波协调控制策略ST3包括：
绿波协调控制策略的配时方案的周期值为预设协调周期；
判断目标路口的第i个阶段的时长是否与目标路口的相邻路口在第i个阶段的时长相等，若是，则目标路口的第i个阶段为协调阶段，否则，目标路口的第i个阶段为其他阶段；
若目标路口的第i个阶段为协调阶段，则判断第i个阶段的时长是否小于背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长，若是，则将背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长作为绿波协调控制策略的第i个阶段的时长
若目标路口的第i个阶段为其他阶段，则通过公式：
计算绿波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
若目标路口的第i个阶段的时长ti满足则通过公式：
计算绿波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
其中，T3表示绿波协调控制策略的配时方案的周期值，表示绿波协调控制策略的配时方案中第j个阶段的时长；
得到绿波协调控制策略的配时方案其中，表示绿波协调控制策略的配时方案中第1个阶段的时长，表示绿波协调控制策略的配时方案中第C个阶段的时长；
通过公式：
计算绿波协调控制策略的相位差OS3；
其中，OS'表示背景方案中的标准相位差，表示绿波协调控制策略的配时方案中的协调阶段的时长，t'x表示背景方案中的配时方案中的协调阶段的时长，x∈{1,2,...,C}；
目标路口应用绿波协调控制策略的配时方案P3和绿波协调控制策略的相位差OS3。
需要说明的是，绿波协调控制策略应用于路口所处干线或临近路口的周期接近或成倍数关系，可以统一周期和设定相位差实现协调方向不停车或防止排队过长而溢出的情况，应用绿波协调控制策略可以在周期值T3不大于的条件下，使每个阶段车辆通过目标路口的停止线的平均速度提高，即其中，wi表示第i个阶段的权重，表示第i个阶段的第r个流向车辆通过目标路口的停止线的平均速度，α3为预设参数。
蓝波协调控制策略ST4包括：
蓝波协调控制策略的配时方案的周期值为协调周期；
判断目标路口的第i个阶段的时长是否与目标路口的相邻路口在第i个阶段的时长相等，若是，则目标路口的第i个阶段为协调阶段，否则，目标路口的第i个阶段为其他阶段；
若目标路口的第i个阶段为协调阶段，则判断第i个阶段的时长是否小于背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长，若是，则将背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长作为蓝波协调控制策略的第i个阶段的时长
若目标路口的第i个阶段为其他阶段，则通过公式：
计算蓝波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
若目标路口的第i个阶段的时长ti满足则通过公式：
计算蓝波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
其中，T4表示蓝波协调控制策略的配时方案的周期值，表示蓝波协调控制策略的配时方案中第j个阶段的时长；
得到蓝波协调控制策略的配时方案其中，表示蓝波协调控制策略的配时方案中第1个阶段的时长，表示蓝波协调控制策略的配时方案中第C个阶段的时长；
通过公式：
计算蓝波协调控制策略的相位差OS4；
其中，表示蓝波协调控制策略的配时方案中的协调阶段的时长，t'x表示背景方案中的配时方案中的协调阶段的时长；
目标路口应用蓝波协调控制策略的配时方案P4和蓝波协调控制策略的相位差OS4。
需要说明的是，蓝波协调控制策略可以在周期值T4不大于的条件下，使每个阶段车辆通过目标路口的停止线的平均速度提高，即其中，wi表示第i个阶段的权重，表示第i个阶段的第r个流向车辆通过目标路口的停止线的平均速度，α4为预设参数，且α4>α3。
红波协调控制策略ST5包括：
红波协调控制策略的配时方案的周期值为协调周期；
判断目标路口的第i个阶段的时长是否与目标路口的相邻路口在第i个阶段的时长相等，若是，则目标路口的第i个阶段为协调阶段，否则，目标路口的第i个阶段为其他阶段；
若目标路口的第i个阶段为协调阶段，则判断第P个阶段的时长是否小于背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长，若是，则将背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长作为红波协调控制策略的第i个阶段的时长
若目标路口的第i个阶段为其他阶段，则通过公式：
计算红波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
若目标路口的第i个阶段的时长ti满足则通过公式：
计算红波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
其中，T5表示红波协调控制策略的配时方案的周期值，表示红波协调控制策略的配时方案中第j个阶段的时长；
