基于积水监测的路口交通信号控制方法及系统与流程

本发明涉及智能交通技术领域，具体是一种基于积水监测的路口交通信号控制方法及系统。

背景技术：

随着经济的快速发展，城市规模的不断扩大，机动车急剧增加，为了确保交叉路口的安全与畅通，一般在符合安装信号机标准的路口，设置信号控制机，控制机动车的有序通行。

在遇到恶劣天气导致路口积水情况下，确保路口的安全与畅通，一直是人们关注的焦点，根据近年来的统计数据，每年6月到7月期间，北京总会遇到几天积水天气，导致全城大塞车，究其原因是多方面的，其中很重要原因是路口的某一区域积水严重，一是机动车进入积水路段，无法继续通行，二是路口内车辆无法清空，路口塞死，导致一个区域交通瘫痪，严重影响了人们出行。在天气环境正常情况下，如何提高路口信号机的控制效率，关键是如何准确判断当前的交通状态属于高峰还是平峰、低峰。系统可以针对不同的交通状态，采取不同的控制参数。由于当前受到国内外的检测技术水平所限，无法精准实时的判断当前路口的高峰、平峰、低峰交通状态，因此，无法精准切换控制参数，导致路口通行效率降低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是现有技术中因路口积水导致的堵车和不能根据当前交通状态精准选择控制参数等的技术问题，进而提供一种基于积水监测的路口交通信号控制方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于积水监测的路口交通信号控制方法，包括如下步骤：

S1：实时监测路口各个行驶方向范围内的积水高度，连续平面精准跟踪路口每个方向上的机动车，实时获取每个方向的机动车的数量、每一台机动车的瞬时速度和精准位置；

S2：若第一方向遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数相等且均为零，则保持当前信号周期；若第一方向遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数相等且均不为零，则延长信号周期；若第一方向遇红灯的最高停车等待次数大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数则增加第一方向上信号灯周期的绿信比；否则增加第二方向上信号灯周期的绿信比；

S3：判断路口各个行驶方向范围内是否有积水，若无则返回步骤S1，若有则进入步骤S4；

S4：若某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值，则将该行驶方向的信号灯置为红灯；

S5：若某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则在该行驶方向绿灯信号的放行时间到时，改变信号灯放行方向，并判断已进入路口内的车辆是否全部通过路口，若是则返回步骤S1，否则延长该路口的信号灯的全红时间，直到路口内的车辆全部通过路口。

可选地，上述的基于积水监测的路口交通信号控制方法，所述步骤S2具体包括如下步骤：

S21：记录每一台机动车在越过停止线之前遇红灯的停车等待次数；其中每一机动车遇红灯的停车等待次数的初始值为零；

S22：判断第一方向是否为红灯，若是则执行步骤S23，否则执行步骤S24；

S23：对于第一方向，将已有机动车的停车次数加1，并获取第一方向上遇红灯的最高停车等待次数K1；对于第二方向，将越过停止线的机动车从记录中清除；

S24：对于第一方向，将越过停止线的机动车从记录中清除；对于第二方向，将已有机动车的遇红灯的停车等待次数加1，并获取第二方向上遇红灯的最高停车等待次数K2；

S25：判断第一方向的遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数是否相等，若相等则进入步骤S26；否则进入步骤S27；

S26：判断遇红灯的最高停车次数是否为零，若是零，则保持当前信号周期；若否，则将信号周期延长；

S27：判断第一方向遇红灯的最高停车等待次数是否大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数，若是则增加第一方向上信号灯周期的绿信比；若否则增加第二方向上信号灯周期的绿信比。

可选地，上述的基于积水监测的路口交通信号控制方法，所述步骤S4中还包括：

若路口某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值，则提示驾驶员该路口的该行驶方向禁止通行；

若路口某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则提示驾驶员注意该路口的该行驶方向有积水。

可选地，上述的基于积水监测的路口交通信号控制方法，所述步骤S4中还包括：

若路口某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值，则生成与该路口的该行驶方向禁止通行的信息对应的第一电磁波信号，将所述第一电磁波信号发送至车辆上的电磁波接收装置；

