一种干线交叉口的红波控制方法、装置、存储介质和电子设备与流程

1.本技术涉及交通信号控制技术，特别涉及一种干线交叉口的红波控制方法、装置、存储介质和电子设备。


背景技术：

2.作为城市道路中的主要通行道路，路网中的干线交叉口往往承载了大流量的交通流。城市干线与城市快速路或高速公路不同，存在将连续交通流阻隔为间断交通流的信号交叉口，使得干线成为城市交通通行能力的瓶颈。在高饱和度交通条件下，容易发生拥堵，形成车辆阻滞，甚至发生事故。在事故、拥堵等条件下干线上游交叉口正常运行受到影响，运行效率大大降低。随着城市交通快速发展，干线交叉口协调控制越来越广泛地应用于城市之中，来解决日益增长的交通安全、效率等需求。
3.过往研究常对干线交叉口实施绿波控制，使得主路方向车流连续通过交叉口，以此提高交通效率。但绿波控制依赖于绿波速度，适用于饱和度较低的情况。当饱和度较高时，车流行驶速度无法达到绿波速度，此时绿波控制不再适用。为此，在过饱和条件下，与绿波控制思维相反的红波截流方式有利于减少车队进入堵点的速度，减慢交通流在干线下游的快速积累，同时加快堵点的疏散，适用于事故或过饱和环境下的交通管控。
4.干线交叉口红波控制方法使得协调方向上车辆尽量遇到红波，纾解进入单点或路段堵点的交通流量，对交通安全与拥堵疏导皆有帮助。但同时，传统研究侧重使用规划法求解此类问题，将干线协调绿波/红波信号控制描述为整数规划模型，优化目标是求解最大带宽，通过分支定界法进行求解。但上述方法建模过程较为复杂，忽略了交叉口方向数、放行模式限制，难以处理空相位、全红相位或双周期模式，对干线整体进行求解，输出结果需要额外处理才能转化成信号灯通用的环—屏障—相位结构。所以亟待提供一种干线协调红波控制方法，可以兼容适用于多种信号灯的环—屏障—相位结构放行模式，支持双周期交叉口，具有更多场景(单点拥堵、双向拥堵、路段拥堵等场景)的适用性。


技术实现要素：

5.本技术提供一种干线交叉口的红波控制方法、装置、存储介质和电子设备，能够提高红波控制的有效性。
6.为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
7.一种干线交叉口的红波控制方法，包括：
8.获取输入参数；
9.对于所述输入参数中包括的每个交叉口，利用输入参数中相应交叉口协调相位的绿灯结束时刻和绿灯启亮时刻确定绿灯中点时刻和红灯中点时刻；
10.对于所述每个交叉口，根据该交叉口在红波控制方向上前一个交叉口协调相位的绿灯中点时刻和该交叉口协调相位的所述红灯中点时刻确定该交叉口的相位差和协调相位的红灯实际中点时刻；
11.利用所述输入参数中包括的所有交叉口协调相位的所述红灯实际中点时刻，确定所述红波控制的红波带宽。
12.较佳地，当所述所有交叉口中任一交叉口的可选放行模式为多个时：
13.对于所述每个交叉口，在确定所述绿灯中点时刻、所述红灯中点时刻和所述红灯实际中点时刻时是对应于交叉口的各种可选放行模式确定的；
14.在确定所述红波控制的红波带宽之前，该方法进一步包括：
15.根据所述每个交叉口在对应的各种可选放行模式下所述红波控制方向上前一个交叉口协调相位的所述绿灯中点时刻和所述每个交叉口协调相位的红灯实际中点时刻，确定所有交叉口的最优放行模式组合；
16.所述红波带宽是利用在所述最优放行模式组合下各个交叉口协调相位的所述红灯实际中点时刻确定的。
17.较佳地，所述确定红灯中点时刻包括：
18.确定各个交叉口的公共周期；
19.将所述绿灯启亮时刻作为红灯结束时刻，将绿灯结束时刻作为红灯启亮时刻，若所述红灯结束时刻小于红灯启亮时刻，则在红灯结束时刻上叠加若干周期使叠加后的红灯结束时刻大于红灯启亮时刻；
20.确定所述红灯启亮时刻与所述红灯结束时刻之间的时间中点；
21.将所述时间中点对所述公共周期取余，得到所述红灯中点时刻。
22.较佳地，当所述红波控制为单向红波控制时，所述确定该交叉口的相位差包括：
23.对于每个交叉口，将该交叉口在红波控制方向上前一个交叉口的绿灯中点时刻与该交叉口红灯中点时刻间的时间差作为所述相位差。
24.较佳地，当所述红波控制为单向红波控制时，所述确定最优放行模式包括：
25.根据各交叉口的各种可选放行模式所对应的相位差和红灯实际中点时刻，选择保证所有交叉口红灯时长最长的放行模式组合作为最优放行模式组合。
26.较佳地，当所述红波控制为双向红波控制时，对于除设定的基准交叉口a'之外的每个交叉口b，所述确定该交叉口b的相位差包括：
27.确定所述交叉口b的相邻理想交叉口间距d；
28.根据所述基准交叉口a'第二方向协调相位红灯中点时刻到基准方向协调相位绿灯中点时刻的时间差以及所述交叉口b第二方向协调相位绿灯中点时刻到基准方向红灯协调相位中点时刻的时间差，确定所述交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距a；
29.利用所述相邻理想交叉口间距d、到基准交叉口的理想交叉口间距a和所述基准交叉口a到所述交叉口b的等效距离sa′b，确定所述交叉口b的偏移信号比δλ；
30.确定所述交叉口b与所述基准交叉口a'间的相位差为确定所述交叉口b与所述基准交叉口a'间的相位差为
31.其中，所述基准交叉口为所述所有交叉口中的首个交叉口或最后一个交叉口；当所述基准交叉口为所述首个交叉口时，所述基准方向为所述各个交叉口的序号递增方向；当所述基准交叉口为所述最后一个交叉口时，所述基准方向为所述各个交叉口的序号递减
方向；s
ri
＝sa′
b-δλ*d，va′b为所述基准交叉口a'到所述交叉口b的期望波速，t
rbabs
为所述交叉口b基准方向的红灯中点时刻的绝对值，ta′
abs
为所述基准交叉口a'基准方向的绿灯中点时刻的绝对值，c为根据所述输入参数确定的各个交叉口的公共周期，δλ和d分别为所述交叉口b的偏移信号比和相邻理想交叉口间距；所述第二方向为所述基准方向的反方向。
32.较佳地，述确定所述交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距a包括：
33.利用确定a；其中，δa′
(gu
→
rd)
为所述基准交叉口a'第二方向协调相位红灯中点时刻到基准方向绿灯协调相位中点时刻的时间差，δ
b(ru
→
gd)
为所述交叉口b第二方向协调相位绿灯中点时刻到基准方向红灯协调相位中点时刻的时间差，v
ba
′
为所述交叉口b到所述基准交叉口a'的期望波速，n为正整数，c为根据所述输入参数确定的各个交叉口的公共周期。
34.较佳地，当所述红波控制为单红单绿控制时，对于除基准交叉口a'之外的每个交叉口b，所述确定该交叉口b的相位差包括：
35.确定所述交叉口b的相邻理想交叉口间距d；
