一种基于边缘计算的区域交叉路口交通管控方法及系统与流程

1.本技术涉及智慧交通技术领域，尤其涉及一种基于边缘计算的区域交叉路口交通管控方法及系统。


背景技术：

2.随着社会经济的快速发展，我国汽车保有量逐年快速增长，日常道路交通管理工作已十分繁重，成为交通管理部门中一个亟待解决的问题。
3.当前，在交通高峰或特勤情况下，一般采用以下方式对路口进行交通管控：一是通过交警在路口根据支路进口道的交通流量情况，对来车进行人为疏导，二是通过提前调整好各相位的绿灯时间来控制车流量，预防拥堵。
4.但是，交通管理人员在现场执勤时是对单一路口进行管控，难以及时获取交通流量信息，无法快速做出相应的调控策略，从而造成指挥不到位，管控不得力。采用预设的红绿灯控制，是为了通过扩大绿灯时间使更多的车流在规定时间内可以完成通行，但是随着交通流量的激增，机械化设置的绿灯通行时间无法应对实时变化的交通情况，灵活性较差。因此，只对单一路口进行局部人为控制和预先控制绿灯通行时间，都难以解决交通流和道路资源的供需矛盾问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种基于边缘计算的区域交叉路口交通管控方法及系统，用以解决对单一交叉路口进行局部控制优化，难以解决交通流和道路资源的供需矛盾的技术问题。
6.一方面，本技术实施例提供了一种基于边缘计算的区域交叉路口交通管控方法，包括：边缘计算设备确定待管控交叉路口的各相邻交叉路口信息；信号机接收来自交叉路口的多个路侧单元分别对应的交通流数据，以得到所述相邻交叉路口到所述待管控交叉路口的进口道的交通流数据；所述边缘计算设备接收来自所述信号机的进口道的交通流数据，基于所述进口道的交通流数据，确定所述待管控交叉路口的进口道中交通量最大的进口道，并将所述交通量最大的进口道作为主干路；所述边缘计算设备确定与主干路交叉的道路方向上的其他交叉路口，并确定所述待管控交叉路口在所述其他交叉路口的车流全部经过后的绿灯空余时间；所述边缘计算设备根据所述绿灯空余时间，确定所述主干路的绿灯延长时间，并根据所述绿灯延长时间延长所述主干路绿灯的开启时长。
7.在本技术的一种实现方式中，基于所述进口道的交通流数据，确定所述待管控交叉路口的进口道中交通量最大的进口道，具体包括：所述边缘计算设备基于所述进口道的交通流数据，确定所述待管控交叉路口进口道的各相位对应的交通量；确定所述各相位对应的饱和流率，并判断所述饱和流率与所述交通量之间的大小关系；根据所述大小关系，确定所述待管控交叉路口进口道中交通量最大的进口道。
8.在本技术的一种实现方式中，所述交叉路口为二相位；确定所述待管控交叉路口
在所述其他交叉路口的车流全部经过后的绿灯空余时间，具体包括：所述边缘计算设备确定所述待管控交叉路口的绿灯通行时间，及所述其他交叉路口所在进口道的直行相位对应的饱和流率和交通量；根据所述绿灯通行时间、所述饱和流率和所述交通量，计算所述待管控交叉路口在所述其他交叉路口的车流全部经过后的绿灯空余时间。
9.在本技术的一种实现方式中，所述交叉路口为四相位；确定所述待管控交叉路口在所述其他交叉路口的车流全部经过后的绿灯空余时间，具体包括：所述边缘计算设备确定所述待管控交叉路口的绿灯通行时间，及所述其他交叉路口所在进口道的直行相位和左转相位分别对应的交通量和饱和流率；分别确定各所述其他交叉路口所在进口道的直行相位交通量之间的大小关系，及左转相位交通量之间的大小关系；根据所述大小关系、所述绿灯通行时间、所述饱和流率、所述交通量，计算所述待管控交叉路口在所述其他交叉路口的车流全部经过后的绿灯空余时间。
