一种交通信号控制系统、方法、电子设备及存储介质与流程

1.本发明智能交通技术领域，尤其涉及一种交通信号控制系统、方法、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.交通信号控制系统是集现代计算机、通信和控制技术于一体的区域交通信号实施联网控制系统，可实现对路口交通信号的实时控制、进行区域协调控制、中心和本地优化控制，其安全性和可靠性关乎交通运行安全。
3.现有的交通信号控制系统由信号机和信号灯两部分组成，信号机主要用于城市道路交通信号的控制与管理，一般在一个路口安装一个信号机，控制该路口的信号灯输出，个别种类的信号机即使能够实现由单台信号机控制多个路口的信号灯，然而由于输出接口的限制也只能控制极少的路口的信号灯。并且，信号机具有庞大的机柜结构，其内部具有大量的强电控制器件与功率器件，硬件成本高。现有的交通信号控制系统的硬件结构复杂，具有种类繁多、功能繁杂的板卡与接口，维护相对困难，使得现场施工过程消耗大量的人力、物力，施工周期长，施工过程中严重占用道路资源，影响城市交通。
4.因此，如何降低交通信号控制系统的硬件成本，提高交通信号控制效率，是现有技术中亟待解决的技术问题之一。


技术实现要素：

5.为了解决现有的交通信号控制系统的硬件成本高以及交通信号控制效率低的问题，本发明实施例提供了一种交通信号控制系统、方法、电子设备及存储介质。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种交通信号控制系统，包括至少一个软件信号机和至少一个智能信号灯组，每个智能信号灯组包括一个交通信号控制周期内的所有关联智能信号灯，且，所述至少一个软件信号机部署在服务器上，所述智能信号灯组包含的智能信号灯基于网络连接到同一个软件信号机，所述服务器进一步包括集群服务器、边缘计算服务器、云计算服务器，其中，
7.每个软件信号机，用于生成针对智能信号灯组的交通信号控制策略，并向所述智能信号灯组包含的各个智能信号灯发送对应的交通信号控制策略；
8.每个智能信号灯，用于接收自身连接的软件信号机发送的交通信号控制策略，解析并执行所述交通信号控制策略。
9.本发明实施例提供的交通信号控制系统，包括至少一个软件信号机和至少一个智能信号灯组，每个智能信号灯组包括一个交通信号控制周期内的所有关联智能信号灯，且，所述至少一个软件信号机部署在服务器上，所述智能信号灯组包含的智能信号灯基于网络连接到同一个软件信号机，每个软件信号机生成针对智能信号灯组的交通控制策略后，向自身连接的智能信号灯组包含的各个智能信号灯发送对应的交通信号控制策略，每个智能信号灯，接收自身连接的软件信号机发送的交通信号控制策略，解析并执行所述交通信号
控制策略，相比于现有技术，本发明实施例提供的交通信号控制系统中，信号机不再使用专门的硬件设备，而是使用软件形式定义的信号机实现对智能信号灯的控制功能，有效降低了硬件成本。
10.可选地，所述服务器还包括区域信号协同模块；
11.所述每个软件信号机，还用于接收所述区域信号协同模块发送的交通信号第一控制策略。
12.本发明实施例中，服务器还可以包括区域信号协同模块，每个软件信号机还可以接收区域信号协同模块发送的交通信号第一控制策略，通过区域信号协同模块完成对多个软件信号机的协同控制，再由各软件信号机协同完成对各自连接的智能信号灯的协同控制，提高了交通信号控制效率。
13.较佳地，所述交通信号控制策略包括交通信号控制周期和信号相位，所述信号相位包括智能信号灯的执行时序；
14.所述交通信号控制策略是基于交通数据使用人工智能算法动态生成的，所述交通数据包含路侧设备数据、车辆数据及历史数据。
15.可选地，所述软件信号机，还用于在生成所述交通信号控制策略之后，检测各信号相位对应的智能信号灯在所述交通信号控制周期内是否存在信号冲突，当确定检测到信号冲突时，重置交通信号控制策略。
16.本发明实施例中，软件信号机在生成交通信号控制策略之后，检测控制策略中各信号相位对应的智能信号灯在交通信号控制周期内是否存在信号冲突，如果检测到信号冲突，则重置交通信号控制策略，根据上述流程，软件信号机在向其自身连接的智能信号灯下发生成的交通信号控制策略之前，对该交通信号控制策略进行信号冲突检测，以确保交通信号控制策略的准确性，提高交通安全。
17.可选地，所述智能信号灯，还用于在执行所述交通信号控制策略的所述交通信号控制周期内监测自身状态信息，并按照预设时间周期向自身连接的软件信号机上报所述状态信息。
18.可选地，所述智能信号灯，还用于接收到自身连接的软件信号机发送的交通信号控制策略之后，向所述软件信号机返回响应消息；
19.所述软件信号机，还用于接收到自身连接的智能信号灯返回的响应消息后，确定所述交通信号控制策略生效。
20.本发明实施例中，智能信号灯在接收到软件信号机发送的交通信号控制策略之后，需要向软件信号机返回响应消息，当软件信号机接收到智能信号灯返回的响应消息后，确认交通信号控制策略生效，以保证软件信号机控制的所有智能信号灯均接收到所述交通信号控制策略，进而保证交通信号控制策略执行的准确率。
21.可选地，如果智能信号灯为位于车辆内部的终端设备，则所述服务器还包括车路协同模块，则所述软件信号机通过所述车路协同模块与所述位于车辆内部的终端设备连接，其中，
22.所述车路协同模块，用于接收所述位于车辆内部的终端设备上传的位置信息和行驶方向信息，从所述车辆在所述行驶方向上的下一智能信号灯对应的软件信号机中获取当前执行的交通信号控制策略，将所述交通信号控制策略推送至所述位于车辆内部的终端设
备。