若路口某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则生成与该路口的该行驶方向有积水的信息对应的第二电磁波信号，将所述第二电磁波信号发送至车辆上的电磁波接收装置。

本发明还提供一种基于积水监测的路口交通信号控制系统，包括：

监测单元：实时监测路口各个行驶方向范围内的积水高度，连续平面精准跟踪路口每个方向上的机动车，实时获取每个方向的机动车的数量、每一台机动车的瞬时速度和精准位置；

信号灯控制单元：若第一方向遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数相等且均为零，则保持当前信号周期；若第一方向遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数相等且均不为零，则延长信号周期；若第一方向遇红灯的最高停车等待次数大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数则增加第一方向上信号灯周期的绿信比；否则增加第二方向上信号灯周期的绿信比；

积水判断单元，判断路口各个行驶方向范围内是否有积水，若返回监测单元，若有则发送信号至积水高度判断单元；

积水高度判断单元，判断积水高度是否超过设定阈值；

信号灯控制单元，在某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值时，将该行驶方向的信号灯置为红灯；在某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则在该行驶方向绿灯信号的放行时间到时，改变信号灯放行方向，并判断已进入路口内的车辆是否全部通过路口，若否则延长该路口的信号灯的全红时间，直到路口内的车辆全部通过路口。

可选地，上述的基于积水监测的路口交通信号控制系统，所述信号灯控制单元具体包括：

停车等待次数记录模块：记录每一台机动车在越过停止线之前遇红灯的停车等待次数；其中每一机动车遇红灯的停车等待次数的初始值为零；

第一判断模块：判断第一方向是否为红灯，若是则对于第一方向，将已有机动车的停车次数加1，并获取第一方向上遇红灯的最高停车等待次数K1；对于第二方向，将越过停止线的机动车从记录中清除；否则对于第一方向，将越过停止线的机动车从记录中清除；对于第二方向，将已有机动车的遇红灯的停车等待次数加1，并获取第二方向上遇红灯的最高停车等待次数K2；

第二判断模块：判断第一方向的遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数是否相等；

第三判断模块：若第二判断模块的判断结果为是则判断遇红灯的最高停车次数是否为零，若是零，则保持当前信号周期；若否，则将信号周期延长；

第四判断模块，若第二判断模块的判断结果为否则判断第一方向遇红灯的最高停车等待次数是否大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数，若是则增加第一方向上信号灯周期的绿信比；若否则增加第二方向上信号灯周期的绿信比。

可选地，上述的基于积水监测的路口交通信号控制系统，还包括：提示单元，若路口某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值，则提示驾驶员该路口的该行驶方向禁止通行；

若路口某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则提示驾驶员注意该路口的该行驶方向有积水。

可选地，上述的基于积水监测的路口交通信号控制系统，所述提示单元还包括：电磁波生成模块，若路口某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值，则生成与该路口的该行驶方向禁止通行的信息对应的第一电磁波信号，将所述第一电磁波信号发送至车辆上的电磁波接收装置；若路口某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则生成与该路口的该行驶方向有积水的信息对应的第二电磁波信号，将所述第二电磁波信号发送至车辆上的电磁波接收装置。

与现有技术相比，本发明的上述方案至少具有以下有益效果：

本发明所述的基于积水监测的路口交通信号控制方法及系统，实时监测路口的积水高度，并连续平面精准跟踪路口每个方向上的机动车，实时获取每个方向的机动车的数量、每一台机动车的瞬时速度和精准位置；判断路口不同方向上的车辆的遇红灯停车等待次数，根据实时监测结果对信号灯进行控制。同时，对路口范围内的积水进行实时监测，当路口某一范围有积水且积水高度超过设定阈值时，则直接通过信号灯控制设置路口某一方向为禁行状态，当有路口某一方向有积水且积水高度未超过设定阈值时，可提醒驾驶员该路口哪个方向有积水，注意安全驾驶。并且，当路口某一方向上放行时间到时，通过控制信号灯全红时间的长度保证路口内车辆及时清空。采用本发明的上述技术方案，能够保证在积水路段的车辆也能够在确保安全的前提下畅通行驶，不会因为路口积水导致路口内塞车出现。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明一个实施例所述基于积水监测的路口交通信号控制方法的流程图；