10.在本技术的一种实现方式中，所述边缘计算设备根据所述绿灯空余时间，确定所述主干路的绿灯延长时间，具体包括：所述边缘计算设备确定所述其他交叉路口对应的绿灯空余时间之间的大小关系；根据所述大小关系，将所述绿灯空余时间中最小的绿灯空余时间作为所述主干路的绿灯延长时间。
11.在本技术的一种实现方式中，所述边缘计算设备根据所述绿灯空余时间，确定所述主干路的绿灯延长时间，具体包括：所述边缘计算设备将所述绿灯空余时间作为所述主干路的绿灯延长时间。
12.在本技术的一种实现方式中，根据所述绿灯延长时间延长所述主干路绿灯的开启时长，具体包括：所述边缘计算设备确定相应的预设触发时长；根据所述预设触发时长和所述绿灯延长时间，计算所述绿灯延长时间对应的第一触发次数；根据所述第一触发次数延长所述主干路绿灯的开启时长。
13.在本技术的一种实现方式中，根据所述第一触发次数延长所述主干路绿灯的开启时长，具体包括：所述边缘计算设备确定所述主干路的各相位所需的绿灯延长时间；根据所述所需的绿灯延长时间和所述预设触发时长，确定所述各相位对应的第二触发次数，并得到总第二触发次数；根据所述各相位对应的交通量，确定相应的主相位；基于所述主相位、所述第一触发次数和所述总第二触发次数之间的大小关系，确定所述各相位对应的实际触发次数，并根据所述实际触发次数延长所述主干路绿灯的开启时长。
14.另一方面，本技术实施例还提供了一种基于边缘计算的区域交叉路口交通管控系统，包括：路侧单元，用于与车载单元通信，采集道路交叉路口的交通流数据，并将所述交通流数据发送至所述交叉路口的信号机中；信号机，用于接收来自交叉路口的多个路侧单元分别对应的交通流数据，并与所述交叉路口的各相邻交叉路口对应的信号机进行通信；边缘计算设备，用于确定待管控交叉路口的各相邻交叉路口信息；还用于与所述信号机进行通信，接收来自所述信号机的进口道的交通流数据；还用于基于所述进口道的交通流数据，确定待管控交叉路口的进口道中交通量最大的进口道，并将所述交通量最大的进口道作为主干路；确定与主干路交叉的道路方向上的其他交叉路口，并确定所述待管控交叉路口在所述其他交叉路口的车流全部经过后的绿灯空余时间；根据所述绿灯空余时间，确定所述主干路的绿灯延长时间，并根据所述绿灯延长时间延长所述主干路绿灯的开启时长。
15.所述系统还包括通讯平台，与各交叉路口的信号机进行通信，用于监控整个管辖
区域的交通情况。
16.本技术实施例提供的一种基于边缘计算的区域交叉路口交通管控方法及系统，至少具备以下有益效果：
17.根据与待管控交叉路口相邻的各交叉路口的交通流量，制定相应的交通管控策略，实现了从全局角度出发进行交通管控，不再是针对单一交叉路口进行局部控制，避免了因信息获取不及时或处理不完善造成交通拥堵；
18.根据次干道的绿灯空余时间，对主干路的绿灯时间进行适当延长，既不影次干道车流的正常运行，还有效减轻了主干路的交通压力，实现了对绿灯相位时间的合理利用；
19.基于边缘计算设备与路侧单元之间的通信，可实时获取多个交叉路口的交通流量信息，这样在多条信息并行集中到达的情况下，可短时间给出最优管控策略，实现了交通管控的协同控制；
20.边缘计算设备可进行数据的实时分析和处理，使得交叉路口的交通流数据无需上传云端，实现了数据的快响应、低延迟，可针对实时变化的交通状况及时作出相应的调控策略，提高了决策效率。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
22.图1为本技术实施例提供的基于边缘计算的区域交叉路口交通管控系统总体架构图；
23.图2为本技术实施例提供的基于边缘计算的区域交叉路口交通管控系统两相位架构图；
24.图3为本技术实施例提供的基于边缘计算的区域交叉路口交通管控系统四相位架构图；
25.图4为本技术实施例提供的边缘计算设备内部结构图；
26.图5为本技术实施例提供的基于边缘计算的区域交叉路口交通管控系统逻辑原理图；