23.本发明实施例中的智能信号灯还可以为位于车辆内部的终端设备中的虚拟智能信号灯，服务器还可以包括车路协同模块，车辆在行驶过程中，位于车辆内部的终端设备向车路协同模块上传车辆的位置信息和行驶方向信息，车路协同模块从车辆在其行驶方向上的下一智能信号灯对应的软件信号机中获取当前执行的交通信号控制策略并推送至位于车辆内部的终端设备，车辆在到达下一路口时，根据车路协同模块推送的交通信号控制策略通行，根据上述方式，可以进一步节约智能信号灯硬件设备成本。
24.可选地，所述服务器还包括软件电警模块，同一个智能信号灯组相关联的电警摄像头连接到同一软件电警模块；
25.所述软件电警模块，用于从所述同一个智能信号灯组连接的软件信号机获取交通信号数据，分析对应智能信号灯的灯色生成并下发信号给对应的电警摄像头。
26.本发明实施例中，可以在服务器上设置软件电警模块，同一个智能信号灯组相关联的电警摄像头连接于同一软件电警模块，同一个智能信号灯组相关联的电警摄像头连接的软件电警模块从该智能信号灯组对应的软件信号机获取交通信号数据分析对应智能信号灯的灯色生成并下发信号给对应的电警摄像头，触发电警摄像头对违章车辆进行拍摄，通过软件电警模块实现触发电警摄像头对违章车辆拍摄的控制，提高了电警摄像头对违章车辆拍摄的效率。
27.第二方面，本发明实施例提供了一种交通信号控制方法，应用于交通信号控制系统，所述交通信号控制系统包括至少一个软件信号机和至少一个智能信号灯组，每个智能信号灯组包括一个交通信号控制周期内的所有关联智能信号灯，且，所述至少一个软件信号机部署在服务器上，所述智能信号灯组包含的智能信号灯基于网络连接到同一个软件信号机，所述服务器进一步包括集群服务器、边缘计算服务器、云计算服务器，所述方法，包括：
28.软件信号机生成针对智能信号灯组的交通信号控制策略；
29.向所述智能信号灯组包含的各个智能信号灯发送对应的交通信号控制策略。
30.可选地，所述方法，还包括：
31.接收所述服务器中的区域信号协同模块发送的交通信号第一控制策略。
32.较佳地，所述交通信号控制策略包括交通信号控制周期和信号相位，所述信号相位包括智能信号灯的执行时序；
33.所述交通信号控制策略是基于交通数据使用人工智能算法动态生成的，所述交通数据包含路侧设备数据、车辆数据及历史数据。
34.可选地，所述方法，还包括：
35.在生成所述交通信号控制策略之后，检测各信号相位对应的智能信号灯在所述交通信号控制周期内是否存在信号冲突；
36.当确定检测到信号冲突时，重置交通信号控制策略。
37.可选地，所述方法，还包括：
38.接收到自身连接的智能信号灯组返回的响应消息；
39.确定所述交通信号控制策略生效。
40.可选地，所述方法，还包括：
41.接收所述服务器中的车路协同模块发送的交通信号控制策略请求；
42.向所述车路协同模块返回所述交通信号控制策略。
43.可选地，所述方法，还包括：
44.接收所述服务器中的软件电警模块发送的交通信号数据请求；
45.向所述软件电警模块返回交通信号数据。
46.本发明提供的交通信号控制方法的技术效果可以参见上述第一方面或第一方面的各个实现方式的技术效果，此处不再赘述。
47.第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本发明所述的交通信号控制方法。
48.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明所述的交通信号控制方法中的步骤。
49.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所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
50.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
51.图1为本发明实施例提供的交通信号控制系统的结构示意图之一；
52.图2a为本发明实施例中，一个软件信号机和其控制的智能信号灯组相连接的结构示意图；
53.图2b为本发明实施例中，智能信号灯的结构示意图；
54.图3a为本发明实施例中，相位示意图之一；
55.图3b为本发明实施例中，相位示意图之二；
56.图4为本发明实施例提供的交通信号控制系统的结构示意图之二；
57.图5为本发明实施例提供的交通信号控制方法的实施流程示意图；
58.图6为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
59.为了解决现有的交通信号控制系统的硬件成本高以及交通信号控制效率低的问题，本发明实施例提供了一种交通信号控制系统、方法、电子设备及存储介质。
60.以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
61.在本文中，需要理解的是，本发明所涉及的技术术语中：
62.1、开放应用程序接口(application programming interface，openapi)：即开放api(application programming interface，应用程序接口)，也称开放平台。开放api是服务型网站常见的一种应用，网站的服务商将自己的网站服务封装成一系列api开放出去，供
第三方开发者使用，这种行为叫做开放网站的api，所开放的api就被称作开放api。
63.如图1所示，其为本发明实施例提供的一种交通信号控制系统的结构示意图，所述交通信号控制系统可以包括：至少一个软件信号机11和至少一个智能信号灯组12，每个智能信号灯组12包括一个交通信号控制周期内的所有关联智能信号灯13，所述至少一个软件信号机11部署在服务器10上，一个交通信号控制周期内的所有关联的智能信号灯组12包含的各个智能信号灯13基于网络连接到同一个软件信号机，所述服务器进一步包括集群服务器、边缘计算服务器、云计算服务器，其中：