图2是本发明一个实施例所述路口示意图；

图3是图1所述步骤S2的具体实现方式的流程图；

图4本发明一个实施例所述基于积水监测的路口交通信号控制系统的原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。并且下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。在对各个实施例进行详细描述之前，需要说明的是，本发明所涉及到的所有坐标数据均是指在同一特定坐标系下的坐标数据。另外，本发明所述的平面感知检测是相对于现有技术中断面检测而言的说法，对机动车当前位置轨迹的连续检测即平面数据的采集可以说是平面感知检测。

实施例1

本实施例提供一种基于积水监测的路口交通信号控制方法，应用于路口信号控制器中，如图1所示，包括如下步骤：

S1：实时监测路口各个行驶方向范围内的积水高度，连续平面精准跟踪路口每个方向上的机动车，实时获取每个方向的机动车的数量、每一台机动车的瞬时速度和精准位置。当机动车瞬时速度持续为零时则判定机动车处于停止状态；所述路口如图2所示。图中标出了一个行驶方向范围内的积水检测区域。该积水检测区域在图中西向东方向的直行出口处。具体地，其与路口之间的距离可以根据实际情况进行设定，例如设定一百米，一百五十米等。目的是能够根据该位置的积水检测，提醒后续车辆不要进入路口或者避免在该处因为积水导致车辆拥堵。

S2：若第一方向遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数相等且均为零，则保持当前信号周期；若第一方向遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数相等且均不为零，则延长信号周期；若第一方向遇红灯的最高停车等待次数大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数则增加第一方向上信号灯周期的绿信比；否则增加第二方向上信号灯周期的绿信比。由于能够采用平面连续跟踪每一台机动车，因此能够准确获得每一台机动车的行驶状态，而信号灯是否为红灯可以直接通过交通信号控制器获得，因此可以直接得到在机动车是否因为在等待红灯而停车，由于精准获得了机动车的位置，能够得到机动车是否在停止线后遇红灯停车等待，因此本实施例的上述方案能够准确得到每一台机动车在停止线后因为遇红灯而停车的次数。

S3：判断路口各个行驶方向范围内是否有积水，若无则返回步骤S1，若有则进入步骤S4；积水检测方法可以采用现有技术中的积水检测技术实现即可。具体地，路口各个行驶方向出口范围均需要检测。

S4：判断某一行驶方向范围的积水高度是否超过设定阈值，若是则执行步骤S40：将该行驶方向的信号灯置为红灯；若否则执行步骤S5；设定阈值以影响车辆安全驾驶为基准，根据大部分车辆底盘高度来选择设定。例如选择30cm。

S5：若在该行驶方向绿灯信号的放行时间到时，改变信号灯放行方向，之后进入步骤S51；也就是说，当绿灯时间到之后，将信号灯转换为黄灯，之后转换为红灯。

S51：判断已进入路口内的车辆是否全部通过路口，若是则返回步骤S1，否则执行步骤S52；

S52：延长该路口的信号灯的全红时间，直到路口内的车辆全部通过路口。现有技术中，每一个路口的信号灯全红时间是固定的，在正常天气情况下，一般是可以满足车辆全部通过路口的。但是当有积水时，现有的全红时间可能并不能保证在红灯之前进入路口的全部车辆都通过路口。因此，本实施例中，根据路口内的车辆是否全部通过，对信号灯的全红时间进行动态调整，以保证路口内的全部车辆被清空后，在置相应方向的信号灯为绿灯。

本实施例提供的上述方案中，能够实时监测路口的积水高度，并连续平面精准跟踪路口每个方向上的机动车，实时获取每个方向的机动车的数量、每一台机动车的瞬时速度和精准位置；判断路口不同方向上的车辆的遇红灯停车等待次数，根据实时监测结果对信号灯进行控制。同时，对路口范围内的积水进行实时监测，当路口某一范围有积水且积水高度超过设定阈值时，则直接通过信号灯控制设置路口某一方向为禁行状态，当有路口某一方向有积水且积水高度未超过设定阈值时，可提醒驾驶员该路口每个方向有积水，注意安全驾驶。并且，当路口某一方向上放行时间到时，通过控制信号灯全红时间的长度保证路口内车辆及时清空。采用本发明的上述技术方案，能够保证在积水路段的车辆也能够在确保安全的前提下畅通行驶，不会因为积水路口导致塞车出现。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例通过以下方式实现步骤S2中的方案，如图3所示，包括如下步骤：