得到红波协调控制策略的配时方案其中，表示 红波协调控制策略的配时方案中第1个阶段的时长，表示红波协调控制策略的配时方案中第C个阶段的时长；
红波协调控制策略的相位差OS5＝OS'；
目标路口应用红波协调控制策略的配时方案P5和红波协调控制策略的相位差OS5。
需要说明的是，红波协调控制策略可以在周期值T5不大于的条件下，使红灯启亮时目标路口的协调方向的停止线外的排队长度不超过预期长度，即 表示红灯启亮时刻第i个阶段的第r4个流向的实际排队长度，表示红灯启亮时刻第i个阶段的第r个流向的预期排队长度，α5为预设参数，且α5<α3。上述红波协调控制策略应用于额外情况，即根据红波协调控制策略的效果，当目标路口需要使红灯启亮时目标路口的协调方向的停止线外的排队长度不超过预期长度，则选择运行红波协调控制策略。
优先放行控制策略ST6包括：
优先放行控制策略的配时方案的周期值T6＝Tx-Sα6；其中，Tx表示协调周期，Sα6表示再分配时长；
通过公式：

计算优先放行控制策略的配时方案中第i个阶段的第一时长
其中，ti表示目标路口的第i个阶段的时长，表示第i个阶段的预设最小绿灯时长，表示第i个阶段的预设最大绿灯时长，表示最佳配时方案中第i个阶段的时长；
通过公式：
计算优先放行控制策略的配时方案中第i个阶段的第二时长
其中，表示第i个阶段的优先放行权重，i＝1,2,...,C，C表示背景方案中的配时方案中最后一个阶段；
通过公式计算优先放行控制策略的配时方案中第i个阶段的 时长
得到优先放行控制策略的配时方案
目标路口应用优先放行控制策略的配时方案P6。
需要说明的是，优先放行控制策略能够在周期值T6不大于的条件下，提高目标路口的流向放行交通量，即其中，表示第i个阶段的第r个流向的放行交通量。
动态开源控制策略ST7包括：
动态开源控制策略的配时方案的周期值T7＝Tx-Sα7；其中，Tx表示协调周期，Sα7表示截流分配时长；
通过公式：

计算动态开源控制策略的配时方案中第i个阶段的第一时长
通过公式：
计算动态开源控制策略的配时方案中第i个阶段的第二时长
其中，表示第i个阶段的左转截流分配权重，表示第i个阶段的直行截流分配权重，当第i个阶段为左转关联阶段时，当第i个阶段为直行关联阶段时，
通过公式计算动态开源控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
得到动态开源控制策略的配时方案
目标路口应用动态开源控制策略的配时方案P7。
需要说明的是，动态开源控制策略应用于接收到下游路口阶段的空放且无排队情况下发出的开源请求指令，请求本路口左转关联阶段和直行关联阶段增加绿灯时长的情况，应用动态开源控制策略能够使关联阶段的绿灯时长接近需求值。
防止溢出控制策略ST8包括：
判断最小绿信比控制策略ST9的溢出情况是否有解，若是，则选择最小绿信比控制策略ST9，否则，选择独立相位控制策略ST10；
最小绿信比控制策略ST9包括：
最小绿信比控制策略的配时方案的周期值为协调周期；
若目标路口的第i个阶段为截流关联阶段，则通过公式计算最小绿信比控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
若目标路口的第i个阶段不是截流关联阶段，则通过公式：
计算最小绿信比控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
其中，T9表示最小绿信比控制策略的配时方案的周期值，表示最小绿信比控制策略的配时方案中第r个阶段的时长，第r个阶段为调整时长为第r个阶段的预设最小绿灯时长的阶段，r∈{1,2,...,C}；
得到最小绿信比控制策略的配时方案
当最小绿信比控制策略的配时方案中第i个阶段不是截流关联阶段时，判断最小绿信比控制策略的配时方案中第i个阶段的时长是否大于第i个阶段的预设最大绿灯时长值若是，则溢出情况无解，否则，溢出情况有解；
溢出情况有解时，目标路口应用最小绿信比控制策略的配时方案P9。
需要说明的是，最小绿信比控制策略基于目标路口的出口交通流溢出风险，截流关联阶段的绿信比降低至最小绿信比，即min∑i(ti-tei)2，其中，ti表示第i个阶段的绿灯时长，tei表示第i个阶段的需求绿灯时长，第i个阶段为截流关联阶段。
独立相位控制策略ST10包括：
独立相位控制策略的周期值为协调周期；
若目标路口第i个阶段不是截流关联阶段，则通过公式：

计算独立相位控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
若目标路口的第i个阶段是截流关联阶段，则通过公式：
计算独立相位控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
其中，表示目标路口的第i个阶段中第k个流向的时长，k＝1,2,...,K，K表示目标路口的第i个阶段中非截流关联流向的总数；
得到独立相位控制策略的配时方案其中，表示独立相位控制策略的配时方案中第i个阶段的时长，表示独立相位控制策略的配时方案中第C个阶段的时长；
目标路口应用独立相位控制策略的配时方案P10。
需要说明的是，独立相位控制策略基于本路口出口道交通流溢出，截流关联流向单独红灯，非截流关联流向正常放行，即min∑i(ti)2，其中，ti表示第i个阶段的绿灯时长，ti为截流关联阶段。
