具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面基于本发明提供的区域道路交通信号灯协同联动自适应配时方法，对其实施例进行详细描述。如图1所示，其为本发明实施例提供的一种区域道路交通信号灯协同联动自适应配时方法的流程示意图，具体实现过程包括以下步骤：

步骤101：基于车联网路侧通信网络与目标区域内的路侧通信终端进行车流信息交互，获取相邻信号灯路口的车流信息。

在本发明实施例中，需要预先通过路侧通信终端之间的V2X通信链路，建立区域内多跳自组织车联网路侧通信网络(即C-V2X路侧通信网络)。比如图3所示，其可以理解为信号灯路口之间最小单元路侧通信终端组网得到的车联网路侧通信网络。进一步的结合路侧通信终端与车载通信终端之间的通信链路，能够建立道路车辆实时、动态信息采集与分发共享的融合数据通信网络。

所述车载通信终端为V2X车载通信终端，即OBU(On board Unit；车载单元)，其安装于道路行驶车辆中，用于周期性的广播车辆运动属性信息，比如速度、自身位置、车辆的路径规划信息等属性信息。其中，所述车辆的路径规划信息包含车辆的起点、终点、行驶路径等，比如导航软件中规划的路径信息。

所述路侧通信终端为C-V2X路侧通信终端，即RSU(Road Side Unit；路侧单元)。该路侧通信终端与区域内的信号灯路口对应设置，能够通过建立的融合数据通信网络获取区域内车载通信终端广播的车辆运动属性信息，并实现路侧通信终端之间的车流信息交互，由本地路侧通信终端对交互数据进行实时分析处理。

在具体实施过程中，布置路侧通信终端时，当相邻信号灯路口之间的距离超过路侧通信终端的通信范围，可在中间位置路段增设路侧通信终端，从而使得所有路口的路侧通信终端之间能够建立有效的具有矢量关系的V2X通信链路。

如图5所示，在本步骤中，具体的本地路侧通信终端可基于车联网路侧通信网络与目标区域内的其他路侧通信终端进行车流信息交互，并判断交互信息是否存在相邻信号灯路口的车流信息，若是，则获取所述相邻信号灯路口的车流信息。其中，所述判断交互信息是否存在相邻信号灯路口的车流信息，具体实现过程包括：从预设的路口相互关系列表(即路口相互关系存储列表)中获取所述其他路侧通信终端之间的矢量信息和所述信号灯路口之间的距离信息；基于所述其他路侧通信终端之间的矢量信息和所述信号灯路口之间的距离信息，判断交互信息是否存在相邻信号灯路口的车流信息。其中，所述车联网路侧通信网络是基于目标区域内的路侧通信终端之间的车联网通信链路建立的多跳自组织路侧通信网络。所述目标区域的范围可根据实际情况进行确定，在此不做详细赘述。如图3所示，其为信号灯路口之间最小单元路侧通信终端组网对应的区域范围，包含本地路侧通信终端303以及与其相邻的路侧通信终端301、路侧通信终端302、路侧通信终端304、路侧通信终端305。

步骤102：根据所述相邻信号灯路口的车流信息、所述相邻信号灯路口之间的距离信息以及本地信号灯路口在各个方向的车流数据信息，生成相应的信号灯配时策略。所述信号灯配时策略是对应所述本地信号灯路口生成的配时策略。

其中，所述相邻信号灯路口和所述本地信号灯路口之间为相邻关系，且所述相邻信号灯路口可以为多个。如图3所示，所述相邻信号灯路口可包括第一相邻信号灯路口(该信号灯路口对应设置有路侧通信终端301)、第二相邻信号灯路口(该信号灯路口对应设置有路侧通信终端302)、第三相邻信号灯路口(该信号灯路口对应设置有路侧通信终端304)、第四相邻信号灯路口(该信号灯路口对应设置有路侧通信终端305)。其中，所述本地信号灯路口与所述第一相邻信号灯路口、第二相邻信号灯路口、第三相邻信号灯路口以及第四相邻信号灯路口均为相邻关系。相应的，各个信号灯路口对应布设的路侧通信终端301、路侧通信终端302、路侧通信终端304、路侧通信终端305与路侧通信终端303(相当于本地路侧通信终端)组网得到车联网路侧通信网络。

