一种城市交通信号控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种城市交通信号控制方法和装置。所述方法包括：根据获取的城市路段的车辆的流量密度参数，估计所述城市路段的车辆平均速度；统计城市所有路段的车辆平均速度，估计城市的车辆平均速度；根据城市的车辆平均速度和道路交叉路口的各方向的车辆平均速度，调节所述道路交叉路口信号灯的绿信比和/或切换周期。能够准确、实时地估计路段与城市车辆的平均速度，实现对交通信号的合理控制和优化，提高车辆的通行速度，减少城市道路拥堵的发生率。

【技术实现步骤摘要】
一种城市交通信号控制方法和装置
本专利技术涉及智能视频分析领域，特别涉及一种城市交通信号控制方法和装置。
技术介绍
交通是城市经济活动的命脉，对城市经济发展、人民生活水平提高起着十分重要的作用。汽车工业在给人们带来各种便利的同时，也带来了一系列令人困惑的问题，如环境污染、交通拥挤、交通事故的频繁发生等，给人们的生命财产带来很大的损失。城市交通问题是困扰城市发展、制约城市经济建设的重要因素，人们对交通有效控制的意识越来越强烈了。据有关资料介绍，1978年至1995年我国城市车辆的保有量的增长速度是道路增长速度的80倍。1995年之后车辆速度增加更快，目前，北京每百户拥有小汽车12辆，10年来，上海道路的长度增长了108％，面积增长了142％，但车辆辆却增长了470％。城市道路增长有限与车辆增加近似无限这对矛盾，是导致城市交通拥挤的根本原因。为适应交通量猛增的趋势，缓解道路拥挤状况，国内许多城市采取延长道路、加宽路面、建高架路(立交桥)等措施，收效虽明显，但又是有限的。现有技术中对于城市道路控制都比较简单，各道路交叉路口各自控制各自的信号灯的变化，而有些道路交叉路口的信号灯控制不合理，导致道路交叉路口拥堵时有发生，严重影响了城市道路的通行畅通。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种城市交通信号控制方法及装置。第一方面，本专利技术实施例提供一种城市交通信号控制方法，包括：根据获取的城市路段的车辆的流量密度参数，估计所述城市路段的车辆平均速度；统计城市所有路段的车辆平均速度，估计城市的车辆平均速度；根据城市的车辆平均速度和道路交叉路口的各方向的车辆平均速度，调节所述道路交叉路口信号灯的绿信比和/或切换周期。在一些可选的实施例中，所述车辆的流量密度参数包括车流量密度、车辆数量和路段长度；相应的，所述根据获取的城市路段的车辆的流量密度参数，估计所述城市路段的车辆平均速度，包括：根据获取的参考路段的包括车流量密度、车辆数量和路段长度的多条记录数据，训练得到车辆速度模型；获取所述城市路段的车流量密度、车辆数量和路段长度，根据获取的所述城市路段的车流量密度、车辆数量和路段长度，使用训练得到的车辆速度模型，得到所述城市路段的车辆平均速度。在一些可选的实施例中，所述训练得到车辆速度模型为：vik＝wTxik+b其中，vik为车辆平均速度；xik＝(dik,nik,Lik)，dik为城市路段的车辆流量密度，nik为城市路段的车辆数量，Lik为城市路段的长度；wT和b为训练得到的模型参数。在一些可选的实施例中，所述统计所有路段的车辆平均速度，估计城市的车辆平均速度，包括：获取城市每个路段的各方向的车辆平均速度和车辆数量；针对每个方向，对获取的城市每个路段的车辆平均速度和车辆数量进行加权平均，对每个方向的加权平均的结果进行加权平均，得到城市的车辆平均速度。在一些可选的实施例中，所述根据城市的车辆平均速度和道路交叉路口各方向的车辆平均速度，调节所述道路交叉路口信号灯的绿信比和/或切换周期，包括：将城市的车辆平均速度V与道路交叉路口各方向的车辆平均速度进行比较；当道路交叉路口各方向的车辆平均速度部分大于城市的车辆平均速度V，部分小于城市的车辆平均速度V时，增加车辆平均速度小的方向的绿信比，直到该方向的平均速度不小于城市的车辆平均速度V或者道路交叉路口的车辆平均速度vi等于城市的车辆平均速度V；当道路交叉路口各方向的车辆平均速度都小于城市的车辆平均速度V时，增大道路交叉路口信号灯的切换周期。在一些可选的实施例中，所述道路交叉路口的车辆平均速度，通过对道路交叉路口各方向的车辆平均速度和车辆数量进行加权平均得到。在一些可选的实施例中，还包括：根据所述道路交叉路口与各相邻道路交叉路口之间的车辆流量密度和路段长度，分析所述道路交叉路口与各相邻道路交叉路口之间的关联度；根据所述道路交叉路口与各相邻道路交叉路口之间的关联度和各方向的车辆平均速度，调节所述道路交叉路口与相邻道路交叉路口信号灯的切换时间差。在一些可选的实施例中，所述分析所述道路交叉路口与各相邻道路交叉路口之间的关联度，包括：根据所述相邻道路交叉路口的车辆等待时间和车辆流量密度，确定相邻道路交叉路口的第一关联度因子；根据相邻道路交叉路口之间的路段长度和该路段上的车辆平均速度，确定相邻道路交叉路口的第二关联度因子；根据第一关联度因子和第二关联度因子，得到相邻道路交叉路口之间的关联度。在一些可选的实施例中，所述调节所述道路交叉路口与相邻道路交叉路口信号灯的切换时间差的过程，包括：确定与所述道路交叉路口关联度最大的相邻道路交叉路口；根据所述道路交叉路口与关联度最大的相邻道路交叉路口之间的路段长度和路段的车辆平均速度，调节所述道路交叉路口与相邻道路交叉路口信号灯的切换时间差。