示例性的，在独立相位控制策略中，基于目标路口的背景方案，若背景方案中目标路口的第3个阶段不是截流关联阶段，且第3个阶段的时长大于第3个阶段的预设最大绿灯时长，则在独立相位控制策略中第3个阶段的时长等于第3个阶段的预设最大绿灯时长，若第4个阶段是截流关联阶段，且该阶段目标路口有2个截流关联流向，则使这2个截流关联流向的时长为0，剩余的非截流关联流向的时长不变，第4个阶段的所有非截流关联流向的时长总和为第4个阶段的时长。上述截流关联流向为目标路口与相邻路口的相连流向，如路口1的从南到北的流向与路口2的从南到东的流向相连，即路口1往北方向的的道路与路口2的从南到东的道路为同一条道路，则路口1从南到北的流向为截流关联流向。上述左转截流为对于车辆而言需要左转的截流关联流向，如从南到西的截流关联流向，上述直行截流为对于车辆而言需要直行的截流关联流向，如从南到北的截流关联流向。
在交通均衡控制策略中，目标路口的最小周期值为126秒，大于预设的周期上限值120秒，则交通均衡控制策略的配时方案的周期值为120秒，若目标路口第1个阶段的时长为30秒，小于预设最小绿灯时长32秒，则交通均衡控制策略的配时方案的第1个阶段的时长为32秒，目标路口第2个阶段的时长为38秒，大于预设最大绿灯时长36秒，则交通均衡控制策略的配时方案的第 2个阶段的时长为36秒，目标路口第3、4个阶段的时长分别为33、34秒，且目标路口的背景方案中仅有4个阶段，按照最佳配时方案中第3、4个阶段分别占有的时长比例，分别确定交通均衡控制策略的配时方案中第3个阶段和第4个阶段的时长，具体的，交通均衡控制策略的配时方案中剩余的时长为120-32-36＝52秒，在最佳配时方案中第3个阶段和第4个阶段的时长分别为18秒和21秒，比例为6：7，则按照6：7的比例将剩余时长分配给交通均衡控制策略的配时方案的第3个阶段和第4个阶段，得到交通均衡控制策略的配时方案的第3个阶段的时长为24秒，第4个阶段的时长为28秒。
值得一提的是，建立多个控制策略，能够对目标路口的交通控制提供丰富的预选控制策略，用于调整多种情况下能够提高目标路口通行效率的需求。
步骤12，基于目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定目标路口的当前交通状态。
上述当前交通状态包括饱和度、排放比和最小周期值。
在本申请的一些实施例中，上述可以通过传感器、计数器、直接读取系统参数等现有的数据获取方式获取目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，上述确定目标路口的当前交通状态的步骤具体为：
第一步，通过公式：
计算目标路口的饱和度sl；
其中，slr表示第r个流向的饱和度，qr表示第r个流向的放行交通量，Cr表示第r个流向的通行能力，r＝1,2,...,R，R表示目标路口的流向总数。
第二步，通过公式：
计算目标路口的第r个流向的排放比
其中，表示第r个流向的排队车辆数，表示第r个流向的放行交通量；
通过公式计算目标路口的最小周期值
其中，表示最佳配时方案中第i个阶段的时长，i＝1,2,...,C，C表示背景方案中的配时方案中最后一个阶段。
需要说明的是，上述目标路口的最小周期值为目标路口应用背景方案后，根据当前交通状态能够降低到的理论上的最小周期值，与上述最佳配时方案的周期值相等。
值得一提的是，确定目标路口的当前交通状态能够对目标路口的交通需求进行分析，确定目标路口在当前时刻的优化方向。
步骤13，基于目标路口的当前交通状态以及目标路口与目标路口的相邻路口之间的关联性，从多个控制策略中选取目标控制策略。
在本申请的一些实施例中，上述从多个控制策略中选取目标控制策略的步骤包括：
第一步，当目标路口与目标路口的相邻路口之间没有关联性时，采用单点自适应控制。
单点自适应控制包括：
判断目标路口的饱和度是否小于饱和度的预设阈值；
若是，则选择效率提升控制策略ST1，并将选择效率提升控制策略ST1作为目标控制策略；
否则，判断目标路口是否设置优先放行控制或防溢出控制，若目标路口设置优先放行控制，则选择交通均衡控制策略ST2和优先放行控制策略ST6的组合控制策略作为目标控制策略，若目标路口设置防溢出控制，则选择交通均衡控制策略ST2和防止溢出策略ST8的组合控制策略作为目标控制策略，若目标路口未设置优先放行控制或防溢出控制，则将交通均衡控制策略ST2作为目标控制策略。
第二步，当目标路口与目标路口的相邻路口之间具有关联性时，采用路口协调自适应控制。
路口协调自适应控制包括：
判断目标路口的最小周期值与目标路口的相邻路口的最小周期值之间的差值是否小于预设差值，或目标路口的最小周期值与目标路口的相邻路口的最小周期值之间是否成倍数关系；
若目标路口的最小周期值与目标路口的相邻路口的最小周期值之间的差值小于预设差值，或目标路口的最小周期值与目标路口的相邻路口的最小周期 值之间成倍数关系，则判断目标路口是否处于交通均衡控制策略状态，若目标路口处于交通均衡控制策略状态，则判断目标路口是否设置量出为入策略，若目标路口设置量出为入策略，则选择动态开源控制策略ST7作为目标控制策略，若目标路口没有设置量出为入策略，选择防止溢出策略ST8并判断溢出情况是否有解，若溢出情况有解，则选择最小绿信比控制策略ST9作为目标控制策略，若溢出情况无解，则选择独立相位控制策略ST10作为目标控制策略；若目标路口不处于交通均衡控制策略状态，则判断目标路口的协调流向排放比是否大于预设的蓝波阈值，若目标路口的协调流向排放比大于预设的蓝波阈值，则选择绿波协调控制策略ST3，若目标路口的协调流向排放比小于等于预设的蓝波阈值，选择蓝波协调控制策略ST4作为目标控制策略；
