本技術(shù)涉及智能交通，具體而言，涉及一種路口交通流狀態(tài)識(shí)別方法及交通信號(hào)控制設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著人民生活水平的日益提高、城市的快速發(fā)展，城市交通系統(tǒng)也隨著城市現(xiàn)代化的進(jìn)步面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)，車輛保有量逐年增長、車輛擁堵愈演愈烈、交通事故頻發(fā)、社會(huì)資源浪費(fèi)等現(xiàn)況，嚴(yán)重影響人們的出行效率、生活質(zhì)量和身心健康，因此緩解城市內(nèi)交通擁堵有重大的經(jīng)濟(jì)意義和生態(tài)意義。

2、目前，現(xiàn)有路口交通信號(hào)控制機(jī)制主要根據(jù)路口交通流實(shí)時(shí)變化狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整路口信號(hào)配時(shí)方案，來緩解路口交通擁堵現(xiàn)象。但值得注意的是，由于機(jī)動(dòng)車的性能不同、駕駛員駕駛習(xí)慣不同以及其他因素干擾，不同信控周期之間的路口車道交通狀態(tài)波動(dòng)明顯(例如，某個(gè)信控周期的路口車道交通狀態(tài)被識(shí)別為暢通狀態(tài)，但如果靠近路口的駕駛員在后一個(gè)信控周期內(nèi)紅燈階段時(shí)停車分心，同時(shí)沒能在綠燈啟亮?xí)r立即啟動(dòng)駛離路口，容易造成對(duì)應(yīng)信控周期內(nèi)駛離車輛數(shù)減少，使該信控周期的路口車道交通狀態(tài)被識(shí)別為擁堵狀態(tài))，無法有效反映真實(shí)路口交通流狀態(tài)在時(shí)間維度層面的整體變化趨勢(shì)，容易使采用實(shí)時(shí)路口車道交通狀態(tài)直接確定出的信號(hào)配時(shí)方案不但不能提升路口交通通行效率，還會(huì)引起路口等待車輛產(chǎn)生額外的通行延誤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)的目的在于提供一種路口交通流狀態(tài)識(shí)別方法及交通信號(hào)控制設(shè)備，能夠深度考慮交通流波動(dòng)性在路口交通流狀態(tài)識(shí)別過程中的影響，確保針對(duì)任意路口處不同車流轉(zhuǎn)向的交通流狀態(tài)識(shí)別結(jié)果能夠有效反映真實(shí)路口交通流狀態(tài)在時(shí)間維度層面的整體變化趨勢(shì)，提高路口交通流狀態(tài)識(shí)別精準(zhǔn)度，便于向基于路口交通流狀態(tài)的信號(hào)配時(shí)方案調(diào)整操作提供準(zhǔn)確性強(qiáng)的決策依據(jù)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本技術(shù)提供一種路口交通流狀態(tài)識(shí)別方法，所述方法包括：

4、獲取目標(biāo)路口處各種車流轉(zhuǎn)向的最大飽和流率，以及所述各種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的實(shí)際信控交通數(shù)據(jù)；

5、針對(duì)所述目標(biāo)路口處的每種車流轉(zhuǎn)向，根據(jù)該種車流轉(zhuǎn)向的最大飽和流率和實(shí)際信控交通數(shù)據(jù)，計(jì)算該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的實(shí)際飽和度；

6、根據(jù)與所述目標(biāo)路口適配的目標(biāo)交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則，基于該種車流轉(zhuǎn)向的實(shí)際飽和度以及該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的上一信控周期的歷史交通流狀態(tài)得分，計(jì)算該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的實(shí)際交通流狀態(tài)得分；

7、按照所述目標(biāo)交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則對(duì)該種車流轉(zhuǎn)向的實(shí)際交通流狀態(tài)得分進(jìn)行交通流狀態(tài)識(shí)別，得到該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的整體交通流狀態(tài)。

8、在可選的實(shí)施方式中，所述獲取目標(biāo)路口處各種車流轉(zhuǎn)向的最大飽和流率的步驟，包括：

9、針對(duì)所述目標(biāo)路口處的每種車流轉(zhuǎn)向，根據(jù)該種車流轉(zhuǎn)向在多個(gè)歷史信控周期各自的車道流量數(shù)據(jù)和綠燈時(shí)長進(jìn)行飽和流率計(jì)算，得到該種車流轉(zhuǎn)向在多個(gè)歷史信控周期分別對(duì)應(yīng)的歷史飽和流率；