第二方面，本专利技术实施例提供一种城市交通信号控制装置，包括：第一估算模块，用于根据获取的城市路段的车辆的流量密度参数，估计所述城市路段的车辆平均速度；第二估算模块，用于统计城市所有路段的车辆平均速度，估计城市的车辆平均速度；调节模块，用于根据城市的车辆平均速度和道路交叉路口的各方向的车辆平均速度，调节所述道路交叉路口信号灯的绿信比和/或切换周期。在一些可选的实施例中，所述第一估算模块，具体用于：根据获取的参考路段的包括车流量密度、车辆数量和路段长度的多条记录数据，训练得到车辆速度模型；获取所述城市路段的车流量密度、车辆数量和路段长度，根据获取的所述城市路段的车流量密度、车辆数量和路段长度，使用训练得到的车辆速度模型，得到所述城市路段的车辆平均速度。在一些可选的实施例中，所述第二估算模块，具体用于：获取城市每个路段的各方向的车辆平均速度和车辆数量；针对每个方向，对获取的城市每个路段的车辆平均速度和车辆数量进行加权平均，对每个方向的加权平均的结果进行加权平均，得到城市的车辆平均速度。在一些可选的实施例中，所述第一估算模块，具体用于：训练得到如下车辆速度模型为：vik＝wTxik+b其中，vik为车辆平均速度；xik＝(dik,nik,Lik)，dik为城市路段的车辆流量密度，nik为城市路段的车辆数量，Lik为城市路段的长度；wT和b为训练得到的模型参数。在一些可选的实施例中，所述调节模块，具体用于：将城市的车辆平均速度V与道路交叉路口各方向的车辆平均速度进行比较；当道路交叉路口各方向的车辆平均速度部分大于城市的车辆平均速度V，部分小于城市的车辆平均速度V时，增加车辆平均速度小的方向的绿信比，直到该方向的平均速度不小于城市的车辆平均速度V或者道路交叉路口的车辆平均速度vi等于城市的车辆平均速度V；当道路交叉路口各方向的车辆平均速度都小于城市的车辆平均速度V时，增大道路交叉路口信号灯的切换周期。在一些可选的实施例中，所述调节模块，具体用于：通过对道路交叉路口各方向的车辆平均速度和车辆数量进行加权平均得到所述道路交叉路口的车辆平均速度。在一些可选的实施例中，还包括：关联模块：用于根据所述道路交叉路口与各相邻道路交叉路口之间的车辆流量密度和路段长度，分析所述道路交叉路口与各相邻道路交叉路口之间的关联度；相应的，所述调节模块，还用于根据所述道路交叉路口与各相邻道路交叉路口之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市交通信号控制方法，其特征在于，包括：根据获取的城市路段的车辆的流量密度参数，估计所述城市路段的车辆平均速度；统计城市所有路段的车辆平均速度，估计城市的车辆平均速度；根据城市的车辆平均速度和道路交叉路口的各方向的车辆平均速度，调节所述道路交叉路口信号灯的绿信比和/或切换周期。

【技术特征摘要】
1.一种城市交通信号控制方法，其特征在于，包括：根据获取的城市路段的车辆的流量密度参数，估计所述城市路段的车辆平均速度；统计城市所有路段的车辆平均速度，估计城市的车辆平均速度；根据城市的车辆平均速度和道路交叉路口的各方向的车辆平均速度，调节所述道路交叉路口信号灯的绿信比和/或切换周期。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆的流量密度参数包括车流量密度、车辆数量和路段长度；相应的，所述根据获取的城市路段的车辆的流量密度参数，估计所述城市路段的车辆平均速度，包括：根据获取的参考路段的包括车流量密度、车辆数量和路段长度的多条记录数据，训练得到车辆速度模型；获取所述城市路段的车流量密度、车辆数量和路段长度，根据获取的所述城市路段的车流量密度、车辆数量和路段长度，使用训练得到的车辆速度模型，得到所述城市路段的车辆平均速度。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计所有路段的车辆平均速度，估计城市的车辆平均速度，包括：获取城市每个路段的各方向的车辆平均速度和车辆数量；针对每个方向，对获取的城市每个路段的车辆平均速度和车辆数量进行加权平均，对每个方向的加权平均的结果进行加权平均，得到城市的车辆平均速度。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据城市的车辆平均速度和道路交叉路口各方向的车辆平均速度，调节所述道路交叉路口信号灯的绿信比和/或切换周期，包括：将城市的车辆平均速度V与道路交叉路口各方向的车辆平均速度进行比较；当道路交叉路口各方向的车辆平均速度部分大于城市的车辆平均速度V，部分小于城市的车辆平均速度V时，增加车辆平均速度小的方向的绿信比，直到该方向的车辆平均速度不小于城市的车辆平均速度V或者道路交叉路口的车辆平均速度vi等于城市的车辆平均速度V；当道路交叉路口各方向的车辆平均速度都小于城市的车辆平均速度V时，增大道路交叉路口信号灯的切换周期。5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述道路交叉路口与各相邻道路交叉路口之间的车辆流量密度和路段长度，分析所述道路交叉路口与各相邻道路交叉路口之间的关联度；根据所述道路交叉路口与各相邻道路交叉路口之间的关联度和各方向的车辆平均速度，调节所述道路交叉路口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋景选，曹黎俊，
申请(专利权)人：北京华道兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11