若目标路口的最小周期值与目标路口的相邻路口的最小周期值之间的差值大于等于预设差值，或目标路口的最小周期值与目标路口的相邻路口的最小周期值之间不成倍数关系，则目标路口进入单点自适应控制。
示例性的，当前时刻目标路口与目标路口的相邻路口之间具有关联性，则采用协调自适应控制，且目标路口的最小周期值与目标路口的相邻路口的最小周期值之间的差值为0.3秒小于预设差值0.5秒，则进入协调控制阶段，然后有系统指令使得目标路口进入交通均衡控制策略状态，且系统没有设置量入为出策略，则选择防止溢出策略，防止溢出策略判断溢出情况有解，则选择最小绿信比控制策略作为目标控制策略。上述系统为交通信号灯的控制终端或设备。
需要说明的是，上述设置优先放行控制或防溢出控制、处于交通均衡控制策略状态、设置量出为入策略等动作均由目标路口的交通信号灯的控制终端、系统或设备中预设的指令控制或设置，当选择的目标控制策略为组合控制策略时，根据组合控制策略中每个策略的具体配时方案进行适应性结合，如交通均衡控制策略ST2和防止溢出策略ST8的组合控制策略为目标路口运行交通均衡控制策略ST2，当目标路口出现排队溢出，则改为运行防止溢出策略ST8，交通均衡控制策略ST2和优先放行控制策略ST6的组合控制策略为目标路口运行交通均衡控制策略ST2，当目标路口需要提高放行量，则改为运行优先放行控制策略ST6。
值得一提的是，从多个控制策略中选取目标控制策略，能够根据实时状态 为目标路口选取适合且高效的控制策略，满足目标路口的交通需求。
步骤14，根据目标控制策略对目标路口进行控制。
在本申请的一些实施例中，可以通过目标路口的交通信号灯控制终端或设备对交通信号灯的配时进行调整，将目标控制策略中的配时方案应用到交通信号灯上，实现对目标路口的交通控制。
值得一提的是，通过控制策略对目标路口进行控制，可以根据目标路口的需求改变目标路口的交通信号灯在各阶段的配时，使路口的交通通行能力上升，提高路口的通行效率。
下面结合一具体实例对本申请的交通信号自适应控制方法进行示例性说明。
在本申请的一些实施例中，上述目标路口可以为麓谷大道-岳麓大道路口，该路口为十字形平交，南北方向设置了待行区且东西进口道左转和直行共用车道，综合渠化、灯具布设和交通组织信息确定背景方案的阶段为顺时针单口放行，即东左直、南左直、西左直及北左直。路口在区域中属于关键路口，晚高峰期间四个方向的交通均过饱和，其中采用绿波协调控制策略和优先放行控制策略的组合策略。背景方案周期为150秒，再分配时长值15秒。其中，南、北、西及东进口阶段时长(含绿灯间隔时长)分别为49、36、27、38，对应的优先放行权重比例为4:1:2:3。
收集麓谷大道-岳麓大道路口运行背景方案后的数据，包括麓谷大道-岳麓大道路口在第b-1个周期及第b个周期的红灯启亮排队车辆数如表1所示。
表1
根据上述数据推测出的交通需求和理论需求绿灯时长如表2所示。
表2
其中，流向的交通需求为放行交通量加上滞留交通量。
根据上述的交通需求得到的最佳配时方案的周期值为176秒，南、北、西及东进口阶段时长分别为55、37、31及53秒，基于路口的当前交通状态，采用绿波协调控制策略和优先放行控制策略的组合策略，配时方案的周期缩放至135秒，根据占比计算得到对应的南、北、西及东进口阶段时长分别为42、28、24及41秒，再分配总时长为15秒，按照每个流向的优先放行权重计算得到南、北、西及东进口阶段的再分配时长分别为6、3、2及4秒，每个阶段的最终配时为阶段时长加上再分配时长，即配时方案为东左直48秒、南左直31秒、西左直26秒及北左直45秒。通过路口的交通信号灯控制终端或系统，将该配时方案应用到交通信号灯，对交通信号灯在每个阶段的时长进行控制。
值得一提的是，建立多个控制策略，能够为目标路口的交通控制提供丰富且高效的预选控制策略，根据当前交通状态为目标路口选取控制策略，可以选取适合目标路口且高效的控制策略，通过控制策略对目标路口进行控制，能够使路口的交通通行能力上升，提高路口的通行效率。
如图2所示，本申请实施例提供了一种交通信号自适应控制装置，该控制装置200包括：
建立模块201，基于预先为目标路口设定的背景方案和最佳配时方案，建立用于控制信号灯时长的多个控制策略；
确定模块202，基于目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定目标路口的当前交通状态；
选取模块203，基于目标路口的当前交通状态以及目标路口与目标路口的相邻路口之间的关联性，从多个控制策略中选取目标控制策略；
控制模块204，根据目标控制策略对目标路口进行控制。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