36.根据所述基准交叉口a'绿波控制方向协调相位的绿灯中点时刻到红波控制方向协调相位绿灯中点时刻的时间差以及所述交叉口b绿波控制方向协调相位的绿灯中点时刻到红波控制方向协调相位红灯中点时刻的时间差，确定所述交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距a；
37.利用所述相邻理想交叉口间距d、到基准交叉口的理想交叉口间距a和所述基准交叉口a'到所述交叉口b的等效距离s
ab
，确定所述交叉口b的偏移信号比δλ；
38.确定所述交叉口b与所述基准交叉口a'间的相位差为确定所述交叉口b与所述基准交叉口a'间的相位差为
39.其中，所述基准交叉口为红波控制方向上所述所有交叉口中的首个交叉口，s
ri
＝sa′
b-δλ*d，va′b为所述基准交叉口a'到所述交叉口b的期望波速，t
rbabs
为所述交叉口b红波控制方向的红灯中点时刻的绝对值，ta′
abs
为所述基准交叉口a'红波控制方向的绿灯中点时刻的绝对值，c为根据所述输入参数确定的各个交叉口的公共周期，δλ和d分别为所述交叉口b的偏移信号比和相邻理想交叉口间距。
40.较佳地，所述确定所述交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距a包括：利用计算a；其中，δa′
(gu
→
gd)
为所述基准交叉口a'绿波控制方向协调相位的绿灯中点时刻到红波控制方向协调相位绿灯中点时刻的时间差，δ
b(ru
→
gd)
为所述交叉口b绿波控制方向协调相位的绿灯中点时刻到红波控制方向协调相位红灯中点时刻的时间差，v
ab
为所述基准交叉口a'到所述交叉口b的期望波速，v
ba
′
为所述交叉口b到所述基准交叉口a'的期望波速，n为正整数，c为根据所述输入参数确定的各个交叉口的公共周期。
41.较佳地，所述确定偏移信号比包括：
42.较佳地，当所述所有交叉口中任一交叉口的可选放行模式为多个时：
43.对于所述交叉口b，相邻理想交叉口间距d、到基准交叉口的理想交叉口间距a和偏移信号比δλ是对应于所述基准交叉口a'到所述交叉口b的所有交叉口的每种可选放行模式组合确定的；
44.所述确定所有交叉口的最优放行模式组合包括：对应所有交叉口的每种可选放行模式组合，确定除所述基准交叉口之外的所有交叉口的偏移信号比之和，选择偏移信号比之和的最小值对应的可选放行模式组合作为所述最优放行模式组合。
45.较佳地，所述确定所述红波控制的红波带宽包括：
46.对于所述每个交叉口，将在协调方向上前一交叉口协调相位上的绿灯时间长度内开始，以期望波速行驶，到达所述每个交叉口时遇到该交叉口协调相位上红灯的时间，作为所述每个交叉口在各红波控制方向上的红波带宽；将所有交叉口在同一红波控制方向上的红波带宽的最小值作为相应红波控制方向上的干线红波带宽。
47.一种干线交叉口的红波控制装置，包括：输入单元、相位差单元和红波带宽单元；
48.所述输入单元，用于获取输入参数；
49.所述相位差单元，用于对于所述输入参数中包括的每个交叉口，利用输入参数中相应交叉口协调相位的绿灯结束时刻和绿灯启亮时刻确定绿灯中点时刻和红灯中点时刻；还用于对于所述每个交叉口，根据该交叉口在红波控制方向上前一个交叉口协调相位的绿灯中点时刻和该交叉口协调相位的所述红灯中点时刻确定该交叉口的相位差和协调相位的红灯实际中点时刻；
50.所述红波带宽单元，用于利用所述输入参数中包括的所有交叉口协调相位的所述红灯实际中点时刻，确定所述红波控制的红波带宽。
51.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时可实现上述任一项所述的干线交叉口的红波控制方法。
52.一种电子设备，至少包括计算机可读存储介质，还包括处理器；
53.所述处理器，用于从所述计算机可读存储介质中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述任一项所述的干线交叉口的红波控制方法。
54.由上述技术方案可见，本技术中对于红波控制中的每个交叉口，利用输入参数中相应交叉口的绿灯结束时刻和绿灯启亮时刻计算绿灯中点时刻和红灯中点时刻；再根据相应交叉口在协调方向上前一个交叉口的绿灯中点时刻和该交叉口的红灯中点时刻确定该交叉口的相位差和红灯实际中点时刻；利用所有交叉口协调相位的红灯实际中点时刻，计算红波控制的红波带宽。通过上述处理，根据前一个交叉口的绿灯中点时刻和当前交叉口的红灯中点时刻确定相位差，从而在协调方向上，保证绿灯通过一个交叉口后按照期望波速行驶能够在下一个交叉口尽量遇到红灯，符合红波控制的设计目的，保证红波控制的有效性。同时可以在交叉口有多种可选放行模式时，自适应确定最优放行模式组合，使得红波控制支持多种放行模式，可以适用于给出的放行模式限制，进一步保证红波控制的有效性。
附图说明
55.图1为本技术中干线交叉口的红波控制方法的基本流程示意图；
56.图2为本技术实施例中干线交叉口的红波控制方法的具体流程示意图；
57.图3为单向红波控制中相位差的示意图；
58.图4a、4b和4c分别为红波带宽计算的示意图一、二和三；
59.图5为双向红波控制中交叉口b的第二理想交叉口间距的示意图；
60.图6为单红单绿控制中交叉口b的第二理想交叉口间距的示意图；
61.图7为本技术实例中双向红波控制结果的时距图；
62.图8为本技术中红波控制装置的基本结构示意图；
63.图9为本技术中支持三种控制模式的红波控制装置的结构示意图；
64.图10为本技术还提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
65.为了使本技术的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术做进一步详细说明。
66.本技术的基本思想在于：利用交叉口的绿灯启亮/结束时刻计算红灯中点时刻，在进行相位差和红波带宽计算时利用红灯中点时刻进行，保证红波控制的有效性。
67.图1为本技术中干线交叉口的红波控制方法的基本流程示意图。如图1所示，该方法包括：
68.步骤110，获取输入参数。
69.本技术中红波控制方法的输入参可以数根据进行红波控制的具体需要来设置，例如可以包括红波控制范围内的干线交叉口数量、各个交叉口的车道流量、期望通行速度、各个交叉口可选的放行模式、交叉口协调相位的绿灯启亮/结束时刻等。
70.步骤120，对于每个交叉口，利用输入参数中相应交叉口协调相位的绿灯结束时刻和绿灯启亮时刻确定绿灯中点时刻和红灯中点时刻。