64.每个软件信号机11，用于生成针对智能信号灯组的交通信号控制策略，并向所述智能信号灯组12包含的各个智能信号灯13发送对应的交通信号控制策略。其中，所述交通信号控制策略是基于交通数据使用人工智能算法动态生成的，所述交通数据包含路侧设备数据、车辆数据及历史数据。
65.每个智能信号灯13，用于接收自身连接的软件信号机11发送的交通信号控制策略，解析并执行所述交通信号控制策略。
66.具体实施时，所述至少一个软件信号机11可以部署在同一个通用服务器上进行集中式部署，也可以部署在不同的通用服务器上进行分布式部署，还可以部署在同一云计算服务器上或者同一边缘计算服务器上，还可以部署在不同的云计算服务器上或者不同的边缘计算服务器上，本发明实施例对此不作限定。关联的智能信号灯组12可以为位于一个交叉口的各个路口对应的各个智能信号灯组12，也可以为位于直行道上的设置一条人行横道时路旁设置的一组智能信号灯12，一组智能信号灯组12包括至少一个智能信号灯13。一个交叉口包括多个路口，一个路口包括多个车道，一个交叉口的每一路口对应一个智能信号灯组12，一个路口对应的智能信号灯组12中的每一个智能信号灯13可以分别控制一个车道，也可以控制多个车道，同一个交叉口的每一路口对应的智能信号灯组12连接于同一软件信号机11，每个软件信号机11和其各自连接的智能信号灯13通过预设的开放交通协议(opentraffic)进行通信连接。其中，交叉口可以但不限于为以下路口：十字型路口(即四岔口)、t字型路口(即三岔口)以及多岔口。一个交叉口包括多个路口例如，例如，当交叉口为十字型路口时，其包括4个路口，对应4个智能信号灯组，当交叉路口为t字型路口时，其包括3个路口，对应3个智能信号灯组。
67.每个软件信号机11，具体用于基于交通数据使用人工智能算法动态生成针对智能信号灯组12的交通信号控制策略，并向自身连接的智能信号灯组12包含的各个智能信号灯13发送对应的交通信号控制策略，其中，所述交通数据包含路侧设备数据、车辆数据及历史数据。其中，路测设备包括但不限于以下设备：地磁、电警摄像头、卡口摄像头、毫米波雷达、微波雷达等设备。其中，人工智能算法可以采用深度学习算法，本发明实施例对此不作限定。
68.如图2a所示，其为一个软件信号机11和其控制的智能信号灯组12相连接的结构示意图，软件信号机11包括能力开放模块、时钟同步模块、信号控制模块、通信模块、策略发送模块、信号灯注册模块、信号灯监测模块以及驱动模块。所述能力开放模块，用于通过开放应用程序接口(openapi协议)与外部应用模块进行通信，并且对软件信号机11的控制能力进行开放。所述时钟同步模块，用于与软件信号机11连接的各个智能信号灯13进行时钟同步。所述信号控制模块，用于根据从外部交通设施获取的交通数据生成交通信号控制策略，
向策略发送模块发送交通信号控制策略，外部交通设施包括车辆和路测设备，从外部交通设施获取的交通数据包括车辆数据和路测设备数据、历史车辆数据和历史路测设备数据。通信模块，用于与外部交通设施进行通信，接收外部交通设施发送的交通数据，并将接收的交通数据发送给信号控制模块。策略发送模块，用于接收信号控制模块发送的交通信号控制策略，向软件信号机11连接的各个智能信号灯13发送对应的交通信号控制策略。信号灯注册模块，用于智能信号灯13在软件信号机11上的注册或者注销。信号灯监测模块，用于监测与软件信号机11连接的智能信号灯13的通信状态，以及将与软件信号机11连接的智能信号灯13的故障信息发送给信号控制模块，由信号灯控制模块对所述智能信号灯13进行故障处理。驱动模块，用于通过预设的开放交通协议(opentraffic协议)对智能信号灯13进行驱动，建立通信连接。上述软件信号机11的各模块均由软件编程实现。
69.如图2b所示，其为智能信号灯组12中包含的智能信号灯13的结构示意图，智能信号灯13包括控制板和至少一个灯盘，控制板包括：主控模块、存储模块、通信模块、时钟同步模块、监测模块、驱动模块，驱动模块包括通用驱动模块和黄闪驱动模块。灯盘可以包括：机动车灯盘(满屏)、方向指示灯盘(箭头)、人行灯盘、非机动车灯盘、车道指示灯盘、黄(爆)闪警告灯盘等。主控模块，用于解析软件信号机11发送的交通信号控制策略，根据解析的交通信号控制策略对灯盘进行控制。存储模块用于存储交通信号控制策略和指定历史时间段的自身通信状态信息。通信模块，用于和软件信号机11进行通信，以及和其它终端设备进行通信。时钟同步模块，用于与软件信号机11进行时钟同步、以及与连接于同一软件信号机11的其它智能信号灯13进行时钟同步，以及实现和其它终端设备的时钟同步。监测模块，为由数字和模拟电路组成的led灯监测电路，用于监测自身通信状态。驱动模块，为由数字和模拟电路组成的led灯驱动电路，用于驱动用于对led灯进行驱动，黄闪驱动模块，用于对黄灯(即黄色led灯)进行黄闪驱动，通用驱动模块，用于对各led灯(红灯、黄灯、绿灯)进行普通驱动。本发明实施例中，在智能信号灯13的设计和实现中，通过增加微控制器等硬件实现对交通信号策略的接收、分析和执行，使得信号灯的控制更加智能化，效率更高。
70.具体实施时，软件信号机11中的通信模块接收到外部交通设施发送的交通数据后，将所述交通数据发送给软件信号机11中的信号控制模块，信号控制模块基于所述交通数据使用人工智能算法动态生成针对智能信号灯组12的交通信号控制策略，将生成的交通信号控制策略发送至策略发送模块，策略发送模块将交通信号控制策略发送给软件信号机11中的驱动模块，由该驱动模块向软件信号机11连接的各个智能信号灯组12中的各个智能信号灯13中的主控模块发送对应的交通信号控制策略，各个智能信号灯13中的主控模块接收到软件信号机11中的策略模块发送的交通信号控制策略后，解析接收的交通信号控制策略，并与所述软件信号机11连接的其他各智能信号灯13同步执行交通信号控制策略。本发明实施例中，交通信号控制策略包括交通信号控制周期和信号相位，信号相位包括智能信号灯的执行时序，通过信号相位控制智能信号灯的亮灭、颜色、方向及执行时间。相位是指在一个交通信号控制周期内，同时获得通行权的一个或多个交通流的信号显示状态，一个相位可以包括机动车相位和行人相位，机动车相位表示机动车的通行权，行人相位表示行人的通行权，二者通行权一致。相位在放行周期中分为放行阶段和等待阶段，在放行阶段，相位获得通行权，在等待阶段，相位让出通行权，相位处于等待阶段时通行权由其他相位获得。以交叉口为十字型路口为例，其可以包括4相位，如图3a所示，也可以包括6相位，为图3b