如图3所示，本申请的实施例提供了一种终端设备，该实施例的终端设备D10包括：至少一个处理器D100(图3中仅示出一个处理器)、存储器D101以及存储在所述存储器D101中并可在所述至少一个处理器D100上运行的计算机程序D102，所述处理器D100执行所述计算机程序D102时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
具体的，所述处理器D100执行所述计算机程序D102时，通过基于预先为目标路口设定的背景方案和最佳配时方案，建立用于控制信号灯时长的多个控制策略，然后基于目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定目标路口的当前交通状态，再基于目标路口的当前交通状态以及目标路口与目标路口的相邻路口之间的关联性，从多个控制策略中选取目标控制策略，最后根据目标控制策略对目标路口进行控制。其中，建立多个控制策略，能够为目标路口的交通控制提供丰富且高效的预选控制策略，根据当前交通状态为目标路口选取控制策略，可以选取适合目标路口且高效的控制策略，通过控制策略对目标路口进行控制，能够使路口的交通通行能力上升，提高路口的通行效率。
所称处理器D100可以是中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)，该 处理器D100还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、现成可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器D101在一些实施例中可以是所述终端设备D10的内部存储单元，例如终端设备D10的硬盘或内存。所述存储器D101在另一些实施例中也可以是所述终端设备D10的外部存储设备，例如所述终端设备D10上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SMC，Smart Media Card)，安全数字(SD，Secure Digital)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器D101还可以既包括所述终端设备D10的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器D101用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器D101还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到交通信号自适应控制方法装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以 及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，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申请的范围。
以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

  1. 一种交通信号自适应控制方法，其特征在于，包括：
    基于预先为目标路口设定的背景方案和最佳配时方案，建立用于控制信号灯时长的多个控制策略；
    基于所述目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定所述目标路口的当前交通状态；
    基于所述目标路口的当前交通状态以及所述目标路口与所述目标路口的相邻路口之间的关联性，从所述多个控制策略中选取目标控制策略；
    根据所述目标控制策略对所述目标路口进行控制。
  2. 根据权利要求1所述的交通信号自适应控制方法，其特征在于，所述背景方案M'为：
    M'＝{P',OS'}
    其中，P'＝{t'1,...,t'i,...,t'C}，P'表示背景方案中的配时方案，OS'表示所述背景方案中的标准相位差，t'1表示所述背景方案中的配时方案中第1个阶段的时长，t'i表示所述背景方案中的配时方案中第i个阶段的时长，t'C表示所述背景方案中的配时方案中第C个阶段的时长，i＝1,2,...,C，C表示所述背景方案中的配时方案中最后一个阶段，所述阶段为信号灯亮起的时间段；
    所述最佳配时方案P0为：
    其中，表示所述最佳配时方案中第1个阶段的时长，表示所述最佳配时方案中第i个阶段的时长，表示所述最佳配时方案中第C个阶段的时长，所述最佳配时方案的周期值
  3. 根据权利要求1所述的交通信号自适应控制方法，其特征在于，所述多个控制策略包括：
    效率提升控制策略ST1、交通均衡控制策略ST2、绿波协调控制策略ST3、蓝波协调控制策略ST4、红波协调控制策略ST5、优先放行控制策略ST6、动态开源控制策略ST7、防止溢出控制策略ST8、最小绿信比控制策略ST9、独立相位控制策略ST10。
  4. 根据权利要求3所述的交通信号自适应控制方法，其特征在于，所述当前交通状态包括饱和度、排放比和最小周期值；
    所述基于所述目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定所述目标路口的当前交通状态，包括：
    通过公式：