71.通常输入参数中的相位组织形式是以各相位绿灯时间输入，具体包括各相位的绿灯启亮时刻和绿灯结束时刻。而在进行某个方向的红波控制时，希望车辆在一个交叉口遇到绿灯通过后在下一个交叉口可以遇到红灯停车，因此红波控制中进行相位差处理时应当使用绿灯中点时刻和红灯中点时刻。基于此，本步骤中根据协调相位的绿灯启亮时刻和绿灯结束时刻确定协调相位的绿灯中点时刻和红灯中点时刻。
72.步骤130，对于每个交叉口，根据该交叉口在红波控制方向上前一个交叉口协调相位的绿灯中点时刻和该交叉口协调相位的红灯中点时刻确定该交叉口的相位差和协调相位的红灯实际中点时刻。
73.假定红波控制方向上依次有两个交叉口a和b，如步骤102所述，为实现有效的红波控制，交叉口b相位差的确定是根据红波控制方向前一个交叉口a协调相位的绿灯中点时刻和该交叉口b协调相位的红灯中点时刻来进行的，并在此基础上进一步确定交叉口b协调相位的红灯实际中点时刻。
74.步骤140，利用红波控制中所有交叉口协调相位的红灯实际中点时刻，确定红波控制的红波带宽。
75.对于红波控制的各个交叉口，利用相应交叉口协调相位的红灯实际中点时刻，确定单个交叉口的红波带宽和整个干线的红波带宽。
76.至此，本技术中的干线交叉口的基本方法流程结束。通过上述流程，确定协调相位的红灯中点时刻，利用红灯相关时刻确定相位差、红灯实际中点时刻和红波带宽，从而实现
有效地红波控制。
77.另外，在上述基本方法流程的基础上，为适应多种放行模式的选择，优选地，当红波控制的所有交叉口中某个交叉口的可选放行模式为多个时，还可以进行如下处理：
78.在步骤120和步骤130中确定交叉口协调相位的绿灯中点时刻、红灯中点时刻和红灯实际中点时刻时，对应交叉口的每种可选放行模式确定出相应的绿灯中点时刻、红灯中点时刻和红灯实际中点时刻。也就是说，当某个交叉口的可选放行模式为多个时，该交叉口对应每种可选放行模式都确定出一组相应的绿灯中点时刻、红灯中点时刻和红灯实际中点时刻。
79.接下来，在步骤150之前增加步骤145：根据各交叉口在各种可选放行模式下红波控制方向上前一个交叉口协调相位的绿灯中点时刻、相应交叉口协调相位的红灯实际中点时刻，确定所有交叉口的最优放行模式组合。
80.具体地，为使本技术的红波控制方法适用于各种放行模式，步骤145确定最优放行模式组合。其中，为实现有效的红波控制，因此在根据各交叉口的亮灯信息进行最优放行模式组合的选择时，根据红波控制方向上各交叉口b的前一个交叉口a协调相位的绿灯中点时刻和各交叉口b协调相位的红灯实际中点时刻进行。同时，根据红波控制方向的不同(例如单向红波控制、双向红波控制、单红单绿控制)，确定最优放行模式组合的具体处理也会有所不同。具体处理将在后面实施例中详细说明。
81.最后，在确定出最优放行模式组合后，在步骤150确定红波带宽时利用在最优放行模式组合下各个交叉口协调相位的红灯实际中点时刻确定红波带宽。
82.通过上述处理，本技术可以在给出的多种放行模式下，自主选择出最优放行模式组合，并给出该放行模式组合下的红波控制相关信息，从而使本技术能够适应多种放行模式，更有效地提高红波控制的有效性。
83.下面通过具体实施例说明本技术干线交叉口的红波控制方法的具体实现。
84.图2为本技术实施例中干线交叉口的红波控制方法的具体流程示意图。如前所述，红波控制可以分为多种模式，例如单向红波控制模式、双向红波控制模式和单红单绿控制模式。其中，单向红波控制模式指在单一方向上控制在某交叉口绿灯通过后在下一交叉口尽量遇到红灯；双向红波控制模式指在双方向上控制在某交叉口绿灯通过后在下一交叉口尽量遇到红灯；单红单绿控制模式指在一个方向上控制在某交叉口绿灯通过后在下一交叉口尽量遇到红灯，在另一方向上控制在某交叉口绿灯通过后在下一交叉口尽量遇到绿灯。本技术的方法对于上述三种红波控制模式均适用，图2所示的实施例给出了三种不同模式下的具体控制方式。如图2所示，该方法包括：
85.步骤201，获取输入参数。
86.本步骤的输入参数包括步骤110中提到的参数。同时，为说明不同红波控制模式的具体处理，输入参数中还包括用于指示本次红波控制模式的信息，例如指示单向红波控制模式的信息、指示双向红波控制模式的信息或指示单红单绿控制模式的信息。
87.另外，为适应多种放行模式，在输入参数中还可以包括各交叉口的可选放行模式，且一个交叉口的可选放行模式可以大于一个。
88.对于获取的输入参数还可以根据需要进行预处理和校验，具体可以采用现有方式进行，这里就不再赘述。
89.步骤202，根据获取的参数确定红波控制模式。
90.如果确定出的红波控制模式为单向红波控制模式，则执行步骤203-205；如果确定出的红波控制模式为双向红波控制模式，则执行步骤206-211；如果确定出的红波控制模式为单红单绿控制模式，则执行步骤212-217。
91.下面通过步骤203-205给出单向红波控制的处理。具体地，根据获取的输入参数进行单向红波求解，得到各交叉口的周期、相位差以及各相位的绿信比，且在整个处理过程中需要只考虑单个方向上的红波，将需要进行红波控制的方向称为红波控制方向。
92.步骤203，根据选取的每个交叉口协调相位的绿灯启亮时刻、绿灯结束时刻确定绿灯中点时刻和红灯中点时刻。
93.在红波控制中，根据需要选取进行红波控制的交叉口，将这些交叉口称为红波控制中选取的交叉口。下文中提到的每个交叉口和所有交叉口都是指这些选取的交叉口。
94.其中，绿灯中点时刻的确定可以采用现有方式进行，这里就不再赘述。某交叉口协调相位的红灯中点时刻需要根据该交叉口同一相位的绿灯启亮时刻和绿灯结束时刻来确定，确定方式具体包括：
95.1)确定各个交叉口的公共周期；具体公共周期的选择可以按照现有方式进行；
96.2)将绿灯启亮时刻作为红灯结束时刻，将绿灯结束时刻作为红灯启亮时刻，若红灯结束时刻小于红灯启亮时刻，则在红灯结束时刻上叠加若干周期使叠加后的红灯结束时刻大于红灯启亮时刻；
97.3)确定红灯启亮时刻与红灯结束时刻之间的时间中点；
98.4)将时间中点对前面确定出的公共周期取余，得到红灯中点时刻。
99.通过上述处理能够确定某交叉口协调相位的红灯中点时刻。对于红波控制中选取的每个交叉口的协调相位都通过上述方式确定相应的红灯中点时刻，当某交叉口的放行模式有多种时，那么优选地，可以针对相应交叉口的每种放行模式，分别采用上述方式计算协调相位的红灯中点时刻，也就是说，当某交叉口的放行模式为多种时，则每种放行模式都对应协调相位的一个红灯中点时刻。
100.步骤204，对于选取的每个交叉口，计算单向红波的相位差和红灯实际中点时刻。
101.在单向红波控制中，某个交叉口的相位差用于表征该交叉口与相邻前一个交叉口之间的时间差。交叉口相位差的示意图如图3所示。其中，空白长方形块表示绿灯时长，斜杠长方形块表示红灯时长，圆圈表示红灯或绿灯的中点时刻，a和b分别是红波控制中选取的两个相邻干线交叉口，且红波控制方向为a到b，则如图3所示，将交叉口b协调相位的红灯中点与交叉口a协调相位的绿灯中点作为相位差δt