所示。
71.具体地，软件信号机11本地预先存储有软件信号机11的id与智能信号灯组12的id的对应关系，以及每个智能信号灯组12的id与智能信号灯13的id的对应关系，以及智能信号灯13的id与车道的id的对应关系，以使所述软件信号机11通过对其相应的智能信号灯组12中的智能信号灯13的控制，实现各智能信号灯13对其各自相对应的车道的交通信号控制。本发明实施例中，可以设置通过一个智能信号灯13控制一个车道，使得利用智能信号灯13的控制精确到单个车道级，提高了控制精度和效率。可选地，也可以设置通过一个智能信号灯13控制多个车道，本发明实施例对此不作限制。
72.初始时，在软件信号机11生成交通信号控制策略之前，软件信号机11需完成其对应的各智能信号灯13在其上的注册。
73.具体地，针对每一软件信号机11，可以通过如下步骤实现智能信号灯13在所述软件信号机11上的注册：
74.步骤一、智能信号灯13向软件信号机11发送注册请求消息，所述注册请求消息中携带有所述智能信号灯的id。
75.具体实施时，智能信号灯13通过其控制板上的主控模块利用预设的开放交通协议向软件信号机11发送携带有所述智能信号灯13的id的注册请求消息。
76.其中，所述开放交通协议可以但不限于包括：时间戳、消息名、路口消息、车道号和通行方向等消息，其中，时间戳用于实现智能信号灯13与软件信号机11的时钟同步，消息名主要可以包括红绿灯相位消息、设备消息、路口消息以及监测消息等名称，路口消息可以包括路口的属性信息，如直行、t字型、十字型等，opentraffic协议的内容可以根据需要自行设定，本发明实施例对此不作限定。本发明实施例中采用opentraffic协议实现软件信号机11与智能信号灯13的通信与控制，实现了可扩展和兼容性。
77.步骤二、软件信号机11接收智能信号灯13发送的注册请求消息，将所述智能信号灯13的id与本地存储的软件信号机的id与智能信号灯的id的对应关系相匹配，获得匹配结果。
78.具体实施时，软件信号机11中的信号灯注册模块接收智能信号灯13的控制板上的主控模块发送的注册请求消息，将所述智能信号灯13的id与本地存储的软件信号机的id与智能信号灯的id的对应关系相匹配，获得匹配结果。
79.具体地，软件信号机11中的信号灯注册模块在本地存储的软件信号机的id与智能信号灯的id的对应关系中查找接收的所述智能信号灯13的id，确定在所述软件信号机的id与智能信号灯的id的对应关系中是否查找到所述智能信号灯13的id。
80.步骤三、软件信号机11根据所述匹配结果对所述智能信号灯13进行注册，向所述智能信号灯13返回注册响应消息。
81.具体实施时，软件信号机11中的信号灯注册模块根据匹配结果对所述智能信号灯13进行认证，当确定认证成功后，根据本地存储的智能信号灯的id与车道的id的对应关系，确定所述智能信号灯13的id对应的车道的id，将所述软件信号机11的id、所述智能信号灯13的id以及所述智能信号灯13对应的车道的id进行绑定，向所述智能信号灯返回注册成功响应消息，当确定认证失败时，向所述智能信号灯13返回注册失败响应消息。
82.具体地，软件信号机11中的信号灯注册模块当确定在所述软件信号机的id与智能
信号灯的id的对应关系中是否查找到所述智能信号灯13的id时，则确定认证成功，否则确定认证失败。
83.步骤四、所述智能信号灯13当确定接收到所述软件信号机11发送的注册成功响应消息时，与所述软件信号机11建立通信连接。
84.具体实施时，所述智能信号灯13的控制板的主控模块当确定接收到所述软件信号机11的信号灯注册模块发送的注册成功响应消息时，与所述软件信号机11正式建立通信连接。
85.在一种可选的实施方式中，所述软件信号机11，还用于根据接收的紧急车辆的请求，生成相应交通信号控制策略，并将交通信号空策略发送给相应的智能信号灯13。
86.具体实施时，当所述软件信号机11中的通信模块接收到紧急车辆的请求后，将所述紧急车辆的请求发送至软件信号机11中的信号控制模块，信号控制模块根据所述紧急车辆的请求生成相应交通信号控制策略，向软件信号机11中的策略发送模块发送该交通信号控制策略，策略发送模块将交通信号控制策略发送给软件信号机11中的驱动模块，由该驱动模块发送至相应的智能信号灯13。
87.在一种可选的实施方式中，所述软件信号机11，还用于在生成交通信号控制策略之后，检测各信号相位对应的智能信号灯在交通信号控制周期内是否存在信号冲突，当确定检测到信号冲突时，重置交通信号控制策略。
88.具体实施时，软件信号机11在生成交通信号控制策略之后，下发交通信号控制策略之前，还可以进行信号冲突检测，检测生成的交通信号控制策略中的各信号相位对应的智能信号灯在交通信号控制周期内是否存在信号冲突，当确定检测到信号冲突时，重置交通信号控制策略，其中，信号冲突至少包括绿灯冲突，以图3b中的第二相位“东西直行相”和第五相位“南北直行相”为例，检测“东西直行相”和“南北直行相”中两个方向的绿灯的执行时间在交通信号控制周期内是否冲突，如果冲突则有可能导致交通事故，需要重新设置这两个相位相应的策略，以消除绿灯冲突。
