本發(fā)明涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種利用平面感知技術(shù)減少信號燈控制路口等待時間的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，機(jī)動車數(shù)量不斷增加，為了確保道路交通的安全與暢通，交通管理部門在許多路口設(shè)置了信號燈，人們在乘機(jī)動車出行過程中，行至交叉路口遇到紅燈停車等待已成常態(tài)。

目前，國內(nèi)外設(shè)在道路上的信號控制系統(tǒng)檢測器，均采用點(diǎn)檢測及橫斷面檢測模式來檢測機(jī)動車通過路口過程中的狀態(tài)，只要檢測到放行方向的機(jī)動車正在連續(xù)通過路口時，不管停止方向停車等待綠燈的機(jī)動車數(shù)量和等待時間長短，一直要延續(xù)到放行方向最大綠燈時間到時，才能轉(zhuǎn)換到另一方向綠燈。

如何縮短通過路口的全部機(jī)動車遇紅燈的總停車等待時間，讓總停車時間之和大的方向優(yōu)先通行，提高路口通行效率已是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中的信號燈控制方法及系統(tǒng)，不能夠盡量縮短機(jī)動車在路口等待紅燈總的時間，路口總體通行效率受到影響的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種利用平面感知技術(shù)減少信號燈控制路口等待時間的方法，包括如下步驟：

S1：在路口不同方向上設(shè)置平面感知檢測器，用于實(shí)時監(jiān)測每個方向的機(jī)動車的瞬時速度，每一臺機(jī)動車從其所在的當(dāng)前位置到停止線所需要的行駛時間；

S2：判斷第一相位是否是綠燈，若是則進(jìn)入步驟S3；

S3：判斷第二相位是否有停車等待綠燈信號的機(jī)動車；若否則進(jìn)入步驟S4，若是則進(jìn)入步驟S5；

S4：判斷第一相位是否有機(jī)動車通過路口，若是，則保持第一相位為綠燈信號，直至第一相位的最大綠燈時間到達(dá)后轉(zhuǎn)換信號燈燈色；若否，則當(dāng)?shù)谝幌辔坏漠?dāng)前綠燈時間等于最小綠燈時間后轉(zhuǎn)換信號燈燈色；之后返回步驟S1；

S5：判斷第一相位是否有機(jī)動車通過路口，若否則進(jìn)入步驟S9；若是則進(jìn)入步驟S6；

S6：獲取當(dāng)前時刻第二相位停車等待綠燈的機(jī)動車臺數(shù)I和等待時間加和∑T_i，其中T_i是指第i臺機(jī)動車從遇紅燈停止開始到再次遇到綠燈時所需時間，且1≤i≤I；以及如果此時將第一相位的信號燈轉(zhuǎn)換為紅燈，那么第一相位上未通過路口的機(jī)動車臺數(shù)J和每臺機(jī)動車再次等到第一相位綠燈信號所需要的時間的總和∑T_j，其中T_j是指第j臺機(jī)動車從遇紅燈停止開始再次遇到綠燈時所需時間，且1≤j≤J；第一相位上未通過路口的機(jī)動車包括從當(dāng)前位置到達(dá)路口停止線所需的時間小于最大綠燈時間的全部機(jī)動車；

S7：判斷∑T_j是否大于或等于∑T_i，若是則進(jìn)入步驟S8，否則進(jìn)入步驟S9；

S8：判斷第一相位是否到達(dá)最大綠燈時間，若是則轉(zhuǎn)換信號燈燈色，之后返回步驟S1；否則保持第一相位為綠燈信號；

S9：判斷第一相位綠燈時間是否到達(dá)最小綠燈時間，若是則轉(zhuǎn)換信號燈燈色，之后返回步驟S1；若否則直接返回步驟S1。

所述步驟S1中獲取每一臺機(jī)動車從其所在的當(dāng)前位置到停止線所需要的行駛時間的步驟包括：

S11：將平面感知檢測器的安裝位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_j,Y_j)、停止線的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_t,Y_t)標(biāo)注到電子地圖上；

S12：獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_dj,Y_dj)，并將其標(biāo)注到電子地圖上；

S13：獲取機(jī)動車自當(dāng)前位置到前方路口停止線的距離L_d：

L_d＝(X_t,Y_t)-(X_dj,Y_dj)；

S14：獲取機(jī)動車當(dāng)前的瞬時速度V_s＝(L_q-L_d)/T_s，其中L_q是指機(jī)動車前一個檢測周期與停止線之間的距離；

S15：判斷機(jī)動車與停止線之間是否有其他機(jī)動車，若否則進(jìn)入步驟S16，若是則進(jìn)入步驟S17；

S16：獲取機(jī)動車到達(dá)停止線所需的時間：

T_t1＝L_d/V_s；

S17：獲取機(jī)動車到達(dá)停止線所需的時間：

T_t2＝(L_d-L_dq)/V_s+T_tq；

其中L_dq為與該機(jī)動車相鄰的前方機(jī)動車與停止線之間的距離，T_tq為前方機(jī)動車到達(dá)停止線所需要的時間。

所述檢測器采用檢測雷達(dá)，在步驟S11和步驟S12之間還包括如下步驟：

SA1：選定校正標(biāo)志位，并將校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_b，Y_b)標(biāo)注到電子地圖上，并實(shí)際測量雷達(dá)檢測器到校正標(biāo)志的距離L_lb和校正標(biāo)志位到停止線的距離L_jt；

SA2：判斷是否能讀取到校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_bd，Y_bd)，若讀取到則根據(jù)校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)和校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)得到當(dāng)前檢測誤差：(X_c,Y_c)＝(X_bd，Y_bd)-(X_b，Y_b)，之后進(jìn)入步驟SA3；否則進(jìn)入步驟S18；

SA3：判斷當(dāng)前檢測誤差(X_c,Y_c)是否在設(shè)定閾值范圍內(nèi)，若是則進(jìn)入步驟S12，否則進(jìn)入步驟S18；

在步驟S12中，獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_dj,Y_dj)的步驟如下：

S121：利用雷達(dá)檢測器獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)；

S122：根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和當(dāng)前檢測誤差獲得機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)：(X_dj,Y_dj)＝(X_d,Y_d)-(X_c,Y_c)；

S18：發(fā)出報警信號，提示無法準(zhǔn)確獲取校正標(biāo)志位坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