ab
，这样就能够保证在绿灯通过交叉口a之后，按照期望波速行驶在交叉口b可以遇到红灯，从而实现红波控制。同时，该相位差δt
ab
应当等于交叉口b与交叉口a的距离l
ab
除以期望波速v
ab
。基于上述处理，在交叉口b红灯中点时刻的基础上，可以利用相位差和交叉口a的绿灯实际中点时刻得到交叉口b的红灯实际中点时刻，而交叉口a的绿灯实际中点时刻可以按照现有方式得到。
102.这样，就可以确定出单向红波控制选取的各个交叉口的相位差和红灯实际中点时刻。另外，如果某交叉口的可选放行模式为多个，则对应每种可选放行模式确定出相应的相位差和红灯实际中点时刻。得到选取的所有交叉口各种可选放行模式对应的相位差和红灯实际中点时刻后，计算各种可选放行模式组合下所有交叉口的红灯时长，选择保证所有交
叉口红灯时长最长的放行模式组合作为最优放行模式组合。
103.步骤205，确定单向红波控制的红波带宽。
104.本技术中，利用红波控制中所有交叉口协调相位的红灯实际中点时刻，确定红波带宽。
105.具体地，红波带宽可以分为两类：干线红波带宽、交叉口红波带宽。
106.其中，交叉口红波带宽可以定义为：在干线红波控制方向上按照期望速度行驶的机动车，在绿灯通过上一交叉口，行驶到当前交叉口时，遇到使其停车的红灯的时间宽度，称为当前交叉口的红波带宽。其中，按照期望速度行驶的机动车，绿灯通过上一交叉口，行驶到当前交叉口遇到红灯，则使得车辆无法连续的通过两个交叉口。
107.交叉口红波带宽的确定方式可以为：假设在前一交叉口协调相位上的绿灯时间长度为g
t
(x-1)，则以期望波速运行，到达当前交叉口时能够遇到当前交叉口协调相位上的红灯使其停车的时间r
t
(x)，就作为红波带宽。其中，红波控制方向上第一个交叉口的红波带宽为0。
108.根据两个交叉口具体的相位时长设置，存在前一交叉口协调相位上绿灯时间长度g
t
(x-1)小于、等于或大于当前交叉口协调相位上红灯时间r
t
′
(x)的三种情形，这三种情形下红波带宽计算示例分别如图4a、4b和4c所示。其中，图中长方形空白部分表示绿灯时间，斜杠填充的部分表示红灯时间。图4a中红波带宽为r
t
(x)＝20s，图4b中红波带宽为r
t
(x)＝20s，图4c中红波带宽为r
t
(x)＝20s。
109.干线整体红波带宽为所有交叉口在同一红波控制方向上的红波带宽的最小值。需要指出的是由于红波带使得各交叉口之间车流不连续，因此，在一些示例中，参考各交叉口自身的红波带宽度比参考干线整体的红波带宽更具有意义。
110.另外，如果某交叉口的可选放行模式为多个，则在确定各交叉口的最优放行模式组合后确定红波带宽，且在确定交叉口的红波带宽和干线整体红波带宽时，都是按照最优放行模式组合下各交叉口的红灯和绿灯时间进行。
111.接下来步骤206-211的处理是双向红波控制的相关处理。具体地，根据获取的输入参数进行双向红波求解，得到各交叉口的周期、各相位的绿信比以及相位差，且在整个处理过程中需要同时考虑两个方向上的红波。
112.步骤206，根据选取的每个交叉口协调相位的绿灯启亮时刻、绿灯结束时刻确定绿灯中点时刻和红灯中点时刻。
113.本步骤的处理与步骤203相同，这里就不再赘述。
114.在双向红波控制中，某个交叉口的相位差用于表征该交叉口与基准交叉口之间的时间差，因此，基准交叉口的相位差为0，而针对除基准交叉口之外的每个交叉口需要额外确定相位差。其中，基准交叉口可以是输入的所有交叉口中的第一个交叉口或最后一个交叉口。以下将基准交叉口标记为交叉口a'。通常在目前的交通信号控制中，利用上行方向或下行方向来描述方向。但是考虑到上行方向和下行方向是可以任意设置的，并没有统一的规定，因此，为涵盖上行方向和下行方向的各种可能情况，也出于描述方便起见，定义基准方向和第二方向，来描述本技术红波控制中的方向。当基准交叉口a'为第一个交叉口时，基准方向为输入各个交叉口时从前到后的方向，当基准交叉口a'为最后一个交叉口时，基准方向为输入各个交叉口时从后到前的方向，第二方向则是基准方向的反方向。例如：输入参
数中包括的交叉口依次为交叉口a、交叉口b和交叉口c，若交叉口a为基准交叉口，则a
→b→
c的方向为基准方向，c
→b→
a的方向为第二方向；若交叉口c为基准交叉口，则c
→b→
a的方向为基准方向，a
→b→
c的方向为第二方向。在具体实现时，基准方向可以被设定为上行方向或下行方向，第二方向相应地被设定为下行方向或上行方向。下面步骤207-210用于针对除基准交叉口之外的其他交叉口确定相位差。
115.步骤207，对于除基准交叉口之外的每个交叉口，计算相邻理想交叉口间距d。
116.对于除基准交叉口之外的每个交叉口b，利用式(1)计算其与相邻交叉口a的相邻理想交叉口间距d，将该相邻理想交叉口间距d称为交叉口b的相邻理想交叉口间距。其中，交叉口a是基准方向上交叉口b的前一个交叉口，也就是说，交叉口a到交叉口b的方向为基准方向。
[0117][0118]
式(1)中，v
ab
为干线交叉口a
→
b的期望波速(m/s)，v
ba
为干线交叉口b
→
a的期望波速(m/s)，c为根据输入参数确定出的公共周期(s)。
[0119]
步骤208，对于除基准交叉口之外的每个交叉口b，根据基准交叉口a'第二方向协调相位红灯中点时刻到基准方向协调相位绿灯中点时刻的时间差以及交叉口b第二方向协调相位绿灯中点时刻到基准方向红灯协调相位中点时刻的时间差，确定交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距a。
[0120]
对于除基准交叉口之外的每个交叉口b，利用式(2)计算其与基准交叉口a'的理想交叉口间距a，将该理想交叉口间距a称为交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距。
[0121][0122]
在式(2)中，δ
b(ru
→
gd)
为交叉口b在第二方向上协调相位绿灯中点时刻到基准方向红灯协调相位中点时刻的时间差，δa′
(gu
→
rd)
为基准交叉口a'在第二方向上协调相位红灯中点时刻到基准方向绿灯协调相位中点时刻的时间差，c为根据输入参数确定出的公共周期，n为正整数。式(2)中交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距a的关系描述如图5所示。其中，空白长方形块表示绿灯时长，斜杠长方形块表示红灯时长，圆圈表示红灯或绿灯的中点时刻。由图5可见，上述计算a的函数关系中，基准方向(例如上行方向)交叉口a'绿灯中点时刻经过时间差对齐交叉口b的红灯中点时刻，第二方向(例如下行方向)交叉口b绿灯中点时刻经过时间差对齐基准交叉口a'的红灯中点时刻，也就是说，基准方向(例如上行方向)上在绿灯通过交叉口a'后按照期望波速行驶到达交叉口b能够遇到红灯，第二方向(例如下行方向)上在绿灯通过交叉口b后按照期望波速行驶到达交叉口a'能够遇到红灯。这样，也就是实现了双方向的红波控制。
