一种交叉口流向交通控制指标估计方法、装置及设备与流程

本发明属于智能交通生产领域，尤其涉及一种交叉口流向交通控制指标估计方法、装置及设备。

背景技术：

1、目前在评估交叉口流向交通状况时，至少根据车道停止线检测器和车道出发线检测器的数据评估流向交通流率比，以在信控配时策略优化时根据流向流率比优化流向的绿灯时间。

2、然而一般交叉口只安装车道停止线检测器，而且传统的流向交通流率比根据流向所有车道的流量和与流向所有车道设计的通行能力和获得，但是一个流向中实际车道因为位置不同该流向各车道的流量并不一样，基于传统的方法获得流向流率比进行信控配时策略优化并不满足各车道的配时要求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提出了一种交叉口流向交通控制指标估计方法、装置及设备，所述方法包括：根据检测器数据和车道配置数据获得各车道的车道评估指标，车道评估指标至少包括下列之一：车道流率比、车道绿灯利用率；根据车道评估指标和车道配置数据获得交叉口各流向的流向流率比，每个流向的流向流率比等于该流向的参考车道的车道流率比，每个流向参考车道的车道绿灯利用率在与该参考车道同流向关系的车道中最大；将所述交通控制指标发送给信控配时优化模块，所述信控配时优化模块利用所述流向流率比对交叉口该流向的绿灯时间进行分配。本发明根据流向参考车道的车道流率获得流向流率比，获得了更为准确的流向流率比，其用于流向的绿灯时间优化时，提高了交通的流畅性。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种交叉口流向交通控制指标估计方法，包括：根据检测器数据和车道配置数据获得各车道的车道评估指标，车道评估指标至少包括下列之一：车道流率比、车道绿灯利用率；根据所述车道评估指标和所述车道配置数据获得交叉口各流向的交通控制指标，交通控制指标包括流向流率比，每个流向的流向流率比等于该流向的参考车道的车道流率比，每个流向的参考车道在该流向的相关车道中的车道绿灯利用率最大；将所述交通控制指标发送给信控配时优化模块，所述信控配时优化模块利用所述流向流率比对交叉口该流向的绿灯时间进行分配。

3、由上，通过上述方法本根据流向参考车道的车道流率获得流向流率比，获得了更为准确的流向流率比，其用于流向的绿灯时间优化时，提高了交通的流畅性。

4、在第一方面的一种可能实施方式中，如果一个流向中包括单流向车道，该流向的参考车道为该流向的单向车道中车道绿灯利用率最大的车道，否则，该流向的参考车道为该流向的所有车道中车道绿灯利用率最大的车道。

5、由上，优先选择车道绿灯利用率最大的单流向车道作为参考车道，并以参考车道的车道流率比作为流向流率比，在该流向流率比用于优化时能够提高所有车道的通畅性。

6、在第一方面的一种可能实施方式中，所述车道评估指标还包括车道空放时间；所述交通控制指标还包括流向调整系数，用于评估相应流向的饱和程度，在每个流向参考车道的空放时间小于第三设定值且车道绿灯利用率大于等于第四设定值时，每个流向的流向调整系数随该流向参考车道的车道绿灯利用率从1开始正向变化；所述方法还包括：将所述流向调整系数发送给所述信控配时优化模块，以供所述信控配时优化模块利用所述流向调整系数修正相应流向的流向流率比。在一些实施例中，每个车道的车道空放时间为该车道在一个信控周期内从绿灯亮起时开始到所述车道流量第一次降低到0的时间到实际绿灯时间结束时间之间时长。

7、由上，根据参考车道的车道空放时间和车道绿灯利用率获取的流向调整系数，以降低拥塞或饱和车道的指标不准确问题在计算阶段绿信比时的影响，可以获得更加准确的阶段绿信比。

8、在第一方面的一种可能实施方式中，所述交通控制指标还包括流向绿灯利用率，每个流向的流向绿灯利用率等于该流向中与其参考车道同流向关系的各车道的车道绿灯利用率的均值；所述方法还包括：将所述流向绿灯利用率发送给所述信控配时优化模块，以供所述信控配时优化模块利用所述流向绿灯利用率对交叉口信控周期进行优化。

9、由上，上述流向绿灯利用率准确反映了流向的流灯时间利用情况，从而信控配时优化模块根据各流向的流向绿灯利用率获得交叉口的绿灯利用率，进而根据叉口的绿灯利用率修正信控周期。

