交通信号灯导流控制方法、系统、计算机设备及存储介质与流程

本发明涉及智能交通，尤其涉及一种交通信号灯导流控制方法、一种交通信号灯导流控制系统、一种计算机设备以及一种计算机可读存储介质。

背景技术：

1、交通拥堵是现代城市面临的一个重要挑战，交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。但传统交通信号灯一般采用固定的时间间隔来控制信号灯的切换，无法根据实际交通流量对信号灯的切换进行动态调整，这可能导致在繁忙路口车辆与行人等待时间过长，造成交通拥堵和效率低下，是一种比较可靠但低效的控制方式。而且，传统交通信号灯往往没有考虑到周边道路的交通流量情况，导致交通流量在各个方向上不平衡，这可能会导致某些道路拥堵而其他道路却空闲，造成资源浪费。

2、因此，传统交通信号灯在繁忙路口可能会导致交通流量不平衡、效率低下，造成交通拥堵。

技术实现思路

1、为了至少部分解决现有技术中存在的传统交通信号灯在繁忙路口可能会导致交通流量不平衡、效率低下，造成交通拥堵等技术问题而完成了本发明。

2、根据本发明的一方面，提供一种交通信号灯导流控制方法，所述方法包括：

3、在任一个红绿灯交换周期内，响应于第一方向的交通信号灯为红灯，第二方向的交通信号灯为绿灯，实时判断所述第一方向上是否有机动车、非机动车或者行人等待，其中所述第一方向和所述第二方向为同一交叉路口的两个相交的方向；

4、若所述第一方向上有机动车、非机动车或者行人等待，则判断在所述第二方向上距路口的第一预设安全距离内是否有机动车，以及判断所述第二方向上是否有机动车、非机动车或行人通过路口；

5、若在所述第二方向上距路口的第一预设安全距离内无机动车，并且所述第二方向上无机动车、非机动车和行人通过路口，则控制所述第一方向的交通信号灯变为绿灯，控制所述第二方向的交通信号灯变为红灯，直至所述第一方向的通过动作完成，再控制所述第一方向的交通信号灯恢复为红灯，控制所述第二方向的交通信号灯恢复为绿灯。

6、可选地，所述方法还包括：

7、若在所述第二方向上距路口的第一预设安全距离内有机动车，或者所述第二方向上有机动车、非机动车或行人通过路口，则保持所述第一方向的交通信号灯为红灯，保持所述第二方向的交通信号灯为绿灯，直至在所述第二方向上距路口的第一预设安全距离内无机动车，并且所述第二方向上无机动车、非机动车和行人通过路口，再执行控制所述第一方向的交通信号灯变为绿灯，控制所述第二方向的交通信号灯变为红灯的步骤。

8、可选地，在控制所述第一方向的交通信号灯变为绿灯，控制所述第二方向的交通信号灯变为红灯时，还包括：

9、判断所述第二方向上在验证段的起点是否检测到机动车驶向路口，其中在所述第二方向上将距路口预设长度的路段按照距路口由近及远依次划分为缓冲段、验证段和测速段，所述缓冲段对应所述第一预设安全距离；

10、若在验证段的起点检测到机动车驶向路口，则获取在所述测速段测量得到的机动车最快速度v和所述验证段的长度lcd，并计算信号灯预计维持时长t＝lcd/v；

11、获取在所述第一方向上等待的第一辆机动车、第一辆非机动车与第一个行人预计通过路口所需的时长中的最长时长t′，响应于t′≤t，设定所述第一方向的交通信号灯变为绿灯的绿灯维持时长为t，设定所述第二方向的交通信号灯变为红灯的红灯维持时长为t；响应于t′＞t，控制所述第一方向的交通信号灯恢复为红灯，控制所述第二方向的交通信号灯恢复为绿灯；