[0123]
步骤209，利用相邻理想交叉口间距d、到基准交叉口的理想交叉口间距a和基准交叉口a'到交叉口b的等效距离sa′b，确定交叉口b的偏移信号比δλ。
[0124]
对于除基准交叉口之外的每个交叉口b，利用式(3)计算其与基准交叉口a'的偏移信号比δλ，将偏移信号比δλ称为交叉口b的偏移信号比。
[0125][0126]
在式(3)中，δa＝(sa′
b-a)modd，s
ab
为基准交叉口a到交叉口b的等效距离，a为交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距，d为交叉口b的相邻理想交叉口间距。
[0127]
步骤210，确定交叉口b与基准交叉口a'间的相位差。
[0128]
对于除基准交叉口a'之外的每个交叉口b，利用式(4)计算其与基准交叉口a'间的相位差φ，将相位差φ称为交叉口b的相位差。
[0129][0130]
在式(4)中，s
ri
为与交叉口b的信号相序相同且距其最近的理想交叉口位置与基准交叉口a'之间的距离,s
ri
＝sa′
b-δλ*d，sa′b为基准交叉口a'到交叉口b的等效距离，va′b为基准交叉口a'到交叉口b的期望波速，t
rbabs
为步骤206计算得到的交叉口b基准方向的红灯中点时刻的绝对值，ta′
abs
为基准交叉口a'基准方向的绿灯中点时刻的绝对值。
[0131]
如上可以确定出除基准交叉口a'之外的每个交叉口b相对于基准交叉口a'的相位差φ。基准交叉口a'的相位差为0。
[0132]
通过上述步骤206-210的处理，能够确定出每个交叉口的相位差。在红灯中点时刻的基础上，利用相位差可以得到红灯实际中点时刻。而关于周期和绿信比都可以按照现有方式来确定。
[0133]
另外，如果某交叉口的可选放行模式为多个，则需要进行如下操作：
[0134]
1)对于存在多个可选放行模型的交叉口c，在步骤207、208和209确定该交叉口的相邻理想交叉口间距d、到基准交叉口的理想交叉口间距a和偏移信号比δλ时，需要对应基准交叉口到该相应交叉口(即交叉口c)的所有交叉口的每种可选放行模式组合来确定的。例如，对应交叉口c，若基准交叉口到该交叉口c之间的所有交叉口共有三种可选放行模式组合，则交叉口c的相邻理想交叉口间距d、到基准交叉口的理想交叉口间距a和偏移信号比δλ需要针对三种可选放行模式组合分别确定相应的值；
[0135]
2)在步骤210确定相位差之前，对应所有交叉口的每种可选放行模型组合，确定除基准交叉口之外的所有交叉口的偏移信号比之和，选择偏移信号比之和的最小值对应的可选放行模式组合作为双向红波控制干线的最优放行模式组合，即得到干线内各交叉口最佳的放行模式；
[0136]
3)在步骤210确定每个交叉口b的相位差时，按照各个交叉口的最优放行模式组合，采用相应放行模式组合下对应的各参数值确定交叉口b的相位差；具体地，采用最优放行模式组合下交叉口b的相邻理想交叉口间距d、偏移信号比δλ、基准方向的红灯中点时刻的绝对值t
rbabs
和基准交叉口a'基准方向绿灯中点时刻的绝对值ta′
abs
来确定交叉口b的相位差。
[0137]
这里需要注意：前述交叉口c的所有相邻交叉口d是指在干线上被选中需要进行控制的所有相邻交叉口，也就是输入参数中包括的所有交叉口，不包括未被选中的交叉口。
[0138]
如上，在双向红波控制中，对于存在多种可选放行模式的情况，在确定相位差之前就能够确定最优放行模式组合。基于此，本技术的方案在进行双向红波控制时可以支持交叉口多种不同放行模型的需求，自适应地选择出最优放行模式组合。
[0139]
步骤211，确定双向红波控制的红波带宽。
[0140]
对于双向红波控制，在确定红波带宽时，每个方向的红波带宽都按照步骤205中给出的单向红波控制中的红波带宽确定方式来进行。具体处理这里不再赘述。基于此，对于双向红波控制，在每个方向上，都确定出相应的干线红波带宽和各交叉口红波带宽。
[0141]
另外，如果某交叉口的可选放行模式为多个，则在确定各交叉口的最优放行模式组合后确定红波带宽，且在确定交叉口的红波带宽和干线整体红波带宽时，都是按照最优放行模式组合下各交叉口的红灯和绿灯时间进行。
[0142]
接下来步骤212-217的处理是单红单绿控制模式。具体地，根据获取的输入参数进行单红单绿求解，得到各交叉口的周期、各相位的绿信比以及相位差，且在整个处理过程中需要考虑一个方向进行红波控制另一个方向进行绿波控制。
[0143]
步骤212，根据选取的每个交叉口协调相位的绿灯启亮时刻、绿灯结束时刻确定绿灯中点时刻和红灯中点时刻。
[0144]
本步骤的处理与步骤203相同，这里就不再赘述。
[0145]
在单红单绿控制中，某个交叉口的相位差用于表征该交叉口与基准交叉口之间的时间差，因此，基准交叉口的相位差为0，而针对除基准交叉口之外的每个交叉口需要额外确定相位差。其中，基准交叉口可以是输入参数中包括的所有交叉口中的第一个交叉口或最后一个交叉口。以下将基准交叉口标记为交叉口a'。下面步骤213-216用于针对除基准交叉口a'之外的其他交叉口确定相位差。
[0146]
步骤213，对于除基准交叉口之外的每个交叉口，计算相邻理想交叉口间距d。
[0147]
交叉口a是红波控制方向上交叉口b的前一个交叉口，也就是说，交叉口a到交叉口b的方向为红波控制方向。本步骤的处理与步骤207相同，这里就不再赘述。
[0148]
步骤214，对于除基准交叉口之外的每个交叉口b，根据基准交叉口a'绿波控制方向协调相位绿灯中点时刻到红波控制方向协调相位绿灯中点时刻的时间差以及交叉口b绿波控制方向协调相位绿灯中点时刻到红波控制方向红灯协调相位中点时刻的时间差，确定交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距a。
[0149]
在单红单绿控制中，将红波控制方向上的第一个交叉口作为基准交叉口a'。对于除基准交叉口a'之外的每个交叉口b，利用式(5)计算其与基准交叉口a'的理想交叉口间距a，将该理想交叉口间距a称为交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距。
[0150][0151]
在式(5)中，δ