89.在另一种可选的实施方式中，智能信号灯13，还用于在执行交通信号控制策略的交通信号控制周期内监测自身状态信息，并按照预设时间周期向自身连接的软件信号机上报所述状态信息。
90.具体地，智能信号灯13中的监测模块在执行交通信号控制策略的交通信号控制周期内实时监测自身通信状态信息，并按照预设时间周期将通信状态信息发送至自身连接的软件信号机11的驱动模块，再由软件信号机11的驱动模块发送给软件信号机11的信号灯监测模块。其中，预设时间周期可以根据需要自行设定，本发明实施例对此不作限定。
91.软件信号机11，还用于接收自身连接的智能信号灯13上报的通信状态信息，根据所述通信状态信息对所述智能信号灯13进行监测，并当确定所述通信状态信息中包含智能信号灯故障信息时，对所述智能信号灯13进行故障处理。
92.具体地，软件信号机11中的信号灯监测模块接收所述智能信号灯13上报的通信状态信息，根据所述通信状态信息对所述智能信号灯13进行监测，并当确定所述通信状态信息中包含智能信号灯故障信息时，对所述智能信号灯13进行故障处理，信号灯监测模块可以将所述智能信号灯故障信息发送给信号控制模块，再由信号控制模块将所述智能信号灯故障信息发送给通信模块，由通信模块发送至外部管理终端，通知管理员更换或维修该智
能信号灯13，并且，信号控制模块通知信号灯注册模块对该智能信号灯13进行注销。
93.可选地，软件信号机11还可以在其控制的智能信号灯13执行交通信号控制策略的过程中进行信号冲突检测，以进一步提高交通安全。
94.具体地，软件信号机11，用于接收自身连接的智能信号灯13上报的通信状态信息，根据各个智能信号灯13上报的通信状态信息检测各信号相位对应的智能信号灯13在交通信号控制周期内是否存在信号冲突，当确定检测到信号冲突时，重置交通信号控制策略。
95.具体地，软件信号机11中的信号灯监测模块接收软件信号机11连接的各个智能信号灯13上报的通信状态信息，根据各个智能信号灯13上报的通信状态信息检测各信号相位对应的智能信号灯13在交通信号控制周期内是否存在信号冲突，当确定检测到信号冲突时，重置交通信号控制策略。
96.在另一种可选的实施方式中，智能信号灯13，还用于接收到自身连接的软件信号机11发送的交通信号控制策略之后，向所述软件信号机11返回响应消息。
97.软件信号机11，还用于接收到自身连接的智能信号灯13返回的响应消息后，确定所述交通信号控制策略生效。
98.具体实施时，软件信号机11连接的各个智能信号灯13在接收到软件信号机11发送的交通信号控制策略之后，执行交通信号控制策略之前，向软件信号机11返回响应消息，确认已成功接收交通信号控制策略。软件信号机11在接收到自身连接的每一智能信号灯13返回的响应消息后，确定交通信号控制策略生效，在确认交通信号控制策略生效之后，各个智能信号灯13再执行交通信号控制策略，以确保每一智能信号灯13均能收到该交通信号控制策略并同步执行。
99.可选地，本发明实施例提供的交通信号控制系统还可以包括区域信号协同模块14、车路协同模块15、软件电警模块16，如图4所示。区域信号协同模块14与每一软件信号机11之间通过预设的通用接口进行连接，所述通用接口可以根据需要自行设定，如可以为以太网接口，本发明实施例对此不作限定。服务器10上还设置有openapi接口。
100.区域信号协同模块14，用于根据交通数据和/或综合调度指令生成针对软件信号机11的交通信号第一控制策略，并向相应的软件信号机11发送所述交通信号第一控制策略。
101.每一软件信号机11，还用于接收所述区域信号协同模块14发送的交通信号第一控制策略。
102.具体实施时，区域信号协同模块14，接收外部交通设施发送的交通数据，和/或外部应用模块发送的综合调度指令，基于所述交通数据和/或所述综合调度指令生成针对多个软件信号机11的交通信号第一控制策略。其中，区域信号协同模块14与外部应用模块通过openapi接口进行通信连接，软件信号机11可以通过openapi接口开放其能力，可以通过openapi接口开发各类应用。本发明实施例中，应用模块可以但不限于为交通指挥控制系统中的一个应用模块，用于向区域信号协同模块14下发综合调度指令。
103.所述软件信号机11，具体用于基于交通数据融合所述交通信号第一控制策略使用人工智能算法动态生成交通信号控制策略，所述交通数据包含路侧设备数据、车辆数据及历史数据。
104.具体实施时，接收到区域信号协同模块14发送的交通信号第一控制策略的软件信
号机11，基于交通数据融合所述交通信号第一控制策略使用人工智能算法动态生成交通信号控制策略。
105.具体地，区域信号协同模块14将生成的交通信号第一控制策略发送给相应的各软件信号机11中的能力开放模块，能力开放模块将交通信号第一控制策略发送给软件信号机11中的信号控制模块，信号控制模块基于交通数据融合所述交通信号第一控制策略使用人工智能算法动态生成交通信号控制策略，并将所述交通信号控制策略发送给软件信号机11中的策略发送模块，策略发送模块将所述交通信号控制策略发送给软件信号机11中的驱动模块，由该驱动模块发送至相应的智能信号灯13。
106.本发明实施例中，可通过区域信号协同模块14完成对多个软件信号机11的协同控制，再由各软件信号机12协同完成对各自连接的智能信号灯13的协同控制，如实现绿波带控制，提高了交通信号控制效率。