所述檢測器采用視頻跟蹤單元，在步驟S11和步驟S12之間還包括如下步驟：

SB1：在視頻跟蹤單元的視頻監(jiān)控范圍內(nèi)施劃分道線，所述分道線上設(shè)置有分界點(diǎn)F_i，并獲得每一分界點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_f，Y_f)并將其標(biāo)注到電子地圖上,以及每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的距離L_fi；

SB2：在視頻監(jiān)控畫面中得到分道線的監(jiān)控圖像，依次人工標(biāo)注每一個分界點(diǎn)F_i，并獲得每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的像素行數(shù)H_h或像素列數(shù)H_l，得到：

每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的每一行像素對應(yīng)的距離L_fi/H_h；

或者每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的每一列像素對應(yīng)的距離L_fi/C_l；

之后進(jìn)入步驟S12；

所述步驟S13具體包括：

S13A：利用視頻檢測器獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)；

S13B：根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)判斷機(jī)動車當(dāng)前位置在視頻監(jiān)控畫面中的哪兩個相鄰的分界點(diǎn)之間，并進(jìn)一步判斷該坐標(biāo)數(shù)據(jù)對應(yīng)該相鄰分界點(diǎn)之間的哪一行像素點(diǎn)或哪一列像素點(diǎn)；

S13C：根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)，結(jié)合在實(shí)際中每一個分界點(diǎn)的相對位置坐標(biāo)、以及機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)所在區(qū)域每一行像素對應(yīng)的距離或者每一列像素對應(yīng)的距離，得到機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_dj,Y_dj)距停止線的實(shí)際距離。

在步驟SB2和步驟S22之間還包括如下步驟：

SB3：以每一分界點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_f，Y_f)作為校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_b，Y_b)；

SB4：判斷是否能檢測到每一個校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_bd，Y_bd)，若檢測到則根據(jù)檢測到的每一校正標(biāo)志位當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)和該校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)，得到與該標(biāo)志位對應(yīng)的檢測誤差：(X_c,Y_c)＝(X_bd，Y_bd)-(X_b，Y_b)，之后進(jìn)入步驟SB5；否則進(jìn)入步驟S18；

SB5：判斷每一標(biāo)志位對應(yīng)的檢測誤差(X_c,Y_c)是否在設(shè)定閾值范圍內(nèi)，若所有校正標(biāo)志位對應(yīng)的檢測誤差都在設(shè)定閾值范圍內(nèi)則進(jìn)入步驟S12；否則進(jìn)入步驟S18；

在步驟S13B中，還包括如下步驟：根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)得到與機(jī)動車距離最近的校正標(biāo)志位，以與機(jī)動車距離最近的校正標(biāo)志位的檢測誤差作為機(jī)動車的當(dāng)前檢測誤差(X_c,Y_c)；

在步驟S13C中，還包括如下步驟：根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和當(dāng)前檢測誤差，獲得機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)：(X_dj,Y_dj)＝(X_d,Y_d)-(X_c,Y_c)；

在步驟S16和步驟S17中，機(jī)動車當(dāng)前位置與停止線的實(shí)際距離L_d等于與機(jī)動車距離最近的分界點(diǎn)即校正標(biāo)志位與停止線之間的距離加上機(jī)動車當(dāng)前位置與該分界點(diǎn)即校正標(biāo)志位之間的像素行數(shù)或像素列數(shù)所代表的距離；

S18：發(fā)出報警信號，提示無法準(zhǔn)確獲取校正標(biāo)志位坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種利用平面感知技術(shù)減少信號燈控制路口等待時間的系統(tǒng)，包括：

平面感知檢測器，設(shè)置于路口不同方向上，用于實(shí)時監(jiān)測每個方向的機(jī)動車；

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取每個方向的機(jī)動車的瞬時速度，每一臺機(jī)動車從其所在的當(dāng)前位置到停止線所需要的行駛時間；

第一判斷模塊，用于判斷第一相位是否是綠燈；

第二判斷模塊，用于在第一判斷模塊的判斷結(jié)果為是時，判斷第二相位是否有停車等待綠燈信號的機(jī)動車或者在預(yù)設(shè)時間范圍內(nèi)到達(dá)停止線的機(jī)動車；

第三判斷模塊，用于在第二判斷模塊的判斷結(jié)果為否時，判斷第一相位是否有機(jī)動車通過路口，若是，則保持第一相位為綠燈信號，直至第一相位的最大綠燈時間到達(dá)后轉(zhuǎn)換信號燈燈色；若否，則調(diào)整第一相位的綠燈時間為最小綠燈時間；

第四判斷模塊，用于在第二判斷模塊的判斷結(jié)果為是時，判斷第一相位是否有機(jī)動車通過路口；

處理模塊，用于在第四判斷模塊的判斷結(jié)果為是時，獲取當(dāng)前時刻第二相位停車等待綠燈的機(jī)動車臺數(shù)I和等待時間加和∑T_i，其中T_i是指第i臺機(jī)動車從遇紅燈停止開始到再次遇到綠燈時所需時間，且1≤i≤I；以及如果此時將第一相位的信號燈轉(zhuǎn)換為紅燈，那么第一相位上未通過路口的機(jī)動車臺數(shù)J和每臺機(jī)動車再次等到第一相位綠燈信號所需要的時間的總和∑T_j，其中T_j是指第j臺機(jī)動車從遇紅燈停止開始再次遇到綠燈時所需時間，且1≤j≤J；第一相位上未通過路口的機(jī)動車包括從當(dāng)前位置到達(dá)路口停止線所需的時間小于最大綠燈時間的全部機(jī)動車；

第五判斷模塊，用于判斷∑T_j是否大于或等于∑T_i；

第六判斷模塊,用于在第五判斷模塊的判斷結(jié)果為是時,判斷第一相位是否到達(dá)最大綠燈時間，若是則轉(zhuǎn)換信號燈燈色；否則保持第一相位為綠燈信號；

第七判斷模塊,用于在第四判斷模塊的判斷結(jié)果為否時或第五判斷模塊的判斷結(jié)果為否時,判斷第一相位綠燈時間是否到達(dá)最小綠燈時間，若是則轉(zhuǎn)換信號燈燈色。

所述數(shù)據(jù)獲取模塊包括：

標(biāo)注單元，用于將平面感知檢測器的安裝位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_j,Y_j)、停止線的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_t,Y_t)標(biāo)注到電子地圖上；

所述標(biāo)注單元，還將獲取到的機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_dj,Y_dj)標(biāo)注到電子地圖上；