    计算所述目标路口的饱和度sl；
    其中，slr表示第r个流向的饱和度，qr表示所述第r个流向的放行交通量，Cr表示所述第r个流向的通行能力，r＝1,2,...,R，R表示所述目标路口的流向总数；
    通过公式：
    计算所述目标路口的第r个流向的排放比
    其中，表示所述第r个流向的排队车辆数，表示所述第r个流向的放行交通量；
    通过公式计算所述目标路口的最小周期值
    其中，表示所述最佳配时方案中第i个阶段的时长，i＝1,2,...,C，C表示所述背景方案中的配时方案中最后一个阶段。
  5. 根据权利要求4所述的交通信号自适应控制方法，其特征在于，所述基于所述目标路口的当前交通状态以及所述目标路口与所述目标路口的相邻路口之间的关联性，从所述多个控制策略中选取目标控制策略，包括：
    当所述目标路口与所述目标路口的相邻路口之间没有关联性时，采用单点自适应控制；
    所述单点自适应控制包括：
    判断所述目标路口的饱和度是否小于所述饱和度的预设阈值；
    若是，则选择效率提升控制策略ST1作为所述目标控制策略；
    否则，判断所述目标路口是否设置优先放行控制或防溢出控制，若所述目 标路口设置优先放行控制，则选择交通均衡控制策略ST2和优先放行控制策略ST6的组合控制策略作为所述目标控制策略，若所述目标路口设置防溢出控制，则选择交通均衡控制策略ST2和防止溢出策略ST8的组合控制策略作为所述目标控制策略，若所述目标路口未设置优先放行控制或防溢出控制，则将所述交通均衡控制策略ST2作为所述目标控制策略；
    当所述目标路口与所述目标路口的相邻路口之间具有关联性时，采用路口协调自适应控制；
    所述路口协调自适应控制包括：
    判断所述目标路口的最小周期值与所述目标路口的相邻路口的最小周期值之间的差值是否小于预设差值，或所述目标路口的最小周期值与所述目标路口的相邻路口的最小周期值之间是否成倍数关系；
    若所述目标路口的最小周期值与所述目标路口的相邻路口的最小周期值之间的差值小于预设差值，或所述目标路口的最小周期值与所述目标路口的相邻路口的最小周期值之间成倍数关系，则判断所述目标路口是否处于交通均衡控制策略状态，若所述目标路口处于交通均衡控制策略状态，则判断所述目标路口是否设置量出为入策略，若所述目标路口设置量出为入策略，则选择动态开源控制策略ST7作为所述目标控制策略，若所述目标路口没有设置量出为入策略，选择所述防止溢出策略ST8并判断溢出情况是否有解，若溢出情况有解，则选择最小绿信比控制策略ST9作为所述目标控制策略，若溢出情况无解，则选择独立相位控制策略ST10作为所述目标控制策略；若所述目标路口不处于交通均衡控制策略状态，则判断所述目标路口的协调流向排放比是否大于预设的蓝波阈值，若所述目标路口的协调流向排放比大于预设的蓝波阈值，则选择绿波协调控制策略ST3，若所述目标路口的协调流向排放比小于等于预设的蓝波阈值，选择蓝波协调控制策略ST4作为所述目标控制策略；
    若所述目标路口的最小周期值与所述目标路口的相邻路口的最小周期值之间的差值大于等于预设差值，或所述目标路口的最小周期值与所述目标路口的相邻路口的最小周期值之间不成倍数关系，则所述目标路口进入所述单点自适应控制。
  6. 根据权利要求3所述的交通信号自适应控制方法，其特征在于，所述 效率提升控制策略ST1包括：
    所述目标路口应用所述最佳配时方案
    其中，表示所述最佳配时方案中第1个阶段的时长，表示所述最佳配时方案中第i个阶段的时长，表示所述最佳配时方案中第C个阶段的时长，i＝1,2,...,C，C表示所述背景方案中的配时方案中最后一个阶段，所述最佳配时方案的周期值
    所述交通均衡控制策略ST2包括：
    若所述目标路口的最小周期值大于预设的周期上限值，则将所述预设的周期上限值作为交通均衡控制策略的配时方案的周期值；
    否则，将所述目标路口的最小周期值作为所述交通均衡控制策略的配时方案的周期值；
    通过公式：
    计算所述交通均衡控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    其中，ti表示所述目标路口的第i个阶段的时长，表示第i个阶段的预设最小绿灯时长，表示所述第i个阶段的预设最大绿灯时长；
    若所述目标路口的第i个阶段的时长ti满足则通过公式：
    计算所述交通均衡控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    其中，T2表示所述交通均衡控制策略的配时方案的周期值，表示所述交通均衡控制策略的配时方案中第j个阶段的时长，所述第j个阶段为调整时长为所述第j个阶段的预设最小绿灯时长或所述第j个阶段的预设最大绿灯时长的阶段，j∈{1,2,...,C}；
    得到所述交通均衡控制策略的配时方案其中，表示所述交通均衡控制策略的配时方案中第1个阶段的时长，表示所述交通均衡控制策略的配时方案中第C个阶段的时长；
    所述目标路口应用所述交通均衡控制策略的配时方案P2；
    所述绿波协调控制策略ST3包括：
    所述绿波协调控制策略的配时方案的周期值为预设协调周期；