10、在第一方面的一种可能实施方式中，所述交通控制指标还包括聚合流率比，每个流向的聚合流率比等于该流向的流向出发流量与流向通行能力的比值，每个流向的流向出发流量为该流向各车道的车道流量在一个信控周期内的均值分配在该流向上的和，每个流向的流向通行能力为该流向的各车道的车道通行能力分配在该流向上的和，每个车道的所述车道流量为该车道的检测器在一个检测周期内检测出的流量；所述方法还包括：将所述聚合流率比发送给信控配时优化模块，当一个流向涉及多个阶段时该流向的聚合流率比被所述信控配时优化模块用来对该流向涉及阶段的阶段绿信比进行调整。

11、由上，当一个流向涉及多个阶段时，利用该流向的聚合流率比在特殊相序优化时调整各阶段的阶段绿信比，使各阶段的阶段绿信比更准确。

12、在第一方面的一种可能实施方式中，所述车道评估指标还包括车道最小绿灯时间，其中，每个车道的车道最小绿灯时间为该车道的总流量按照该车道的车道饱和流量通过所需时长与车道损失时间的和，每个车道的车道饱和流量为在评估周期内该车道非零的所述车道流量在从低到高的第一分位数处的值；所述交通控制指标还包括：流向最小绿灯时间，每个流向的流向最小绿灯时间为与该流向的参考车道同流向关系的所有车道的车道最小绿灯时间的最大值；将所述流向最小绿灯时间发送给信控配时优化模块，所述流向最小绿灯时间被所述信控配时优化模块用来对每个流向的绿灯时间进行约束。在一些实施例中，评估周期包括若干检测周期。

13、由上，基于车道饱和流量获得车道最小绿灯时间相对于基于车道设计能力获得车道最小绿灯时间，准确评估了车道的总流量所需要的绿灯时间，据此获得的流向最小绿灯时间可在信控配时优化时作为流向绿灯时间的最小值。

14、在第一方面的一种可能实施方式中，所述车道评估指标还包括车道饱和放行时间，每个车道的车道饱和放行时间为在一个信控周期内该车道上从绿灯亮起时开始到所述车道流量第一次降低到所述车道饱和流量的时长，每个车道的车道饱和流量为在评估周期内该车道非零的车道流量在从低到高的第一分位数处的值；所述交通控制指标还包括流向饱和放行时间，每个流向的流向饱和放行时间为与该流向的参考车道同流向关系的所有车道的车道饱和放行时间的最大值；所述方法还包括：将所述交通控制指标发送给干线绿波优化模块，以供所述干线绿波优化模块利用每个流向的流向饱和放行时间修正所在交叉口相对于干线优化方向的上个交叉口的基于距离的相对相位差。每个车道的所述车道流量为该车道的检测器在一个检测周期内检测出的流量。

15、由上，基于车道饱和流量获得车道饱和放行时间，从而获得流向的饱和放行时间，在干线绿波优化时优化交叉口之间的相位差。

16、在第一方面的一种可能实施方式中，所述车道评估指标还至少包括下列之一：车道出发流量、车道最大绿灯时间；其中，每个车道的车道出发流量为该车道的一个信控周期的所述车道流量的均值；其中，当一个车道的车道饱和放行时间大于等于车道实际绿灯时间时，该车道的车道最大绿灯时间等于该车道的车道计算绿灯时间与保护间隔之和，否则为该车道的车道最大绿灯时间等于该车道的车道最小绿灯时间与所述保护间隔之和；其中，每个车道的车道绿灯利用率为该车道的车道饱和放行时间与剩余饱和放行时间的和与车道最大绿灯时间的比值，所述剩余饱和放行时间为相应车道在车道饱和放行时间与车道最大绿灯时间之间的所述车道流量按照车道饱和流量通过所需要的时间。在一些实施例中，所述保护间隔与检测器的检测周期正向变化。

17、由上，通过车道最大绿灯时间计算的车道绿灯利用率，进一步提高了车道绿灯利用率的准确率。

18、在第一方面的一种可能实施方式中，所述车道评估指标还包括车道最大排队长度；所述交通控制指标还包括流向最大排队长度，每个流向的流向最大排队长度为与该流向的参考车道同流向关系中所有车道的车道最大排队长度的最大值；所述方法还包括：将所述流向最大排队长度发送给干线绿波优化模块，以供所述干线绿波优化模块还利用每个流向的流向最大排队长度用来修正所述基于距离的相对相位差。在一些实施例中，每个车道的车道最大排队长度为该车道按照其车道出发流量在最大排队时间中累积的排队长度，每个车道的最大排队时间每个车道的最大排队时间根据信控周期的时长与该车道的车道饱和放行时间、车道损失时间和车道计算绿灯时间获得。在一些实施例中，每个车道的车道计算绿灯时间为该车道上从绿灯亮起时开始到所述车道流量第一次降低到0的时长。