S21：记录每一台机动车在越过停止线之前遇红灯的停车等待次数；其中每一机动车遇红灯的停车等待次数的初始值为零；具体地，可以建立行驶状态表，记录每一台机动车的行驶状态，所述行驶状态包括每一台机动车在越过停止线之前遇红灯的停车等待次数；其中某一机动车首次写入所述行驶状态表时，遇红灯的停车等待次数的初始值为零；

S22：判断第一方向是否为红灯，若是则执行步骤S23，否则执行步骤S24；

S23：对于第一方向，将已有机动车的停车次数加1，并获取第一方向上遇红灯的最高停车等待次数K1；对于第二方向，将越过停止线的机动车从记录中清除，即从列表中清除；

S24：对于第一方向，将越过停止线的机动车从记录中清除，即从列表中清除；对于第二方向，将已有机动车的遇红灯的停车等待次数加1，并获取第二方向上遇红灯的最高停车等待次数K2；

S25：判断第一方向的遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数是否相等，若相等则进入步骤S26；否则进入步骤S27；

S26：判断遇红灯的最高停车次数是否为零，若是零，则保持当前信号周期；若否，则将信号周期延长；

S27：判断第一方向遇红灯的最高停车等待次数是否大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数，若是则增加第一方向上信号灯周期的绿信比；若否则增加第二方向上信号灯周期的绿信比。

以上所述行驶状态表可以如表1所示：

表1-行驶状态表

其中两个方向上的机动车可以写入同一个表格中，采用1-n的形式来表示第一方向上的第n辆机动车；采用2-m的形式来表示第二方向第m辆机动车。也可以设置两个表格分别记录两个方向上的机动车。而机动车的编号可以根据实际情况自行拟定，目的是将机动车车辆进行区分。并且，显然对于等待红灯次数最多的机动车一定是最先能够通过路口的机动车，因此等待次数并不会无限制的递增下去，某一辆机动车在绿灯状态下通过路口后便可以从上述表格中清除，而清除的同时，该机动车对应的编号也释放出来可以供新进入表格中的机动车使用。由于本实施例中，能够采用平面连续跟踪每一台机动车，因此能够准确获得每一台机动车的行驶状态，而信号灯是否为红灯可以直接通过交通信号控制器获得，因此可以直接得到在机动车是否因为在等待红灯而停车，由于精准获得了机动车的位置，能够得到机动车是否在停止线后遇红灯停车等待，因此本实施例的上述方案能够准确得到每一台机动车在停止线后因为遇红灯而停车的次数。

而根据机动车遇红灯停车次数对信号灯的周期及绿信比进行调整是现有技术中已有的方案，在本实施例中不再详细描述。

另外，平面精准连续跟踪可以包括如下步骤：

S11：在路口上设置若干平面检测器，所述平面检测器用于对机动车进行连续跟踪；将所述检测器的检测范围、车道信号灯的上游路段、车道信号灯的下游路段标注到带有经纬度的电子地图上，并且将检测器的位置坐标数据(X_j,Y_j)标注到电子地图上；

S12：获取检测器的当前检测误差(X_c,Y_c)，判断当前检测误差(X_c,Y_c)是否在设定阈值范围内，若是则进入步骤S13，否则发出报警信号，提示无法准确获取校正标志位坐标数据；