27.图6为本技术实施例提供的基于边缘计算的区域交叉路口交通管控方法流程图；
28.图7为本技术实施例提供的边缘计算设备平面结构图。
29.附图标记：
30.1路侧单元，2边缘计算设备，3双向车道中间隔离带，4导向车道线，5车载单元，6通信模块，7交通信号灯，8导向指示线，9交叉路口a，10交叉路口b，11交叉路口c，12交叉路口d，13交叉路口e。
具体实施方式
31.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.下面通过附图对本技术实施例提出的技术方案进行详细的说明。
33.图1为本技术实施例提供的基于边缘计算的区域交叉路口交通管控系统总体架构图。如图1所示，位于正中心的为待管控交叉路口a，待管控交叉路口a的东西方向上设有交叉路口d和b，,南北方向上设有交叉路口e和c，b、c、d、e均为待管控交叉路口a的相邻交叉路口。
34.需要说明的是，为方便描述，故本技术中的相邻交叉路口均位于待管控交叉路口的正方向上。在实际应用中，本技术实施例对相邻交叉路口所处方位、支路路口数量并不进行限定。
35.图2、图3分别为为本技术实施例提供的基于边缘计算的区域交叉路口交通管控系统两相位架构图和四相位架构图。
36.如图2、图3所示，待管控交叉路口a东西方向和南北方向均与交叉路口相邻，相邻交叉路口可通过进口道将车流汇入待管控交叉路口a中。本技术实施例提供的基于边缘计算的区域交叉路口交通管控系统包括路侧单元1(road side unit，rsu)、边缘计算设备2、车载单元5、通信模块6。
37.具体的，路侧单元1(road side unit，rsu)设置于路侧，用于采集道路交叉路口的交通流数据，并将交通流数据发送至对应的通信模块6。
38.边缘计算设备2为手持终端设备，交警在执勤路口可通过边缘计算设备2下载和调用管辖区域的地图，确定待管控交叉路口的各相邻交叉路口信息，还可与信号机6进行通信；边缘计算设备2还可用于确定待管控交叉路口a的进口道中交通量最大的进口道，并将交通量最大的进口道作为主干路；确定与主干路交叉的道路方向上的其他交叉路口，并确定待管控交叉路口a在其他交叉路口的车流全部经过后的绿灯空余时间；根据绿灯空余时间，确定主干路的绿灯延长时间，并根据绿灯延长时间延长主干路绿灯的开启时长，即边缘计算设备2可通过显示的相邻交叉路口b、c、d、e的实时交通流数据，对所在待管控交叉路口a的绿灯时间进行调节。
39.车载单元5(on board unit，obu)安装在车辆内，当车辆经过某路口时，rsu可与obu进行通信，rsu可记录经过的车辆信息，比如车牌号、车型等信息。
40.各交叉路口处均设有一个交通机，交通机内设有具备数据收发和计算处理能力的无线通信模块，无线通信模块可采用5g通信技术建立无线通信连接，也可采用4g或3g等通信技术，本技术实施例对此不进行限定。交通机用于接收rsu采集的交通流数据，与相邻交叉路口上的交通机6进行通信，实现交通流数据的传输。
41.图4为本技术实施例提供的边缘计算设备内部结构图。如图4所示，边缘计算设备包括内部电路板、电路保护装置、电源模块、触控屏、无线通信模块和散热模块。边缘计算设备可通过内部的无线通信模块与设于交叉路口的信号机建立通信，以实现交通流数据到边缘计算设备的传输。
42.在一个实施例中，交警监控中心设有通讯平台，用于监控整个管辖区域的交通情况。通讯平台可与设于各交叉路口上的信号机进行通信，获取到相应的实时路口场景和交通流数据信息，并通过大屏展示获取到的数据。
43.图5为本技术实施例提供的基于边缘计算的区域交叉路口交通管控系统逻辑原理图。