10、對(duì)該種車流轉(zhuǎn)向在多個(gè)歷史信控周期分別對(duì)應(yīng)的歷史飽和流率進(jìn)行數(shù)據(jù)分布統(tǒng)計(jì)，并將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果中的90％分位數(shù)飽和流率作為該種車流轉(zhuǎn)向的最大飽和流率。

11、在可選的實(shí)施方式中，所述目標(biāo)路口處第i種車流轉(zhuǎn)向在第k個(gè)信控周期的飽和流率采用如下式子計(jì)算得到：

12、

13、其中，用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向在第k個(gè)信控周期的飽和流率，用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向在第k個(gè)信控周期的綠燈時(shí)長，ni用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向在所述目標(biāo)路口處的車道總數(shù)目，用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向在第k個(gè)信控周期的車道流量數(shù)據(jù)中第j個(gè)車道的交通流量值。

14、在可選的實(shí)施方式中，每種車流轉(zhuǎn)向的實(shí)際信控交通數(shù)據(jù)包括對(duì)應(yīng)車流轉(zhuǎn)向的當(dāng)前信控周期時(shí)長、實(shí)際綠燈時(shí)長和各個(gè)車道的實(shí)際流量值，則所述目標(biāo)路口處第i種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的交通飽和度采用如下式子計(jì)算得到：

15、

16、其中，pi用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的交通飽和度，si用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向的最大飽和流率，gi用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的實(shí)際綠燈時(shí)長，ci用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向的當(dāng)前信控周期時(shí)長，ni用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向在所述目標(biāo)路口處的車道總數(shù)目，qi,j用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向的第j個(gè)車道在當(dāng)前信控周期的實(shí)際流量值，λi用于表示所述第i種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的綠信比。

17、在可選的實(shí)施方式中，所述目標(biāo)交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則記錄有第一周期連續(xù)數(shù)目，則所述根據(jù)與所述目標(biāo)路口適配的目標(biāo)交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則，基于該種車流轉(zhuǎn)向的實(shí)際飽和度以及該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的上一信控周期的歷史交通流狀態(tài)得分，計(jì)算該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的實(shí)際交通流狀態(tài)得分的步驟，包括：

18、針對(duì)該種車流轉(zhuǎn)向，在交通緩行狀態(tài)飽和度區(qū)間、交通暢通狀態(tài)飽和度區(qū)間和交通擁堵狀態(tài)飽和度區(qū)間中，確定對(duì)應(yīng)實(shí)際飽和度所處的目標(biāo)飽和度區(qū)間；

19、根據(jù)所述目標(biāo)飽和度區(qū)間，檢測(cè)包括當(dāng)前信控周期的目標(biāo)周期連續(xù)數(shù)目個(gè)連續(xù)信控周期各自的真實(shí)飽和度區(qū)間是否保持一致，以及所述目標(biāo)飽和度區(qū)間所表征的車道交通狀態(tài)與所述歷史交通流狀態(tài)得分所表征的歷史交通流狀態(tài)是否保持一致，其中所述目標(biāo)周期連續(xù)數(shù)目由所述第一周期連續(xù)數(shù)目加一得到；

20、若檢測(cè)到所述目標(biāo)周期連續(xù)數(shù)目個(gè)連續(xù)信控周期各自的真實(shí)飽和度區(qū)間保持一致，并且所述目標(biāo)飽和度區(qū)間所表征的車道交通狀態(tài)與所述歷史交通流狀態(tài)得分所表征的歷史交通流狀態(tài)保持一致，則直接將所述歷史交通流狀態(tài)得分作為該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的實(shí)際交通流狀態(tài)得分，否則根據(jù)所述歷史交通流狀態(tài)得分計(jì)算與所述目標(biāo)飽和度區(qū)間匹配的目標(biāo)狀態(tài)得分，并將計(jì)算出的目標(biāo)狀態(tài)得分作為該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的實(shí)際交通流狀態(tài)得分。

21、在可選的實(shí)施方式中，所述目標(biāo)交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則記錄有與所述交通緩行狀態(tài)飽和度區(qū)間直接對(duì)應(yīng)的第一得分累加值、與所述交通擁堵狀態(tài)飽和度區(qū)間對(duì)應(yīng)的第二得分累加值、與所述交通暢通狀態(tài)飽和度區(qū)間對(duì)應(yīng)的第一得分衰減值，以及與所述交通緩行狀態(tài)飽和度區(qū)間及擁堵交通流狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第二得分衰減值，則所述根據(jù)所述歷史交通流狀態(tài)得分計(jì)算與所述目標(biāo)飽和度區(qū)間匹配的目標(biāo)狀態(tài)得分的步驟，包括：