S13：获取机动车当前位置的坐标数据(X_d,Y_d)；

S14：根据机动车当前位置的坐标数据和当前检测误差获得机动车当前位置的实际坐标数据：(X_dj,Y_dj)＝(X_d,Y_d)-(X_c,Y_c)。

具体包括以下情况：

所述检测器采用检测雷达的情况下，所述步骤S12中获得当前检测误差(X_c,Y_c)的步骤包括：

SA1：选定校正标志位，并将校正标志位的实际坐标数据(X_b，Y_b)标注到电子地图上，并实际测量雷达检测器到校正标志的距离L_lb和校正标志位到车道灯所在位置的距离L_jt；校正标志位可以为路面上设置的固定标志物所在的位置，例如显示牌、天桥桥梁、电线杆等，这些物体不会轻易发生位移。

SA2：判断是否能读取到校正标志位的当前坐标数据(X_bd，Y_bd)，若读取到则根据校正标志位的当前坐标数据和校正标志位的实际坐标数据得到当前检测误差：(X_c,Y_c)＝(X_bd，Y_bd)-(X_b，Y_b)。

在电子地图上标注校正标志位的实际位置坐标，在对车辆位置进行检测时，实时获得校正标志位的坐标数据与实际坐标数据进行比较，当二者之间的偏差超过一定阈值时，发出故障报警信息提醒工作人员。当二者之间的偏差在阈值范围内时，根据偏差值对采集到的车辆位置坐标进行校正，因此，即便是检测器发生了抖动，也能保证最终获得的车辆位置坐标数据是准确的。

所述检测器采用视频跟踪单元的情况时，所述步骤S12中获得当前检测误差(X_c,Y_c)的步骤包括：

SB1：在视频跟踪单元的视频监控范围内施划分道线，所述分道线上设置有分界点F_i，获得每一分界点的实际坐标数据(X_f，Y_f)并将其标注到电子地图上；以道路上施划的分道线的端点作为分界点。因为分道线是虚线形式，对于其中的实线长度和空白距离都是有规定的，一般情况下实线长度为2米，空白距离为4米，因此如果直接以实线的两个端点作为分界点，则很容易得到每一个分界点的坐标值。

SB2：以每一分界点的实际坐标数据(X_f，Y_f)作为校正标志位的实际坐标数据(X_b，Y_b)。

SB3：判断是否能检测到每一个校正标志位的当前坐标数据(X_bd，Y_bd)，若检测到则根据检测到的每一校正标志位当前坐标数据和该校正标志位的实际坐标数据，得到与该标志位对应的检测误差：(X_c,Y_c)＝(X_bd，Y_bd)-(X_b，Y_b)；

所述步骤S13和所述步骤S14之间还包括如下步骤：

根据机动车当前位置的坐标数据(X_d,Y_d)得到与机动车距离最近的校正标志位，以与机动车距离最近的校正标志位的检测误差作为机动车的当前检测误差(X_c,Y_c)。

在本实施例中，将每一个分界点都作为校正标志位，无论机动车当前位置在哪，都能够立即确定与机动车距离最近的校正标志位，利用该校正标志位的检测误差对机动车的位置进行校正，使得到的机动车的实际位置坐标更准确，从而准确得到的机动车当前的瞬时速度。

所述检测器为视频跟踪单元的情况下还包括如下步骤：

SC1：在视频跟踪单元的视频监控范围内施划分道线，所述分道线上设置有分界点F_i，获得每一分界点的实际坐标数据(X_f，Y_f)并将其标注到电子地图上,以及每两个相邻分界点之间的距离L_fi；

SC2：在视频监控画面中得到分道线的监控图像，依次人工标注每一个分界点F_i，并获得每两个相邻分界点之间的像素行数H_h或像素列数H_l，得到：

每两个相邻分界点之间的每一行像素对应的距离L_fi/H_h；

或者每两个相邻分界点之间的每一列像素对应的距离L_fi/C_l；

在实际应用中，当视频检测单元在检测不同距离的目标时，同一行像素以及同一列像素所表示的距离完全不同。例如，道路的宽度是固定的，但是在画面下方道路宽度占用了43列像素，在画面上方只占用了28列像素，假设其宽度为3米，那么对于画面下方每一列像素表示的距离为3/430.07米，道路上方每一列像素表示的距离为3/280.1米。同样的道理，在路面上施划的分道线，实线长度为两米，在画面下方15行像素表示实线两个端点的距离，在画面上方7行像素即可表示实线两个端点，则在画面下方，每行像素代表的距离为2/150.133米，在画面上方，每行像素代表的距离为2/70.286米。