44.交警在出勤待管控交叉路口之前，首先通过边缘计算设备将个人管辖区域内的地图下载下来，确定待管控交叉路口的各相邻交叉路口。如图5所示，当装载有obu的车辆经过交叉路口时，rsu会接收到对应的车辆信息，并记录下有车辆经过。在车辆全部经过后rsu将统计到的该交叉路口的交通流数据发送给信号机。待管控交叉路口的信号机将接收到的交通流数据发送给与其相邻的各交叉路口的信号机上，相邻交叉路口的信号机在接收到待管控交叉路口的交通流数据的同时，也会通过各自路侧的rsu采集相应的交通流数据，并通过信号机发向待管控交叉路口的信号机上，实现了交通流数据的双向传输。待管控交叉路口的信号机在接收到相邻交叉路口的交通流数据后，会对其自行进行整理，确定出各进口道的交通流数据。
45.之后，交警可通过信号机，建立与边缘计算设备的通信连接，并将整理好的进口道的交通流数据传输给边缘计算设备。边缘计算设备上可显示出各相邻交叉路口的实时交通流数据。
46.之后，边缘计算设备通过边缘计算能力，得到各相邻交叉路口的交通量，并自动计算出最优管控策略。交警可通过点击边缘计算设备的触屏按键，调节交叉路口某个相位的绿灯时间，既便携易用，还能够最大限度的延长主干路的绿灯通行时间来缓解交通拥堵。
47.随着城市交通数据量的增加，如果把数据全部传回云计算中心，将会出现带宽资源的浪费和延时等问题，为确保海量数据的实时性，在边缘计算设备上进行数据的实时分析和处理，便可根据路面实时状况和可用资源对交通信号灯做出相应指示。边缘计算实现了边缘结点对于实时位置信息和数据信息的处理，并基于实时数据进行判断和决策，效率优于云计算。而在智慧交通领域，通过边缘计算不仅能确保交通数据的实时获取，还能够实现对于交通数据的快速响应，以避免因信息获取不及时或处理不及时造成交通拥堵。
48.本技术实施例相对于现有的对单一路口进行管控的方式来说，考虑到了相邻交叉路口的交通情况，通过相邻交叉路口的交通流数据来确定各进口道交通量，从而根据交通量的大小对相应的绿灯通行时间进行调节，这样得到的管控策略是基于对多条并行数据的多重分析得到的，更具有全局性，避免了因单个路口信息有限或获取信息不及时造成制定的管控策略不合理，引起交通拥堵。并且，边缘计算设备可实时获取各交叉路口的交通状况，基于其自身计算能力，可及时确定出相应的管控方式，对瞬息变化的交通状况及时作出反馈，灵活性和易用性更高。
49.与基于边缘计算的区域交叉路口交通管控系统相对应的，本技术实施例还提供了一种基于边缘计算的区域交叉路口交通管控方法，如图6所示。
50.图6为本技术实施例提供的一种基于边缘计算的区域交叉路口交通管控方法流程图。如图6所示，本技术实施例提供的基于边缘计算的区域交叉路口交通管控方法主要包括以下步骤：
51.s601、边缘计算设备确定待管控交叉路口的各相邻交叉路口信息。
52.在本技术实施例中，边缘计算设备具有地图下载功能，交警在出勤某个路口时，可通过手持边缘计算设备将管辖区域的地图下载下来。如图1所示，通过地图可确定与当前执勤路口a(即待管控交叉路口)相邻的四个方向上的各个交叉路口b、c、d、e。
53.s602、信号机接收来自交叉路口的多个路侧单元分别对应的交通流数据，以得到相邻交叉路口到待管控交叉路口的进口道的交通流数据。
54.在本技术实施例中，信号机可与rsu进行通信，接收来自rsu采集的对应交叉路口的交通流数据。待管控交叉路口的信号机可基于与相邻交叉路口的信号机之间的通信，获取相邻交叉路口到待管控交叉路口的进口道的交通流数据。
55.s603、边缘计算设备接收来自信号机的进口道的交通流数据，基于进口道的交通流数据，确定待管控交叉路口的进口道中交通量最大的进口道，并将交通量最大的进口道作为主干路。
56.边缘计算设备通过与待管控交叉路口的信号机的通讯，获取到与其相邻的各交叉路口到待管控交叉路口的交通流数据，进而确定出由各相邻交叉路口至待管控交叉路口的进口道的交通量，并将交通量最大的进口道作为主干路。
