一种交通灯的控制方法及装置与流程

本发明涉及交通安全技术领域，特别涉及一种交通灯的控制方法及装置。

背景技术：

现有技术方案在十字路口通常采用根据该路口各方向平均交通流量计算得出的交通灯各相位时间，目的是尽可能保证路口的畅通，因此往往车流量大的方向通行时间较长。

但是现有技术中根据该路口各方向平均交通流量计算得出的交通灯各相位时间，没有统计路边行人的流量数据，忽略了行人的通行需求；且不同类型的交通工具载客数量不同，现有的技术方案并没有将不同的机动车区分对待。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种交通灯的控制方法及装置，解决了现有技术中交通灯的设置未考虑行人的通行需求导致行人通行效率低的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种交通灯的控制方法，包括：

获取预设时长内一路口的每个通行方向上的通行流量；所述通行流量包括每个通行方向上通过路口的行人的第一流量以及由每个通行方向上通过路口的车辆流量转换得到的第二流量；

根据所述每个通行方向上的通行流量，确定每个通行方向上的交通灯的相位时间。

其中，所述获取预设时长内一路口的每个通行方向上的通行流量的步骤包括：

获取预设时长内每个通行方向上通过路口的行人的第一流量；

获取所述预设时长每个通行方向上通过路口的车辆流量；

按照预设规则将所述车辆流量转换为第二流量。

其中，按照预设规则将车辆流量转换为第二流量的步骤包括：

获取通过路口的车辆的车辆信息，所述车辆信息至少包括车辆的形状及车辆的大小；

获取与所述车辆信息匹配的转换参数；

根据所述车辆流量和所述转换参数，确定所述第二流量。

其中，根据所述车辆流量和所述转换参数，确定所述第二流量的步骤包括：

将所述车辆流量与所述转换参数相乘，得到所述第二流量。

其中，所述路口为十字路口，所述通行方向包括：相互垂直的第一通行方向和第二通行方向；

所述根据所述每个通行方向上的通行流量，确定每个通行方向上的交通灯的相位时间的步骤包括：

根据所述第一通行方向上的通行流量、第二通行方向上的通行流量以及交通灯的黄灯相位时间，确定所述第一通行方向和第二通行方向上的红灯相位时间和绿灯相位时间。

其中，所述路口为十字路口，所述通行方向包括：相互垂直的第一通行方向和第二通行方向；

所述根据所述每个通行方向上的通行流量，确定每个通行方向上的交通灯的相位时间的步骤包括：

根据所述第一通行方向上的通行流量、第二通行方向上的通行流量、交通灯的黄灯相位时间以及交通灯一个周期内的损失时间，确定所述第一通行方向和第二通行方向上的红灯相位时间和绿灯相位时间；其中，所述损失时间为启动延迟时间和结束滞后时间的差值，所述启动延迟时间为看到绿灯到车辆启动的反应时间，所述结束滞后时间为绿灯关闭到最后一辆车通过的时间。

本发明实施例还提供一种交通灯的控制装置，包括：

获取模块，用于获取预设时长内一路口的每个通行方向上的通行流量；所述通行流量包括每个通行方向上通过路口的行人的第一流量以及由每个通行方向上通过路口的车辆流量转换得到的第二流量；

确定模块，用于根据所述每个通行方向上的通行流量，确定每个通行方向上的交通灯的相位时间。

其中，所述获取模块包括：

第一获取子模块，用于获取预设时长内每个通行方向上通过路口的行人的第一流量；

第二获取子模块，用于获取所述预设时长每个通行方向上通过路口的车辆流量；

第三获取子模块，用于按照预设规则将所述车辆流量转换为第二流量。

其中，所述第三获取子模块包括：

信息获取单元，用于获取通过路口的车辆的车辆信息，所述车辆信息至少包括车辆的形状及车辆的大小；

参数获取单元，用于获取与所述车辆信息匹配的转换参数；

确定单元，用于根据所述车辆流量和所述转换参数，确定所述第二流量。

其中，所述确定单元包括：

确定子单元，用于将所述车辆流量与所述转换参数相乘，得到所述第二流量。

其中，所述路口为十字路口，所述通行方向包括：相互垂直的第一通行方向和第二通行方向；

所述确定模块包括：

第一确定子模块，用于根据所述第一通行方向上的通行流量、第二通行方向上的通行流量以及交通灯的黄灯相位时间，确定所述第一通行方向和第二通行方向上的红灯相位时间和绿灯相位时间。