SC3：获取机动车当前位置的坐标数据(X_d,Y_d)；

SC4：根据机动车当前位置的坐标数据(X_d,Y_d)判断机动车当前位置在视频监控画面中的哪两个相邻的分界点之间，并进一步判断该坐标数据对应该相邻分界点之间的哪一行像素点或哪一列像素点；

SC5：根据机动车当前位置的坐标数据(X_d,Y_d)，结合在实际中每一个分界点的相对位置坐标、以及机动车当前位置的坐标数据(X_d,Y_d)所在区域每一行像素对应的距离或者每一列像素对应的距离，得到机动车当前位置的实际坐标数据(X_dj,Y_dj)。

假设当前时刻，机动车位于画面上方实线的两个端点之间，而两个端点的实际坐标可以测量得到，是非常准确的位置坐标，那么我们只要得到机动车与其中一个端点的距离就可以得到机动车当前实际的位置坐标。因为，我们已经获得，两个端点之间共有7行像素，每一行像素所表示的距离为0.286米，此时如果机动车与下方端点之间距离为4行像素，与上方端点之间的距离为3行像素，那么可以得到机动车与上方端点之间的距离为0.2863＝0.858米，则机动车实际的位置坐标与上方断电之间的距离为0.858米，通过计算即可得到机动车的实际位置坐标。

实施例3

在上述实施例的基础上，所述步骤S4中还包括如下步骤：

若路口某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值，则提示驾驶员该路口的该行驶方向禁止通行；若路口某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则提示驾驶员注意该路口的该行驶方向有积水。

如图2所示的路口，每个方向上都设置有显示屏，因此可以用显示屏来显示相应的提示信息以提示给驾驶员。

作为另一种优选的方案，所述步骤S4中还包括：若路口某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值，则生成与该路口的该行驶方向禁止通行的信息对应的第一电磁波信号，将所述第一电磁波信号发送至车辆上的电磁波接收装置；若路口某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则生成与该路口的该行驶方向有积水的信息对应的第二电磁波信号，将所述第二电磁波信号发送至车辆上的电磁波接收装置。

因为道路上的显示屏数量有限，一般都设置在距离路口较近的位置，一般情况下，驾驶员可能不便于看清楚。尤其在下大雨的天气情况下，雨水影响驾驶员视线，驾驶员可能更不容易看到显示屏上的通知。因此，本实施例中的方案，采用一种电磁波方式传递相应的信号。相应地，车辆上设置有接收电磁波的接收装置，接收装置解析接收到的电磁波，能够得到电磁波所传达的信息，之后通过车辆中的仪表盘或者设置的提示装置对驾驶员进行提示。这样无论是什么样的天气情况，驾驶员都能够得到相应的积水信息提示。

实施例4

本实施例提供一种基于积水监测的路口交通信号控制系统，如图4所示，包括：

监测单元1：实时监测路口各个行驶方向范围内的积水高度，连续平面精准跟踪路口每个方向上的机动车，实时获取每个方向的机动车的数量、每一台机动车的瞬时速度和精准位置。

信号灯控制单元2：若第一方向遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数相等且均为零，则保持当前信号周期；若第一方向遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数相等且均不为零，则延长信号周期；若第一方向遇红灯的最高停车等待次数大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数则增加第一方向上信号灯周期的绿信比；否则增加第二方向上信号灯周期的绿信比。

积水判断单元3，判断路口各个行驶方向范围内是否有积水，若返回监测单元，若有则发送信号至积水高度判断单元。

积水高度判断单元4，判断积水高度是否超过设定阈值；

信号灯控制单元2，在某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值时，将该行驶方向的信号灯置为红灯；在某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则在该行驶方向绿灯信号的放行时间到时，改变信号灯放行方向，并判断已进入路口内的车辆是否全部通过路口，若否则延长该路口的信号灯的全红时间，直到路口内的车辆全部通过路口。

