专利名称：实现红绿灯自适应的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及交通信号控制领域，尤其涉及一种实现红绿灯自适应的方法及装置。
技术背景
在现有的红绿灯控制系统中，对红绿灯的控制基本没有实现智能化，其红绿灯的 转换顺序和转换时间等参数均是由人工固定设置，没有根据实时的路况进行主动适应。
目前，也有可以根据车流量自动调节控制参数的红绿灯系统，比如申请号为 2008101U910. 3的中国专利，该专利的目的是根据不同方向的交通流量变化以及整个区域 的交通状况，自动进行红绿灯控制参数的调节，以提高路口的通行效率，实现全区域的交通 优化。其系统包括全域交通控制中心和若干与所述全域交通控制中心通信的路口控制系 统，路口控制系统包含人工输入装置、强制开关装置、智能检测装置和远程通信模块等。该 专利通过对路口实时视频图像的获取与分析，对各道路停驶车辆进行识别，计算出车辆停 驶排队距离，再以此为依据通过预设的程序计算并发出修改红绿灯控制参数的指令，达到 了红绿灯动态适应路况的目的。
但是，该专利技术有以下不足虽然提供了若干红绿灯控制参数的调整原则，但是 其主要解决了根据路口车辆停驶排队距离来设置红绿灯控制参数，因而无法对红绿灯控制 提供一个相对比较精准的参数。发明内容
本发明的主要目的在于提供一种实现红绿灯自适应的方法及装置，旨在提高红绿 灯路口的通行效率。
为了达到上述目的，本发明提出一种实现红绿灯自适应的方法，包括
实时拍摄获取路口各方向预定范围内的车流信息；所述车流信息包括车流数量以 及车流方向；
根据车流信息、存储在红绿灯信息库中的历史红绿灯信息以及预设的通行匹配方 式，在红绿灯转换周期内对红绿灯进行控制。
优选地，所述根据车流信息、存储在红绿灯信息库中的历史红绿灯信息以及预设 的通行匹配方式，在红绿灯转换周期内对红绿灯进行控制的步骤包括
从红绿灯信息库中获取与当前同一方向上车辆数量对应的历史车辆通行时间，取 平均值作为当前该方向上车辆通行时间；
根据各方向上的车辆通行时间以及各通行方向的互斥关系，为不互斥的车辆设定 通行时间；
根据各设定通行时间，利用穷举计算法计算出所有预设的通行匹配方式中总时最 短的通行匹配方式，作为当前通行匹配方式；
以所述各设定通行时间以及当前通行匹配方式对红绿灯进行控制。
优选地，所述根据各方向上的车辆通行时间以及各通行方向的互斥关系，为不互斥的车辆设定通行时间的步骤包括
选取不互斥的车辆的通行时间中最长的通行时间作为所述不互斥的车辆的设定 通行时间。
优选地，所述根据车流信息、存储在红绿灯信息库中的历史红绿灯信息以及预设 的通行匹配方式，在红绿灯转换周期内对红绿灯进行控制的步骤还包括
当红绿灯信息库中不存在与当前同一方向上车辆数量对应的历史车辆通行时间 时，取默认通行时间作为当前该方向上车辆通行时间。
优选地，所述以设定通行时间以及当前通行匹配方式对红绿灯进行控制的步骤之 后还包括
将当前红绿灯转换周期内各通行方向的信息存入红绿灯信息库中。
本发明还提出一种实现红绿灯自适应的装置，包括
车流信息获取模块，用于实时拍摄获取路口各方向预定范围内的车流信息；所述 车流信息包括车流数量以及车流方向；
红绿灯控制模块，用于根据车流信息、存储在红绿灯信息库中的历史红绿灯信息 以及预设的通行匹配方式，在红绿灯转换周期内对红绿灯进行控制。
优选地，所述红绿灯控制模块包括
获取单元，用于从红绿灯信息库中获取与当前同一方向上车辆数量对应的历史车 辆通行时间，取平均值作为当前该方向上车辆通通行时间；
设定单元，根据各方向上的车辆通行时间以及各通行方向的互斥关系，为不互斥 的车辆设定通行时间；
计算单元，用于根据各设定通行时间，利用穷举计算法计算出所有预设的通行匹 配方式中总时最短的通行匹配方式，作为当前通行匹配方式；