57.在一个实施例中，边缘计算设备借助边缘计算能力，计算出待管控交叉路口进口道的各相位对应的交通量和饱和流率，并根据饱和流率和交通量之间的大小关系，确定出交通量最大的进口道。
58.如图1所示，由相邻交叉路口b、c、d、e驶向待管控交叉路口a所经过的车道为进口道，边缘计算设备在接收到相邻交叉路口的交通流数据后，根据交通流数据，计算出各进口道方向的来车交通量。由于实际的交叉路口一般分为多种相位，因此本技术实施例提供的边缘计算设备分别针对二相位和四相位交叉路口进行了方案规划。
59.在一个实施例中，当交叉路口为二相位直行路口时，边缘计算设备只需求得各进口道的交通量和饱和流率即可。边缘计算设备可借助边缘计算能力，分别求得相邻交叉路口b、c、d、e所在进口道的交通量q
b
、q
c
、q
d
、q
e
，及各进口道的饱和流率s
i
(i＝1,2,3,4)。当交通信号灯转变为绿灯显示时，原先等候在停车线后面的车流便开始向前运动，车辆鱼贯地越过停车线，其流率由0很快增至一个稳定的数值，即饱和流率。饱和流率衡量的是各进口道所能承载车流量的上限。
60.之后，边缘计算设备会判断各进口道交通量和对应饱和流率的大小关系，根据该大小关系可得到交通量最大的进口道，并将此进口道作为驶至待管控交叉路口a的主干路。如果q
b
>s
i
，q
c
<s
i
，q
d
<s
i
，q
e
<s
i
，由此可知，仅有交叉路口b的交通量大于饱和流率，而其他交叉路口所在进口道的交通量均小于饱和流率，因此将b
→
a进口道作为主干路。
61.在一个实施例中，当交叉路口为四相位路口时，交通信号灯分为左转相位和直行相位，此时的进口道交通量应是左转交通量和直行交通量的总和。设东西方向(即交叉路口b、交叉路口d所在方向)进口道的直行饱和流率为s1，左转饱和流率为s2，南北方向(即交叉路口c、交叉路口e所在方向)进口道的直行饱和流率为s3，左转饱和流率为s4。
62.设交叉路口b、c、d、e所在进口道的交通量分别为q
b
、q
c
、q
d
、q
e
，b
→
a进口道的直行交通量为q
bs
，左转交通量为q
bl
，则q
bs
q
bl
＝q
b
；c
→
a进口道的直行交通量为q
cs
，左转交通量为q
cl
，则q
cs
q
cl
＝q
c
；d
→
a进口道的直行交通量为q
ds
，左转交通量为q
dl
，则q
ds
q
dl
＝q
d
；e
→
a进口道的直行交通量为q
es
，左转交通量为q
el
，则q
es
q
el
＝q
e
。边缘计算设备在得到各进口道的各相位对应的交通量和饱和流率后，会依次判断各进口道各相位的交通量和饱和流率之间的大小关系，从而确定出交通量最大的进口道。
63.例如，在q
cs
>s3，q
cl
>s4,q
es
<s3，q
el
<s4，q
bs
<s3,q
bl
<s4,q
ds
<s3，q
dl
<s4的情况下，可知，c
→
a进口道的左转相位的交通量大于南北方向上的左转饱和流率，直行相位的交通量大于南北方向上的直行饱和流率。因此，该进口道的交通量是最大的，且超过了所在方向上的道
路在绿灯时间内所能承载的最大车流量，易造成拥堵。
64.边缘计算设备对进口道各相位对应的交通量和饱和流率的大小进行比较，确定出交通流量最大的进口道，这样在对交叉路口进行管控时，能够更便捷的确定出最易造成拥堵的车道，并通过对其绿灯通行时间进行调节，实现了在不干扰其他车道正常通行的情况下，最大限度地缓解主干路的通行压力。
65.s604、边缘计算设备确定与主干路交叉的道路方向上的其他交叉路口，并确定待管控交叉路口在其他交叉路口的车流全部经过后的绿灯空余时间。