b(ru
→
gd)
为交叉口b在绿波控制方向上协调相位绿灯中点时刻到红波控制方向红灯协调相位中点时刻的时间差，δa′
(gu
→
gd)
为交叉口a'在绿波控制方向上协调相位绿灯中点时刻到红波控制方向绿灯协调相位中点时刻的时间差，c为根据输入参数确定出的公共周期，n为正整数。式(5)中交叉口b的到基准交叉口的理想交叉口间距的关系描述如图6所示。其中，空白长方形块表示绿灯时长，斜杠长方形块表示红灯时长，圆圈表示红灯或绿灯的中点时刻。由图6可见，上述计算a的函数关系中，红波控制方向(例如上行方向)交叉口a'绿灯中点时刻经过时间差对齐交叉口b的红灯中点时刻，绿波控制方向
(例如下行方向)交叉口b绿灯中点时刻经过时间差对齐基准交叉口a'的绿灯中点时刻，也就是说，红波控制方向上在绿灯通过基准交叉口a'后按照期望波速行驶到达交叉口b能够遇到红灯，绿波控制方向上在绿灯通过交叉口b后按照期望波速行驶到达基准交叉口a'能够遇到绿灯。这样，也就是实现了a'到b方向进行红波控制、且b到a'方向进行绿波控制。
[0152]
步骤215，利用相邻理想交叉口间距d、到基准交叉口的理想交叉口间距a和基准交叉口a'到交叉口b的等效距离sa′b，确定交叉口b的偏移信号比δλ。
[0153]
本步骤的处理与步骤209相同，这里就不再赘述。
[0154]
步骤216，确定交叉口b与基准交叉口a'间的相位差。
[0155]
对于除基准交叉口a'之外的每个交叉口b，利用式(4)计算其与基准交叉口a'间的相位差φ，将相位差φ称为交叉口b的相位差。
[0156]
在式(4)中，s
ri
为与交叉口b的信号相序相同且距其最近的理想交叉口位置与基准交叉口a'之间的距离,s
ri
＝sa′
b-δλ*d，sa′b为基准交叉口a'到交叉口b的等效距离，va′b为基准交叉口a'到交叉口b的期望波速，t
rbabs
为步骤212计算得到的交叉口b红波控制方向的红灯中点时刻的绝对值，ta′
abs
为基准交叉口a'红波控制方向绿灯中点时刻的绝对值。
[0157]
如上可以确定出除基准交叉口a'之外的每个交叉口b相对于基准交叉口a'的相位差φ。基准交叉口a'的相位差为0。
[0158]
通过上述步骤212-216的处理，能够确定出每个交叉口的相位差。在红灯中点时刻的基础上，利用相位差可以得到红灯实际中点时刻。而关于周期和绿信比都可以按照现有方式来确定。
[0159]
另外，如果某交叉口的可选放行模式为多个，则需要进行如下操作：
[0160]
1)对于存在多个可选放行模型的交叉口c及其所有相邻交叉口d，在步骤213、214和215确定该交叉口的相邻理想交叉口间距d、到基准交叉口的理想交叉口间距a和偏移信号比δλ时，需要对应基准交叉口到该相应交叉口(即交叉口c)的所有交叉口的每种可选放行模式组合来确定的。例如，对应交叉口c，若基准交叉口到该交叉口c之间的所有交叉口(包括基准交叉口和交叉口c)共有三种可选放行模式组合，则交叉口c的相邻理想交叉口间距d、到基准交叉口的理想交叉口间距a和偏移信号比δλ需要针对三种可选放行模式组合分别确定相应的值；
[0161]
2)在步骤216确定相位差之前，对应所有交叉口的每种可选放行模型组合，确定除基准交叉口之外的所有交叉口的偏移信号比之和，选择偏移信号比之和的最小值对应的可选放行模式组合作为单红单绿控制干线的最优放行模式组合，即得到干线内各交叉口最佳的放行模式；
[0162]
3)在步骤216确定每个交叉口b的相位差时，按照各个交叉口的最优放行模式组合，采用相应放行模式组合下对应的各参数值确定交叉口b的相位差；具体地，采用最优放行模式组合下交叉口b的相邻理想交叉口间距d、偏移信号比δλ、红波控制方向的红灯中点时刻的绝对值t
rbabs
和基准交叉口a'红波控制方向绿灯中点时刻的绝对值ta′
abs
来确定交叉口b的相位差。
[0163]
步骤217，确定单红单绿控制的红波带宽。
[0164]
在单红单绿控制模型下，确定红波带宽是针对红波控制方向进行的；对于绿波控制方向可以确定绿波带宽。
[0165]
具体在红波控制方向上确定干线红波带宽和各交叉口的红波带宽的方式可以按照步骤205给出的方式进行，这里就不再赘述。
[0166]
另外，如果某交叉口的可选放行模式为多个，则在确定各交叉口的最优放行模式组合后确定红波带宽，且在确定交叉口的红波带宽和干线整体红波带宽时，都是按照最优放行模式组合下各交叉口的红灯和绿灯时间进行。
[0167]
步骤218，输出配时结果。
[0168]
根据上述各种控制模式下确定的各交叉口的周期、绿信比、协调相位的相位差和红波带宽，输出配时结果。
[0169]
如上图2给出了具体实施例的整个处理流程。在该实施例中，可以根据需要选择单向红波控制模式、双向红波控制模式或单红单绿控制模式。通过上述本技术提供的干线交叉口的红波控制方法，能够保证绿灯通过一个交叉口后按照期望波速行驶能够在下一个交叉口尽量遇到红灯，符合红波控制的设计目的，保证红波控制的有效性；同时，可以在交叉口有多种可选放行模式时，自适应确定最优放行模式组合，使得红波控制能够支持多种放行模式，可以适用于给出的放行模式限制，进一步保证红波控制的有效性；进一步根据红灯中点时刻进行红波带宽的计算，有效反应红波控制性能。
[0170]
下面给出一个具体的例子：
[0171]
已知需要进行红波控制的干线交叉口a、b、c，相距250m，红波带波速为36km/h，协调方向为东西向，交叉口a放行模式为东进口
→
北进口
→
南进口
→
西进口，交叉口b放行模式为东进口
→
西进口，交叉口c放行模式为东进口
→
西进口，求解双向红波控制的配时结果。
[0172]
假定根据输入参数确定出交叉口a、c公共周期为100s，交叉口b采用双周期模式控制，周期为50s。其中，交叉口a各进口道绿信比均为0.25，交叉口b各方向绿信比均为0.5，交叉口c各方向绿信比均为0.5。
[0173]
求解结果得到干线结果为：上行红波带宽:13s，下行红波带宽:25s
[0174]
各交叉口结果为：
[0175]
交叉口a周期100s，相位差为0s，上行带宽：13s，无下行带宽。各相位绿灯时长为25s；
[0176]
交叉口b周期50s，相位差为88s，上行带宽：25s，下行带宽：25s。各相位绿灯时长为25s；
[0177]
交叉口c周期100s，相位差为0s，无上行带宽，下行带宽：25s，各相位绿灯时长为25s。
[0178]
绘制时距图，结果如图7所示。其中，虚线箭头表示上行红波带宽，实线箭头表示下行红波带宽。
[0179]
本技术还提供一种干线交叉口的红波控制装置，可以用于实施上述红波控制方法。图8为本技术中红波控制装置的基本结构示意图。如图8所示，该装置包括：输入单元、相位差单元和红波带宽单元。
