交通路口信号灯控制方法、装置、系统、设备及介质

本发明适用于交通信号控制，尤其涉及一种交通路口信号灯控制方法、装置、系统、设备及介质。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速，交通拥堵问题日益严重，路口信号控制方法的优化成为解决交通拥堵的重要手段。然而，传统的路口信号控制方法通常基于固定的定时控制方案，无法根据实时交通情况进行动态调整，导致路口通行效率低下。

2、数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。当前在交通信号灯技术领域中使用数字孪生技术可以较好地提供全面的数据，但不同的实施方式会对交通信号的控制产生不同的影响。

3、因此，如何基于数字孪生技术实时感知、预测和控制路口信号，保障车辆顺利通行成为亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种交通路口信号灯控制方法、装置、系统、设备及介质，以解决如何基于数字孪生技术实时感知、预测和控制路口信号，保障车辆顺利通行的问题。

2、第一方面，提供一种交通路口信号灯控制方法，所述交通路口信号灯控制方法包括：

3、获取路口交通数据；

4、根据路口交通数据获，取交通状态指标；

5、根据交通状态指标，生成信号灯控制方案；

6、执行信号灯控制方案。

7、可选的是，所述根据所述交通状态指标生成信号灯控制方案，包括：

8、判断路口预设范围内是否存在应急车辆；

9、当存在所述应急车辆时，判断优先通行车道的交通信号是否为绿灯通行时间，所述优先通行车道为所述距离车道停止线最近的应急车辆所在的车道；

10、当所述优先通行车道的交通信号为绿灯通行时，调控绿灯信号时间。

11、可选的是，在所述判断优先通行车道的交通信号是否为绿灯通行时间之后，还包括：

12、当所述优先通行车道的交通信号为红灯时，将所述优先通行车道对应的干涉车道的交通信号切换为黄灯，并准备进入红灯状态，将所述优先通行车道的交通信号切换为绿灯状态；所述干涉车道为车道走向会影响优先通行车道走向的车道。

13、可选的是，所述判断路口预设范围内是否存在应急车辆之后，还包括：

14、当不存在应急车辆时，采用信号控制算法调控所述路口交通信号。

15、可选的是，所述调控绿灯信号时间，包括：

16、当所述优先通行车道的绿灯信号时长不足以使所述应急车辆顺利通行时，延长所述优先通行车道的绿灯信号时间。

17、可选的是，所述获取路口交通数据之前，还包括：

18、构建路口交通数字孪生模型，所述路口交通数字孪生模型包括路口道路信息模型、路口外场设备模型、路口综合环境信息模型和路口实时交通状态模型。

19、第二方面，提供一种交通路口信号灯控制装置，所述交通路口信号灯控制装置包括：

20、数据获取模块，用于获取路口交通数据；

21、交通状态获取模块，用于根据路口交通数据，获取交通状态指标；

22、方案提供模块，用于根据交通状态指标，生成信号灯控制方案；

23、方案执行模块，用于执行信号灯控制方案。

24、可选的是，所述方案提供模块包括：

25、应急车辆判断单元，用于判断路口预设范围内是否存在应急车辆；

26、通行时间确认单元，用于当存在应急车辆时，判断优先通行车道的交通信号是否为绿灯通行时间，优先通行车道为距离车道停止线最近的应急车辆所在的车道；

27、绿灯信号调整单元，用于当优先通行车道的交通信号为绿灯通行时，调控绿灯信号时间。

28、可选的是，在通行时间确认单元之后还包括：

29、红灯信号调整单元，用于当优先通行车道的交通信号为红灯时，将优先通行车道对应的干涉车道的交通信号切换为黄灯，并准备进入红灯状态，将优先通行车道的交通信号切换为绿灯状态；干涉车道为车道走向会影响优先通行车道走向的车道。

30、可选的是，在应急车辆判断单元之后还包括：

31、算法调控信号单元，用于当不存在应急车辆时，采用信号控制算法调控路口交通信号。

32、可选的是，所述绿灯信号调整单元包括：

33、调整信号时长子单元，用于当优先通行车道的绿灯信号时长不足以使应急车辆顺利通行时，延长优先通行车道的绿灯信号时间。

34、可选的是，所述交通路口信号灯控制装置还包括：

35、模型构建模块，用于在所述获取路口交通数据之前，构建路口交通数字孪生模型，所述路口交通数字孪生模型包括路口道路信息模型、路口外场设备模型、路口综合环境信息模型和路口实时交通状态模型。

36、第三方面，提供一种交通路口信号灯控制系统，所述交通路口信号灯控制系统包括路口交通数字孪生系统构建模块、数据采集和处理模块、信号控制优化模块、信号调控与反馈模块和应急处理模块，所述数据采集和处理模块的输出端连接所述信号控制优化模块的输入端，所述信号控制优化模块的输出端连接所述信号调控与反馈模块的输入端，所述信号控制系统中各模块运作实现如第一方面所述的交通路口信号灯控制方法

37、第四方面，提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、存储器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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的交通路口信号灯控制方法。

38、第五方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的交通路口信号灯控制方法。

39、本发明与现有技术相比存在的有益效果是：即时获取路口的交通状态，实时感知、预测和控制路口信号，适配复杂多变的交通环境，有效保障了车辆正常通行，提高路口通行效率，缓解了城市交通压力。

技术特征：

1.一种交通路口信号灯控制方法，其特征在于，所述交通路口信号灯控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的交通路口信号灯控制方法，其特征在于，所述根据所述交通状态指标生成信号灯控制方案，包括：

3.根据权利要求2所述的交通路口信号灯控制方法，其特征在于，在所述判断优先通行车道的交通信号是否为绿灯通行时间之后，还包括：

4.根据权利要求2所述的交通路口信号灯控制方法，其特征在于，所述判断路口预设范围内是否存在应急车辆之后，还包括：

5.根据权利要求2所述的交通路口信号灯控制方法，其特征在于，所述调控绿灯信号时间，包括：

6.根据权利要求1到5所述的交通路口信号灯控制方法，其特征在于，所述获取路口交通数据之前，还包括：

7.一种交通路口信号灯控制装置，其特征在于，所述交通路口信号灯控制装置包括：

8.一种交通路口信号灯控制系统，其特征在于，所述交通路口信号灯控制系统包括路口交通数字孪生系统构建模块、数据采集和处理模块、信号控制优化模块、信号调控与反馈模块和应急处理模块，所述数据采集和处理模块的输出端连接所述信号控制优化模块的输入端，所述信号控制优化模块的输出端连接所述信号调控与反馈模块的输入端，所述信号控制系统中各模块运作实现如权利要求1至6任一项所述的交通路口信号灯控制方法。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器、存储器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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的交通路口信号灯控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的交通路口信号灯控制方法。

技术总结
本发明涉及一种交通路口信号灯控制方法。该方法获取路口交通数据；根据路口交通数据获取交通状态指标；根据交通状态指标生成信号灯控制方案；执行信号灯控制方案。该方法可以即时获取路口的交通状态，实时感知、预测和控制路口信号，适配复杂多变的交通环境，有效保障了车辆正常通行，提高路口通行效率，缓解了城市交通压力。

技术研发人员：秦鸿波,曹太宇,兑红炎,秦仁凯,崔萌萌,朱永明,王晨晨,李鹏龙
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/26