一种交通信号灯时长控制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及交通控制领域，尤其涉及一种交通信号灯时长控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、随着经济水平的提高和车辆成本的降低，居民汽车保有量也在不断增加，这也带来了交通拥堵问题。交通拥堵现象已经对人们的工作生活产生了很大的负面影响，例如交通效率低下、能源浪费和环境污染等问题，社会对道路交通的通行效率提出了新的要求。在当前的城市道路中，大多数交叉路口采用固定时长的交通信号灯对不同相位上的车辆通行秩序进行管理，虽然提高了道路安全性，但是不合理的交通信号时长也可能造成道路通行效率的降低，并加剧道路拥堵。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种交通信号灯时长控制方法、装置、电子设备及存储介质，能够有效提高交叉路口车辆通行效率。

2、第一方面，本发明实施例提供一种交通信号灯时长控制方法，包括：获取目标交叉路口的车辆状态信息和目标相位的交通状态信息，所述交通状态信息包括所述目标相位的绿灯已持续时长、剩余时长和所述目标相位对应车道的拥堵状态；根据所述交通状态信息，确定信号灯控制策略是否进入博弈策略；响应于所述信号灯控制策略进入博弈策略，根据所述车辆状态信息，利用博弈策略中的博弈控制算法计算下一信号周期内各相位的绿灯时长。

3、可选的，目标交叉路口的车辆状态信息，包括：排队长度、车辆到达率、车辆离开率以及车辆密度。

4、可选的，根据所述交通状态信息，确定是否进入博弈策略，包括：在所述目标相位为绿灯，且剩余时长为第一预设阈值的情况下，确定目标相位对应的车道是否处于拥堵状态，以及确定目标相位绿灯已持续时长是否大于等于第二预设阈值；若所述目标相位对应的车道处于拥堵状态且所述目标相位当前绿灯已持续时长小于第二预设阈值时，所述信号灯控制策略进入延长配时策略；若所述目标相位对应的车道未处于拥堵状态，所述信号灯控制策略进入博弈策略；若所述目标相位绿灯已持续时长大于等于第二预设阈值时，所述信号灯控制策略进入博弈策略。

5、可选的，延长配时策略，包括：固定延长配时策略，所述固定延迟配时策略包括：当信号灯控制策略进入延长配时策略时，所述目标相位绿灯延长预设的固定时长；动态延长配时策略，所述动态延长配时策略包括：当信号灯控制策略进入延长配时策略时，所述目标相位绿灯延长第一时长，其中，所述第一时长根据动态交通模拟算法确定。

6、可选的，响应于所述信号灯控制策略进入博弈策略，根据所述车辆状态信息，利用博弈策略中的博弈控制算法计算下一信号周期内各相位的绿灯时长，包括：基于所述目标交叉路口的各相位，形成至少一对博弈相位对，其中，每个所述博弈相位对包括两个不同的相位；根据所述车辆状态信息，利用所述博弈控制算法获取下一信号周期内各博弈相位对的收益；根据所述下一信号周期内各博弈相位对的收益和固定周期信号配时确定下一信号周期内各相位的绿灯时长。

7、可选的，将所述各相位预设为博弈相位对，根据所述车辆状态信息，利用所述博弈控制算法获取下一信号周期内各博弈相位对的收益，包括：对每个所述博弈相位对，执行如下操作：根据所述车辆状态信息，计算所述博弈相位对的车辆总延误；根据所述博弈相位对的车辆总延误计算所述博弈相位对的车辆总延误损失；根据所述博弈相位对的车辆总延误损失计算所述博弈相位对的各相位收益。

8、可选的，根据所述下一信号周期内各相位的收益和固定周期信号配时确定下一信号周期内各相位的绿灯时长，包括：计算各所述博弈相位对的各相位收益最大时对应的各相位第一绿灯时长；结合所述各相位的第一绿灯时长和所述固定周期信号配时计算得到下一信号周期内各相位的绿灯时长。

9、第二方面，本发明实施例提供一种交通信号灯时长控制装置，包括：信息获取模块，用于获取目标交叉路口的车辆状态信息和目标相位的交通状态信息，所述交通状态信息包括所述目标相位的绿灯已持续时长、剩余时长和所述目标相位对应车道的拥堵状态；策略确定模块，用于根据所述交通状态信息，确定信号灯控制策略是否进入博弈策略；博弈模块，用于响应于所述信号灯控制策略进入博弈策略，根据所述车辆状态信息，利用博弈策略中的博弈控制算法计算下一信号周期内各相位的绿灯时长。