12、响应于所述第一方向的交通信号灯恢复为红灯，所述第二方向的交通信号灯恢复为绿灯，返回执行实时判断所述第一方向上是否有机动车、非机动车或者行人等待的步骤。

13、可选地，在控制所述第一方向的交通信号灯变为绿灯，控制所述第二方向的交通信号灯变为红灯之后，在第一方向的通过动作完成之前，还包括：

14、持续判断所述第二方向上在验证段的起点是否检测到机动车驶向路口，其中在所述第二方向上将距路口预设长度的路段按照距路口由近及远依次划分为缓冲段、验证段和测速段，所述缓冲段对应所述第一预设安全距离；

15、若在验证段的起点检测到机动车驶向路口，则获取在所述测速段测量得到的机动车最快速度v和所述验证段的长度lcd，并计算信号灯预计维持时长t＝lcd/v；

16、设定所述第一方向的交通信号灯自当前时刻开始的绿灯维持时长为t，设定所述第二方向的交通信号灯自当前时刻开始的红灯维持时长为t；

17、响应于所述第一方向的交通信号灯恢复为红灯，所述第二方向的交通信号灯恢复为绿灯，返回执行实时判断所述第一方向上是否有机动车、非机动车或者行人等待的步骤。

18、可选地，在控制所述第一方向的交通信号灯恢复为红灯，控制所述第二方向的交通信号灯恢复为绿灯之后，还包括：

19、判断当前红绿灯交换周期是否结束；

20、若未结束，则返回执行实时判断所述第一方向上是否有机动车、非机动车或者行人等待的步骤；

21、若已结束，则在下一个红绿灯交换周期内，响应于第二方向的交通信号灯为红灯，第一方向的交通信号灯为绿灯，实时判断所述第二方向上是否有机动车、非机动车或者行人等待；

22、若所述第二方向上有机动车、非机动车或者行人等待，则判断在所述第一方向上距路口的第二预设安全距离内是否有机动车，以及判断所述第一方向上是否有机动车、非机动车或行人通过路口；

23、若在所述第一方向上距路口的第二预设安全距离内无机动车，并且所述第一方向上无机动车、非机动车和行人通过路口，则控制所述第二方向的交通信号灯变为绿灯，控制所述第一方向的交通信号灯变为红灯，直至所述第二方向的通过动作完成，再控制所述第二方向的交通信号灯恢复为红灯，控制所述第一方向的交通信号灯恢复为绿灯。

24、可选地，所述方法还包括：

25、若在所述第一方向上距路口的第二预设安全距离内有机动车，或者所述第一方向上有机动车、非机动车或行人通过路口，则保持所述第二方向的交通信号灯为红灯，保持所述第一方向的交通信号灯为绿灯，直至在所述第一方向上距路口的第二预设安全距离内无机动车，并且所述第一方向上无机动车、非机动车和行人通过路口，再执行控制所述第二方向的交通信号灯变为绿灯，控制所述第一方向的交通信号灯变为红灯的步骤。

26、可选地，在控制所述第二方向的交通信号灯变为绿灯，控制所述第一方向的交通信号灯变为红灯时，还包括：

27、判断所述第一方向上在验证段的起点是否检测到机动车驶向路口，其中在所述第一方向上将距路口预设长度的路段按照距路口由近及远依次划分为缓冲段、验证段和测速段，所述缓冲段对应所述第二预设安全距离；

28、若在验证段的起点检测到机动车驶向路口，则获取在所述测速段测量得到的机动车最快速度v和所述验证段的长度lcd，并计算信号灯预计维持时长t＝lcd/v；

29、获取在所述第二方向上等待的第一辆机动车、第一辆非机动车与第一个行人预计通过路口所需的时长中的最长时长t′，响应于t′≤t，设定所述第二方向的交通信号灯变为绿灯的绿灯维持时长为t，设定所述第一方向的交通信号灯变为红灯的红灯维持时长为t；响应于t′＞t，控制所述第二方向的交通信号灯恢复为红灯，控制所述第一方向的交通信号灯恢复为绿灯；