107.下面以区域信号协同模块14实现绿波带控制为例进行说明，例如，在出现紧急情况时，如在某地发生火灾，需要在某一时间段内控制某一路段的多个路口的智能信号灯均为绿灯点亮。区域信号协同模块14接收到应用模块下发的综合调度指令，该综合调度指令中指示需要进行绿波带控制的路段以及执行时长，区域信号协同模块14根据所述综合调度指令生成交通信号第一控制策略，该交通信号第一控制策略包括综合调度指令中指示需要进行绿波带控制的路段中的各个路口相应的软件信号机对应的交通信号数据，假设该路段中包括5个交叉口，则该交通信号第一控制策略包含控制这5个交叉口的5个软件信号机对应的交通信号数据，交通信号数据中包含这5个软件信号机控制的交叉口的智能信号灯的信号相位，具体包括绿色智能信号灯点亮的时间与执行时长，区域信号协同模块14将该交通信号第一控制策略下发给该路段对应的5个软件信号机，这5个软件信号机接收到区域信号协同模块14下发的交通信号第一控制策略后，分别基于交通数据融合所述交通信号第一控制策略生成各自的交通信号控制策略，并将各自生成的交通信号控制策略下发给各自连接的智能信号灯执行，从而实现绿波带协同控制。
108.可选地，如果智能信号灯13为位于车辆内部的终端设备，则服务器10还包括车路协同模块15，则软件信号机11通过车路协同模块15与位于车辆内部的终端设备连接，其中：
109.所述车路协同模块15，用于接收位于车辆内部的终端设备上传的位置信息和行驶方向信息，从所述车辆在所述行驶方向上的下一智能信号灯13对应的软件信号机11中获取当前执行的交通信号控制策略，将获取的所述交通信号控制策略推送至所述位于车辆内部的终端设备。
110.其中，车路协同模块15与各个软件信号机11之间通过预设的通用接口进行连接。
111.具体实施，车辆内部的终端设备向车路协同模块15上传该车辆的位置信息和行驶方向信息，车路协同模块15从该车辆在其行驶方向上的下一智能信号灯对应的软件信号机11(即：该车辆在其行驶方向上将要到达的下一路口对应的软件信号机11)的信号控制模块中获取当前执行的交通信号控制策略，将获取的交通信号策略中的交通信号控制周期和信号相位信息推送至所述位于车辆内部的终端设备，车辆在到达下一路口时，可以按照车路协同模块15推送的交通信号控制周期和信号相位信息通行。
112.可选地，服务器10还包括至少一个软件电警模块16，同一个智能信号灯组相关联的电警摄像头连接到同一软件电警模块16。同一个智能信号灯组相关联的电警摄像头连接
的软件电警模块16与该智能信号灯组相关联的软件信号机11之间通过预设的通用接口进行连接，并且，软件电警模块16和车路协同模块15之间通过预设的通用接口进行连接。
113.所述软件电警模块16，用于从所述同一个智能信号灯组连接的软件信号机11获取交通信号数据，分析对应智能信号灯的灯色生成并下发信号给对应的电警摄像头。
114.具体实施时，软件电警模块16从所述同一个智能信号灯组连接的软件信号机11的信号控制模块中获取交通信号相关数据(如信号相位信息)，并从车路协同模块15中获取位于车辆内部的终端设备上传的位置信息和行驶方向信息，当获取的交通信号数据中，红色智能信号灯点亮时，根据所述红色智能信号灯生成并下发信号给对应的电警摄像头，电警摄像头接收到软件电警模块16下发的该信号结合车辆的位置信息进行综合分析后决定是否对车辆进行拍摄。根据上述流程，通过软件电警模块16实现触发电警摄像头对违章车辆拍摄的控制，提高了电警摄像头对违章车辆拍摄的效率。
115.下面以由软件信号机11直接向智能信号灯13发送控制策略(可以为区域信号协同模块14下发给软件信号机11的交通信号控制策略，也可以是软件信号机11生成的交通信号控制策略)为例，智能信号灯13的工作流程可以包括以下步骤：
116.步骤a、初始化控制策略。
117.步骤b、判断与软件信号机11的连接状态，如果处于连接状态，则执行步骤c，否则，执行步骤d。
118.步骤c、判断软件信号机11是否下发新的控制策略，如果是，则执行步骤e，否则，执行步骤f。
119.步骤d、执行本地默认控制策略。
120.步骤e、更新控制策略。
121.步骤f、判断灯控指令是否为黄闪控制，如果是，则执行步骤g，否则，执行步骤h。
122.步骤g、控制黄闪驱动。
123.步骤h、控制通用驱动。
124.步骤i、智能信号灯执行灯控指令，在灯盘进行显示。
125.本发明实施例提供的交通信号控制系统，包括至少一个软件信号机和至少一个智能信号灯组，每个智能信号灯组包括一个交通信号控制周期内的所有关联智能信号灯，且，所述至少一个软件信号机部署在服务器上，所述智能信号灯组包含的智能信号灯基于网络连接到同一个软件信号机，每个软件信号机生成针对智能信号灯组的交通控制策略后，向自身连接的智能信号灯组包含的各个智能信号灯发送对应的交通信号控制策略，每个智能信号灯，接收自身连接的软件信号机发送的交通信号控制策略，解析并执行所述交通信号控制策略，相比于现有技术，本发明实施例提供的交通信号控制系统中，信号机不再使用专门的硬件设备，而是使用软件形式定义的信号机实现对智能信号灯的控制功能，有效降低了硬件成本。
126.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种交通信号控制方法，由于上述交通信号控制方法解决问题的原理与交通信号控制系统相似，因此上述方法的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。
127.如图5所示，其为本发明实施例提供的交通信号控制方法的实施流程示意图，所述交通信号控制方法，应用于交通信号控制系统，所述交通信号控制系统包括至少一个软件
信号机和至少一个智能信号灯组，每个智能信号灯组包括一个交通信号控制周期内的所有关联智能信号灯，且，所述至少一个软件信号机部署在服务器上，一个交通信号控制周期内的所有关联的智能信号灯组包含的各个智能信号灯基于网络连接到同一个软件信号机，所述服务器进一步包括集群服务器、边缘计算服务器、云计算服务器，所述方法，可以包括以下步骤：
128.s21、软件信号机生成针对智能信号灯组的交通信号控制策略。
129.s22、向所述智能信号灯组包含的各个智能信号灯发送对应的交通信号控制策略。
130.可选地，所述方法，还包括：