數(shù)據(jù)獲取單元，獲取機(jī)動車自當(dāng)前位置到前方路口停止線的距離L_d：

L_d＝(X_t,Y_t)-(X_dj,Y_dj)；

所述數(shù)據(jù)獲取單元，還獲取機(jī)動車當(dāng)前的瞬時速度V_s＝(L_q-L_d)/T_s，其中L_q是指機(jī)動車前一個檢測周期與停止線之間的距離；

判斷單元，用于判斷機(jī)動車與停止線之間是否有其他機(jī)動車；

所述數(shù)據(jù)獲取單元，還用于獲取機(jī)動車到達(dá)停止線所需的時間；當(dāng)所述判斷單元的判斷結(jié)果為否時，機(jī)動車到達(dá)停止線所需的時間為T_t1＝L_d/V_s；當(dāng)所述判斷單元的判斷結(jié)果為是時，機(jī)動車到達(dá)停止線所需的時間為：T_t2＝(L_d-L_dq)/V_s+T_tq；其中L_dq為與該機(jī)動車相鄰的前方機(jī)動車與停止線之間的距離，T_tq為前方機(jī)動車到達(dá)停止線所需要的時間。

所述平面感知檢測器采用檢測雷達(dá)，所述數(shù)據(jù)獲取模塊還包括：

所述數(shù)據(jù)獲取單元，選定校正標(biāo)志位，并將校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_b，Y_b)標(biāo)注到電子地圖上，并實(shí)際測量雷達(dá)檢測器到校正標(biāo)志的距離L_lb和校正標(biāo)志位到停止線的距離L_jt；

所述判斷單元，判斷是否能讀取到校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_bd，Y_bd)，若讀取到則根據(jù)校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)和校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)得到當(dāng)前檢測誤差：(X_c,Y_c)＝(X_bd，Y_bd)-(X_b，Y_b)；判斷當(dāng)前檢測誤差(X_c,Y_c)是否在設(shè)定閾值范圍內(nèi)；

所述數(shù)據(jù)獲取單元中，包括：

雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取子單元，利用雷達(dá)檢測器獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)；

實(shí)際數(shù)據(jù)獲取子單元，根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和當(dāng)前檢測誤差獲得機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)：(X_dj,Y_dj)＝(X_d,Y_d)-(X_c,Y_c)；

報警模塊，在所述判斷單元判斷不能讀取到校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_bd，Y_bd)時，發(fā)出報警信號，提示無法準(zhǔn)確獲取校正標(biāo)志位坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

所述平面感知檢測器采用視頻跟蹤單元，所述數(shù)據(jù)獲取模塊還包括：

分道線標(biāo)注單元，在視頻跟蹤單元的視頻監(jiān)控范圍內(nèi)施劃分道線，所述分道線上設(shè)置有分界點(diǎn)F_i，并獲得每一分界點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_f，Y_f)并將其標(biāo)注到電子地圖上,以及每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的距離L_fi；

分界點(diǎn)標(biāo)注單元，在視頻監(jiān)控畫面中得到分道線的監(jiān)控圖像，依次人工標(biāo)注每一個分界點(diǎn)F_i，并獲得每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的像素行數(shù)H_h或像素列數(shù)H_l，得到：

每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的每一行像素對應(yīng)的距離L_fi/H_h；

或者每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的每一列像素對應(yīng)的距離L_fi/C_l；

視頻數(shù)據(jù)獲取單元，：利用視頻檢測器獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)；

機(jī)動車位置確定單元，根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)判斷機(jī)動車當(dāng)前位置在視頻監(jiān)控畫面中的哪兩個相鄰的分界點(diǎn)之間，并進(jìn)一步判斷該坐標(biāo)數(shù)據(jù)對應(yīng)該相鄰分界點(diǎn)之間的哪一行像素點(diǎn)或哪一列像素點(diǎn)；

機(jī)動車實(shí)際坐標(biāo)獲取單元，根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)，結(jié)合在實(shí)際中每一個分界點(diǎn)的相對位置坐標(biāo)、以及機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)所在區(qū)域每一行像素對應(yīng)的距離或者每一列像素對應(yīng)的距離，得到機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_dj,Y_dj)距停止線的實(shí)際距離。

所述數(shù)據(jù)獲取模塊還包括：

校正位坐標(biāo)確認(rèn)單元，以每一分界點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_f，Y_f)作為校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_b，Y_b)；

檢測數(shù)據(jù)判斷單元，判斷是否能檢測到每一個校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_bd，Y_bd)，若檢測到則根據(jù)檢測到的每一校正標(biāo)志位當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)和該校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)，得到與該標(biāo)志位對應(yīng)的檢測誤差：(X_c,Y_c)＝(X_bd，Y_bd)-(X_b，Y_b)；

閾值判斷單元，判斷每一標(biāo)志位對應(yīng)的檢測誤差(X_c,Y_c)是否在設(shè)定閾值范圍內(nèi)；

校正誤差選擇單元，根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)得到與機(jī)動車距離最近的校正標(biāo)志位，以與機(jī)動車距離最近的校正標(biāo)志位的檢測誤差作為機(jī)動車的當(dāng)前檢測誤差(X_c,Y_c)；

所述實(shí)際數(shù)據(jù)獲取子單元根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和當(dāng)前檢測誤差，獲得機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)：(X_dj,Y_dj)＝(X_d,Y_d)-(X_c,Y_c)；其中，機(jī)動車當(dāng)前位置與停止線的實(shí)際距離L_d等于與機(jī)動車距離最近的分界點(diǎn)即校正標(biāo)志位與停止線之間的距離加上機(jī)動車當(dāng)前位置與該分界點(diǎn)即校正標(biāo)志位之間的像素行數(shù)或像素列數(shù)所代表的距離；

報警模塊，在檢測數(shù)據(jù)判斷單元的判斷結(jié)果為否時或閾值判斷單元的判斷結(jié)果為否時，發(fā)出報警信號，提示無法準(zhǔn)確獲取校正標(biāo)志位坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明所述的利用平面感知技術(shù)減少信號燈控制路口等待時間的方法及系統(tǒng)，能有效減少機(jī)動車通過路口遇紅燈停車等待時間。利用平面感知技術(shù)能精準(zhǔn)檢測到每個路口停止線上游每條道路的每臺機(jī)動車的當(dāng)前精準(zhǔn)位置及瞬時速度，并能精準(zhǔn)計算出從當(dāng)前位置到停止線所需的精確到秒時間；能夠?qū)崟r檢測紅燈亮的方向，在停止線后停車等待的機(jī)動車臺數(shù)加和及每臺車停車等待綠燈所用精確到秒的時間加和；能實(shí)時檢測到綠燈放行方向，如果現(xiàn)在轉(zhuǎn)換為紅燈到下一次得到綠燈將有多少臺機(jī)動車將停車等綠燈亮起，并能準(zhǔn)確計算出停車等綠燈亮起的全部機(jī)動車所需的精確到秒的時間加和；根據(jù)路口停止線上游全部機(jī)動車停車等待綠燈亮起的停車臺數(shù)和等待時間加和最短的原則，判斷當(dāng)前相位信號燈使是維持燈色狀態(tài)不變還是轉(zhuǎn)換燈色狀態(tài)。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中，

圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例所述利用平面感知技術(shù)減少信號燈控制路口等待時間的方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例具體方案中心路口的示意圖；

圖3是本發(fā)明一個實(shí)施例所述視頻檢測單元視頻畫面示意圖；

圖4是本發(fā)明另一個實(shí)施例所述視頻檢測單元視頻畫面示意圖；

圖5是本發(fā)明一個實(shí)施例所述利用平面感知技術(shù)減少信號燈控制路口等待時間的系統(tǒng)的原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。并且下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。在對各個實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述之前，需要說明的是，本發(fā)明所涉及到的所有坐標(biāo)數(shù)據(jù)均是指在同一特定坐標(biāo)系下的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。另外，本發(fā)明所述的平面感知檢測是相對于現(xiàn)有技術(shù)中斷面檢測而言的說法，對機(jī)動車當(dāng)前位置軌跡的連續(xù)檢測即平面數(shù)據(jù)的采集可以說是平面感知檢測。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種利用平面感知技術(shù)減少信號燈控制路口等待時間的方法，如圖1所示，包括如下步驟：

S1：在路口不同方向上設(shè)置平面感知檢測器，用于實(shí)時監(jiān)測每個方向的機(jī)動車的瞬時速度，每一臺機(jī)動車從其所在的當(dāng)前位置到停止線所需要的行駛時間。平面感知檢測器的設(shè)置方式可以如圖2給出的形式。

S2：判斷第一相位是否是綠燈，若是則進(jìn)入步驟S3。

S3：判斷第二相位是否有停車等待綠燈信號的機(jī)動車；若否則進(jìn)入步驟S4，若是則進(jìn)入步驟S5；。

S4：判斷第一相位是否有機(jī)動車通過路口，若是，則保持第一相位為綠燈信號，直至第一相位的最大綠燈時間到達(dá)后轉(zhuǎn)換信號燈燈色；若否，則判斷第一相位的當(dāng)前綠燈時間等于最小綠燈時間后轉(zhuǎn)換信號燈燈色；之后返回步驟S1。也就是說如果第二相位沒有機(jī)動車等待時，第一相位有機(jī)動車通過路口則為第一相位的機(jī)動車提供綠燈信號直到第一相位的最大綠燈時間；而如果第一相位也沒有機(jī)動車通過路口的話，那么當(dāng)?shù)谝幌辔划?dāng)前的綠燈時間為最小綠燈時間時，就轉(zhuǎn)換信號燈色狀態(tài)，這樣在保證路口安全的同時，提高轉(zhuǎn)換速度，縮短機(jī)動車通過路口的等待時間。

S5：判斷第一相位是否有機(jī)動車通過路口，若否則進(jìn)入步驟S9；若是則進(jìn)入步驟S6；也就是說，如果第二相位有機(jī)動車等待，那么進(jìn)一步判斷第一相位是否有機(jī)動車，如果第一相位有機(jī)動車則判斷兩邊機(jī)動車的臺數(shù)以及機(jī)動車等待綠燈所需要的時間，為等待時間長的相位提供綠燈信號，以縮短等待時間。如果第一相位沒有機(jī)動車，那么就盡快為第二相位提供綠燈信號。

S6：獲取當(dāng)前時刻第二相位停車等待綠燈的機(jī)動車臺數(shù)I和等待時間加和∑T_i，其中T_i是指第i臺機(jī)動車從遇紅燈停止開始到再次遇到綠燈時所需時間，且1≤i≤I；以及如果此時將第一相位的信號燈轉(zhuǎn)換為紅燈，那么第一相位上未通過路口的機(jī)動車臺數(shù)J和每臺機(jī)動車再次等到第一相位綠燈信號所需要的時間的總和∑T_j，其中T_j是指第j臺機(jī)動車從遇紅燈停止開始再次遇到綠燈時所需時間，且1≤j≤J；第一相位上未通過路口的機(jī)動車包括從當(dāng)前位置到達(dá)路口停止線所需的時間小于最大綠燈時間的全部機(jī)動車；

本步驟中，前提條件是第一相位是綠燈信號，在第一相位有機(jī)動車通過同時第二相位有機(jī)動車等待通過路口，此時為了保證縮短機(jī)動車等待時間，則需要對兩個相位方向上的機(jī)動車等待時間進(jìn)行比較，對于第一相位上的車輛，如果此時將綠燈信號轉(zhuǎn)換為紅燈信號，那么J臺機(jī)動車再次等到綠燈時的時間可以計算得到。而對于第二相位上的車輛，由于之前已經(jīng)處于等待狀態(tài)，因此已經(jīng)等待了一段時間了，如果繼續(xù)讓其等待，那么當(dāng)?shù)诙辔蛔優(yōu)榫G燈時，可以得到第二相位的機(jī)動車一共等待了多長時間。本實(shí)施例中的上述方案，由于能夠?qū)崟r獲取機(jī)動車的當(dāng)前位置以及機(jī)動車的瞬時速度，因此能夠?qū)崟r得到每一機(jī)動車從當(dāng)前位置到停止線之間的時間。另外，本實(shí)施例中雖然沒有詳細(xì)說明，但是其一定是能夠獲得信號燈的控制周期，因此能夠獲得紅燈時間、綠燈時間，結(jié)合機(jī)動車到達(dá)停止線的時間，就能夠得到每一臺機(jī)動車的等待時間。

S7：判斷∑T_j是否大于或等于∑T_i，若是則進(jìn)入步驟S8，否則進(jìn)入步驟S9。

S8：判斷第一相位是否到達(dá)最大綠燈時間，若是則轉(zhuǎn)換信號燈燈色，之后返回步驟S1；否則保持第一相位為綠燈信號；當(dāng)?shù)谝幌辔粰C(jī)動車等待時間長時，為第一相位提供綠燈信號，但是為了防止一直為第一相位提供綠燈，導(dǎo)致第二相位機(jī)動車長時間等待，所以需要判斷第一相位是否到達(dá)最大綠燈時間，如果第一相位到達(dá)最大綠燈時間，則無論第一相位是否有車都應(yīng)該為第二相位提供綠燈信號了。

