交通信号的调控方法及装置与流程

本公开涉及交通信号管理，尤其涉及一种交通信号的调控方法及装置。

背景技术：

1、城市交通拥堵是困扰各大城市的普遍性问题，尤其在早晚高峰时段，信号配时优化是缓解拥堵的重要手段之一。

2、目前，针对高峰拥堵场景的信号配时调整主要是通过人工值守调控，即交通管理人员通过视频监控观察路况，凭借经验人工测算并下发配时方案，该方式响应滞后、人力成本高昂，且高度依赖个人经验，整体处置效率偏低；或是基于固定预设对象的自动调控；即针对预设的特定路口、干线或区域，根据实时监测数据计算配时方案，该方式局限于预设对象，在非预设路段发生拥堵时无法自动覆盖，导致缓堵范围受限，使得交通信号调控效率和场景适应性均难以满足实际应用需求。

3、因此，如何在城市交通拥堵高峰时段，提高交通信号调控效率成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种交通信号的调控方法及装置，能够提高交通信号调控效率。

2、第一方面，本公开提供了一种交通信号的调控方法，包括：

3、获取目标拥堵路段和所述目标拥堵路段的路段状态；

4、计算在当前路口信号配时方案下，所述目标拥堵路段对应的下游路口在预设单位时间的驶出通行能力，以及上游路口在所述预设单位时间的驶入通行能力；

5、对所述驶入通行能力与所述驶出通行能力进行作差，得到所述目标拥堵路段的通行能力差；

6、根据所述通行能力差和所述路段状态，确定所述目标拥堵路段的目标控制方式；所述目标控制方式为：上游路口截流控制和/或下游路口加放控制；

7、基于所述目标控制方式及所述目标拥堵路段的待消散交通量，生成所述目标拥堵路段对应的目标路口信号配时方案并执行；

8、其中，所述待消散交通量表征为在所述预设单位时间内，通过管控使所述目标拥堵路段的排队车辆减少的总数。

9、作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述获取目标拥堵路段，包括：

10、获取城市路网中各个路段的实时交通数据，并基于实时交通数据，确定各个路段的所述路段状态；

11、根据各个路段的所述路段状态，获取所述目标拥堵路段。

12、作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述计算在当前路口信号配时方案下，所述目标拥堵路段对应的下游路口在预设单位时间的驶出通行能力，以及上游路口在所述预设单位时间的驶入通行能力，包括：

13、针对下游路口，获取当前路口信号配时方案下的周期时长、所述目标拥堵路段驶出方向对应的控制相位的绿灯时长及对应车道的饱和车头时距和车道数；

14、根据所述绿灯时长与所述周期时长的比值、所述饱和车头时距及所述车道数，计算所述驶出通行能力；

15、针对上游路口，获取当前路口信号配时方案下的周期时长、所述目标拥堵路段驶入方向对应的控制相位的绿灯时长及对应车道的饱和车头时距和车道数；

16、根据所述绿灯时长与所述周期时长的比值、所述饱和车头时距及所述车道数，计算所述驶入通行能力。

17、作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述根据所述通行能力差和所述路段状态，确定所述目标拥堵路段的目标控制方式，包括：

18、若所述通行能力差小于等于零，则确定采用上游路口截流方式控制；

19、若所述通行能力差大于零且所述路段状态为拥堵状态，则确定采用下游路口加放方式控制；

20、若所述通行能力差大于零且所述路段状态为严重拥堵状态，则确定采用下游路口加放控制与上游路口截流控制并行执行。

21、作为本发明实施例一种可选的实施方式，在根据所述控制方式及所述拥堵路段的待消散交通量，确定所述目标拥堵路段对应的路口信号配时调整方案并执行之前，所述方法还包括：

