道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法及系统与流程

1.本发明涉及智能交通技术领域，特别是涉及道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法及系统。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.由于经济的快速发展，城市规模的不断扩大，汽车的使用率增加，传统交通信号灯的弊端逐渐显露出来，城市拥堵问题越来越严重，城市拥堵不仅会导致经济社会诸项功能的衰退，而且还将引发城市生存环境的持续恶化，成为阻碍发展的“城市顽疾”。城市拥堵对社会生活最直接的影响是增加了居民的出行时间和成本。出行成本的增加不仅影响了工作效率，还会抑制人们的日常活动，城市活力大打折扣，居民的生活质量也随之下降。另外，城市拥挤也导致了事故的增多，事故增多又加剧了拥挤。
4.目前，城市道路交叉口交通流分布不均衡、到达随机性强且复杂多变。因此，合理的交叉口交通信号灯相位尤为重要。交叉口交通信号灯相位的主要目的是把相互冲突或干扰严重的交通流适当分离，减少交叉口交通冲突和干扰。交通信号灯相位设计是信号配时的关键步骤，决定了配时方案的科学性与合理性，并直接影响道路交叉口的交通安全和畅通。相位设计要提高交叉口的时间和空间资源的利用率。过多的相位数会导致损失时间的增加，从而降低交叉口通行能力和交通效率；太少的相位会因冲突严重而降低效率。因此合理的路口相位差是提高城市交叉口运行效率的关键。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的不足，本发明提供了道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法及系统；可以科学合理地配时，提高运行效率，保障交通安全，提高居民生活质量。
6.第一方面，本发明提供了道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法；
7.道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法，包括：
8.响应于交通信号重新配时指令，获取当前道路交叉口的车辆通行数据和前一个道路交叉口的车辆通行数据；
9.判断当前车流是否产生集结波场景；
10.如果产生集结波场景，就判断集结波场景是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，还是绿灯亮起时刻产生的；
11.如果是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第一相位差；
12.如果是绿灯亮起时刻产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第二相位差；
13.如果未产生集结波场景，则根据获取的数据，确定交通信号灯的第三相位差；
14.根据已确定的交通信号灯的第一相位差、交通信号灯的第二相位差或者交通信号灯的第三相位差，对当前道路交叉口的交通信号灯进行重新配时，输出重新配时结果。
15.第二方面，本发明提供了道路交叉口交通信号灯信号配时优化系统；
16.道路交叉口交通信号灯信号配时优化系统，包括：
17.获取模块，其被配置为：响应于交通信号重新配时指令，获取当前道路交叉口的车辆通行数据和前一个道路交叉口的车辆通行数据；
18.第一判断模块，其被配置为：判断当前车流是否产生集结波场景，如果是，则进入第二判断模块；如果否，则进入第三判断模块；
19.第二判断模块，其被配置为：判断集结波场景是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，还是绿灯亮起时刻产生的；
20.如果是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第一相位差；
21.如果是绿灯亮起时刻产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第二相位差；
22.第三判断模块，其被配置为：如果未产生集结波场景，则根据获取的数据，确定交通信号灯的第三相位差；
23.输出模块，其被配置为：根据已确定的交通信号灯的第一相位差、交通信号灯的第二相位差或者交通信号灯的第三相位差，对当前道路交叉口的交通信号灯进行重新配时，输出重新配时结果。
24.第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：
25.存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及
26.处理器，用于运行所述计算机可读指令，
27.其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述第一方面所述的方法。
28.第四方面，本发明还提供了一种存储介质，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行第一方面所述方法的指令。
29.第五方面，本发明还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序当在一个或多个处理器上运行的时候用于实现上述第一方面所述的方法。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
31.本发明可以科学合理地配时，提高运行效率，保障交通安全，提高居民生活质量。
附图说明
32.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
33.图1为实施例一的绿灯亮起后产生集结波场景的计算过程；
34.图2为实施例一的绿灯亮起时产生集结波场景的计算过程；
35.图3为实施例一的未产生集结波场景的计算过程。
具体实施方式
36.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
37.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
38.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
39.本实施例所有数据的获取都在符合法律法规和用户同意的基础上，对数据的合法应用。
40.实施例一