10、可选的，目标交叉路口的车辆状态信息，包括：排队长度、车辆到达率、车辆离开率以及车辆密度。

11、可选的，策略确定模块，具体用于：在所述目标相位为绿灯，且剩余时长为第一预设阈值的情况下，确定目标相位对应的车道是否处于拥堵状态，以及确定目标相位绿灯已持续时长是否大于等于第二预设阈值；若所述目标相位对应的车道处于拥堵状态且所述目标相位当前绿灯已持续时长小于第二预设阈值时，所述信号灯控制策略进入延长配时策略；若所述目标相位对应的车道未处于拥堵状态，所述信号灯控制策略进入博弈策略；若所述目标相位绿灯已持续时长大于等于第二预设阈值时，所述信号灯控制策略进入博弈策略。

12、可选的，延长配时策略，包括：固定延长配时策略，所述固定延迟配时策略包括：当信号灯控制策略进入延长配时策略时，所述目标相位绿灯延长预设的固定时长；动态延长配时策略，所述动态延长配时策略包括：当信号灯控制策略进入延长配时策略时，所述目标相位绿灯延长第一时长，其中，所述第一时长根据动态交通模拟算法确定。

13、可选的，博弈模块，包括：基于所述目标交叉路口的各相位，形成至少一对博弈相位对，其中，每个所述博弈相位对包括两个不同的相位；收益计算单元，用于根据所述车辆状态信息，利用所述博弈控制算法获取下一信号周期内各博弈相位对的收益；时长确定单元，用于根据所述下一信号周期内各博弈相位对的收益和固定周期信号配时确定下一信号周期内各相位的绿灯时长。

14、可选的，收益计算单元，具体用于：对每个所述博弈相位对，执行如下操作：根据所述车辆状态信息，计算所述博弈相位对的车辆总延误；根据所述博弈相位对的车辆总延误计算所述博弈相位对的车辆总延误损失；根据所述博弈相位对的车辆总延误损失计算所述博弈相位对的各相位收益。

15、可选的，时长确定单元，包括：第一子单元，用于计算各所述博弈相位对的各相位收益最大时对应的各相位第一绿灯时长；第二子单元，用于结合所述各相位的第一绿灯时长和所述固定周期信号配时计算得到下一信号周期内各相位的绿灯时长。

16、第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：壳体、处理器、存储器、电路板和电源电路，其中，电路板安置在壳体围成的空间内部，处理器和存储器设置在电路板上；电源电路，用于为上述电子设备的各个电路或器件供电；存储器用于存储可执行程序代码；处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，用于执行前述的交通信号灯时长控制方法。

17、第四方面，本发明实施例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一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个中央处理器执行，以实现前述的交通信号灯时长控制方法。

18、本发明实施例提供的交通信号灯时长控制方法、装置、电子设备及存储介质，能够获取目标交叉路口的车辆状态信息和目标相位的交通状态信息，所述交通状态信息包括所述目标相位的绿灯已持续时长、剩余时长和所述目标相位对应车道的拥堵状态；根据所述交通状态信息，确定信号灯控制策略是否进入博弈策略；响应于所述信号灯控制策略进入博弈策略，根据所述车辆状态信息，利用博弈策略中的博弈控制算法计算下一信号周期内各相位的绿灯时长。这样，一方面能够优先考虑目标交叉路口的目标相位的交通状况，根据目标相位的交通情况，确定是否采用博弈策略重新计算每个信号周期各相位的绿灯时长，另一方面，也能在博弈策略中，根据目标交叉路口的车辆状态信息重新确定下一信号周期内各相位的绿灯时长，从而使各相位的绿灯时长能够与该相位的车辆状态相适应，既不会造成太多等待，也不会造成太多空闲。因此，本发明的技术方案能在优先考虑目标相位交通状况的同时，有效兼顾其他相位的车辆通信，使各相位的绿灯时长与该相位的车辆状态相适应，从而有效提高了交叉路口的车辆通行效率。