S9：判斷第一相位綠燈時間是否到達(dá)最小綠燈時間，若是則轉(zhuǎn)換信號燈燈色，之后返回步驟S1；若否則直接返回步驟S1。

本實(shí)施例中的上述方案，能有效減少機(jī)動車通過路口遇紅燈停車等待時間。利用平面感知技術(shù)能精準(zhǔn)檢測到每個路口停止線上游每條道路的每臺機(jī)動車的當(dāng)前精準(zhǔn)位置及瞬時速度，并能精準(zhǔn)計算出從當(dāng)前位置到停止線所需的精確到秒時間；能夠?qū)崟r檢測紅燈亮的方向，在停止線后停車等待的機(jī)動車臺數(shù)加和及每臺車停車等待綠燈所用精確到秒的時間加和；能實(shí)時檢測到綠燈放行方向，如果現(xiàn)在轉(zhuǎn)換為紅燈到下一次得到綠燈將有多少臺機(jī)動車將停車等綠燈亮起，并能準(zhǔn)確計算出停車等綠燈亮起的全部機(jī)動車所需的精確到秒的時間加和；根據(jù)路口停止線上游全部機(jī)動車停車等待綠燈亮起的停車臺數(shù)和等待時間加和最短的原則，判斷當(dāng)前相位信號燈使是維持燈色狀態(tài)不變還是轉(zhuǎn)換燈色狀態(tài)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，做如下改進(jìn)，所述步驟S1中實(shí)時精準(zhǔn)獲取每一臺機(jī)動車從當(dāng)前位置到達(dá)停止線所需的時間的步驟包括：

S11：將平面感知檢測器的安裝位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_j,Y_j)、停止線的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_t,Y_t)標(biāo)注到電子地圖上；需要說明的是，對于安裝位置以及停止線來說，都是占有一定的面積的，那么在獲取其坐標(biāo)數(shù)據(jù)時，可以按照所占面積的中心點(diǎn)位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為實(shí)際的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來使用。

S12：獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_dj,Y_dj)，并將其標(biāo)注到電子地圖上；機(jī)動車本身是具有一定的面積的，那么機(jī)動車的坐標(biāo)數(shù)據(jù)也并非是一個點(diǎn)值，在實(shí)際應(yīng)用時，可以選擇機(jī)動車最前端的中心點(diǎn)的位置坐標(biāo)作為機(jī)動車的位置坐標(biāo)。

S13：獲取機(jī)動車自當(dāng)前位置到前方路口停止線的距離L_d：

L_d＝(X_t,Y_t)-(X_dj,Y_dj)；

具體計算方法可以參考圖3所示的實(shí)際情況，從圖3可以得出，機(jī)動車與停止線之間的距離為L_d，機(jī)動車和停止線二者的坐標(biāo)在同一坐標(biāo)系下。實(shí)際上，二者之間的距離，可以根據(jù)勾股定理得到，即：

本實(shí)施例中以L_d＝(X_t,Y_t)-(X_dj,Y_dj)來表示。

S14：獲取機(jī)動車當(dāng)前的瞬時速度V_s＝(L_q-L_d)/T_s，其中L_q是指機(jī)動車前一個檢測周期與停止線之間的距離；

S15：判斷機(jī)動車與停止線之間是否有其他機(jī)動車，若否則進(jìn)入步驟S16，若是則進(jìn)入步驟S17；

S16：獲取機(jī)動車到達(dá)停止線所需的時間：

T_t1＝L_d/V_s；顯然，如果機(jī)動車前方?jīng)]有其他機(jī)動車，那么可以直接根據(jù)距離和速度得到機(jī)動車到達(dá)前方停止線所需要的時間。

S17：獲取機(jī)動車到達(dá)停止線所需的時間：

T_t2＝(L_d-L_dq)/V_s+T_tq；其中L_dq為與該機(jī)動車相鄰的前方機(jī)動車與停止線之間的距離，T_tq為前方機(jī)動車到達(dá)停止線所需要的時間。顯然如果機(jī)動車前方有其他機(jī)動車，那么當(dāng)前機(jī)動車到達(dá)停止線所需要的時間勢必受到前方機(jī)動車的影響。

在本方案中，在獲取機(jī)動車到停止線的距離時，將在該機(jī)動車之前的機(jī)動車的行駛速度一同考慮進(jìn)去，相比單獨(dú)的根據(jù)當(dāng)前時刻該機(jī)動車的行駛速度獲得來說，更契合實(shí)際，更準(zhǔn)確。

作為一種具體的實(shí)施方案，所述檢測器采用檢測雷達(dá)，在步驟S11和步驟S12之間還包括如下步驟：

SA1：選定校正標(biāo)志位，并將校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_b，Y_b)標(biāo)注到電子地圖上，并實(shí)際測量雷達(dá)檢測器到校正標(biāo)志的距離L_lb和校正標(biāo)志位到停止線的距離L_jt；校正標(biāo)志位可以為路面上設(shè)置的固定標(biāo)志物所在的位置，例如顯示牌、天橋橋梁、電線桿等，這些物體不會輕易發(fā)生位移。

SA2：判斷是否能讀取到校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_bd，Y_bd)，若讀取到則根據(jù)校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)和校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)得到當(dāng)前檢測誤差：(X_c,Y_c)＝(X_bd，Y_bd)-(X_b，Y_b)，之后進(jìn)入步驟SA3；否則進(jìn)入步驟S18；

SA3：判斷當(dāng)前檢測誤差(X_c,Y_c)是否在設(shè)定閾值范圍內(nèi)，若是則進(jìn)入步驟S12，否則進(jìn)入步驟S18；

在步驟S12中，獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_dj,Y_dj)的步驟如下：

S121：利用雷達(dá)檢測器獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)；

S122：根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和當(dāng)前檢測誤差獲得機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)：(X_dj,Y_dj)＝(X_d,Y_d)-(X_c,Y_c)；

S18：發(fā)出報警信號，提示無法準(zhǔn)確獲取校正標(biāo)志位坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