41.本实施例提供了道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法；
42.道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法，包括：
43.s101：响应于交通信号重新配时指令，获取当前道路交叉口的车辆通行数据和前一个道路交叉口的车辆通行数据；
44.s102：判断当前车流是否产生集结波场景，如果是，则进入s103；如果否，则进入s104；
45.s103：判断集结波场景是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，还是绿灯亮起时刻产生的；
46.如果是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第一相位差；
47.如果是绿灯亮起时刻产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第二相位差；
48.s104：如果未产生集结波场景，则根据获取的数据，确定交通信号灯的第三相位差；
49.s105：根据已确定的交通信号灯的第一相位差、交通信号灯的第二相位差或者交通信号灯的第三相位差，对当前道路交叉口的交通信号灯进行重新配时，输出重新配时结果。
50.图1为绿灯亮起后产生集结波场景的计算过程；图2为绿灯亮起时产生集结波场景的计算过程；图3为未产生集结波场景的计算过程；
51.进一步地，所述获取当前道路交叉口的车辆通行数据和前一个道路交叉口的车辆通行数据，具体包括：
52.路段长度l、绿灯亮起前车辆排队长度l1、当前交叉口的初始相位差t0、绿灯亮起前车辆排队开始时刻t1、绿灯亮起后未集结时间段t3、集结波速度v
集
、绿波速度v
绿
、排队车辆清空平均速度v
平
。
53.所述集结波速度，是通过道路交叉口的摄像头采集得到的。
54.进一步地，所述s102：判断当前车流是否产生集结波场景，具体包括：
55.通过摄像头拍摄路面车辆流动图像，对图像进行识别，判断当前车流是否产生集结波场景。
56.应理解地，列队行驶的车辆在瓶颈路段入口处减缓车速陆续排队二集结成密度高的队列，所形成的车流波被称之为集结波。
57.进一步地，所述s103：判断集结波场景是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产
生的，这里设定时间范围可以根据需求随机设定，例如，设定为10秒或15秒。
58.进一步地，所述如果是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第一相位差，具体包括：
59.s103-a1：计算启动波速度；
60.s103-a2：根据启动波速度，计算启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差；
61.s103-a3：根据启动波速度，和启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，确定绿灯亮起后集结排队长度；
62.s103-a4：根据绿灯亮起后集结排队长度，确定前一个道路交叉口的相位差最小值；根据绿灯亮起后集结排队长度，计算动态排队长度车辆消散时长；根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值；
63.s103-a5：根据前一个道路交叉口的正反双向相位差最小值和最大值，确定交通信号灯的第一相位差。
64.进一步地，所述s103-a1：计算启动波速度，具体包括：
65.启动波速度v
启
，求取公式：
[0066][0067]
其中，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻。
[0068]
进一步地，所述s103-a2：根据启动波速度，计算启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，具体包括：
[0069]
启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差t2，求取公式：
[0070]v启
t2＝v
集
(t
1-t3)+t
2v集
；(1-2)
[0071][0072]
公式(1-1)代入上式可得公式(1-3)：
[0073][0074]
其中，v
集
表示集结波速度，v
启
表示启动波速度，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，t3表示绿灯亮起后未集结时间，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度。
[0075]
进一步地，所述s103-a3：根据启动波速度，和启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，确定绿灯亮起后集结排队长度，具体包括：
[0076]
绿灯亮起后集结排队长度l2：
[0077]
l2＝t2×
v启；(1-5)
[0078][0079]
表示绿灯亮起后未集结时间，v
绿
表示绿波速度，v
集
表示集结波速度，v
平
表示排队车辆清空平均速度，l表示路段长度，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度。
[0099]
应理解地，绿灯损失时间，是指：未能供车辆有效利用的绿灯时间。绿灯损失时间，包括，路口绿灯信号开始时的前排车辆启动延误时间，及绿灯结束后黄灯时的车辆减速停车损失时间。没有绿灯损失即车辆有效利用绿灯时间。
[0100]
进一步地，所述s103-a5：根据前一个道路交叉口的正反双向相位差最小值和最大值，确定交通信号灯的第一相位差，具体包括：
[0101]
正反双向车道求取相位差t的取值范围：
[0102]
t的取值范围，应大于正反双向t1min的大值，应小于正反双向t1max的小值；
[0103]
max(正向t1min，反向t1min)《t《min(正向t1max，反向t1max)。
[0104]
其中，正向t1min表示正向车道上游路口相位差的最小值，正向t1max表示正向车道上游路口相位差的最大值；反向t1min表示反向车道上游路口相位差的最小值，反向t1max表示反向车道上游路口相位差的最大值。
[0105]
进一步地，所述如果是绿灯亮起时刻产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第二相位差，具体包括：
