具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

实施例1

图3a是本发明提供的一种基于雷达监测的交叉口信号配时动态调配方法的流程图，如图3a所示，所述基于雷达监测的交叉口信号配时动态调配方法包括：

S301，监测当前运行相位对应流向的进口车道是否存在通行的车辆。其中，监测方式为通过预设置的毫米波雷达对路口各流向车辆全天候、多目标、无死角、长距离的监测。

其中，如图2a、2b、2c所示，展示的是十字交叉口的9种相位组合方案及各相位的流量比计算方法。图2a表示的是十字交叉口主要控制流向及各流向对应信号灯组编号；图2b表示的是十字交叉口9种相位组合方案对应灯组编号及每种组合方案内各相位的流量比计算公式，本专利提出的剩余绿灯分配方法主要是通过计算本周期当前相位剩余各相位的流量比占比进行分配本相位剩余绿灯时长。图2c表示是十字交叉口9种相位组合方案及其所对应流向，与图2b中的9种相位组合方案对应灯组编号及各相位流量比计算公式一一对应。

S302，在当前运行相位对应流向的进口车道不存在通行的车辆时，获取当前运行相位的绿灯已运行时长，并判断所述当前运行相位的绿灯已运行时长是否超过预设定的最小绿灯运行时长阈值，其中所述最小绿灯运行时长阈值被配置为与行人过街时长和当前运行相位的预设绿灯需求时长相关。其中，所述绿灯已运行时长表示绿灯已经经过的时长，例如总时长是40s，现在指示剩余时间是12s，则绿灯已运行时长为28s。所述最小绿灯运行时长阈值与行人过街时长和当前运行相位的预设绿灯需求时长相关，其表示了行人过街的所需时长，该数据为计算得到的，前运行相位的预设绿灯需求时长为人为设置的时长。具体地，需要根据实际情况进行设定。

在当前运行相位对应流向的进口车道存在通行的车辆时，回到步骤S301。

S303，在所述当前运行相位的绿灯已运行时长超过预设定的最小绿灯运行时长阈值，则判断所述当前运行相位是否为当前周期内的最后一个相位。其中，所述当前运行相位的绿灯已运行时长超过预设定的最小绿灯运行时长阈值表明绿灯时间已完成最低时间值。最后一个相位为最终的相位情况，最后一个相位是根据用户定义的周期来进行划分的，最后一个表明是所有相位中的最后一个。

在所述当前运行相位的绿灯已运行时长是否未超过预设定的最小绿灯运行时长阈值时，回到步骤S301。

S304，在所述当前运行相位为当前周期内的最后一个相位时，执行下一预设周期的信号灯控制策略。其中，所述下一预设周期的信号灯控制策略为用户自定义的控制策略，每一个周期的控制策略均是提前设定好的，信号灯一般按照预设定的自定义的控制策略进行信号灯的控制。

具体地，确定路口多段式信号配时的时段划分，确定路口渠化设计，利用毫米波雷达采集的分时段流量数据确定路口各车道设计流量q_d，估算路口各车道饱和流量S_d，采用韦伯斯特公式计算路口信号配时周期时长，各相位根据流率比大小分配绿灯时长，即从而形成分时段信号配时方案并下发至路口信号机。

路口信号机执行下发的信号配时方案，系统实时读取信号机运行状态，毫米波雷达每50毫秒读取当前运行相位对应流向各进口导向车道车辆状态数据并判断当前相位开始时对应流向有无行人过街通行需求。

S305，在所述当前运行相位不为当前周期内的最后一个相位时，计算当前周期内当前运行相位之后的各相位的流量比，并基于所述流量比和当前运行相位的绿灯剩余时长确定当前周期内当前运行相位之后的各相位的绿灯运行时长。

优选地，所述最小绿灯运行时长阈值的获得方法包括：确定行人过街时长和预设绿灯需求时长中较大一者作为最小绿灯运行时长阈值；其中，所述预设绿灯需求时长被配置为与预设比例的各相位预设定的绿灯运行总时长相关。

具体地，最小绿灯运行时长阈值的实际计算公式是：

其中，g_j为j相位绿灯时长(s)；g_j余为监测到j相位对应流向进口道无车辆通行需求时剩余绿灯时长(s)；L_p为本相位对应行人过街长度的最大值(m)；V_p为行人过街速度(m/s)，取1.0m/s；y_(j+1)，y_(j+2)......为第j+1，j+2相位的流量比；y_(j+1)i，y_(j+1)(i+1)，y_(j+2)i，y_(j+2)(i+1)......为j+1相位的i车道与i+1车道，j+2相位的i车道与i+1车道的流量比；q_d为对应车道的设计交通量(pcu)，本发明提出车道设计交通量的计算方法为上一周期对应车道通行车辆数换算为一个小时交通量即其中Q为上一周期对应计算车道的通行车辆数(pcu)，C为上一周期的周期时长(s)；S_d为对应车道的饱和流量(pcu)，直行车道的取值范围为1400-2000辆，均值为1650辆，左转车道的取值范围为1300-1800辆，均值为1550辆，右转车道的取值为1550辆。上述的内容中，通过下述公式计算所述行人过街时长a：