19、由上，基于车道最大排队长度获得流向车道最大排队长度，在干线绿波优化时用于进一步优化交叉口之间的相位差。

20、第二方面，本发明实施例提供了一种交叉口流向交通控制指标估计装置，包括：车道交通评估模块，用于根据检测器数据和车道配置数据获得各车道的车道评估指标，车道评估指标至少包括下列之一：车道流率比、车道绿灯利用率；控制指标估计模块，用于根据所述车道评估指标和所述车道配置数据获得交叉口各流向的交通控制指标，交通控制指标包括流向流率比，每个流向的流向流率比等于该流向的参考车道的车道流率比，每个流向参考车道的车道绿灯利用率在与该参考车道同流向关系的车道中最大；控制指标发送模块，用于将所述交通控制指标发送给信控配时优化模块，所述信控配时优化模块利用所述流向流率比对交叉口该流向的绿灯时间进行分配。

21、由上，通过上述装置根据流向参考车道的车道流率获得流向流率比，获得了更为准确的流向流率比，其用于流向的绿灯时间优化时，提高了交通的流畅性。

22、在第二方面的一种可能实施方式中，如果一个流向中包括单流向车道，该流向的参考车道为该流向的单向车道中车道绿灯利用率最大的车道，否则，该流向的参考车道为该流向的所有车道中车道绿灯利用率最大的车道。

23、由上，优先选择车道绿灯利用率最大的单流向车道作为参考车道，并以参考车道的车道流率比作为流向流率比，在该流向流率比用于优化时能够提高所有车道的通畅性。

24、在第二方面的一种可能实施方式中，所述车道评估指标还包括车道空放时间；所述交通控制指标还包括流向调整系数，用于评估相应流向的饱和程度，在每个流向参考车道的空放时间小于第三设定值且车道绿灯利用率大于等于第四设定值时，每个流向的流向调整系数随该流向参考车道的车道绿灯利用率从1开始正向变化；所述控制指标发送模块还用于将所述流向调整系数发送给信控配时优化模块，所述流向调整系数被所述信控配时优化模块用来修正相应流向的流向流率比。在一些实施例中，每个车道的车道空放时间为该车道在一个信控周期内从绿灯亮起时开始到所述车道流量第一次降低到0的时间到实际绿灯时间结束时间之间时长。

25、由上，根据参考车道的车道空放时间和车道绿灯利用率获取的流向调整系数，以降低拥塞或饱和车道的指标不准确问题在计算阶段绿信比时的影响，可以获得更加准确的阶段绿信比。

26、在第二方面的一种可能实施方式中，所述交通控制指标还包括流向绿灯利用率，每个流向的流向绿灯利用率等于该流向中与其参考车道同流向关系的各车道的车道绿灯利用率的均值；所述控制指标发送模块还用于将所述流向绿灯利用率发送给信控配时优化模块，所述流向绿灯利用率被述信控配时优化模块用来对交叉口信控周期进行优化。

27、由上，上述流向绿灯利用率准确反映了流向的流灯时间利用情况，从而信控配时优化模块根据各流向的流向绿灯利用率获得交叉口的绿灯利用率，进而根据叉口的绿灯利用率修正信控周期。

28、在第二方面的一种可能实施方式中，所述交通控制指标还包括聚合流率比，每个流向的聚合流率比等于该流向的流向出发流量与流向通行能力的比值，每个流向的流向出发流量为该流向各车道的车道流量在一个信控周期内的均值分配在该流向上的和，每个流向的流向通行能力为该流向的各车道的车道通行能力分配在该流向上的和，每个车道的所述车道流量为该车道的检测器在一个检测周期内检测出的流量；所述控制指标发送模块还用于将所述聚合流率比发送给信控配时优化模块，当一个流向涉及多个阶段时该流向的聚合流率比被所述信控配时优化模块用来对该流向涉及阶段的阶段绿信比进行调整。