[0106]
s103-b1：计算启动波速度；
[0107]
s103-b2：根据启动波速度，计算启动波和集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差；
[0108]
s103-b3：根据启动波速度，和启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，确定绿灯亮起后集结排队长度；
[0109]
s103-b4：根据绿灯亮起后集结排队长度，确定前一个道路交叉口的相位差最小值；根据绿灯亮起后集结排队长度，计算动态排队长度车辆消散时长；根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值；
[0110]
s103-b5：根据前一个道路交叉口的正反双向相位差最小值和最大值，确定交通信号灯的第二相位差。
[0111]
进一步地，所述s103-b1：计算启动波速度，具体包括：
[0112]
启动波速度v
启
求取公式：
[0113][0114]
其中：l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻。
[0115]
进一步地，所述s103-b2：根据启动波速度，计算启动波和集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，具体包括：
[0116]
t2时间求取公式：
[0117]v启
t2＝v
集
t1+t
2v集
；
ꢀꢀ
(2-2)
[0118]
其中：v
集
表示集结波速度，v
启
表示启动波速度，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，t2表示启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差；
[0119]
公式(2-1)代入公式(2-2)可得公式(2-3)：
[0120][0121]
其中：v
集
表示集结波速度，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度。
[0122]
进一步地，所述s103-b3：根据启动波速度，和启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，确定绿灯亮起后集结排队长度，具体包括：
[0123]
绿灯亮起后集结排队长度l2：
[0124]
l2＝t2×v启
；
ꢀꢀ
(2-4)
[0125][0126][0127]
其中：t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，t2表示启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，v
集
表示集结波速度，v
启
表示启动波速度，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度。
[0128]
进一步地，所述s103-b4：根据绿灯亮起后集结排队长度，确定前一个道路交叉口的相位差最小值，具体包括：
[0129]
t1最小值保证上游来车到达队尾时，启动波刚好传播到队尾，上游路口直行来车不能产生排队，t1最小值求取公式：
[0130][0131]
其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，t2表示启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，l表示路段长度，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
绿
表示绿波速度。
[0132]
公式(2-3)、(2-6)代入上式可得：
[0133][0134]
其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，l表示路段长度，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
集
表示集结波速度，v
绿
表示绿波速度。
[0135]
进一步地，所述根据绿灯亮起后集结排队长度，计算动态排队长度车辆消散时长；根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值，具体包括：
[0136]
动态排队长度车辆消散时长t4:
[0137][0138]
其中：l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
平
表示
排队车辆清空平均速度；
[0139]
t1最大值求取公式：
[0140]
t1最小值需要保证上游来车到达队尾时，启动波刚好传播到队尾，上游路口直行来车不能产生排队。
[0141][0142]
其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，t2表示启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，t4表示动态排队长度车辆消散时长，l表示路段长度，v
绿
表示绿波速度；
[0143]
公式(2-3)、(2-9)代入(2-10)可得：
[0144][0145]
其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，l表示路段长度，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
绿
表示绿波速度，v
平
表示排队车辆清空平均速度，v
集
表示集结波速度。
[0146]
进一步地，所述s103-b5：根据前一个道路交叉口的正反双向相位差最小值和最大值，确定交通信号灯的第二相位差，具体包括：
[0147]
正反双向求取相位差t的取值范围：
[0148]
t的取值范围，应大于正反双向车道t1min的大值，应小于正反双向车道t1max的小值。
[0149]
max(正向t1min，反向t1min)《t《min(正向t1max，反向t1max)。
[0150]
其中：正向t1min表示正向车道上游路口相位差的最小值，正向t1max表示正向车道上游路口相位差的最大值。
[0151]
进一步地，所述如果未产生集结波场景，则根据获取的数据，确定交通信号灯的第三相位差，具体包括：
[0152]