在路面選定校正標(biāo)志位，在電子地圖上標(biāo)注校正標(biāo)志位的實(shí)際位置坐標(biāo)，在對車輛位置進(jìn)行檢測時，實(shí)時獲得校正標(biāo)志位的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)二者之間的偏差超過一定閾值時，發(fā)出故障報警信息提醒工作人員。當(dāng)二者之間的偏差在閾值范圍內(nèi)時，根據(jù)偏差值對采集到的車輛位置坐標(biāo)進(jìn)行校正，因此，即便是檢測器發(fā)生了抖動，也能保證最終獲得的車輛位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中，所述檢測器采用視頻跟蹤單元，在步驟S11和步驟S12之間還包括如下步驟：

SB1：在視頻跟蹤單元的視頻監(jiān)控范圍內(nèi)施劃分道線，所述分道線上設(shè)置有分界點(diǎn)F_i，并獲得每一分界點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_f，Y_f)并將其標(biāo)注到電子地圖上,以及每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的距離L_fi；如圖3所示為一種方案，以道路上施劃的分道線的端點(diǎn)作為分界點(diǎn)。因?yàn)榉值谰€是虛線形式，對于其中的實(shí)線長度和空白距離都是有規(guī)定的，一般情況下實(shí)線長度為2米，空白距離為4米，因此如果直接以實(shí)線的兩個端點(diǎn)作為分界點(diǎn)，則很容易得到每一個分界點(diǎn)的坐標(biāo)值，如圖中所示F1和F2之間的距離為2米，F(xiàn)2和F3之間的距離為4米，F(xiàn)3和F4之間的距離為兩米。

SB2：在視頻監(jiān)控畫面中得到分道線的監(jiān)控圖像，依次人工標(biāo)注每一個分界點(diǎn)F_i，并獲得每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的像素行數(shù)H_h或像素列數(shù)H_l，得到：

每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的每一行像素對應(yīng)的距離L_fi/H_h；

或者每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的每一列像素對應(yīng)的距離L_fi/C_l；

之后進(jìn)入步驟S22；

圖4給出了在視頻檢測畫面中的檢測結(jié)果示意圖；圖中所示即為一條車道的檢測結(jié)果示意圖。從圖中可以看出，當(dāng)視頻檢測單元在檢測不同距離的目標(biāo)時，同一行像素以及同一列像素所表示的距離完全不同。道路的寬度是固定的，但是在畫面下方道路寬度占用了43列像素，在畫面上方只占用了28列像素，假設(shè)其寬度為3米，那么對于畫面下方每一列像素表示的距離為3/430.07米，道路上方每一列像素表示的距離為3/280.1米。同樣的道理，在路面上施劃的分道線，實(shí)線長度為兩米，在畫面下方15行像素表示F1和F2之間的距離，在畫面上方7行像素即可表示F5和F6之間的距離，則在F1和F2之間，每行像素代表的距離為2/150.133米，在F5和F6之間，每行像素代表的距離為2/70.286米。

所述步驟S13具體包括：

S13A：利用視頻檢測器獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)；

S13B：根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)判斷機(jī)動車當(dāng)前位置在視頻監(jiān)控畫面中的哪兩個相鄰的分界點(diǎn)之間，并進(jìn)一步判斷該坐標(biāo)數(shù)據(jù)對應(yīng)該相鄰分界點(diǎn)之間的哪一行像素點(diǎn)或哪一列像素點(diǎn)；這一步驟實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，就直接用機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)與每一個分界點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較就可以得出，再次不再詳細(xì)描述。

S13C：根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)，結(jié)合在實(shí)際中每一個分界點(diǎn)的相對位置坐標(biāo)、以及機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)所在區(qū)域每一行像素對應(yīng)的距離或者每一列像素對應(yīng)的距離，得到機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_dj,Y_dj)距停止線的實(shí)際距離。

機(jī)動車當(dāng)前位置與停止線的實(shí)際距離L_d等于與機(jī)動車距離最近的校正標(biāo)志位與停止線之間的距離加上機(jī)動車當(dāng)前位置與該校正標(biāo)志位之間的像素行數(shù)或像素列數(shù)所代表的距離。很容易理解，因?yàn)橥Ｖ咕€、分道線都是實(shí)際施劃在路面上的，因此很容易測量得到二者之間的實(shí)際距離。假設(shè)當(dāng)前時刻，機(jī)動車位于F5和F6之間，而F5和F6兩個分界點(diǎn)到前方停止線的距離可以實(shí)際測量得到，是非常準(zhǔn)確的距離，那么我們只要得到機(jī)動車與F5或者F6之間的距離就可以得到機(jī)動車與前方停止線的距離了。因?yàn)?，我們已?jīng)獲得，F(xiàn)5和F6之間共有7行像素，每一行像素所表示的距離為0.286米，此時如果機(jī)動車與F5之間距離為4行像素，與F6之間的距離為3行像素，那么可以得到機(jī)動車與F6之間的距離為0.2863＝0.858米，則機(jī)動車與前方停止線的距離就是F6與停止線之間的距離再加上0.858米。另一種情況，假設(shè)機(jī)動車與F5的距離更近，那么機(jī)動車到前方停止線的距離就應(yīng)該是F5到前方停止線的距離減去F5與機(jī)動車之間的距離。

當(dāng)采用視頻檢測器時，由于視頻檢測器在檢測不同距離的場景時，同樣相鄰的兩行像素或者兩列像素之間代表的距離不相同。因?yàn)椋谝曨l畫面中，近距離的視頻圖像比例與遠(yuǎn)距離的視頻圖像比例不同，因此，在本申請中，根據(jù)在路面上的分道線的實(shí)際長度尺寸，通過人工在視頻畫面上設(shè)置的分界點(diǎn)作為校正標(biāo)志位，無論當(dāng)分界點(diǎn)在遠(yuǎn)距離的位置和在近距離的位置時，每個分界點(diǎn)到停止線的距離是已知的，而且是非常準(zhǔn)確的，只是不同距離的場景相鄰分界點(diǎn)之間的像素行數(shù)和列數(shù)不同，代表的距離不同而已，通過這種方法，可以大幅度提高其檢測位置的精度，當(dāng)機(jī)動車的位置處于任意相鄰的兩個分界點(diǎn)之間時，就能夠根據(jù)機(jī)動車所在分界點(diǎn)距停止線的實(shí)際距離加上機(jī)動車距該分界點(diǎn)的像素行數(shù)或列數(shù)得到準(zhǔn)確的機(jī)動車距停止線的實(shí)際距離。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟SB2和步驟S22之間還包括如下步驟：

SB3：以每一分界點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_f，Y_f)作為校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_b，Y_b)；