如图5所示，在本步骤中，本地路侧通信终端根据所述相邻信号灯路口的车流信息、所述相邻信号灯路口之间的距离信息以及本地信号灯路口在各个方向的车流数据信息，生成相应的信号灯配时策略，具体实现过程包括：从预设的路口车流数据信息列表中，获取所述本地信号灯路口在各个方向的车流数据信息；从预设的路口相互关系列表中，获取所述相邻信号灯路口之间的距离信息；以及从所述相邻信号灯路口的车流信息中提取相邻信号灯路口同方向的车流信息，即从所述相邻信号灯路口的车流信息中提取所述相邻信号灯路口与所述本地信号灯路口的车流在相同方向的车流信息；将所述相邻信号灯路口同方向的车流信息和所述本地信号灯路口在各个方向的车流信息输入至预设的信号灯配时模型中，并根据所述相邻信号灯路口之间的距离信息进行综合分析，生成相应信号灯配时策略，从而可以根据相邻信号灯路口的车流信息，以及本地信号灯路口上下游之间的车流信息关系，提高连续通行效率，实现目标区域内最优的整体配时，而不是只是仅仅针对一个路口自己的最优配时。

在具体实施过程中，在生成相应的信号灯配时策略之前，需要预先根据设置在信号灯路口的路侧通信终端的相对位置关系，构建所述路口相互关系列表(即路口相互关系存储列表)，并将所述路口相互关系列表存储到相应的路侧通信终端，便于后续提取对应的数据进行综合分析。所述路口相互关系列表中包含了对应各个信号灯路口设置的路侧通信终端之间的矢量信息和所述信号灯路口之间的距离信息。其中，所述对应各个信号灯路口设置的路侧通信终端之间的矢量信息，即为本地路侧通信终端与相邻的其他信号灯路口的路侧通信终端的矢量信息。其中，所述信号灯路口包含所述本地信号灯路口和所述相邻信号灯路口。

除此之外，如图4所示，还需要预先接收车载通信终端发送的车辆运动属性信息，确定车辆车道位置数据，并基于所述车辆运动属性信息对路口各个方向的车流进行分析处理，确定信号灯路口在各个方向的车流信息。将所述信号灯路口在各个方向的车流信息存储至所述路口车流数据信息列表中，并将所述路口车流数据信息列表存储到相应的路侧通信终端，便于后续提取对应的数据进行综合分析。

步骤103：将所述信号灯配时策略发送到所述本地信号灯路口的信号灯控制器，使得所述本地信号灯路口的信号灯执行相应的显示状态。

如图2所示，在本步骤中，所述信号灯配时策略以是指针对目标区域内本地信号灯路口的车流状况形成的特定信号灯配时策略。由V2X路侧通信终端将所述信号灯配时策略发送到所述本地信号灯路口的信号灯控制器。

另外，在本发明实施例中，可通过信号灯配时算法自适应配时方式形成综合信号灯配时策略。所述综合信号灯配时策略可以是指针对目标区域内不同信号灯路口的车流状况形成的信号灯配时策略，将所述综合信号灯配时策略分别发送到对应的信号灯路口的信号灯控制器，使得区域内信号灯路口的信号灯能够协同联动，分别执行相应的显示状态，从而提高目标区域内的整体交通通行效率。