其中，L_p为j相位对应行人过街长度的最大值；V_p为行人过街速度且为常数，b为常数；I为绿灯间隔时间。

如上所示，如果当前相位对应各进口导向车道已无车辆通行，并且当前相位开始时对应流向无行人过街通行需求时则当前相位执行信号早断，将剩余绿灯时长减3s即g_j余-3s传递至下一相位，当前相位继续运行3s绿闪时长及原有黄灯时长后跳转至下一相位。

优选地，通过下述公式计算当前周期内当前运行相位之后的各相位的流量比包括：

其中，所述y_(j+1)为第j+1相位的流量比；y_(j+1)i为j+1相位的i车道；y_(j+1)(i+1)为j+1相位的i+1车道；q_d为对应车道的设计交通量，S_d为对应车道的饱和流量。

优选地，所述基于各相位的流量比和当前运行相位的绿灯剩余时长确定当前周期内当前运行相位之后的各相位的绿灯运行时长包括：

计算每一运行相位的流量比所占当前运行相位之后的各相位的流量比的和，所得计算结果k_j+1或k_j+2，如下式所示：

计算每一运行相位对应的初始绿灯运行时长和当前运行相位的绿灯剩余时长的积；以及

将每一和与每一积相加得到当前周期内当前运行相位之后的各相位的绿灯运行时长。

其中，实现上述步骤的公式如下所示：

g_i+1＝g_(i+1)原+g_j余×k_j+1；g_i+2＝g_(i+2)原+g_j余×k_j+2......

针对本发明的技术方案，具体展示的实施例如图4所示，以图2b当中的相位组合方案1为例对本专利算法进行举例说明。

组合方案1对应的相位放行顺序分别为东西直行、东西左转、南北直行、南北左转，对应的灯组编号分别为(a₁,a₅)、(a₂,a₆)、(a₃,a₇)、(a₄,a₈)。

1、当前运行相位为东西直行，对应灯组编号为(a₁,a₅)。当雷达监测到西直行进口车道有车辆通行时，不予进行当前相位信号早断，如图4a所示，三角形为机动车；当雷达监测到东直行进口车道有车辆通行时，不予进行当前相位信号早断，如图4b所示；当雷达监测到东西直行进口车道均有车辆通行时，不予进行当前相位信号早断，如图4c所示；

2、当前运行相位为东西直行，当雷达监测到东西直行进口车道均无车辆通行时，如图4d所示，则判断东西直行相位已运行绿灯时长g_1,5-g_(1,5)余是否满足最小绿灯时长要求，若不满足，则无需对当前相位执行信号早断；若满足则进行信号早断，并将当前相位剩余绿灯时长g_(1,5)余分配至余下东西左转、南北直行、南北左转相位，即

g_(2，6)＝g_(2，6)原+g_(1，5)余×k_(2，6)；

g_(3，7)＝g_(3，7)原+g_(1，5)余×k_(3，7)；

g_(4，8)＝g_(4，8)原+g_(1，5)余×k_(4，8)。

3、信号机本周期内方案完成更新，信号机开始执行更新后的东西左转相位，系统读取东西左转相位绿灯剩余时长，毫米波雷达监测东西左转相位对应各进口车道有无车辆通行，并继续执行上述1、2过程，南北直行相位执行过程同上，南北左转相位与上述不同之处在于剩余绿灯时长g_(4,8)余直接清空，不予分配，信号机开始运行下一周期。

实施例2

如图3b所示，结合图1至图2对交叉口信号早断及配时动态调配流程进行详细说明。

1、系统实时读取信号机当前运行相位及当前相位剩余绿灯时长g_j余，毫米波雷达实时监测(每50毫秒上传一组监测数据)当前运行相位对应各流向进口车道是否有车辆通行；如若有车辆通行则系统继续读取信号机状态，毫米波雷达继续监测当前运行相位对应各流向进口车道，若没有车辆通行，则雷达将此信号传递给后台，后台计算当前相位已运行绿灯时长是否已满足最小绿灯时长即要求，若不满足，则返回至初始状态，即系统读取信号机运行状态，毫米波雷达监测当前运行相位对应各流向进口车道，若当前相位已运行绿灯时长已满足最小绿灯时长要求，则判断当前相位是否为本周期最后一个相位，若是，则当前相位执行信号早断，信号机开始运行下一周期，若当前相位不为本周期最后一个相位，则计算本周期当前运行相位之后各相位的流量比，即

(各种组合方案对应的各相位流量比计算公式参考图2b)；

2、计算该周期内当前运行相位之后各相位的流量比占比，即

3、当前运行相位执行信号早断，并将当前相位余下绿灯时长g_j余按照余下各相位的流量比占比分配至余下各相位，即

g_i+1＝g_(i+1)原+g_j余×k_j+1，g_i+2＝g_(i+2)原+g_j余×k_j+2......