66.在本技术实施例中，在一定的绿灯通行时间内，主干路上的车辆不能够完全通过，而除主干路以外的各次干道在全部车辆通过后，对应的进口道的绿灯通行时间可能还会有剩余，因此，边缘计算设备会计算出待管控交叉路口在与主干路交叉方向上的其他交叉路口的车流全部经过后的绿灯空余时间，以对主干路的绿灯通行时间进行调节。
67.在一个实施例中，当交叉路口为二相位直行路口时，边缘计算设备首先需确定待管控交叉路口的绿灯通行时间、与主干路交叉的道路方向上的其他交叉路口，然后通过待管控交叉路口的绿灯通行时间、其他交叉路口所在进口道的直行相位对应的饱和流率和交通量，来计算待管控交叉路口可用于调控的绿灯空余时间。
68.具体的，如图1所示，设交叉路口b的交通量最大，则需要确定出待管控交叉路口a在交叉路口c、e车流均通过后的绿灯空余时间。
69.通过以下公式，计算待管控交叉路口a在交叉路口c的车流全部经过后的绿灯空余时间：
[0070][0071]
其中，δt
c
表示绿灯剩余时间，q
c
表示交叉路口c所在进口道(即c
→
a车道)的交通量，s
i
表示交叉路口c所在进口道的饱和流率，t
g
为待管控交叉路口a的绿灯通行时间。
[0072]
待管控交叉路口a在交叉路口e的车流全部经过后的绿灯空余时间δt
e
，可参照上述公式计算而得，对此不再进行赘述。
[0073]
在一个实施例中，当交叉路口为四相位路口时，边缘计算设备除了需要确定待管控交叉路口的绿灯通行时间、其他交叉路口所在进口道的直行相位和左转相位分别对应的交通量和饱和流率，还需要确定各其他交叉路口直行相位和左转相位之间的大小关系，从而根据该大小关系，判断来自于哪个交叉路口的车流全部经过待管控交叉路口a之后的绿灯空余时间，才是真正可供用于调节主干路的绿灯空余时间。
[0074]
如图1所示，假设c
→
a进口道的交通量最大，边缘计算设备需要求得交叉路口b和d的车流全部经过待管控交叉路口a之后的绿灯空余时间。
[0075]
具体的，分别判断交叉路口b和交叉路口d直行相位和左转相位之间的大小关系，若q
bs
>q
ds
，q
bl
>q
dl
，则说明b
→
a车流全部通过a交叉路口后的绿灯空余时间才是真正可供南北方向调节的绿灯空余时间，通过以下公式，计算交叉路口b所在进口道车流全部通过a交叉路口后的绿灯空余时间：
[0076]
[0077]
其中，δt
b
表示绿灯空余时间，q
bs
表示交叉路口b所在进口道直行相位对应的交通量，q
bl
表示交叉路口b所在进口道左转相位对应的交通量，s1表示东西方向(即交叉路口b、交叉路口d所在方向)进口道的直行饱和流率，s2表示东西方向进口道的左转饱和流率，t
gs
表示直行绿灯时间，t
gl
表示左转绿灯时间。
[0078]
如果q
bs
>q
ds
，q
bl
<q
dl
，该大小关系说明b
→
a进口道的直行相位交通量大于d
→
a进口道的直行相位交通量，而左转相位交通量则恰好相反，此时，计算绿灯空余时间时需要考虑到两个进口道的情况，b
→
a和d
→
a的车流在全部经过待管控交叉路口a的空余绿灯时间才是真正可用于调节c进口道的。
[0079]
通过以下公式，计算交叉路口b和交叉路口d所在进口道车流全部通过a交叉路口后的绿灯空余时间：
[0080][0081]
其中，δt
bd
表示绿灯空余时间，q
bs
表示交叉路口b所在进口道直行相位对应的交通量，q
dl
表示交叉路口b所在进口道左转相位对应的交通量。
[0082]
s605、边缘计算设备根据绿灯空余时间，确定主干路的绿灯延长时间，并根据绿灯延长时间延长主干路绿灯的开启时长。
[0083]
在本技术实施例中，边缘计算设备在计算出绿灯空余时间后会从中确定出真正可供于调节主干路的绿灯空余时间，将其作为主干路的绿灯延长时间，以在原本主干路绿灯时长的基础上延长绿灯时间，在一定程度上可扩大主干路所能容纳的交通流量，缓解其通行压力。