在一个完整的实施例中，首先根据布置在每个信号灯路口的路侧通信终端的相互位置关系建立路口相互关系列表；所述路口相互关系列表中包含了各个路侧通信终端相邻的其他路口的路侧通信终端的矢量信息以及所述信号灯路口之间的距离信息，并将此路口相互关系列表存储在各个路侧通信终端系统中。然后，通过所述路侧通信终端获取车载通信终端按一定频率向周围广播的自身位置、速度等车辆运动属性信息；路侧通信终端实时收集车载通信终端广播的自身位置、速度等车辆运动属性信息，并进行处理后形成车流信息，存储至相应的路侧通信终端内建立的路口车流信息列表(即路口个走向车辆数据信息存储列表)中。最后，根据各个路侧通信终端之间建立的V2X通信链路交互各自相邻路口各个方向的车流信息，进一步处理形成目标区域内各个路口实时车流信息，从而为信号灯配时算法提供自适应配时关键依据，并结合各相邻路口间的距离信息综合分析，得出各个信号灯路口之间的信号灯配时策略。这样就形成了一个基于实时动态车流信息的路口间信号灯自适应协同动态配时方案，从而最大限度的提高道路整体的通行效率。

针对所述信号灯配时算法在各个情况下应用的举例说明：当路口A方向车辆小于排队阈值而其他方向大于预设排队阈值时，通过信号灯配时算法进行处理自适应调整，避免车流过小的通行方向绿灯周期配时过长而导致其他方向通行缓慢或甚至出现没有车辆却需要等待的情况；当本路口车辆大于预设排队阈值以及下游路口车流小于预设排队阈值，结合本路口车辆是到达下一路口时间阈值利用信号灯配时算法进行计算得出确保本路口最大限度车辆数可以连续通过下一路口的最优信号灯配时策略(即配时周期)，最大限度提升路口间的连续通行能力；当本路口车流大于预设排队阈值以及下游路口车流大于预设排队阈值，结合本路口车辆是到达下一路口时间阈值、本路口与下游路口间最长排队是否大于容忍度阈值利用信号灯配时算法进行计算得出确保本路口最大限度放行的车辆数得出最优绿信号灯配时周期，最大限度提升路口的同行能力的同时避免下一路口无法通过导致的排队过长而影响本路口的通行，避免出现即使是绿灯而车辆仍然滞留在路口间等待造成拥堵。需要说明的是，各路口在通过信号灯配时算法计算分析各方向车流信息时，可进一步结合相邻路口的车流信息列表中的各个车辆的路径规划，从而更精准的分析得出车流排队信息预测。其中，阈值可根据实际情况进行设定。

本发明公开的技术方案，利用C-V2X通信的方式实现车流信息的精准数据主动交互，代替被动感知的方式，实现低时延、高准确、高可靠性的多路口联动的红绿灯动态、自适应配时，全面提高道路连续通行能力和通行效率。本发明整体上是通过路侧通信终端实时收集和分析处理车辆的车载通信终端广播的自身信息，如位置、速度、航向等，形成路口各方向车辆信息，通过各信号灯路口之间的路侧通信终端进行数据交互、信号灯配时算法处理后形成红绿灯协同联动的配时策略，各个信号灯路口的信号灯控制器接收并执行对应的配时策略，解决了路口因红绿灯配时不合理引起的道路连续通行能力和通行效率低的问题。

本发明采用本发明实施例所述的区域道路交通信号灯协同联动自适应配时方法，通过区域内路侧通信终端之间车联网通信链路，建立多跳自组织蜂窝车联网路侧通信网络，并结合蜂窝车联网路侧通信终端与车载通信终端之间的通信链路，建立道路车辆实时、动态信息采集与分发共享的融合数据通信网络，从而提高数据采集的准确度和及时性；通过与路侧通信终端进行车流信息交互，实时获取相邻信号灯路口的车流信息，并进行综合分析配时，生成相应的信号灯配时策略，实现对信号灯控制，其既能够实现单路口的精准化自适应动态配时，也能够实现精准化的多路口协同联动配时，且系统时低延，稳定性高、可靠性高和成本低，极大提高整体通信顺畅度与道路通行效率。

与上述提供的一种区域道路交通信号灯协同联动自适应配时方法相对应，本发明还提供一种区域道路交通信号灯协同联动自适应配时装置。由于该装置的实施例相似于上述方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，下面描述的区域道路交通信号灯协同联动自适应配时装置的实施例仅是示意性的。请参考图6所示，其为本发明实施例提供的一种区域道路交通信号灯协同联动自适应配时装置的结构示意图。