22、在所述目標(biāo)飽和度區(qū)間屬于所述交通擁堵狀態(tài)飽和度區(qū)間的情況下，對(duì)所述歷史交通流狀態(tài)得分和所述第二得分累加值進(jìn)行加法運(yùn)算，得到所述目標(biāo)狀態(tài)得分；

23、在所述目標(biāo)飽和度區(qū)間屬于所述交通暢通狀態(tài)飽和度區(qū)間的情況下，對(duì)所述歷史交通流狀態(tài)得分和所述第一得分衰減值進(jìn)行減法運(yùn)算，得到所述目標(biāo)狀態(tài)得分；

24、在所述目標(biāo)飽和度區(qū)間屬于所述交通緩行狀態(tài)飽和度區(qū)間的情況下，檢測(cè)所述歷史交通流狀態(tài)得分所表征的歷史交通流狀態(tài)是否屬于擁堵交通流狀態(tài)；

25、若檢測(cè)到歷史交通流狀態(tài)屬于擁堵交通流狀態(tài)，則對(duì)所述歷史交通流狀態(tài)得分和所述第二得分衰減值進(jìn)行減法運(yùn)算，得到所述目標(biāo)狀態(tài)得分，否則對(duì)所述歷史交通流狀態(tài)得分和所述第一得分累加值進(jìn)行加法運(yùn)算，得到所述目標(biāo)狀態(tài)得分。

26、在可選的實(shí)施方式中，所述目標(biāo)交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則記錄有緩行交通流狀態(tài)得分閾值和擁堵交通流狀態(tài)得分閾值，則所述按照所述目標(biāo)交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則對(duì)該種車流轉(zhuǎn)向的實(shí)際交通流狀態(tài)得分進(jìn)行交通流狀態(tài)識(shí)別，得到該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的整體交通流狀態(tài)的步驟，包括：

27、檢測(cè)該種車流轉(zhuǎn)向的實(shí)際交通流狀態(tài)得分是否大于或等于所述擁堵交通流狀態(tài)得分閾值；

28、若檢測(cè)到該種車流轉(zhuǎn)向的實(shí)際交通流狀態(tài)得分大于或等于所述擁堵交通流狀態(tài)得分閾值，則判定該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的整體交通流狀態(tài)屬于擁堵交通流狀態(tài)，否則檢測(cè)該種車流轉(zhuǎn)向的實(shí)際交通流狀態(tài)得分是否大于或等于所述緩行交通流狀態(tài)得分閾值；

29、在檢測(cè)到該種車流轉(zhuǎn)向的實(shí)際交通流狀態(tài)得分大于或等于所述緩行交通流狀態(tài)得分閾值的情況下，判定該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的整體交通流狀態(tài)屬于緩行交通流狀態(tài)；

30、在檢測(cè)到該種車流轉(zhuǎn)向的實(shí)際交通流狀態(tài)得分小于所述緩行交通流狀態(tài)得分閾值的情況下，判定該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的整體交通流狀態(tài)屬于暢通交通流狀態(tài)。

31、在可選的實(shí)施方式中，所述方法還包括：

32、基于多個(gè)預(yù)設(shè)分值分布約束條件進(jìn)行交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則構(gòu)建，得到多個(gè)候選交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則；

33、基于所述目標(biāo)路口處至少一周的歷史交通流量數(shù)據(jù)，構(gòu)建所述目標(biāo)路口的信號(hào)配時(shí)方案庫，其中所述信號(hào)配時(shí)方案庫包括所述目標(biāo)路口在不同車流轉(zhuǎn)向交通流狀態(tài)組合下的信號(hào)配時(shí)方案，每個(gè)車流轉(zhuǎn)向交通流狀態(tài)組合由所述目標(biāo)路口處所有車流轉(zhuǎn)向各自在緩行交通流狀態(tài)、擁堵交通流狀態(tài)和暢通交通流狀態(tài)中的任意一種交通流狀態(tài)組成；

34、將所述多個(gè)候選交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則分別作為所述目標(biāo)路口的交通流狀態(tài)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，并調(diào)用所述信號(hào)配時(shí)方案庫基于所述交通流狀態(tài)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述目標(biāo)路口進(jìn)行信控仿真，以確定所述多個(gè)候選交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則各自在所述目標(biāo)路口處的規(guī)則適配度；