[0180]
其中，输入单元，用于获取输入参数。
[0181]
相位差单元，用于对于红波控制中的每个交叉口，利用输入参数中相应交叉口协调相位的绿灯结束时刻和绿灯启亮时刻确定绿灯中点时刻和红灯中点时刻；相位差单元还用于对于每个交叉口，根据该交叉口在红波控制方向上前一个交叉口协调相位的绿灯中点时刻和该交叉口协调相位的红灯中点时刻确定该交叉口的相位差和协调相位的红灯实际中点时刻。
[0182]
红波带宽单元，用于利用红波控制中所有交叉口协调相位的红灯实际中点时刻，确定红波控制的红波带宽。
[0183]
可选地，当所有交叉口中任一交叉口的可选放行模式为多个时，
[0184]
在相位差单元中，对于每个交叉口，在确定绿灯中点时刻、红灯中点时刻和所述红灯实际中点时刻时是对应于交叉口的各种可选放行模式确定的；
[0185]
且相位差单元，可以进一步用于根据每个交叉口在对应的各种可选放行模式下红波控制方向上前一个交叉口协调相位的所述绿灯中点时刻和每个交叉口协调相位的红灯实际中点时刻，确定所有交叉口的最优放行模式组合；
[0186]
在红波带宽单元中，红波带宽是利用在最优放行模式组合下各个交叉口协调相位的红灯实际中点时刻确定的。
[0187]
可选地，在相位差单元中，确定红灯中点时刻的方式可以包括：
[0188]
确定各个交叉口的公共周期；
[0189]
将绿灯启亮时刻作为红灯结束时刻，将绿灯结束时刻作为红灯启亮时刻，若所述红灯结束时刻小于红灯启亮时刻，则在红灯结束时刻上叠加若干周期使叠加后的红灯结束时刻大于红灯启亮时刻；
[0190]
确定红灯启亮时刻与所述红灯结束时刻之间的时间中点；
[0191]
将时间中点对公共周期取余，得到红灯中点时刻。
[0192]
可选地，当红波控制为单向红波控制时，在相位差单元中，确定该交叉口的相位差的方式可以包括：对于每个交叉口，将该交叉口在红波控制方向上前一个交叉口的绿灯中点时刻与该交叉口红灯中点时刻间的时间差作为相位差。
[0193]
可选地，当红波控制为单向红波控制时，在相位差单元中，确定最优放行模式的方式可以包括：
[0194]
根据各交叉口的各种可选放行模式所对应的相位差和红灯实际中点时刻，选择保证所有交叉口红灯时长最长的放行模式组合作为最优放行模式组合。
[0195]
可选地，当红波控制为双向红波控制时，在相位差单元中，对于除设定的基准交叉口a'之外的每个交叉口b，确定该交叉口b的相位差的方式可以包括：
[0196]
确定交叉口b的第一理想交叉口间距d；
[0197]
根据交叉口b在基准方向上前一个交叉口a第二方向协调相位红灯中点时刻到基准方向协调相位绿灯中点时刻的时间差以及交叉口b第二方向协调相位绿灯中点时刻到基准方向红灯协调相位中点时刻的时间差，确定交叉口b的第二理想交叉口间距a；
[0198]
利用第一理想交叉口间距d、第二理想交叉口间距a和交叉口b与前一个交叉口a的距离s，确定交叉口b的偏移信号比δλ；
[0199]
确定交叉口b与基准交叉口a'间的相位差为
[0200]
其中，基准交叉口为所有交叉口中的首个或最后一个交叉口，基准方向为在所有交叉口中基准交叉口到其相邻交叉口的方向，s
ri
＝sa′
b-δλ*d，va′b为第一交叉口a'到交叉口b的等效距离，t
rbabs
为交叉口b上行协调方向的红灯实际中点时刻，ta′
abs
为基准交叉口a'上行协调方向的绿灯实际中点时刻，c为根据输入参数确定的各个交叉口的公共周期，δλ和d分别为在最优放行模式组合下交叉口b的偏移信号比和第一理想交叉口间距。
[0201]
可选地，在相位差单元中，确定交叉口b的第二理想交叉口间距a的方式可以包括：
[0202]
利用确定a；其中，δ
a(gd
→
ru)
为前一个交叉口a在第二方向上协调相位红灯中点时刻到基准方向绿灯协调相位中点时刻的时间差，δ
b(ru
→
gd)
为交叉口b在第二方向上协调相位绿灯中点时刻到基准方向红灯协调相位中点时刻的时间差，第二方向为基准方向的反方向，v
ab
为输入参数中包括的前一交叉口a到交叉口b的期望波速，v
ba
为输入参数中包括的交叉口b到前一交叉口a的期望波速，n为正整数，c为根据输入参数确定的各个交叉口的公共周期。
[0203]
可选地，当红波控制为单红单绿控制时，相位差单元可以包括：
[0204]
第一间距子单元，用于对于除基准交叉口a'之外的每个交叉口b，确定交叉口b的第一理想交叉口间距d；
[0205]
第二间距子单元，用于根据交叉口b在红波控制方向上前一个交叉口a绿波控制方向协调相位的绿灯中点时刻到红波控制方向协调相位绿灯中点时刻的时间差以及交叉口b绿波控制方向协调相位的绿灯中点时刻到红波控制方向协调相位红灯中点时刻的时间差，确定交叉口b的第二理想交叉口间距a；
[0206]
偏移信号比子单元，用于利用第一理想交叉口间距d、第二理想交叉口间距a和交叉口b与所述前一个交叉口a的距离s，确定交叉口b的偏移信号比δλ；
[0207]
相位差子单元，用于确定交叉口b与基准交叉口a'间的相位差为相位差子单元，用于确定交叉口b与基准交叉口a'间的相位差为
[0208]
其中，基准交叉口为红波控制方向上所有交叉口中的首个交叉口，基准方向为在所有交叉口中基准交叉口到其相邻交叉口的方向，s
ri
＝sa′
b-δλ*d，v
(
′b为第一交叉口a'到交叉口b的等效距离，t
rbabs
为在最优放行模式组合下所述交叉口b红波控制方向的红灯实际中点时刻，ta′
abs
为在最优放行模式组合下基准交叉口a'红波控制方向的绿灯实际中点时刻，c为根据输入参数确定的各个交叉口的公共周期，δλ和d分别为在最优放行模式组合下所述交叉口b的偏移信号比和第一理想交叉口间距。
[0209]
可选地，在第二间距子单元中，确定交叉口b的第二理想交叉口间距a的方式可以包括：利用计算a；其中，δ
4(gd
→
gu)
为前一个交叉口a绿波控制方向协调相位的绿灯中点时刻到红波控制方向协调相位绿灯中点时刻的时间差，δ
b(ru
→
gd)
为交叉口b绿波控制方向协调相位的绿灯中点时刻到红波控制方向协调相位红灯中点时刻的时间差，v
ab
为输入参数中包括的前一个交叉口a到交叉口b的期望波速，v
ba
为输入参数中包括的交叉口b到前一个交叉口a的期望波速，n为正整数，c为根据输入参数确定的各个交叉口的公共周期。
[0210]
可选地，在偏移信号比子单元中，确定偏移信号比的方式可以包括：可选地，在偏移信号比子单元中，确定偏移信号比的方式可以包括：其中，s
ab
为前一个交叉口a和交叉口b之间的距离。
[0211]
可选地，当所有交叉口中任一交叉口的可选放行模式为多个时，在相位差单元中，
[0212]