其中，所述路口为十字路口，所述通行方向包括：相互垂直的第一通行方向和第二通行方向；

所述确定模块包括：

第二确定子模块，用于根据所述第一通行方向上的通行流量、第二通行方向上的通行流量、交通灯的黄灯相位时间以及交通灯一个周期内的损失时间，确定所述第一通行方向和第二通行方向上的红灯相位时间和绿灯相位时间；其中，所述损失时间为启动延迟时间和结束滞后时间的差值，所述启动延迟时间为看到绿灯到车辆启动的反应时间，所述结束滞后时间为绿灯关闭到最后一辆车通过的时间。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：

本发明实施例的交通灯的控制方法及装置中，通过将车辆的通行流量等效为行人的通行流量，并结合实际的行人的通行流量来设置交通灯的各个相位的时间，在保证车辆通行效率的基础上可以使更多的行人通过路口，从而可以提升整个城市的出行效率。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的交通灯的控制方法的基本步骤流程图；

图2表示十字路口的结构示意图；

图3表示本发明实施例提供的交通灯的控制装置的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有技术中交通灯的设置未考虑行人的通行需求导致行人通行效率低的问题，提供一种交通灯的控制方法及装置，通过将车辆的通行流量等效为行人的通行流量，并结合实际的行人的通行流量来设置交通灯的各个相位的时间，在保证车辆通行效率的基础上可以使更多的行人通过路口，从而可以提升整个城市的出行效率。

如图1所示，本发明实施例提供一种交通灯的控制方法，包括：

步骤11，获取预设时长内一路口的每个通行方向上的通行流量；所述通行流量包括每个通行方向上通过路口的行人的第一流量以及由每个通行方向上通过路口的车辆流量转换得到的第二流量；

步骤12，根据所述每个通行方向上的通行流量，确定每个通行方向上的交通灯的相位时间。

本发明的上述实施例中，交通灯通常设置于有交叉的两条路的连接处，一般可形成十字路口(包括4条分支)及三叉路口(包括3条分支，例如T型结构的路口，Y型结构的路口等)。本发明的具体实施例中均以十字路口为例，十字路口是城市道路的重要组成部分，经过路口的车辆行人根据信号灯的指示经 过路口，避免不同方向的行人车辆发生碰撞。

一个标准的十字路口(如图2所示)有十二种车辆运动方式，分别是直行(东-西，西-东，南-北，北-南)，右转(东-北，西-南，北-西，南-东)，左转(东-南，西-北，北-东，南-西)。这十二种车辆运动方式可分为两个通信方向：

1)东西通行方向：东-西，西-东，东-北，西-南，东-南，西-北。

2)南北通行方向：南-北，北-南，南-东，北-西，北-东，南-西。

十字路口的行人主要通过斑马线通过马路，与车辆直行运动方式类似，即东-西，西-东，南-北，北-南四种运动方式，同样可以划分到上述的两种通行方向上。即东西通行方向：东-西，西-东；南北通行方向：南-北，北南。

需要说明的是，步骤11中所述的每个通行方向上的通行流量，其通行流量包括该通行方向上的所有运动方式的流量的总和。即：东西通行方向上的通行流量包括：从东向西通过路口的行人的流量、从西向东通过路口的行人的流量、从东向西通过路口的车辆流量等效得到的流量、从西向东通过路口的车辆流量等效得到的流量、从东向北右转通过路口的车辆流量等效得到的流量、从西向南右转通过路口的车辆流量等效得到的流量、从东向南左转通过路口的车辆流量等效得到的流量以及从西向北左转通过路口的车辆流量等效得到的流量之和。

较佳的，步骤11中的第二流量是通过将车辆流量转换为行人的通行流量得到的。其转换规格根据不同类型的交通具体的载客数量进行估算。

十字路口需要设置两组交通灯，两组交通灯需要不同的信号控制，也就是两个不同的相位，不同的相位彼此独立，互不干扰。相位设置信息主要是信号周期、红灯时间、绿灯时间，其中，绿灯时间最后2-3秒为黄灯时间。各相位的周期相等，需要单独设置。本发明实施例中根据步骤11中获得的每个通行方向上的通行流量确定相位时间，其中，通行流量越大，则通行时间越长(即绿灯时间越长)。

进一步的，本发明的上述实施例中步骤11包括：

步骤111，获取预设时长内每个通行方向上通过路口的行人的第一流量；

步骤112，获取所述预设时长每个通行方向上通过路口的车辆流量；

步骤113，按照预设规则将所述车辆流量转换为第二流量。

本发明实施例中将各种交通工具的通行效率等效为行人的通行效率，并结 合各个通行方向上通过路口的行人的流量来设置交通灯的各个相位时间。则首先本发明实施例需要通过步骤111和步骤112来获取行人流量和车辆流量；需要说明的是，其步骤111与步骤112没有严格的先后顺序，可先获取行人流量再获取车辆流量，也可先获取车辆流量再获取行人流量，也可同时获取行人流量和车辆流量，在此不作具体限定。具体的，步骤111获得的行人流量即为本申请的第一流量，而步骤112获得的车辆流量需按照预设规则进行转换，才能得到本申请的第二流量。