控制单元，用于以所述各设定通行时间以及当前通行匹配方式对红绿灯进行控 制。
优选地，所述设定单元还用于选取不互斥的车辆的通行时间中最长的通行时间作 为所述不互斥的车辆的设定通行时间。
优选地，所述获取单元还用于当红绿灯信息库中不存在与当前同一方向上车辆数 量对应的历史车辆通行时间时，取默认通行时间作为当前该方向上车辆通行时间。
优选地，所述装置还包括
存储模块，用于将当前红绿灯转换周期内各通行方向的信息存入红绿灯信息库 中。
本发明提出的一种实现红绿灯自适应的方法及装置，通过将路口各通行方向的互 斥关系、各方向默认通行时间以及根据互斥关系计算出的所有预设的通行匹配方式存入红 绿灯信息库中，在获得所在路口不同方向实时车流量信息的基础上，对同条件下历史通行 数据进行计算，获得路口通行最佳时间；并通过逐步迭代的方式，使得所在路口每个红绿灯 转换周期均能提供一个合适的通行方案，降低了车辆平均等待时间，提高了红绿灯路口的 通行效率，实现了对路口通行的最佳控制，达到了智能红绿灯自适应的效果，从而更加充分 地利用了道路资源。
图1是本发明实现红绿灯自适应的方法一实施例流程示意图Ia是一个十字路口的示例图2是本发明实现红绿灯自适应的方法一实施例中根据车流信息、存储在红绿灯 信息库中的历史红绿灯信息以及预设的通行匹配方式，在红绿灯转换周期内对红绿灯进行 控制的流程示意图3是本发明实现红绿灯自适应的装置一实施例结构示意图4是本发明实现红绿灯自适应的装置一实施例中红绿灯控制模块的结构示意 图。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
本发明实施例解决方案主要是通过将路口各通行方向的互斥关系、各方向默认通 行时间以及根据互斥关系计算出的所有预设的通行匹配方式存入红绿灯信息库中，在获得 所在路口不同方向实时车流量信息的基础上，对同条件下历史通行数据进行计算，获得路 口通行最佳时间。
如图1所示，本发明一实施例提出一种实现红绿灯自适应的方法，包括
步骤S101，实时拍摄获取路口各方向预定范围内的车流信息；
车流信息包括车流数量以及车流方向；
为了实现对路口红绿灯的合理控制，首先通过道路摄像机等实时拍摄路口各个方 向的车流视频画面，拍摄的范围可以根据实际路况进行设定，如图Ia所示，虚线范围为一 个红绿灯转换周期内的车辆通行目标。
根据拍摄的车流视频画面进行图像分析，从中获取车流信息，包括各方向的车辆 数量、车辆通行使用的时间等。
步骤S102，根据车流信息、存储在红绿灯信息库中的历史红绿灯信息以及预设的 通行匹配方式，在红绿灯转换周期内对红绿灯进行控制。
在本实施例中，设置有用于存储每次红绿灯转换周期的相关数据的红绿灯信息 库，包括通行方向、通行车辆数量、车辆通行时间等，同时存储所在路口的公共数据，如各路 口通行方向的互斥关系(如下表1所示)、各方向默认通行时间以及根据互斥关系计算出的 所有预设的通行匹配方式(例如“E- > W”可以与‘ - > S”同时通行，也可以与“W- > E”同时通行等)，以便于后期参考，提供一个逐步达到最优的依据。
权利要求
1.一种实现红绿灯自适应的方法，其特征在于，包括实时拍摄获取路口各方向预定范围内的车流信息；所述车流信息包括车流数量以及车 流方向；根据车流信息、存储在红绿灯信息库中的历史红绿灯信息以及预设的通行匹配方式， 在红绿灯转换周期内对红绿灯进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据车流信息、存储在红绿灯信息库 中的历史红绿灯信息以及预设的通行匹配方式，在红绿灯转换周期内对红绿灯进行控制的 步骤包括从红绿灯信息库中获取与当前同一方向上车辆数量对应的历史车辆通行时间，取平均 值作为当前该方向上车辆通行时间；根据各方向上的车辆通行时间以及各通行方向的互斥关系，为不互斥的车辆设定通行 时间；根据各设定通行时间，利用穷举计算法计算出所有预设的通行匹配方式中总时最短的 通行匹配方式，作为当前通行匹配方式；以所述各设定通行时间以及当前通行匹配方式对红绿灯进行控制。