SB4：判斷是否能檢測到每一個校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_bd，Y_bd)，若檢測到則根據(jù)檢測到的每一校正標(biāo)志位當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)和該校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)，得到與該標(biāo)志位對應(yīng)的檢測誤差：(X_c,Y_c)＝(X_bd，Y_bd)-(X_b，Y_b)，之后進(jìn)入步驟SB5；否則進(jìn)入步驟S18；

SB5：判斷每一標(biāo)志位對應(yīng)的檢測誤差(X_c,Y_c)是否在設(shè)定閾值范圍內(nèi)，若所有校正標(biāo)志位對應(yīng)的檢測誤差都在設(shè)定閾值范圍內(nèi)則進(jìn)入步驟S22；否則進(jìn)入步驟S18；

在步驟S23B中，還包括如下步驟：根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)得到與機(jī)動車距離最近的校正標(biāo)志位，以與機(jī)動車距離最近的校正標(biāo)志位的檢測誤差作為機(jī)動車的當(dāng)前檢測誤差(X_c,Y_c)；

在步驟S23C中，還包括如下步驟：根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和當(dāng)前檢測誤差，獲得機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)：(X_dj,Y_dj)＝(X_d,Y_d)-(X_c,Y_c)；

在步驟S16和步驟S17中，機(jī)動車當(dāng)前位置與停止線的實(shí)際距離L_d等于與機(jī)動車距離最近的分界點(diǎn)即校正標(biāo)志位與停止線之間的距離加上機(jī)動車當(dāng)前位置與該分界點(diǎn)即校正標(biāo)志位之間的像素行數(shù)或像素列數(shù)所代表的距離；

S18：發(fā)出報警信號，提示無法準(zhǔn)確獲取校正標(biāo)志位坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

本優(yōu)選方案的原理與實(shí)施例2中的方案原理類似，實(shí)質(zhì)上是將每一個分界點(diǎn)都作為校正標(biāo)志位，如果視頻檢測器發(fā)生了抖動導(dǎo)致視頻檢測器檢測到的位置信息發(fā)生了偏移，由于每一個分界點(diǎn)都是校正標(biāo)志位，因此無論機(jī)動車處于哪兩個分界點(diǎn)之間，都能夠根據(jù)距離機(jī)動車最近的分界點(diǎn)得到校正標(biāo)志位的校正誤差。本方案中，將整個視頻畫面的監(jiān)控距離以分界點(diǎn)分成了若干段，每段的距離都比較短，因此采用兩個分界點(diǎn)之間的距離偏差對機(jī)動車的位置進(jìn)行校正，可以得到更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供一種利用平面感知技術(shù)減少信號燈控制路口等待時間的系統(tǒng)，如圖5所示，包括：

平面感知檢測器1，設(shè)置于路口不同方向上，用于實(shí)時監(jiān)測每個方向的機(jī)動車；

數(shù)據(jù)獲取模塊2，用于獲取每個方向的機(jī)動車的瞬時速度，每一臺機(jī)動車從其所在的當(dāng)前位置到停止線所需要的行駛時間；

第一判斷模塊3，用于判斷第一相位是否是綠燈；

第二判斷模塊4，用于在第一判斷模塊3的判斷結(jié)果為是時，判斷第二相位是否有停車等待綠燈信號的機(jī)動車或者在預(yù)設(shè)時間范圍內(nèi)到達(dá)停止線的機(jī)動車；

第三判斷模塊5，用于在第二判斷模塊4的判斷結(jié)果為否時，判斷第一相位是否有機(jī)動車通過路口，若是，則保持第一相位為綠燈信號，直至第一相位的最大綠燈時間到達(dá)后轉(zhuǎn)換信號燈燈色；若否，則調(diào)整第一相位的綠燈時間為最小綠燈時間；

第四判斷模塊6，用于在第二判斷模塊4的判斷結(jié)果為是時，判斷第一相位是否有機(jī)動車通過路口；

處理模塊7，用于在第四判斷模塊6的判斷結(jié)果為是時，獲取當(dāng)前時刻第二相位停車等待綠燈的機(jī)動車臺數(shù)I和等待時間加和∑T_i，其中T_i是指第i臺機(jī)動車從遇紅燈停止開始到再次遇到綠燈時所需時間，且1≤i≤I；以及如果此時將第一相位的信號燈轉(zhuǎn)換為紅燈，那么第一相位上未通過路口的機(jī)動車臺數(shù)J和每臺機(jī)動車再次等到第一相位綠燈信號所需要的時間的總和∑T_j，其中T_j是指第j臺機(jī)動車從遇紅燈停止開始再次遇到綠燈時所需時間，且1≤j≤J；第一相位上未通過路口的機(jī)動車包括從當(dāng)前位置到達(dá)路口停止線所需的時間小于最大綠燈時間的全部機(jī)動車；

第五判斷模塊8，用于判斷∑T_j是否大于或等于∑T_i；

第六判斷模塊9,用于在第五判斷模塊8的判斷結(jié)果為是時,判斷第一相位是否到達(dá)最大綠燈時間，若是則轉(zhuǎn)換信號燈燈色；否則保持第一相位為綠燈信號；

第七判斷模塊10,用于在第四判斷模塊6的判斷結(jié)果為否時或第五判斷模塊7的判斷結(jié)果為否時,判斷第一相位綠燈時間是否到達(dá)最小綠燈時間，若是則轉(zhuǎn)換信號燈燈色。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)獲取模塊2包括：

標(biāo)注單元，用于將平面感知檢測器的安裝位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_j,Y_j)、停止線的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_t,Y_t)標(biāo)注到電子地圖上；

所述標(biāo)注單元，還將獲取到的機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_dj,Y_dj)標(biāo)注到電子地圖上；

數(shù)據(jù)獲取單元，獲取機(jī)動車自當(dāng)前位置到前方路口停止線的距離L_d：

L_d＝(X_t,Y_t)-(X_dj,Y_dj)；

所述數(shù)據(jù)獲取單元，還獲取機(jī)動車當(dāng)前的瞬時速度V_s＝(L_q-L_d)/T_s，其中L_q是指機(jī)動車前一個檢測周期與停止線之間的距離；