30、响应于所述第二方向的交通信号灯恢复为红灯，所述第一方向的交通信号灯恢复为绿灯，返回执行实时判断所述第二方向上是否有机动车、非机动车或者行人等待的步骤。

31、可选地，在控制所述第二方向的交通信号灯变为绿灯，控制所述第一方向的交通信号灯变为红灯之后，在第一方向的通过动作完成之前，还包括：

32、持续判断所述第一方向上在验证段的起点是否检测到机动车驶向路口，其中在所述第一方向上将距路口预设长度的路段按照距路口由近及远依次划分为缓冲段、验证段和测速段，所述缓冲段对应所述第二预设安全距离；

33、若在验证段的起点检测到机动车驶向路口，则获取在所述测速段测量得到的机动车最快速度v和所述验证段的长度lcd，并计算信号灯预计维持时长t＝lcd/v；

34、设定所述第二方向的交通信号灯自当前时刻开始的绿灯维持时长为t，设定所述第一方向的交通信号灯自当前时刻开始的红灯维持时长为t；

35、响应于所述第二方向的交通信号灯恢复为红灯，所述第一方向的交通信号灯恢复为绿灯，返回执行实时判断所述第二方向上是否有机动车、非机动车或者行人等待的步骤。

36、可选地，所述方法还包括：

37、在所述第一方向和所述第二方向上分别设置若干摄像头，以实时拍摄对应区域的图像；

38、对所述实时拍摄的图像进行预处理，得到边缘轮廓清晰的实时拍摄图像的灰度图像；

39、对与所述实时拍摄的图像相对应的背景图像进行预处理，得到边缘轮廓清晰的背景图像的灰度图像；

40、分别获取所述实时拍摄图像的灰度图像和所述背景图像的灰度图像的灰度概率密度；

41、基于所述实时拍摄图像的灰度图像和所述背景图像的灰度图像的灰度概率密度计算所述实时拍摄图像的灰度图像和所述背景图像的灰度图像的相似度；

42、响应于所述相似度大于预设相似度阈值，判定所述实时拍摄图像的内存在目标，所述目标包括机动车、非机动车和行人；

43、响应于所述相似度小于或等于预设相似度阈值，判定所述实时拍摄图像内不存在目标。

44、根据本发明的另一方面，提供一种交通信号灯导流控制系统，所述系统包括：

45、第一判断模块，其设置为在任一个红绿灯交换周期内，响应于第一方向的交通信号灯为红灯，第二方向的交通信号灯为绿灯，实时判断所述第一方向上是否有机动车、非机动车或者行人等待，其中所述第一方向和所述第二方向为同一交叉路口的两个相交的方向；

46、第二判断模块，其设置为若所述第一判断模块的判断结果为所述第一方向上有机动车、非机动车或者行人等待，则判断在所述第二方向上距路口的第一预设安全距离内是否有机动车，以及判断所述第二方向上是否有机动车、非机动车或行人通过路口；以及，

47、控制模块，其设置为若所述第二判断模块的判断结果为在所述第二方向上距路口的第一预设安全距离内无机动车，并且所述第二方向上无机动车、非机动车和行人通过路口，则控制所述第一方向的交通信号灯变为绿灯，控制所述第二方向的交通信号灯变为红灯，直至所述第一方向的通过动作完成，再控制所述第一方向的交通信号灯恢复为红灯，控制所述第二方向的交通信号灯恢复为绿灯。

48、根据本发明的又一方面，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行前述交通信号灯导流控制方法。

49、根据本发明的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，所述处理器执行前述交通信号灯导流控制方法。

50、本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

51、本发明提供的交通信号灯导流控制方法，在路口第一方向为红灯且有机动车、非机动车或行人等待，安全距离内纵向无机动车且纵向路口无机动车、非机动车与行人通过的情况下，将第一方向的交通信号灯变为绿色、第二方向的交通信号灯变为红色，待第一方向的通过动作完成后，第一方向的交通信号灯再恢复为红色、第二方向的交通信号灯再恢复为绿色，能够根据实时交通状况对信号灯进行调整，减少路口空等时间，实现了交通流量的均衡分配，提高了整体交通运输效率。

52、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。