一种信号灯非固定相序控制方法与流程

1.本技术涉及交通技术领域，尤其是一种信号灯非固定相序控制方法。


背景技术：

2.随着机动车保有量的不断攀升，交叉口的通行压力逐渐增大。传统的十字交叉口相位放行往往采用南北直行-南北左转-东西直行-东西左转的四阶段放行方式。各地根据个别特殊情况也会对不同的交叉口进行相序的调整，但一定时间内的相位序列基本是固定的。但是交叉口的各个方向的车辆到达并不遵循一定的规律，整体分布呈现离散的状态，传统固定相位序列的放行会造成交叉口严重的绿灯损失，导致交叉口延误时间的增大，影响了交叉口通行效率。


技术实现要素：

3.本技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种信号灯非固定相序控制方法，本技术的技术方案如下：
4.一种信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，信号灯非固定相序控制方法包括控制交替放行南北车流方向和东西车流方向，控制放行其中任意一个当前车流方向的方法包括：
5.在控制信号灯切换至放行当前车流方向之前，根据交叉口沿着当前车流方向的各个车道内的等待车辆数确定初始的相位组合；
6.控制信号灯放行初始的相位组合以切换至放行当前车流方向；
7.在控制信号灯放行任意一个相位组合的过程中，根据获取到的沿着当前车流方向的各个车道内的实时车辆数据，确定当前放行的相位组合对应的动向中放行总时长达到相位最大绿灯时长或者车流延续性低于预定标准的待淘汰动向；
8.在放行当前车流方向的过程中根据待淘汰动向动态切换当前放行的相位组合，直至当前车流方向放行过程结束。
9.本技术的有益技术效果是：
10.本技术公开了一种信号灯非固定相序控制方法，该方法根据实际的车辆数据对交叉口的信号灯进行实时的自适应控制，不仅是切换到放行当前车流方向时的初始的相位组合不固定，在放行当前车流方向过程中，相位组合的切换顺序也是不固定的，不再仅仅局限于固定的相位序列，使交叉口实现更为灵活的信号控制，更符合车流特征，从而有利于提高通行效率。
11.该方法可以充分利用雷视融合检测器来精准检测交叉口各进口道的车道内的车辆数据，同时基于本方法在每个周期内并不固定放行所有动向的特征，还充分考虑不同周期之间的互相影响，对上一周期未放行的动向在本周期进行放行，以保证不同动向的路权，减少交叉口车辆的等待时间，减少绿灯浪费以及避免等待时长过长。
附图说明
12.图1是本技术一个实施例中的信号灯非固定相序控制方法的方法流程图。
13.图2是初始的相位组合为单侧全动向组合时，切换到到双侧全动向组合的方法示意图。
14.图3是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为南侧的单侧全动向组合时，切换到到双侧全动向组合的方法示意图。
15.图4是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为北侧的单侧全动向组合时，切换到到双侧全动向组合的方法示意图。
16.图5是初始的相位组合为单侧全动向组合时未切换到到双侧全动向组合，而根据待淘汰动向的不同实现的相位组合动态切换方法示意图。
17.图6是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为北侧的单侧全动向组合时未切换到双侧全动向组合，而根据待淘汰动向的不同实现的相位组合动态切换方法示意图。
18.图7是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为南侧的单侧全动向组合时未切换到双侧全动向组合，而根据不同的待淘汰动向实现的相位组合动态切换方法示意图。
19.图8是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为北侧的单侧全动向组合时，各种可能的相位组合的切换相序示意图。