131.接收所述服务器中的区域信号协同模块发送的交通信号第一控制策略。
132.较佳地，所述交通信号控制策略包括交通信号控制周期和信号相位，所述信号相位包括智能信号灯的执行时序；
133.所述交通信号控制策略是基于交通数据使用人工智能算法动态生成的，所述交通数据包含路侧设备数据、车辆数据及历史数据。
134.可选地，所述方法，还包括：
135.在生成所述交通信号控制策略之后，检测各信号相位对应的智能信号灯在所述交通信号控制周期内是否存在信号冲突；
136.当确定检测到信号冲突时，重置交通信号控制策略。
137.可选地，所述方法，还包括：
138.接收到自身连接的智能信号灯组返回的响应消息；
139.确定所述交通信号控制策略生效。
140.可选地，所述方法，还包括：
141.接收所述服务器中的车路协同模块发送的交通信号控制策略请求；
142.向所述车路协同模块返回所述交通信号控制策略。
143.可选地，所述方法，还包括：
144.接收所述服务器中的软件电警模块发送的交通信号数据请求；
145.向所述软件电警模块返回交通信号数据。
146.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种软件信号机，上述软件信号机的实施可以参见上述交通信号控制系统的实施，重复之处不再赘述。
147.本发明实施例提供的软件信号机的结构示意图如图2a中的软件信号机11的结构示意图所示。
148.所述软件信号机11，应用于交通信号控制系统中，所述交通信号控制系统包括至少一个软件信号机和至少一个智能信号灯组，每个智能信号灯组包括一个交通信号控制周期内的所有关联智能信号灯，且，所述至少一个软件信号机部署在服务器上，一个交通信号控制周期内的所有关联的智能信号灯组中的各个智能信号灯基于网络连接于软件信号机，所述服务器进一步包括集群服务器、边缘计算服务器、云计算服务器，所述软件信号机，可以包括：信号控制模块和策略发送模块；
149.所述信号控制模块，用于生成针对智能信号灯组的交通信号控制策略，向所述策略发送模块发送所述交通信号控制策略；
150.所述策略发送模块，用于向自身连接的智能信号灯组包含的各个智能信号灯发送
对应的交通信号控制策略。
151.可选地，所述信号控制模块，还用于接收所述服务器中的区域信号协同模块发送的交通信号第一控制策略；
152.较佳地，所述交通信号控制策略包括交通信号控制周期和信号相位，所述信号相位包括智能信号灯的执行时序；
153.可选地，所述软件信号机还包括所述通信模块；
154.所述通信模块，用于接收交通数据，并将所述交通数据发送给所述信号控制模块，所述交通数据包含路侧设备数据、车辆数据及历史数据；
155.所述信号控制模块，具体用于基于所述交通数据使用人工智能算法动态生成所述交通信号控制策略；
156.较佳地，所述信号控制模块，具体用于基于所述交通数据融合所述交通信号第一控制策略使用人工智能算法动态生成所述交通信号控制策略。
157.可选地，所述信号控制模块，还用于在生成所述交通信号控制策略之后，检测各信号相位对应的智能信号灯在所述交通信号控制周期内是否存在信号冲突，当确定检测到信号冲突时，重置交通信号控制策略。
158.可选地，所述信号控制模块，还用于接收自身连接的各个智能信号灯上报的通信状态信息，根据各个智能信号灯上报的通信状态信息检测各信号相位对应的智能信号灯在交通信号控制周期内是否存在信号冲突，当确定检测到信号冲突时，重置交通信号控制策略。
159.可选地，所述信号控制模块，还用于接收到自身连接的智能信号灯返回的响应消息后，确定所述交通信号控制策略生效。
160.可选地，所述信号控制模块，还用于接收所述服务器中的车路协同模块发送的交通信号控制策略请求；向所述车路协同模块返回所述交通信号控制策略。
161.可选地，所述信号控制模块，还用于接收所述服务器中的软件电警模块发送的交通信号数据请求；向所述软件电警模块返回交通信号数据。
162.可选地，所述软件信号机还包括能力开放模块；
163.所述能力开放模块，用于通过开放应用程序接口与外部应用模块进行通信连接，并且对所述软件信号机的控制能力进行开放。
164.可选地，所述软件信号机，还包括信号灯注册模块；
165.所述信号灯注册模块，用于接收智能信号灯发送的注册请求消息，所述注册请求消息中携带有所述智能信号灯的id；将所述智能信号灯的id与本地存储的软件信号机的id与智能信号灯的id的对应关系相匹配，获得匹配结果；根据所述匹配结果对所述智能信号灯进行注册，向所述智能信号灯返回注册响应消息。
166.较佳地，所述信号灯注册模块，具体用于根据所述匹配结果对所述智能信号灯进行认证；当确定认证成功后，根据本地存储的智能信号灯的id与车道的id的对应关系，确定所述智能信号灯的id对应的车道的id；将所述软件信号机的id、所述智能信号灯的id以及所述智能信号灯对应的车道的id进行绑定，向所述智能信号灯返回注册成功响应消息。
167.可选地，所述软件信号机，还包括信号灯监测模块；
168.所述信号灯监测模块，用于接收智能信号灯上报的通信状态信息；根据所述通信
状态信息对所述智能信号灯进行监测；并当确定所述通信状态信息中包含智能信号灯故障信息时，将所述智能信号灯故障信息发送给所述信号控制模块；
169.所述信号控制模块，还用于接收所述信号灯监测模块发送的所述智能信号灯故障信息；根据所述故障信息对所述智能信号灯进行故障处理。
170.可选地，所述软件信号机，还包括驱动模块；
171.所述驱动模块，用于通过预设的开放交通协议对智能信号灯进行驱动后建立通信连接。
172.可选地，所述软件信号机，还包括时钟同步模块；
173.所述时钟同步模块，用于与所述软件信号机连接的每个智能信号灯进行时钟同步。
174.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种智能信号灯，上述智能信号灯的实施可以参见上述交通信号控制系统的实施，重复之处不再赘述。