29、由上，当一个流向涉及多个阶段时，利用该流向的聚合流率比在特殊相序优化时调整各阶段的阶段绿信比，使各阶段的阶段绿信比更准确。

30、在第二方面的一种可能实施方式中，所述车道评估指标还包括车道最小绿灯时间，其中，每个车道的车道最小绿灯时间为该车道的总流量按照该车道的车道饱和流量通过所需时长与车道损失时间的和，每个车道的车道饱和流量为在评估周期内该车道非零的所述车道流量在从低到高的第一分位数处的值；所述交通控制指标还包括：流向最小绿灯时间，每个流向的流向最小绿灯时间为与该流向的参考车道同流向关系的所有车道的车道最小绿灯时间的最大值；所述控制指标发送模块还用于将所述流向最小绿灯时间发送给信控配时优化模块，所述流向最小绿灯时间被所述信控配时优化模块用来对每个流向的绿灯时间进行约束。在一些实施例中，评估周期包括若干检测周期。

31、由上，基于车道饱和流量获得车道最小绿灯时间相对于基于车道设计能力获得车道最小绿灯时间，准确评估了车道的总流量所需要的绿灯时间，据此获得的流向最小绿灯时间可在信控配时优化时作为流向绿灯时间的最小值。

32、在第二方面的一种可能实施方式中，所述车道评估指标还包括车道饱和放行时间，每个车道的车道饱和放行时间为在一个信控周期内该车道上从绿灯亮起时开始到所述车道流量第一次降低到所述车道饱和流量的时长，每个车道的车道饱和流量为在评估周期内该车道非零的车道流量在从低到高的第一分位数处的值；所述交通控制指标还包括流向饱和放行时间，每个流向的流向饱和放行时间为与该流向的参考车道同流向关系的所有车道的车道饱和放行时间的最大值；所述控制指标发送模块还用于将所述交通控制指标发送给干线绿波优化模块，以供所述干线绿波优化模块利用每个流向的流向饱和放行时间修正所在交叉口相对于干线优化方向的上个交叉口的基于距离的相对相位差。每个车道的所述车道流量为该车道的检测器在一个检测周期内检测出的流量。

33、由上，基于车道饱和流量获得车道饱和放行时间，从而获得流向的饱和放行时间，在干线绿波优化时优化交叉口之间的相位差。

34、在第二方面的一种可能实施方式中，所述车道评估指标还至少包括下列之一：车道出发流量、车道最大绿灯时间；其中，每个车道的车道出发流量为该车道的一个信控周期的所述车道流量的均值；其中，当一个车道的车道饱和放行时间大于等于车道实际绿灯时间时，该车道的车道最大绿灯时间等于该车道的车道计算绿灯时间与保护间隔之和，否则为该车道的车道最大绿灯时间等于该车道的车道最小绿灯时间与所述保护间隔之和；其中，每个车道的车道绿灯利用率为该车道的车道饱和放行时间与剩余饱和放行时间的和与车道最大绿灯时间的比值，所述剩余饱和放行时间为相应车道在车道饱和放行时间与车道最大绿灯时间之间的所述车道流量按照车道饱和流量通过所需要的时间。在一些实施例中，所述保护间隔与检测器的检测周期正向变化。

35、由上，通过车道最大绿灯时间计算的车道绿灯利用率，进一步提高了车道绿灯利用率的准确率。

36、在第二方面的一种可能实施方式中，所述车道评估指标还包括车道最大排队长度；所述交通控制指标还包括流向最大排队长度，每个流向的流向最大排队长度为与该流向的参考车道同流向关系中所有车道的车道最大排队长度的最大值；将所述交通控制指标发送给干线绿波优化模块，所述控制指标发送模块还用于将所述流向最大排队长度发送给干线绿波优化模块，以供所述干线绿波优化模块利用每个流向的流向最大排队长度修正所述基于距离的相对相位差。在一些实施例中，每个车道的车道最大排队长度为该车道按照其车道出发流量在最大排队时间中累积的排队长度，每个车道的最大排队时间每个车道的最大排队时间根据信控周期的时长与该车道的车道饱和放行时间、车道损失时间和车道计算绿灯时间获得。在一些实施例中，每个车道的车道计算绿灯时间为该车道上从绿灯亮起时开始到所述车道流量第一次降低到0的时长

37、由上，基于车道最大排队长度获得流向车道最大排队长度，在干线绿波优化时用于进一步优化交叉口之间的相位差。

38、第三方面，本发明实施例提供了一种计算设备，包括：总线；通信接口，其与所述总线连接；至少一个处理器，其与所述总线连接；以及至少一个存储器，其与所述总线连接并存储有程序指令，所述程序指令当被所述至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行第一方面任一实施方式所述的方法。

39、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行第一方面任一实施方式所述的方法。