20.图9是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为南侧的单侧全动向组合时，各种可能的相位组合的切换相序示意图。
21.图10是初始的相位组合为双侧左转组合时根据不同的待淘汰动向实现的相位组合动态切换方法示意图。
22.图11是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为双侧左转组合时根据待淘汰动向的不同实现的相位组合动态切换方法示意图。
23.图12是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为双侧左转组合时，各种可能的相位组合的切换相序示意图。
24.图13是初始的相位组合为双侧全动向组合时根据不同的待淘汰动向实现的相位组合动态切换方法示意图。
25.图14是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为双侧全动向组合时根据不同的待淘汰动向实现的相位组合动态切换方法示意图。
26.图15是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为双侧全动向组合时，各种可能的相位组合的切换相序示意图。
27.图16是初始的相位组合为双侧直行组合时根据不同的待淘汰动向实现的相位组合动态切换方法示意图。
28.图17是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为双侧直行组合时根据不同的待淘汰动向实现的相位组合动态切换方法示意图。
29.图18是在南北车流方向的情况下，初始的相位组合为双侧直行组合时，各种可能的相位组合的切换相序示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明。
31.本技术公开了一种信号灯非固定相序控制方法，该方法适用于具有非机动车道路渠化，主要适用于仅允许非机动车直行通过的十字交叉口。为避免行人和非机动车等待时间过长，将一个周期分为南北和东西两个阶段，控制交替放行南北车流方向和东西车流方向，本技术仅以信号灯控制左转动向和直行动向为例，而右转动向不受信号灯控制为例。南北车流方向包括四个动向，分别为南侧左转动向、南侧直行动向、北侧左转动向和北侧直行动向。东西车流方向也包括四个动向，分别为东侧左转动向、东侧直行动向、西侧左转动向和西侧直行动向。每个动向对应一个或多个车道，这基于交叉口的进道口的结构预先确定得到，比如交叉口的路口有三个车道都对应南侧直行动向，但只有一个车道对应南侧左转动向。
32.控制放行南北车流方向的方法与控制放行东西车流方向的方法相同，本技术对控制放行其中任意一个当前车流方向的方法介绍如下，这里的当前车流方向即为南北车流方向或东西车流方向，后续举例均以当前车流方向为南北车流方向为例。请参考图1所示的流程图，该方法包括如下步骤：
33.步骤1，在控制信号灯切换至放行当前车流方向之前，根据交叉口沿着当前车流方向的各个车道内的等待车辆数确定初始的相位组合。
34.在根据各个车道内的等待车辆数确定初始的相位组合时，优先选择对应的车道内的等待车辆数最多的多个动向，但多个动向还要符合预定结构的相位组合，预定结构的相位组合是基本不会产生相位充足的相位组合，预定结构的相位组合包括单侧全动向组合、双侧左转组合、双侧直行组合和双侧全动向组合。其中，单侧全动向组合用于放行同一侧的直行动向和左转动向，双侧左转组合用于放行双侧的左转动向，双侧直行组合用于放行双侧的直行动向，双侧全动向组合用于放行双侧的直行动向和左转动向。双侧全动向组合虽然存在一定的相位冲突，但是在一些车流较少的情况下，这种相位冲突是可以忽略不计的。
35.本技术方法的实现主要依赖于交叉口设置的雷视融合检测器，雷视融合检测器可以采集各个车道内的实际车辆数。为了保证实际车辆数可以较为准确反映车道内的车辆情况，一般采集车道的进道口多个不同距离范围内的车辆数进行评估，比如在一个实施例中，采集每个车道内与进道口之间距离50m之内的实际车辆数，以及与进道口之间距离100m之内的实际车辆数。