175.本发明实施例提供的智能信号灯的结构示意图如图2b所示，所述智能信号灯，应用于交通信号控制系统中，所述交通信号控制系统包括至少一个软件信号机和至少一个智能信号灯组，每个智能信号灯组包括一个交通信号控制周期内的所有关联智能信号灯，且，所述至少一个软件信号机部署在服务器上，一个交通信号控制周期内的所有关联的智能信号灯组包含的各个智能信号灯基于网络连接到同一个软件信号机，所述服务器进一步包括集群服务器、边缘计算服务器、云计算服务器，所述智能信号灯，可以包括控制板和至少一个灯盘，所述控制板包括主控模块；
176.所述主控模块，用于接收软件信号机发送的交通信号控制策略，解析并执行所述交通信号控制策略。
177.较佳地，所述交通信号控制策略包括交通信号控制周期和信号相位，所述信号相位包括智能信号灯的执行时序。
178.可选地，所述控制板还包括监测模块；
179.所述监测模块，用于在执行所述交通信号控制策略的所述交通信号控制周期内监测自身状态信息，并按照预设时间周期向自身连接的软件信号机上报所述状态信息。
180.可选地，所述主控模块，还用于接收到自身连接的软件信号机发送的交通信号控制策略之后，向所述软件信号机返回响应消息。
181.可选地，所述控制板还包括通信模块；
182.所述通信模块，用于与所述智能信号灯自身连接的软件信号机进行通信。
183.可选地，所述控制板还包括存储模块、时钟同步模块、通用驱动模块和黄闪驱动模块；
184.所述存储模块，用于存储交通信号控制策略和指定历史时间段的自身通信状态信息；
185.所述时钟同步模块，用于与软件信号机进行时钟同步、以及与所述软件信号机连接的其他智能信号灯进行时钟同步；
186.所述通用驱动模块，用于对各led灯进行驱动；
187.所述黄闪驱动模块，用于对黄色led灯进行黄闪驱动。
188.基于同一技术构思，本发明实施例还提供了一种电子设备300，参照图6所示，电子
设备300用于实施上述方法实施例记载的交通信号控制方法，该实施例的电子设备300可以包括：存储器301、处理器302以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，例如交通信号控制程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个交通信号控制方法实施例中的步骤，例如图5所示的步骤s21。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如31。
189.本发明实施例中不限定上述存储器301、处理器302之间的具体连接介质。本技术实施例在图6中以存储器301、处理器302之间通过总线303连接，总线303在图6中以粗线表示，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。所述总线303可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
190.存储器301可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，ram)；存储器301也可以是非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器，快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)、或者存储器301是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器301可以是上述存储器的组合。
191.处理器302，用于实现如图5所示的一种交通信号控制方法，包括：
192.所述处理器302，用于调用所述存储器301中存储的计算机程序执行如图5中所示的步骤s21、软件信号机生成针对智能信号灯组的交通信号控制策略，和步骤s22、向所述智能信号灯组包含的各个智能信号灯发送对应的交通信号控制策略。
193.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储为执行上述处理器所需执行的计算机可执行指令，其包含用于执行上述处理器所需执行的程序。
194.在一些可能的实施方式中，本发明提供的交通信号控制方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在电子设备上运行时，所述程序代码用于使所述电子设备执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的交通信号控制方法中的步骤，例如，所述电子设备可以执行如图5中所示的步骤s21、软件信号机生成针对智能信号灯组的交通信号控制策略，和步骤s22、向所述智能信号灯组包含的各个智能信号灯发送对应的交通信号控制策略。
195.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
196.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
197.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
198.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
199.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
200.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。