上述系统的工作方法与实施例1所述方法相同，在此不再详细叙述。本实施例提供的上述方案中，能够实时监测路口的积水高度，并连续平面精准跟踪路口每个方向上的机动车，实时获取每个方向的机动车的数量、每一台机动车的瞬时速度和精准位置；判断路口不同方向上的车辆的遇红灯停车等待次数，根据实时监测结果对信号灯进行控制。同时，对路口范围内的积水进行实时监测，当路口某一范围有积水且积水高度超过设定阈值时，则直接通过信号灯控制设置路口某一方向为禁行状态，当有路口某一方向有积水且积水高度未超过设定阈值时，可提醒驾驶员该路口每个方向有积水，注意安全驾驶。并且，当路口某一方向上放行时间到时，通过控制信号灯全红时间的长度保证路口内车辆及时清空。采用本发明的上述技术方案，能够保证在积水路段的车辆也能够在确保安全的前提下畅通行驶，不会因为积水路口导致塞车出现。

进一步地，上述的基于积水监测的路口交通信号控制系统，所述信号灯控制单元2具体包括：

停车等待次数记录模块：记录每一台机动车在越过停止线之前遇红灯的停车等待次数；其中每一机动车遇红灯的停车等待次数的初始值为零；

第一判断模块：判断第一方向是否为红灯，若是则对于第一方向，将已有机动车的停车次数加1，并获取第一方向上遇红灯的最高停车等待次数K1；对于第二方向，将越过停止线的机动车从记录中清除；否则对于第一方向，将越过停止线的机动车从记录中清除；对于第二方向，将已有机动车的遇红灯的停车等待次数加1，并获取第二方向上遇红灯的最高停车等待次数K2；

第二判断模块：判断第一方向的遇红灯的最高停车等待次数与第二方向的遇红灯的最高停车等待次数是否相等；

第三判断模块：若第二判断模块的判断结果为是则判断遇红灯的最高停车次数是否为零，若是零，则保持当前信号周期；若否，则将信号周期延长；

第四判断模块，若第二判断模块的判断结果为否则判断第一方向遇红灯的最高停车等待次数是否大于第二方向遇红灯的最高停车等待次数，若是则增加第一方向上信号灯周期的绿信比；若否则增加第二方向上信号灯周期的绿信比。

上述各个模块的工作方法与实施例2中所述的方法相同，在此不再详细叙述。本实施例中，能够采用平面连续跟踪每一台机动车，因此能够准确获得每一台机动车的行驶状态，而信号灯是否为红灯可以直接通过交通信号控制器获得，因此可以直接得到在机动车是否因为在等待红灯而停车，由于精准获得了机动车的位置，能够得到机动车是否在停止线后遇红灯停车等待，因此本实施例的上述方案能够准确得到每一台机动车在停止线后因为遇红灯而停车的次数。

进一步地，上述系统还包括：提示单元5，若路口某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值，则提示驾驶员该路口的该行驶方向禁止通行；若路口某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则提示驾驶员注意该路口的该行驶方向有积水。可以通过路口每个方向上设置的显示屏来显示相应的提示信息以提示给驾驶员。

作为另一种优选的方案，所述提示单元5还包括：电磁波生成模块，若路口某一行驶方向范围的积水高度超过设定阈值，则生成与该路口的该行驶方向禁止通行的信息对应的第一电磁波信号，将所述第一电磁波信号发送至车辆上的电磁波接收装置；若路口某一行驶方向范围的积水高度未超过设定阈值，则生成与该路口的该行驶方向有积水的信息对应的第二电磁波信号，将所述第二电磁波信号发送至车辆上的电磁波接收装置。

因为道路上的显示屏数量有限，一般都设置在距离路口较近的位置，一般情况下，驾驶员可能不便于看清楚。尤其在下大雨的天气情况下，雨水影响驾驶员视线，驾驶员可能更不容易看到显示屏上的通知。因此，本实施例中的方案，采用一种电磁波方式传递相应的信号。相应地，车辆上设置有接收电磁波的接收装置，接收装置解析接收到的电磁波，能够得到电磁波所传达的信息，之后通过车辆中的仪表盘或者设置的提示装置对驾驶员进行提示。这样无论是什么样的天气情况，驾驶员都能够得到相应的积水信息提示。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。