4、信号机开始运行下一相位，系统继续读取信号机运行状态，毫米波雷达监测当前运行相位对应各流向进口车道是否有车辆通行。

另外，本发明还提供的一种基于雷达监测的交叉口信号配时动态调配系统的，所述基于雷达监测的交叉口信号配时动态调配系统包括：

设置在每个路口的毫米波雷达，如图1所示，用于监测当前运行相位对应流向的进口车道是否存在通行的车辆，虚线为毫米波雷达的监测范围；

时长判断单元，用于在当前运行相位对应流向的进口车道不存在通行的车辆时，获取当前运行相位的绿灯已运行时长，并判断所述当前运行相位的绿灯已运行时长是否超过预设定的最小绿灯运行时长阈值，其中所述最小绿灯运行时长阈值被配置为与行人过街时长和当前运行相位的预设绿灯需求时长相关；

相位判断单元，用于在所述当前运行相位的绿灯已运行时长超过预设定的最小绿灯运行时长阈值，则判断所述当前运行相位是否为当前周期内的最后一个相位；

策略执行单元，用于在所述当前运行相位为当前周期内的最后一个相位时，执行下一预设周期的信号灯控制策略；

时长确定单元，用于在所述当前运行相位不为当前周期内的最后一个相位时，计算当前周期内当前运行相位之后的各相位的流量比，并基于所述流量比和当前运行相位的绿灯剩余时长确定当前周期内当前运行相位之后的各相位的绿灯运行时长。

其中，本发明提出的基于雷达监测的交叉口信号早断及配时动态调配系统主要功能组成部分包括毫米波雷达、计算机后台、信号机(不显示绿灯倒计时)、信号灯头及其杆件等设备。毫米波雷达安装于路口各方向出口道信号灯杆件上(可监控各进口道车辆)，如图1所示，至路口的距离为a(a的取值范围为20米-50米)，纵向监测范围l为距多目标雷达安装位置约300米，横向可覆盖进口4至6个车道，本发明提出的监控范围主要为长宽分别为d(d表示进口道长度，取值范围约为30米-70米)和e(e表示进口道宽度，为进口车道数m与进口道单车道宽度n的乘积，进口道单车道宽度常取2.75米-3.5米)的矩形进口道范围。毫米波雷达每50毫秒可上传一组监控范围内车辆状态数据，能够准确识别出所监测进口道有无车辆通行，如若监测出监控范围内无车辆通行，则将此信号传递给计算机后台，通过后台判断是否要执行本相位信号早断及剩余绿灯时长合理分配，如若执行则将需执行方案下发至信号机，并由信号机控制信号灯头执行所下发的方案。

优选地，获得所述最小绿灯运行时长阈值的系统包括：阈值确定单元，用于确定行人过街时长和预设绿灯需求时长中较大一者作为最小绿灯运行时长阈值；其中，所述预设绿灯需求时长被配置为与预设比例的各相位预设定的绿灯运行总时长相关。

优选地，所述阈值确定单元包括：行人过街时长计算模块，用于通过下述公式计算所述行人过街时长a：

其中，L_p为j相位对应行人过街长度的最大值；V_p为行人过街速度且为常数，所述b为常数、I为绿灯间隔时间。

优选地，所述时长确定单元通过下述公式计算当前周期内当前运行相位之后的各相位的流量比包括：

其中，所述y_(j+1)为第j+1相位的流量比；y_(j+1)i为j+1相位的i车道；y_(j+1)(i+1)为j+1相位的i+1车道；q_d为对应车道的设计交通量，S_d为对应车道的饱和流量。

优选地，所述时长确定单元还包括：和计算模块，用于计算每一运行相位的流量比所占当前运行相位之后的各相位的流量比的和；积计算模块，用于计算每一运行相位对应的初始绿灯运行时长和当前运行相位的绿灯剩余时长的积；以及时长确定模块，用于将每一和与每一积相加得到当前周期内当前运行相位之后的各相位的绿灯运行时长。

其中，本发明的基于雷达监测的交叉口信号配时动态调配系统与现有技术相比具有与基于雷达监测的交叉口信号配时动态调配方法相同的技术特征和技术效果，在此不再赘述。

需要强调的是，本发明可以准确获取车辆在笛卡尔坐标系下的二维坐标，从而判断出车辆是否已经进入路口进口车道以及所属车道。

上述交叉口信号早断及配时动态调配方法和系统包括但不限于十字交叉口，同时适用于有信控的丁字形路口及五路交叉。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现对路口信号配时进行整周期、实时、动态、合理的调配。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述基于雷达监测的交叉口信号配时动态调配方法。

本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述基于雷达监测的交叉口信号配时动态调配方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：图3a所示的基于雷达监测的交叉口信号配时动态调配方法。本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：图3a所示的基于雷达监测的交叉口信号配时动态调配方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、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。

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。

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。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。