    判断所述目标路口的第i个阶段的时长是否与所述目标路口的相邻路口在第i个阶段的时长相等，若是，则所述目标路口的第i个阶段为协调阶段，否则，所述目标路口的第i个阶段为其他阶段；
    若所述目标路口的第i个阶段为协调阶段，则判断所述第i个阶段的时长是否小于背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长，若是，则将所述背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长作为所述绿波协调控制策略的第i个阶段的时长
    若所述目标路口的第i个阶段为其他阶段，则通过公式：
    计算所述绿波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    若所述目标路口的第i个阶段的时长ti满足则通过公式：
    计算所述绿波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    其中，T3表示所述绿波协调控制策略的配时方案的周期值，表示所述绿波协调控制策略的配时方案中第j个阶段的时长；
    得到所述绿波协调控制策略的配时方案其中，表示所述绿波协调控制策略的配时方案中第1个阶段的时长，表示所述绿波协调控制策略的配时方案中第C个阶段的时长；
    通过公式：
    计算所述绿波协调控制策略的相位差OS3；
    其中，OS'表示所述背景方案中的标准相位差，表示所述绿波协调控制策略的配时方案中的协调阶段的时长，t'x表示所述背景方案中的配时方案中的协调阶段的时长，x∈{1,2,...,C}；
    所述目标路口应用所述绿波协调控制策略的配时方案P3和绿波协调控制策略的相位差OS3；
    所述蓝波协调控制策略ST4包括：
    所述蓝波协调控制策略的配时方案的周期值为协调周期；
    判断所述目标路口的第i个阶段的时长是否与所述目标路口的相邻路口在第i个阶段的时长相等，若是，则所述目标路口的第i个阶段为协调阶段，否则，所述目标路口的第i个阶段为其他阶段；
    若所述目标路口的第i个阶段为所述协调阶段，则判断所述第i个阶段的时长是否小于背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长，若是，则将所述背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长作为所述蓝波协调控制策略的第i个阶段的时长
    若所述目标路口的第i个阶段为其他阶段，则通过公式：
    计算所述蓝波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    若所述目标路口的第i个阶段的时长ti满足则通过公式：
    计算所述蓝波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    其中，T4表示所述蓝波协调控制策略的配时方案的周期值，表示所述蓝波协调控制策略的配时方案中第j个阶段的时长；
    得到所述蓝波协调控制策略的配时方案其中，表示所述蓝波协调控制策略的配时方案中第1个阶段的时长，表示所述蓝波协调控制策略的配时方案中第C个阶段的时长；
    通过公式：
    计算所述蓝波协调控制策略的相位差OS4；
    其中，表示所述蓝波协调控制策略的配时方案中的协调阶段的时长，t'x表示所述背景方案中的配时方案中的协调阶段的时长；
    所述目标路口应用所述蓝波协调控制策略的配时方案P4和蓝波协调控制策略的相位差OS4；
    所述红波协调控制策略ST5包括：
    所述红波协调控制策略的配时方案的周期值为协调周期；
    判断所述目标路口的第i个阶段的时长是否与所述目标路口的相邻路口在第i个阶段的时长相等，若是，则所述目标路口的第i个阶段为协调阶段，否则，所述目标路口的第i个阶段为其他阶段；
    若所述目标路口的第i个阶段为所述协调阶段，则判断所述第i个阶段的时长是否小于背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长，若是，则将所述背景方案中的配时方案P'中协调阶段的时长作为所述红波协调控制策略的第i个阶段的时长
    若所述目标路口的第i个阶段为其他阶段，则通过公式：
    计算所述红波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    若所述目标路口的第i个阶段的时长ti满足则通过公式：
    计算所述红波协调控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    其中，T5表示所述红波协调控制策略的配时方案的周期值，表示所述红波协调控制策略的配时方案中第j个阶段的时长；
    得到所述红波协调控制策略的配时方案其中，表示所述红波协调控制策略的配时方案中第1个阶段的时长，表示所述红波协调控制策略的配时方案中第C个阶段的时长；
    所述红波协调控制策略的相位差OS5＝OS'；
    所述目标路口应用所述红波协调控制策略的配时方案P5和红波协调控制策略的相位差OS5。