其中，其转换过程具体为，即步骤113包括：

步骤1131，获取通过路口的车辆的车辆信息，所述车辆信息至少包括车辆的形状及车辆的大小；

步骤1132，获取与所述车辆信息匹配的转换参数；

步骤1133，根据所述车辆流量和所述转换参数，确定所述第二流量。

本发明上述实施例主要应用于一种十字路口通行策略的管理系统，该系统可以通过设置在十字路口的摄像头来获取通行流量信息，具体的，对于车辆而言，可以通过预先在管理系统内设置有不同车辆的形状、大小等参数信息，根据摄像头获取的车辆信息，利用图像处理算法对车辆的形状、大小等进行识别，并与预先在管理系统内设置的车辆的形状、大小等信息进行匹配，根据匹配的结果，对车辆赋予一转换参数，利用该转换参数即可将车辆流程等效为行人流量；而对于行人而言，可以通过行人的脸部的朝向来具体判断行人究竟是从东西方向过马路还是从南北方向过马路。

具体的，步骤1133包括：

将所述车辆流量与所述转换参数相乘，得到所述第二流量。

举例说明如下：

由于不同类型的车载客量不同，为了计算通过路口的人的流量，可以将路口的车辆转换为行人的通行流量，其中，可以将不同的车型通过转化参数转化为不同的行人，具体的，可以根据实际不同车型的平均载客人数将路口的车辆转换为行人的通行流量，举例来说，可以设置私家车的行人通过转换参数为1.73；公交车的行人通过转换参数为63.3，电动车的行人通过转换参数为1.1。

具体的，根据如下公式获取预设时长C内从东西方向通过路口的通行流量：

东西方向通过路口的通行流量等于东西方向通过路口的行人的第一流量与东西方向通过路口的车辆转换为行人的第二流量之和，即：

E1＝q_p+Σq_vi*q_i

其中，E1是预设时长C内从东西方向通过路口的通行流量，q_p为东西方向通过路口行人的第一流量，q_vi为东西方向通过路口的类型为i的车辆流量，q_i为该类型车辆的行人通过转换参数。

同理，根据如下公式获取预设时长C内从南北方向通过路口的通行流量：

南北方向通过路口的通行流量等于南北方向通过路口行人的第一流量与南北方向通过路口的车辆转换为行人的第二流量之和，即：

E2＝q_s+∑q_si*q_i

E2是预设时长C内从南北方向通过路口的通行流量，q_s为南北方向通过路口的行人的第一流量，q_si为南北方向通过路口的类型为i的车辆流量，q_i为该类型车辆的行人通过转化参数。

进一步的，本发明的上述实施例中所述路口为十字路口，所述通行方向包括：相互垂直的第一通行方向(东西通行方向)和第二通行方向(南北通行方向)；

具体的，步骤12包括：

步骤121，根据所述第一通行方向上的通行流量、第二通行方向上的通行流量以及交通灯的黄灯相位时间，确定所述第一通行方向和第二通行方向上的红灯相位时间和绿灯相位时间。

为了使得更多的人通过，若东西方向通过路口的人的流量大则相应的东西方向的绿灯时间应设置的稍长。

在一个红绿灯周期T内南北方向绿灯(东西方向红灯)的时间C1，与东西方向绿灯(南北方向红灯)的时间C2的比值等于预设时长C内从南北方向通过路口的人的流量E2与预设时长C内从东西方向通过路口的人的流量E1的比值。

具体的，在一个红绿灯周期T内南北方向绿灯(东西方向红灯)的时间C1，与东西方向绿灯(南北方向红灯)的时间C2的比值满足如下等式：

其中，C1为在一个红绿灯周期T内南北方向绿灯(东西方向红灯)的时间，C2为东西方向绿灯(南北方向红灯)的时间。

需要说明的是，由于交通灯的设置中还包括一个黄灯的设置，其黄灯设置于绿灯之后，其中黄灯时间即为两个通行方向上的绿灯之间的间隔时间R。一般情况下，对应于50km/h容许最高速度，过渡的黄灯时间取3s；对应于60km/h容许最高速度，过渡的黄灯时间取4s；对应于70km/h容许最高速度，过渡的黄灯时间取5s。