s104-1：计算动态排队长度车辆消散时长；
[0153]
s104-2：确定前一个道路交叉口的相位差最小值；
[0154]
s104-3：根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值；
[0155]
s104-4：根据前一个道路交叉口的正反双向相位差最小值和最大值，确定交通信号灯的第二相位差。
[0156]
进一步地，所述s104-1：计算动态排队长度车辆消散时长，具体包括：
[0157]
动态排队长度车辆消散时长t4：
[0158][0159]
其中：l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
平
表示排队车辆清空平均速度。
[0160]
进一步地，所述s104-2：确定前一个道路交叉口的相位差最小值，具体包括：
[0161]
t1最小值求取公式：
[0162]
t1最小值需要保证上游来车到达队尾时，启动波刚好传播到队尾，上游路口直行来车不能产生排队。
[0163][0164]
其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，l表示路段长度，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
绿
表示绿波速度。
[0165]
进一步地，所述s104-3：根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值，具体包括：
[0166]
t1最大值求取公式：
[0167]
t1最小值需要保证上游来车到达队尾时，启动波刚好传播到队尾，上游路口直行来车不能产生排队。
[0168][0169]
其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，t4表示动态排队长度车辆消散时长，l表示路段长度，v
绿
表示绿波速度；
[0170]
公式(3-1)代入上式可得：
[0171][0172]
其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，l表示路段长度，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
绿
表示绿波速度，v
平
表示排队车辆清空平均速度。
[0173]
进一步地，所述s104-4：根据前一个道路交叉口的正反双向相位差最小值和最大值，确定交通信号灯的第二相位差，具体包括：
[0174]
正反双向求取相位差t的取值范围：
[0175]
t的取值范围，应大于正反双向车道t1min的大值，应小于正反双向t1max的小值。
[0176]
max(正向t1min，反向t1min)《t《min(正向t1max，反向t1max)。
[0177]
其中：正向t1min表示正向车道上游路口相位差的最小值，正向t1max表示正向车道上游路口相位差的最大值；反向t1min表示反向车道上游路口相位差的最小值，反向t1max表示反向车道上游路口相位差的最大值。
[0178]
进一步地，所述根据已确定的交通信号灯的第一相位差、交通信号灯的第二相位差或者交通信号灯的第三相位差，对当前道路交叉口的交通信号灯进行重新配时。应理解地，交通信号灯的相位，是指针对不同方向的交通流，给予相应的放行的时间。交通信号灯的相位差，是指相邻两个路口同一个方向放行相位之间的时间差。
[0179]
本发明主要是根据绿灯启亮时交叉口排队长度、车队启动波速度、后续来车集结排队和绿波速度之间的关系，计算路口相位差的算法。
[0180]
涉及指标可分为检测指标和计算指标两类，计算的目标值为t1的取值范围。
[0181]
利用红外测量仪测量公路中线从当前道路交叉口到前一个道路交叉口的实际长
度，即该路段长度l。在该路段的地面下方沿着路段方向安装红外感应装置，该装置可以感应某一车道在一次绿灯前第一辆停止的车的车头到绿灯刚亮起时最后一辆停止的车的车尾的距离，即绿灯亮起前排队长度l1。测定相邻路口的相对相位差根据实地驾驶车辆跟随车流，分别记录经过每个路口的时间，除去停车时间以及排队车辆影响，可以算出当前路口相位差t0。绿灯亮起前排队启动时间t1和绿灯亮起后未集结时间t2可以直接得出。
[0182]
实施例二
[0183]
本实施例提供了道路交叉口交通信号灯信号配时优化系统；
[0184]
道路交叉口交通信号灯信号配时优化系统，包括：
[0185]
获取模块，其被配置为：响应于交通信号重新配时指令，获取当前道路交叉口的车辆通行数据和前一个道路交叉口的车辆通行数据；
[0186]
第一判断模块，其被配置为：判断当前车流是否产生集结波场景，如果是，则进入第二判断模块；如果否，则进入第三判断模块；
[0187]
第二判断模块，其被配置为：判断集结波场景是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，还是绿灯亮起时刻产生的；
[0188]
如果是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第一相位差；
[0189]
如果是绿灯亮起时刻产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第二相位差；
[0190]
第三判断模块，其被配置为：如果未产生集结波场景，则根据获取的数据，确定交通信号灯的第三相位差；
[0191]
输出模块，其被配置为：根据已确定的交通信号灯的第一相位差、交通信号灯的第二相位差或者交通信号灯的第三相位差，对当前道路交叉口的交通信号灯进行重新配时，输出重新配时结果。
[0192]
此处需要说明的是，上述获取模块、第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块和输出模块对应于实施例一中的步骤s101至s105，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例一所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为系统的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。
[0193]
上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。
[0194]