  7. 根据权利要求3所述的交通信号自适应控制方法，其特征在于，所述优先放行控制策略ST6包括：
    所述优先放行控制策略的配时方案的周期值T6＝Tx-Sα6；其中，Tx表示协调周期，Sα6表示再分配时长；
    通过公式：

    计算所述优先放行控制策略的配时方案中第i个阶段的第一时长
    其中，ti表示所述目标路口的第i个阶段的时长，表示第i个阶段的预设最小绿灯时长，表示所述第i个阶段的预设最大绿灯时长，表示所述最佳配时方案中第i个阶段的时长；
    通过公式：
    计算所述优先放行控制策略的配时方案中第i个阶段的第二时长
    其中，表示所述第i个阶段的优先放行权重，i＝1,2,...,C，C表示所述背景方案中的配时方案中最后一个阶段；
    通过公式计算所述优先放行控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    得到所述优先放行控制策略的配时方案
    所述目标路口应用所述优先放行控制策略的配时方案P6；
    所述动态开源控制策略ST7包括：
    所述动态开源控制策略的配时方案的周期值T7＝Tx-Sα7；其中，Tx表示协调周期，Sα7表示截流分配时长；
    通过公式：

    计算所述动态开源控制策略的配时方案中第i个阶段的第一时长
    通过公式：
    计算所述动态开源控制策略的配时方案中第i个阶段的第二时长
    其中，表示所述第i个阶段的左转截流分配权重，表示所述第i个阶段的直行截流分配权重，当所述第i个阶段为左转关联阶段时， 当所述第i个阶段为直行关联阶段时，
    通过公式计算所述优先放行控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    得到所述优先放行控制策略的配时方案
    所述目标路口应用所述优先放行控制策略的配时方案P7；
    所述防止溢出控制策略ST8包括：
    判断所述最小绿信比控制策略ST9的溢出情况是否有解，若是，则选择最小绿信比控制策略ST9，否则，选择独立相位控制策略ST10；
    所述最小绿信比控制策略ST9包括：
    所述最小绿信比控制策略的配时方案的周期值为协调周期；
    若所述目标路口的第i个阶段为截流关联阶段，则通过公式计算所述最小绿信比控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    若所述目标路口的第i个阶段不是截流关联阶段，则通过公式：
    计算所述最小绿信比控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    其中，T9表示所述最小绿信比控制策略的配时方案的周期值，表示所述最小绿信比控制策略的配时方案中第r个阶段的时长，所述第r个阶段为调整时长为所述第r个阶段的预设最小绿灯时长的阶段，
    得到所述最小绿信比控制策略的配时方案
    当所述最小绿信比控制策略的配时方案中第i个阶段不是截流关联阶段时，判断所述最小绿信比控制策略的配时方案中第i个阶段的时长是否大于第i个阶段的预设最大绿灯时长值若是，则溢出情况无解，否则，溢出情况有解；
    溢出情况有解时，所述目标路口应用所述最小绿信比控制策略的配时方案P9；
    所述独立相位控制策略ST10包括：
    所述独立相位控制策略的周期值为协调周期；
    若所述目标路口第i个阶段不是截流关联阶段，则通过公式：

    计算所述独立相位控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    若所述目标路口的第i个阶段是截流关联阶段，则通过公式：
    计算所述独立相位控制策略的配时方案中第i个阶段的时长
    其中，表示所述目标路口的第i个阶段中第k个流向的时长，k＝1,2,...,K，K表示所述目标路口的第i个阶段中非截流关联流向的总数；
    得到所述独立相位控制策略的配时方案其中，表示所述独立相位控制策略的配时方案中第i个阶段的时长，表示所述独立相位控制策略的配时方案中第C个阶段的时长；
    所述目标路口应用所述独立相位控制策略的配时方案P10。
  8. 一种交通信号自适应控制装置，其特征在于，包括：
    建立模块，基于预先为目标路口设定的背景方案和最佳配时方案，建立用于控制信号灯时长的多个控制策略；
    确定模块，基于所述目标路口在当前时刻的放行交通量、路口通行能力和排队车辆数，确定所述目标路口的当前交通状态；
    选取模块，基于所述目标路口的当前交通状态以及所述目标路口与所述目标路口的相邻路口之间的关联性，从所述多个控制策略中选取目标控制策略；
    控制模块，根据所述目标控制策略对所述目标路口进行控制。
  9. 一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的交通信号自适应控制方法。
  10. 一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的交通信号自适应控制方法。
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