本发明所述的一种区域道路交通信号灯协同联动自适应配时装置具体包括如下部分：

车流信息交互单元601，用于基于车联网路侧通信网络与目标区域内的路侧通信终端进行车流信息交互，获取相邻信号灯路口的车流信息；

信号灯配时策略生成单元602，用于根据所述相邻信号灯路口的车流信息、所述相邻信号灯路口之间的距离信息以及本地信号灯路口在各个方向的车流数据信息，生成相应的信号灯配时策略；其中，所述相邻信号灯路口和所述本地信号灯路口之间为相邻关系；

信号灯配时策略发送单元603，用于将所述信号灯配时策略发送到所述本地信号灯路口的信号灯控制器，使得所述本地信号灯路口的信号灯执行相应的显示状态。

采用本发明实施例所述的区域道路交通信号灯协同联动自适应配时装置，采用本发明实施例所述的区域道路交通信号灯协同联动自适应配时方法，通过区域内路侧通信终端之间车联网通信链路，建立多跳自组织蜂窝车联网路侧通信网络，并结合蜂窝车联网路侧通信终端与车载通信终端之间的通信链路，建立道路车辆实时、动态信息采集与分发共享的融合数据通信网络，从而提高数据采集的准确度和及时性；通过与路侧通信终端进行车流信息交互，实时获取相邻信号灯路口的车流信息，并进行综合分析配时，生成相应的信号灯配时策略，实现对信号灯控制，其既能够实现单路口的精准化自适应动态配时，也能够实现精准化的多路口协同联动配时，且系统时低延，稳定性高、可靠性高和成本低，极大提高整体通信顺畅度与道路通行效率。

与上述提供的区域道路交通信号灯协同联动自适应配时方法相对应，本发明还提供一种电子设备。由于该电子设备的实施例相似于上述方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，下面描述的电子设备仅是示意性的。如图7所示，其为本发明实施例公开的一种电子设备的实体结构示意图。该电子设备可以包括：处理器(processor)701、存储器(memory)702和通信总线703，其中，处理器701，存储器702通过通信总线703完成相互间的通信，通过通信接口704与外部通信。处理器701可以调用存储器702中的逻辑指令，以执行区域道路交通信号灯协同联动自适应配时方法，该方法包括：基于车联网路侧通信网络与目标区域内的路侧通信终端进行车流信息交互，获取相邻信号灯路口的车流信息；根据所述相邻信号灯路口的车流信息、所述相邻信号灯路口之间的距离信息以及本地信号灯路口在各个方向的车流数据信息，生成相应的信号灯配时策略；其中，所述相邻信号灯路口和所述本地信号灯路口之间为相邻关系；将所述信号灯配时策略发送到所述本地信号灯路口的信号灯控制器，使得所述本地信号灯路口的信号灯执行相应的显示状态。

此外，上述的存储器702中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的区域道路交通信号灯协同联动自适应配时方法，该方法包括：基于车联网路侧通信网络与目标区域内的路侧通信终端进行车流信息交互，获取相邻信号灯路口的车流信息；根据所述相邻信号灯路口的车流信息、所述相邻信号灯路口之间的距离信息以及本地信号灯路口在各个方向的车流数据信息，生成相应的信号灯配时策略；其中，所述相邻信号灯路口和所述本地信号灯路口之间为相邻关系；将所述信号灯配时策略发送到所述本地信号灯路口的信号灯控制器，使得所述本地信号灯路口的信号灯执行相应的显示状态。

又一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的区域道路交通信号灯协同联动自适应配时方法，该方法包括：基于车联网路侧通信网络与目标区域内的路侧通信终端进行车流信息交互，获取相邻信号灯路口的车流信息；根据所述相邻信号灯路口的车流信息、所述相邻信号灯路口之间的距离信息以及本地信号灯路口在各个方向的车流数据信息，生成相应的信号灯配时策略；其中，所述相邻信号灯路口和所述本地信号灯路口之间为相邻关系；将所述信号灯配时策略发送到所述本地信号灯路口的信号灯控制器，使得所述本地信号灯路口的信号灯执行相应的显示状态。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。