[0084]
在一个实施例中，当交叉路口为二相位直行路口时，边缘计算设备在分别求得其他交叉路口对应的绿灯空余时间后，需要进一步确定这些求得的绿灯空余时间中哪一个是真正可供调节主干路绿灯通行时间的。绿灯空余时间越小，对应的交叉路口驶向待管控交叉路口的车流量就越大，因此，边缘计算设备会从中选出最小的绿灯空余时间作为主干路的绿灯延长时间，只有确保车流量最大的进口道中的车流全部经过待管控交叉路口后，才能在不影响次干道交通的情况下，对主干路绿灯通行时间进行延长。例如，假设交叉路口b至待管控交叉路口a的进口道车流量最大，且δt
c
≥δt
e
，则选择δt
e
为绿灯延长时间。
[0085]
在一个实施例中，当交叉路口为二相位直行路口时，直接将求得的绿灯空余时间作为主干路的绿灯延长时间即可。
[0086]
在一个实施例中，边缘计算设备上设有触屏按键，通过点击相应的按键可将对应的某个相位的绿灯时间增加或减少。如图7所示的边缘计算设备平面结构图，边缘计算设备包括触控屏，触控屏上设有相位转换触键、绿灯时间增加触键、绿灯时间减少触键，通过点击相位转换触键可切换不同进口道的相位，点击绿灯时间增加触键或绿灯时间减少触键，可相应的增加或减少该相位对应的绿灯通行时间。点击一次触键所能增加或减少的绿灯通行时间为预设触发时长，该时长为固定值。
[0087]
因此，为使交警通过边缘计算设备直接控制绿灯相位时间，首先，确定点击一次触屏按键所对应的预设触发时长，之后，根据预设触发时长和绿灯延长时间，计算所述绿灯延长时间对应的第一触发次数：
[0088][0089]
其中，n
j供
为第一触发次数，表示绿灯延长时间可供边缘计算设备调控主干路绿灯通行时间的触屏触发次数，q
js
表示直行相位对应的交通量，q
jl
表示左转相位对应的交通量，t
gs
表示直行相位对应的绿灯通行时间，t
gl
表示左转相位对应的绿灯通行时间，s
m
表示直行相位对应的饱和流率，s
n
表示左转相位对应的饱和流率，z表示所述预设触发时长。
[0090]
可以理解的是，当交叉路口为二相位直行路口时，上述公式左转相位部分为0，通过确定的绿灯延长时间和预设触发时长之间的比值，即可求得第一触发次数n
s供
。
[0091]
进一步地，第一次触发次数是根据待管控交叉路口可为主干路提供的绿灯延长时间计算出的，还需通过出主干路所需的绿灯延长时间计算出相应的第二触发次数，才能根据第一触发次数和第二触发次数，最终确定出实际触发次数。第二触发次数表示为确保主干路车流能全部通过，主干路所需的绿灯延长时间对应的边缘计算设备触屏触发次数。
[0092]
首先，通过以下公式，确定主干路所需的总绿灯延长时间：
[0093][0094]
其中，δt
i需
表示主干路所需的总绿灯延长时间，q
is
表示直行相位对应的交通量，q
il
表示左转相位对应的交通量，t
gs
表示直行相位对应的绿灯通行时间，t
gl
表示左转相位对应的绿灯通行时间，s
m
表示直行相位对应的饱和流率，s
n
表示左转相位对应的饱和流率。表示主干路直行相位所需的绿灯延长时间，表示主干路左转相位所需的绿灯延长时间。
[0095]
进一步地，根据各相位所需的绿灯延长时间和预设触发时长，通过以下公式，分别确定各相位对应的第二触发次数(计算时采用向上取整原则)：
[0096][0097][0098]
其中，n
s需
表示主干路直行相位对应的第二触发次数，n
l需
表示主干路左转相位对应的第二触发次数，z表示预设触发时长。各相位对应的第二触发次数之和n
s需
n
l需
为总第二触发次数。
[0099]
更进一步地，将主干路各相位中对应的交通量最大的相位作为主相位，之后，根据主相位、第一触发次数和总第二触发次数之间的大小关系，在最大限度内满足主相位的车