那么在整个周期内红绿灯的时间分配还满足如下条件：C1+C2＝T-R；

继而根据

C1+C2＝T-R

可得到一个周期T内南北方向绿灯(东西方向红灯)的时间和东西方向绿灯(南北方向红灯)的时间。

需要说明的，上述计算红绿灯的发那个方法仅为理想状态下的算法，本发明实施例还提供一种考虑损失时间的算法，具体如下：

所述路口为十字路口，所述通行方向包括：相互垂直的第一通行方向和第二通行方向；

步骤12包括：

步骤122，根据所述第一通行方向上的通行流量、第二通行方向上的通行流量、交通灯的黄灯相位时间以及交通灯一个周期内的损失时间，确定所述第一通行方向和第二通行方向上的红灯相位时间和绿灯相位时间；其中，所述损失时间为启动延迟时间和结束滞后时间的差值，所述启动延迟时间为看到绿灯到车辆启动的反应时间，所述结束滞后时间为绿灯关闭到最后一辆车通过的时间。

具体地，L为一个周期内总的损失时间，该损失时间等于启动延迟时间与结束滞后时间的差值，其中，启动延迟时间即为司机看到绿灯到车子启动的反应时间，结束滞后时间即绿灯关闭到最后一辆车通过的时间。

整个周期的总损失时间为各个相位总损失时间的和加上各个绿灯间隔时间R，即L＝∑I+R。那么在整个周期内红绿灯的时间分配还满足如下条件：

C1+C2＝T-L；

继而根据

C1+C2＝T-L

可得到一个周期T内南北方向绿灯(东西方向红灯)的时间和东西方向绿灯(南北方向红灯)的时间。

需要说明的是，预设时长C可以为5-10分钟，当前十字路口的红绿灯可以每隔1至2个小时变化，从而可以根据上下班的高峰期或者节假日人流量的不同对红绿灯的时长进行改变。

综上，本发明的上述实施例提供的交通灯的控制方法，基于行人通行效率的十字路口通行策略可以根据交通流量调整红绿灯各相位时间，同时考虑了十字路口的行人通过效率。需要说明的是，本技术方案中通过路口的行人不完全是实际的在路上行走的行人，其中还包括了将车辆等效成行人后的行人，通过将车辆等效成行人至少代表了在某一方向上可能通过的人流量的趋势，根据这一趋势来对红绿灯的相位进行动态的变化，可以使更多的行人通过十字路口，因而可以提升整个城市的出行效率。

为了更好的实现上述目的，如图3所示，本发明实施例还提供一种交通灯的控制装置，包括：

获取模块31，用于获取预设时长内一路口的每个通行方向上的通行流量；所述通行流量包括每个通行方向上通过路口的行人的第一流量以及由每个通行方向上通过路口的车辆流量转换得到的第二流量；

确定模块32，用于根据所述每个通行方向上的通行流量，确定每个通行方向上的交通灯的相位时间。

具体的，本发明的上述实施例中所述获取模块31包括：

第一获取子模块，用于获取预设时长内每个通行方向上通过路口的行人的第一流量；

第二获取子模块，用于获取所述预设时长每个通行方向上通过路口的车辆流量；

第三获取子模块，用于按照预设规则将所述车辆流量转换为第二流量。

具体的，本发明的上述实施例中所述第三获取子模块包括：

信息获取单元，用于获取通过路口的车辆的车辆信息，所述车辆信息至少 包括车辆的形状及车辆的大小；

参数获取单元，用于获取与所述车辆信息匹配的转换参数；

确定单元，用于根据所述车辆流量和所述转换参数，确定所述第二流量。

具体的，本发明的上述实施例中所述确定单元包括：

确定子单元，用于将所述车辆流量与所述转换参数相乘，得到所述第二流量。

具体的，本发明的上述实施例中所述路口为十字路口，所述通行方向包括：相互垂直的第一通行方向和第二通行方向；

所述确定模块32包括：

第一确定子模块，用于根据所述第一通行方向上的通行流量、第二通行方向上的通行流量以及交通灯的黄灯相位时间，确定所述第一通行方向和第二通行方向上的红灯相位时间和绿灯相位时间。

具体的，本发明的上述实施例中所述路口为十字路口，所述通行方向包括：相互垂直的第一通行方向和第二通行方向；

所述确定模块32包括：

第二确定子模块，用于根据所述第一通行方向上的通行流量、第二通行方向上的通行流量、交通灯的黄灯相位时间以及交通灯一个周期内的损失时间，确定所述第一通行方向和第二通行方向上的红灯相位时间和绿灯相位时间；其中，所述损失时间为启动延迟时间和结束滞后时间的差值，所述启动延迟时间为看到绿灯到车辆启动的反应时间，所述结束滞后时间为绿灯关闭到最后一辆车通过的时间。

需要说明的是，本发明实施例提供的交通灯的控制装置的是应用上述交通灯的控制方法的控制装置，则上述交通灯的控制方法的所有实施例均适用于该控制装置，且均能达到相同或相似的有益效果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。