22、获取所述目标拥堵路段的拥堵长度和车道数；

23、根据所述拥堵长度、所述车道数以及预设单位时间内的拥堵消散幅度，计算所述待消散交通量。

24、作为本发明实施例一种可选的实施方式，所述基于所述目标控制方式及所述目标拥堵路段的待消散交通量，生成所述目标拥堵路段对应的目标路口信号配时方案并执行，包括：

25、根据所述目标控制方式确定控制路口及对应的控制流向；

26、基于所述控制路口的当前路口信号配时方案，确定所述控制流向对应的控制相位及所述控制相位在当前配时方案中的绿灯时长、周期时长、车道数和车头时距；

27、根据所述待消散交通量、所述绿灯时长、所述周期时长、所述车道数和所述车头时距，计算所述控制相位的绿灯调整量；

28、根据所述绿灯调整量对所述当前路口信号配时方案进行调整，生成所述目标路口信号配时方案并执行。

29、作为本发明实施例一种可选的实施方式，当所述目标控制方式为上游路口截流控制时，所述根据所述待消散交通量、所述绿灯时长、所述周期时长、所述车道数和所述车头时距，计算所述控制相位的绿灯调整量，包括：

30、根据所述控制相位在当前配时方案中的绿灯时长、对应车道数、饱和车头时距、周期时长，以及所述待消散交通量，确定所述控制相位压缩后的绿灯时长；

31、其中，压缩后的所述控制相位绿灯时长满足不小于对应相位最小绿的约束条件。

32、作为本发明实施例一种可选的实施方式，当所述目标控制方式为下游路口加放控制时，所述根据所述待消散交通量、所述绿灯时长、所述周期时长、所述车道数和所述车头时距，计算所述控制相位的绿灯调整量，包括：

33、根据所述控制相位在当前配时方案中的绿灯时长、对应车道数、饱和车头时距和周期时长，以及所述待消散交通量，确定所述控制相位加放后的绿灯时长；

34、其中，加放后的所述控制相位绿灯时长满足不小于对应相位最小绿的约束条件。

35、作为本发明实施例一种可选的实施方式，当所述控制方式为上游路口截流控制和下游路口加放控制时，所述根据所述待消散交通量、所述绿灯时长、所述周期时长、所述车道数和所述车头时距，计算所述控制相位的绿灯调整量，包括：

36、将所述待消散交通量分配为截流控制量和加放控制量；

37、以所述截流控制量作为待消散交通量，按照前述方法计算上游各控制相位的绿灯调整量；

38、以所述加放控制量作为待消散交通量，按照前述方法计算下游各控制相位的绿灯调整量。

39、第二方面，提供一种交通信号的调控装置，所述装置包括：

40、获取单元，用于获取目标拥堵路段和所述目标拥堵路段的路段状态；

41、计算单元，用于计算在当前路口信号配时方案下，所述目标拥堵路段对应的下游路口在预设单位时间的驶出通行能力，以及上游路口在所述预设单位时间的驶入通行能力；

42、处理单元，用于对所述驶入通行能力与所述驶出通行能力进行作差，得到所述目标拥堵路段的通行能力差；

43、确定单元，用于根据所述通行能力差和所述路段状态，确定所述目标拥堵路段的目标控制方式；所述目标控制方式为：上游路口截流控制和/或下游路口加放控制；

44、生成单元，用于基于所述目标控制方式及所述目标拥堵路段的待消散交通量，生成所述目标拥堵路段对应的目标路口信号配时方案并执行；

45、其中，所述待消散交通量表征为在所述预设单位时间内，通过管控使所述目标拥堵路段的排队车辆减少的总数。

46、第三方面，提供一种计算机可读存储介质，包括：计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所示的交通信号的调控方法。

47、第四方面，提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所示的交通信号的调控方法。

48、第五方面，提供一种计算机程序产品，包括：当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机实现如第二方面所示的交通信号的调控方法。

49、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：通过获取目标拥堵路段及其路段状态，并计算在当前配时方案下目标拥堵路段对应的下游路口驶出通行能力和上游路口驶入通行能力，进而对驶入通行能力与驶出通行能力作差得到通行能力差，再根据通行能力差和路段状态确定上游路口截流控制和/或下游路口加放控制作为目标控制方式，最后基于目标控制方式及待消散交通量自动生成目标路口信号配时方案并执行，整个过程无需人工干预，避免了人工经验依赖和响应滞后的问题；同时，由于通行能力差的计算和控制方式的选择均不依赖于预设的特定路口或区域对象，而是根据实时路段状态和通行能力差值动态适配，能够覆盖路网中任意发生拥堵的路段，突破了预设对象的局限，显著提升了交通信号调控的效率和场景适应性。