对于任一交叉口及其所有相邻交叉口，第一理想交叉口间距d、第二理想交叉口间距a和偏移信号比δλ是对应于相应交叉口与其基准方向上前一个交叉口的每种可选放行模式组合确定的；
[0213]
确定所有交叉口的最优放行模式组合的方式可以包括：对应所有交叉口的每种可选放行模式组合，确定除基准交叉口之外的所有交叉口的偏移信号比之和，选择偏移信号比之和的最小值对应的可选放行模式组合作为最优放行模式组合。
[0214]
可选地，在红波带宽单元中，确定红波控制的红波带宽的方式可以包括：
[0215]
对于每个交叉口，将在协调方向上前一交叉口协调相位上的绿灯时间长度内开始，以期望波速行驶，到达每个交叉口时遇到该交叉口协调相位上红灯的时间，作为每个交叉口在各红波控制方向上的红波带宽；将所有交叉口在同一红波控制方向上的红波带宽的最小值作为相应红波控制方向上的干线红波带宽。
[0216]
上述图8所示的红波控制装置针对单向红波控制模式、双向红波控制模式和单红单绿控制模式都可以进行相应的处理。事实上，还可以在一个红波控制装置中，同时支持单向红波控制模式、双向红波控制模式和单红单绿控制模式，具体结构可以如图9所示，包括输入模块、模式选择模块、单向红波控制模块、双向红波控制模块和单红单绿控制模块。其中输入模块相当于图8中的输入单元，模式选择模块根据输入模块获取的输入参数在单向红波控制模式、双向红波控制模式和单红单绿控制模式中选择一种当前工作模式，并指示相应的模块对输入参数进行处理。在单向红波控制模块、双向红波控制模块和单红单绿控制模块中，具体模块的内部组成结构可以相同，例如都包括：相位差单元和红波带宽单元。这里的相位差单元和红波带宽单元可以相当于图8中的相位差单元和红波带宽单元。
[0217]
在单向红波控制模块中，相位差单元和红波带宽单元的处理可以与图8中相位差单元和红波带宽单元在单向红波控制模式下的处理相同。
[0218]
在双向红波控制模块中，相位差单元和红波带宽单元的处理可以与图8中相位差单元和红波带宽单元在双向红波控制模式下的处理相同。
[0219]
在单红单绿控制模块中，相位差单元和红波带宽单元的处理可以与图8中相位差单元和红波带宽单元在单红单绿控制模式下的处理相同。
[0220]
本技术还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储指令，指令在由处理器执行时可执行如上所述实现视频监控系统的容灾处理方法中的步骤。实际应用中，计算机可读介质可以是上述实施例各设备/装置/系统所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。其中，在计算机可读存储介质中存储指令，其存储的指令在由处理器执行时可执行如上所述干线交叉口的红波控制方法中的步骤。
[0221]
根据本技术公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件，或者上述的任意合适的组合，但不用于限制本技术保护的
范围。在本技术公开的实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0222]
图10为本技术还提供的一种电子设备的示意图。如图10所示，其示出了本技术实施例所涉及的电子设备的结构示意图，具体来讲：
[0223]
该电子设备可以包括一个或一个以上处理核心的处理器1001、一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器1002以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。在执行所述存储器1002的程序时，可以实现干线交叉口的红波控制方法。
[0224]
具体的，实际应用中，该电子设备还可以包括电源1003、输入输出单元1004等部件。本领域技术人员可以理解，图10中示出的电子设备的结构并不构成对该电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
[0225]
处理器1001是该电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1002内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1002内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据，从而对该电子设备进行整体监控。
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存储器1002可用于存储软件程序以及模块，即上述计算机可读存储介质。处理器1001通过运行存储在存储器1002的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器1002可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据服务器的使用所创建的数据等。此外，存储器1002可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器1002还可以包括存储器控制器，以提供处理器1001对存储器1002的访问。
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该电子设备还包括给各个部件供电的电源1003，可以通过电源管理系统与处理器1001逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源1003还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
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该电子设备还可包括输入输出单元1004，该输入单元输出1004可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。该输入单元输出1004还可以用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及各种图像用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。
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以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。