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各方向上的车辆通行时间以及 各通行方向的互斥关系，为不互斥的车辆设定通行时间的步骤包括选取不互斥的车辆的通行时间中最长的通行时间作为所述不互斥的车辆的设定通行 时间。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据车流信息、存储在红绿灯信息库 中的历史红绿灯信息以及预设的通行匹配方式，在红绿灯转换周期内对红绿灯进行控制的 步骤还包括当红绿灯信息库中不存在与当前同一方向上车辆数量对应的历史车辆通行时间时，取 默认通行时间作为当前该方向上车辆通行时间。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以设定通行时间以及当前通行匹配 方式对红绿灯进行控制的步骤之后还包括将当前红绿灯转换周期内各通行方向的信息存入红绿灯信息库中。
6.一种实现红绿灯自适应的装置，其特征在于，包括车流信息获取模块，用于实时拍摄获取路口各方向预定范围内的车流信息；所述车流 信息包括车流数量以及车流方向；红绿灯控制模块，用于根据车流信息、存储在红绿灯信息库中的历史红绿灯信息以及 预设的通行匹配方式，在红绿灯转换周期内对红绿灯进行控制。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述红绿灯控制模块包括获取单元，用于从红绿灯信息库中获取与当前同一方向上车辆数量对应的历史车辆通 行时间，取平均值作为当前该方向上车辆通通行时间；设定单元，根据各方向上的车辆通行时间以及各通行方向的互斥关系，为不互斥的车 辆设定通行时间；计算单元，用于根据各设定通行时间，利用穷举计算法计算出所有预设的通行匹配方 式中总时最短的通行匹配方式，作为当前通行匹配方式；控制单元，用于以所述各设定通行时间以及当前通行匹配方式对红绿灯进行控制。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述设定单元还用于选取不互斥的车辆 的通行时间中最长的通行时间作为所述不互斥的车辆的设定通行时间。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取单元还用于当红绿灯信息库中 不存在与当前同一方向上车辆数量对应的历史车辆通行时间时，取默认通行时间作为当前 该方向上车辆通行时间。
10.根据权利要求6-9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括存储模块，用于将当前红绿灯转换周期内各通行方向的信息存入红绿灯信息库中。
全文摘要
本发明涉及一种实现红绿灯自适应的方法及装置，其方法包括实时拍摄获取路口各方向预定范围内的车流信息；根据车流信息、存储在红绿灯信息库中的历史红绿灯信息以及预设的通行匹配方式，在红绿灯转换周期内对红绿灯进行控制。本发明通过在获得所在路口不同方向实时车流量信息的基础上，根据路口各通行方向的互斥关系以及根据互斥关系计算出的所有预设的通行匹配方式，对同条件下历史通行数据进行计算，获得路口通行最佳时间；并通过逐步迭代的方式，使得所在路口每个红绿灯转换周期均能提供一个合适的通行方案，降低了车辆平均等待时间，实现了对路口通行的最佳控制，达到了智能红绿灯自适应的效果，从而更加充分地利用了道路资源。
文档编号G08G1/08GK102034360SQ20101058265
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者彭建伟 申请人:中兴通讯股份有限公司