所提出的系统，可以通过其他的方式实现。例如以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如上述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时，可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另外一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
[0195]
实施例三
[0196]
本实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述实施例一所述的方法。
[0197]
应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元cpu，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器dsp、专用集成电路asic，现成可编程门阵列fpga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。
[0198]
存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
[0199]
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
[0200]
实施例一中的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
[0201]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本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发明的范围。
[0202]
实施例四
[0203]
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例一所述的方法。
[0204]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法，其特征是，包括：响应于交通信号重新配时指令，获取当前道路交叉口的车辆通行数据和前一个道路交叉口的车辆通行数据；判断当前车流是否产生集结波场景；如果产生集结波场景，就判断集结波场景是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，还是绿灯亮起时刻产生的；如果是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第一相位差；如果是绿灯亮起时刻产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第二相位差；如果未产生集结波场景，则根据获取的数据，确定交通信号灯的第三相位差；根据已确定的交通信号灯的第一相位差、交通信号灯的第二相位差或者交通信号灯的第三相位差，对当前道路交叉口的交通信号灯进行重新配时，输出重新配时结果。2.如权利要求1所述的道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法，其特征是，如果是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第一相位差，具体包括：计算启动波速度；根据启动波速度，计算启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差；根据启动波速度，和启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，确定绿灯亮起后集结排队长度；根据绿灯亮起后集结排队长度，确定前一个道路交叉口的相位差最小值；根据绿灯亮起后集结排队长度，计算动态排队长度车辆消散时长；根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值；根据前一个道路交叉口的正反双向相位差最小值和最大值，确定交通信号灯的第一相位差。3.如权利要求2所述的道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法，其特征是，所述根据绿灯亮起后集结排队长度，计算动态排队长度车辆消散时长；根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值，具体包括：动态排队长度车辆消散时长t4:其中，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
平
表示排队车辆清空平均速度；上游路口相位差t1最大值求取公式：t1最大值，用于保证排队最后一辆车到达停车线时，上游来车刚好也到达停车线，没有绿灯损失时间；其中，t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，t2表示
启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，t4表示动态排队长度车辆消散时长，l表示路段长度，v
绿
表示绿波速度；公式(1-10)代入公式(1-11)得：其中，t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，t3表示绿灯亮起后未集结时间，v
绿
表示绿波速度，v
集
表示集结波速度，v
平
表示排队车辆清空平均速度，l表示路段长度，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度。4.如权利要求1所述的道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法，其特征是，如果是绿灯亮起时刻产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第二相位差，具体包括：计算启动波速度；根据启动波速度，计算启动波和集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差；根据启动波速度，和启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，确定绿灯亮起后集结排队长度；根据绿灯亮起后集结排队长度，确定前一个道路交叉口的相位差最小值；根据绿灯亮起后集结排队长度，计算动态排队长度车辆消散时长；根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值；根据前一个道路交叉口的正反双向相位差最小值和最大值，确定交通信号灯的第二相位差。5.如权利要求4所述的道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法，其特征是，所述根据绿灯亮起后集结排队长度，计算动态排队长度车辆消散时长；根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值，具体包括：动态排队长度车辆消散时长t4:其中：l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