35、選取對(duì)應(yīng)規(guī)則適配度最大的候選交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則，作為與所述目標(biāo)路口適配的目標(biāo)交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則。

36、在可選的實(shí)施方式中，所述基于所述目標(biāo)路口處至少一周的歷史交通流量數(shù)據(jù)，構(gòu)建所述目標(biāo)路口的信號(hào)配時(shí)方案庫的步驟，包括：

37、針對(duì)所述目標(biāo)路口處的每種車流轉(zhuǎn)向，提取所述歷史交通流量數(shù)據(jù)中與該種車流轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)的平峰時(shí)段流量數(shù)據(jù)的75％分位數(shù)流量值，作為該種車流轉(zhuǎn)向的暢通狀態(tài)整體流量值，并提取所述歷史交通流量數(shù)據(jù)中與該種車流轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)的高峰時(shí)段流量數(shù)據(jù)的50％分位數(shù)流量值，作為該種車流轉(zhuǎn)向的擁堵狀態(tài)整體流量值；

38、提取所述歷史交通流量數(shù)據(jù)中與該種車流轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)且處于暢通狀態(tài)整體流量值和擁堵狀態(tài)整體流量值之間的有效流量數(shù)據(jù)的50％分位數(shù)流量值，作為該種車流轉(zhuǎn)向的緩行狀態(tài)整體流量值；

39、將該種車流轉(zhuǎn)向的暢通狀態(tài)整體流量值、緩行狀態(tài)整體流量值和擁堵狀態(tài)整體流量值分別除以該種車流轉(zhuǎn)向在所述目標(biāo)路口處的車道總數(shù)目，得到該種車流轉(zhuǎn)向在暢通交通流狀態(tài)、緩行交通流狀態(tài)和擁堵交通流狀態(tài)下分別對(duì)應(yīng)的參考流量值；

40、針對(duì)每種車流轉(zhuǎn)向交通流狀態(tài)組合，根據(jù)所有車流轉(zhuǎn)向各自在不同交通流狀態(tài)下的參考流量值，計(jì)算所述目標(biāo)路口處各種交通相位在該種車流轉(zhuǎn)向交通流狀態(tài)組合下的相位流量值；

41、基于所述目標(biāo)路口處各種交通相位在該種車流轉(zhuǎn)向交通流狀態(tài)組合下的相位流量值進(jìn)行信控周期時(shí)長計(jì)算及綠燈時(shí)長計(jì)算，得到所述目標(biāo)路口在該種車流轉(zhuǎn)向交通流狀態(tài)組合下的信號(hào)配時(shí)方案。

42、第二方面，本技術(shù)提供一種交通信號(hào)控制設(shè)備，所述控制設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器可執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施方式中任意一項(xiàng)所述的路口交通流狀態(tài)識(shí)別方法。

43、在此情況下，本技術(shù)實(shí)施例的有益效果可以包括以下內(nèi)容：

44、本技術(shù)針對(duì)目標(biāo)路口處的每種車流轉(zhuǎn)向，會(huì)根據(jù)該種車流轉(zhuǎn)向的最大飽和流率及該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的實(shí)際信控交通數(shù)據(jù)，計(jì)算該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的實(shí)際飽和度，并結(jié)合該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的上一信控周期的歷史交通流狀態(tài)得分，按照與該目標(biāo)路口適配的目標(biāo)交通流狀態(tài)評(píng)分規(guī)則，計(jì)算該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的實(shí)際交通流狀態(tài)得分進(jìn)行交通流狀態(tài)識(shí)別，得到該種車流轉(zhuǎn)向在當(dāng)前信控周期的整體交通流狀態(tài)，從而深度考慮交通流波動(dòng)性在路口交通流狀態(tài)識(shí)別過程中的影響，確保最終針對(duì)任意路口處不同車流轉(zhuǎn)向的交通流狀態(tài)識(shí)別結(jié)果可以有效反映真實(shí)路口交通流狀態(tài)在時(shí)間維度層面的整體變化趨勢(shì)，來提高路口交通流狀態(tài)識(shí)別精準(zhǔn)度，便于向基于路口交通流狀態(tài)的信號(hào)配時(shí)方案調(diào)整操作提供準(zhǔn)確性強(qiáng)的決策依據(jù)。

45、為使本技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。