流可全部通行的情况下，最终确定出实际触发次数，以根据实际触发次数点击边缘计算设备的触键，达到调节主干路绿灯时长的目的。
[0100]
当交叉路口为二相位直行路口时，此时不再具有左转相位，主相位即为直行相位，因此只需计算出主干路直行相位所需的绿灯延长时间，及相应的触发次数n
s需
即可。n
s需
作为总第二触发次数，比较第一触发次数n
s供
和第二触发次数n
s需
的大小，若n
s供
>n
s需
，说明待管控交叉路口可用于延长主干路绿灯时间的时长，大于主干路实际所需的绿灯延长时长，此时将n
s需
作为实际触发次数，既可以确保主干路车流全部通过，还可以避免绿灯通行时间的浪费，实现了资源的合理利用；若n
s供
<n
s需
，说明待管控交叉路口可用于延长主干路绿灯时间的时长不能够满足主干路的需求，此时将n
s供
作为实际触发次数，在最大调控范围内尽可能更多的延长主干路的绿灯通行时间，缓解其通行压力。
[0101]
当交叉路口为四相位路口时，假设c
→
a进口道为主干路，且q
bs
>q
ds
，q
bl
>q
dl
，可计算出出及总第二触发次数n
s需
n
l需
。比较c
→
a进口道各相位对应的交通量，交通量最大的相位作为主相位。
[0102]
若q
cs
≥q
cl
，说明主干路以直行为主，左转为次，在确定实际触发次数时应优先满足直行相位的需求。具体的，若n
b供
≥n
s需
n
l需
，则交警通过交通智控边缘计算设备给南北方向直行的实际触发次数为n
s需
，左转的实际触发次数为n
l需
；若n
s需
<n
b供
<n
s需
n
l需
，则南北方向直行的实际触发次数为n
s需
，左转的实际触发次数为(n
b供
‑
n
s需
)；若n
b供
≤n
s需
，则南北方向直行的实际触发次数为n
b供
。
[0103]
若q
cs
<q
cl
，说明主干路以左转为主，直行为次，在确定实际触发次数时应优先满足左转相位的需求。具体的，若n
b供
≥n
s需
n
l需
，则南北方向左转的实际触发次数为n
l需
，直行的实际触发次数为n
s需
；若n
l需
<n
b供
<n
s需
n
l需
，则南北方向左转的实际触发次数为n
l需
，直行的实际触发次数为(n
b供
‑
n
l需
)；若n
b供
≤n
l需
，则南北方向左转的实际触发次数为n
b供
。
[0104]
进一步地，交警通过边缘计算设备在确定要调节的相位后，可根据计算出的实际触发次数，触发相应次数的绿灯时间增加触键来延长主干路绿灯的时长。
[0105]
通过便携设备的边缘计算能力，在获取到相邻交叉路口的交通量数据后，根据待管控交叉路口的绿灯剩余时间去延长交通量最大的进道口，实现了在全局角度的交通管控，更加智能方便。
[0106]
当交叉路口为四相位路口时，假设c
→
a进口道为主干路，且q
bs
>q
ds
，q
bl
<q
dl
，可求得计算相应的实际触发次数的过程与q
bs
>q
ds
，q
bl
>q
dl
时相同，本技术对此不再进行赘述。
[0107]
需要说明的是，本技术实施例详细说明了延长主干路绿灯时长的技术方案，基于相同的原理，可通过上述步骤s601～s605缩短各进口道的绿灯通行时间，本技术对此不再进行赘述。在不影响道路通行的情况下，适当的缩短绿灯时长可合理利用交通信号资源。
[0108]
本技术中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0109]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0110]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。