平
表示排队车辆清空平均速度；t1最大值求取公式：t1最小值需要保证上游来车到达队尾时，启动波刚好传播到队尾，上游路口直行来车不能产生排队；其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，t2表示启动波与集结波相遇时刻与启动波到达绿灯亮起前排队队尾时刻的时间差，t4表示动态排队长度车辆消散时长，l表示路段长度，v
绿
表示绿波速度；公式(2-9)代入(2-10)可得：
其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，l表示路段长度，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
绿
表示绿波速度，v
平
表示排队车辆清空平均速度，v
集
表示集结波速度。6.如权利要求1所述的道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法，其特征是，如果未产生集结波场景，则根据获取的数据，确定交通信号灯的第三相位差，具体包括：计算动态排队长度车辆消散时长；确定前一个道路交叉口的相位差最小值；根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值；根据前一个道路交叉口的正反双向相位差最小值和最大值，确定交通信号灯的第二相位差。7.如权利要求6所述的道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法，其特征是，计算动态排队长度车辆消散时长，具体包括：动态排队长度车辆消散时长t4：其中：l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
平
表示排队车辆清空平均速度；根据动态排队长度车辆消散时长，确定前一个道路交叉口的相位差最大值，具体包括：t1最大值求取公式：t1最小值需要保证上游来车到达队尾时，启动波刚好传播到队尾，上游路口直行来车不能产生排队；其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，t4表示动态排队长度车辆消散时长，l表示路段长度，v
绿
表示绿波速度；公式(3-1)代入上式可得：其中：t0表示当前交叉口的初始相位差，t1表示绿灯亮起前车辆排队开始时刻，l表示路段长度，l1表示绿灯亮起前车辆排队长度，l2表示绿灯亮起后集结排队长度，v
绿
表示绿波速度，v
平
表示排队车辆清空平均速度；根据前一个道路交叉口的正反双向相位差最小值和最大值，确定交通信号灯的第二相位差，具体包括：正反双向求取相位差t的取值范围：t的取值范围，应大于正反双向车道t1min的大值，应小于正反双向t1max的小值；max(正向t1min，反向t1min)<t<min(正向t1max，反向t1max)；
其中：正向t1min表示正向车道上游路口相位差的最小值，正向t1max表示正向车道上游路口相位差的最大值；反向t1min表示反向车道上游路口相位差的最小值，反向t1max表示反向车道上游路口相位差的最大值。8.道路交叉口交通信号灯信号配时优化系统，其特征是，包括：获取模块，其被配置为：响应于交通信号重新配时指令，获取当前道路交叉口的车辆通行数据和前一个道路交叉口的车辆通行数据；第一判断模块，其被配置为：判断当前车流是否产生集结波场景，如果是，则进入第二判断模块；如果否，则进入第三判断模块；第二判断模块，其被配置为：判断集结波场景是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，还是绿灯亮起时刻产生的；如果是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第一相位差；如果是绿灯亮起时刻产生的，则根据获取的数据确定交通信号灯的第二相位差；第三判断模块，其被配置为：如果未产生集结波场景，则根据获取的数据，确定交通信号灯的第三相位差；输出模块，其被配置为：根据已确定的交通信号灯的第一相位差、交通信号灯的第二相位差或者交通信号灯的第三相位差，对当前道路交叉口的交通信号灯进行重新配时，输出重新配时结果。9.一种电子设备，其特征是，包括：存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及处理器，用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述权利要求1-7任一项所述的方法。10.一种存储介质，其特征是，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行权利要求1-7任一项所述方法的指令。

技术总结
本发明公开了道路交叉口交通信号灯信号配时优化方法及系统，获取当前道路交叉口的车辆通行数据和前一个道路交叉口的车辆通行数据；判断当前车流是否产生集结波场景；如果产生集结波场景，就判断集结波场景是距离绿灯亮起时刻设定时间范围之后产生的，还是绿灯亮起时刻产生的；如果是前者，则根据获取的数据确定交通信号灯的第一相位差；如果是后者，则根据获取的数据确定交通信号灯的第二相位差；如果未产生集结波场景，则根据获取的数据，确定交通信号灯的第三相位差；根据已确定的交通信号灯的第一相位差、交通信号灯的第二相位差或者交通信号灯的第三相位差，对当前道路交叉口的交通信号灯进行重新配时，输出重新配时结果。果。果。


技术研发人员：白翰 王国军 陈启倪 王庆灏 王修光 赵越 高群
受保护的技术使用者：山东正衢交通工程有限公司 山东正衢交通工程研究院 山东正衢交通科技有限公司 山东信控交通工程有限公司
技术研发日：2023.01.12
技术公布日：2023/6/26