判斷單元，用于判斷機(jī)動車與停止線之間是否有其他機(jī)動車；

所述數(shù)據(jù)獲取單元，還用于獲取機(jī)動車到達(dá)停止線所需的時間；當(dāng)所述判斷單元的判斷結(jié)果為否時，機(jī)動車到達(dá)停止線所需的時間為T_t1＝L_d/V_s；當(dāng)所述判斷單元的判斷結(jié)果為是時，機(jī)動車到達(dá)停止線所需的時間為：T_t2＝(L_d-L_dq)/V_s+T_tq；其中L_dq為與該機(jī)動車相鄰的前方機(jī)動車與停止線之間的距離，T_tq為前方機(jī)動車到達(dá)停止線所需要的時間。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述平面感知檢測器采用檢測雷達(dá)，所述數(shù)據(jù)獲取模塊還包括：

所述數(shù)據(jù)獲取單元，選定校正標(biāo)志位，并將校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_b，Y_b)標(biāo)注到電子地圖上，并實(shí)際測量雷達(dá)檢測器到校正標(biāo)志的距離L_lb和校正標(biāo)志位到停止線的距離L_jt；

所述判斷單元，判斷是否能讀取到校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_bd，Y_bd)，若讀取到則根據(jù)校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)和校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)得到當(dāng)前檢測誤差：(X_c,Y_c)＝(X_bd，Y_bd)-(X_b，Y_b)；判斷當(dāng)前檢測誤差(X_c,Y_c)是否在設(shè)定閾值范圍內(nèi)；

所述數(shù)據(jù)獲取單元中，包括：

雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取子單元，利用雷達(dá)檢測器獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)；

實(shí)際數(shù)據(jù)獲取子單元，根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和當(dāng)前檢測誤差獲得機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)：(X_dj,Y_dj)＝(X_d,Y_d)-(X_c,Y_c)；

報警模塊，在所述判斷單元判斷不能讀取到校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_bd，Y_bd)時，發(fā)出報警信號，提示無法準(zhǔn)確獲取校正標(biāo)志位坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例提供一種具體實(shí)現(xiàn)方式：所述平面感知檢測器采用視頻跟蹤單元，所述數(shù)據(jù)獲取模塊還包括：

分道線標(biāo)注單元，在視頻跟蹤單元的視頻監(jiān)控范圍內(nèi)施劃分道線，所述分道線上設(shè)置有分界點(diǎn)F_i，并獲得每一分界點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_f，Y_f)并將其標(biāo)注到電子地圖上,以及每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的距離L_fi；

分界點(diǎn)標(biāo)注單元，在視頻監(jiān)控畫面中得到分道線的監(jiān)控圖像，依次人工標(biāo)注每一個分界點(diǎn)F_i，并獲得每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的像素行數(shù)H_h或像素列數(shù)H_l，得到：

每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的每一行像素對應(yīng)的距離L_fi/H_h；

或者每兩個相鄰分界點(diǎn)之間的每一列像素對應(yīng)的距離L_fi/C_l；

視頻數(shù)據(jù)獲取單元，：利用視頻檢測器獲取機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)；

機(jī)動車位置確定單元，根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)判斷機(jī)動車當(dāng)前位置在視頻監(jiān)控畫面中的哪兩個相鄰的分界點(diǎn)之間，并進(jìn)一步判斷該坐標(biāo)數(shù)據(jù)對應(yīng)該相鄰分界點(diǎn)之間的哪一行像素點(diǎn)或哪一列像素點(diǎn)；

機(jī)動車實(shí)際坐標(biāo)獲取單元，根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)，結(jié)合在實(shí)際中每一個分界點(diǎn)的相對位置坐標(biāo)、以及機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)所在區(qū)域每一行像素對應(yīng)的距離或者每一列像素對應(yīng)的距離，得到機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_dj,Y_dj)距停止線的實(shí)際距離。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)獲取模塊還包括：

校正位坐標(biāo)確認(rèn)單元，以每一分界點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_f，Y_f)作為校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_b，Y_b)；

檢測數(shù)據(jù)判斷單元，判斷是否能檢測到每一個校正標(biāo)志位的當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_bd，Y_bd)，若檢測到則根據(jù)檢測到的每一校正標(biāo)志位當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)和該校正標(biāo)志位的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)，得到與該標(biāo)志位對應(yīng)的檢測誤差：(X_c,Y_c)＝(X_bd，Y_bd)-(X_b，Y_b)；

閾值判斷單元，判斷每一標(biāo)志位對應(yīng)的檢測誤差(X_c,Y_c)是否在設(shè)定閾值范圍內(nèi)；

校正誤差選擇單元，根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X_d,Y_d)得到與機(jī)動車距離最近的校正標(biāo)志位，以與機(jī)動車距離最近的校正標(biāo)志位的檢測誤差作為機(jī)動車的當(dāng)前檢測誤差(X_c,Y_c)；

所述實(shí)際數(shù)據(jù)獲取子單元根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和當(dāng)前檢測誤差，獲得機(jī)動車當(dāng)前位置的實(shí)際坐標(biāo)數(shù)據(jù)：(X_dj,Y_dj)＝(X_d,Y_d)-(X_c,Y_c)；其中，機(jī)動車當(dāng)前位置與停止線的實(shí)際距離L_d等于與機(jī)動車距離最近的分界點(diǎn)即校正標(biāo)志位與停止線之間的距離加上機(jī)動車當(dāng)前位置與該分界點(diǎn)即校正標(biāo)志位之間的像素行數(shù)或像素列數(shù)所代表的距離；

報警模塊，在檢測數(shù)據(jù)判斷單元的判斷結(jié)果為否時或閾值判斷單元的判斷結(jié)果為否時，發(fā)出報警信號，提示無法準(zhǔn)確獲取校正標(biāo)志位坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例的上述方案，通過平面感知檢測器實(shí)時精準(zhǔn)檢測進(jìn)入路口每個方向上游的機(jī)動車數(shù)量、每臺機(jī)動車當(dāng)前的位置、瞬時速度及從當(dāng)前位置到達(dá)停止線所需時間，實(shí)時根據(jù)子區(qū)干路兩個入口的實(shí)時流量變化調(diào)整信號燈的相位偏移。另外，本發(fā)明的上述方案不需要設(shè)置監(jiān)測位置，即使是在不同機(jī)動車、不同天氣條件的車速下，都能夠精準(zhǔn)獲得與之對應(yīng)的到達(dá)停止線的時間。因此，通過本發(fā)明的上述方案，能夠準(zhǔn)確獲得每一機(jī)動車從上游路口的出口到達(dá)停止線的準(zhǔn)確時刻，因此能夠更加準(zhǔn)確的為到達(dá)停止線的機(jī)動車隊(duì)列的頭車開啟綠燈信號，從而保證機(jī)動車在通過路口時減少停車次數(shù)。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。