36.在另一个实施例中，各个车道内的等待车辆数不仅仅包含采集到的实际车辆数，还包括该车道的虚拟车辆数。在按照本技术的方法进行控制放行过程中，在每个周期内，可能会存在一些相位始终没有被放行，则对于当前车流方向的任意一个动向，当上一次放行当前车流方向的过程中未放行该动向时，设置该动向对应的各个车道具有预定数值的虚拟车辆数，否则设置该动向的各个车道的虚拟车辆数为0。比如在上一次放行南北车流方向时，未放行北侧直行动向，则给北侧直行动向对应的各个车道添加虚拟车辆数。假设采集到的北侧直行动向对应的车道内与进道口之间距离50m之内的实际车辆数为2辆，上一个周期内给侧直行动向对应的车道添加的虚拟车辆数为5辆，则该车道内与进道口之间距离50m之内的等待车辆数为实际车辆数为7辆，具体添加的虚拟车辆数可以自定义设置，本技术不做限定。本技术后续会对每个周期内如何给各个动向添加虚拟车辆数的方法进行介绍。
37.在一个实施例中，确定初始的相位组合的方法包括：
38.(1)当交叉口沿着当前车流方向的单侧的动向对应的车道内的车辆总数均达到第
一初始数量阈值、另一单侧的动向对应的车道内的车辆总数均未达到第二初始数量阈值时，确定初始的相位组合为沿着当前车流方向的单侧全动向组合、同时放行对应的车道内的车辆总数达到第一初始数量阈值的一侧的直行动向和左转动向。
39.(2)当交叉口沿着当前车流方向的双侧直行动向对应的车道内均无等待的车辆，且双侧左转动向对应的车道均有等待的车辆时，确定初始的相位组合为沿着当前车流方向的双侧左转组合、同时放行双侧的左转动向。
40.(3)当交叉口沿着当前车流方向的双侧全动向对应的所有车道内的车辆总数均未达到第二初始数量阈值时，确定初始的相位组合为沿着当前车流方向的双侧全动向组合、同时放行双侧的直行动向和左转动向。
41.(4)否则，确定初始的相位组合为沿着当前车流方向的双侧直行组合、同时放行双侧的直行动向。
42.在一个实例中，假设每个动向对应的车道内的车辆总数包括a
50
和a
100
，a
50
是对应的各个车道内与进道口之间距离50m之内的等待车辆数之和，a
100
是对应的各个车道内与进道口之间距离100m之内的等待车辆数之和。且假设第一初始数量阈值为5，第二初始数量阈值为3。则在该实例中：
43.(1)当南侧直行动向a
50
≥5，南侧左转动向a
50
≥5，北侧直行动向a
50
＜3，北侧左转动向a
50
＜3时，确定初始的相位组合为南侧全动向组合，同时放行南侧直行动向和南侧左转动向。
44.(2)当北侧直行动向a
50
≥5，北侧左转动向a
50
≥5，南侧直行动向a
50
＜3，南侧左转动向a
50
＜3时，确定初始的相位组合为北侧全动向组合，同时放行北侧直行动向和北侧左转动向。
45.(3)当南侧直行动向a
100
＝0，南侧左转动向a
100
＞0，北侧左转动向a
100
＞0，则确定初始的相位组合为南北双侧左转组合。
46.(4)当南侧直行动向a
50
＜3且a
100
＜3，南侧左转动向a
50
＜3且a
100
＜3，北侧直行动向a
50
＜3且a
100
＜3，北侧左转动向a
50
＜3且a
100
＜3时，确定初始的相位组合为南北双侧的全动向组合。
47.(5)除上述各种特殊情况之外，确定初始的相位组合为南北双侧的双侧直行组合。
48.步骤2，控制信号灯放行初始的相位组合以切换至放行当前车流方向，由此开始放行当前车流方向的初始的相位组合并不是固定的，而是根据实际的交通情况动态确定的。
49.步骤3，在控制信号灯放行任意一个相位组合的过程中，根据获取到的沿着当前车流方向的各个车道内的实时车辆数据，确定当前放行的相位组合对应的动向中放行总时长达到相位最大绿灯时长或者车流延续性低于预定标准的待淘汰动向。
50.确定车流延续性低于预定标准的待淘汰动向的方法包括对于当前放行的相位组合对应的任意一个动向：在车道的放行总时长达到相位最小绿灯时长后，当根据车道内的实时车辆数据确定车道内的车辆总数小于第一阈值，或者，车道内的单次车辆间隔达到第二阈值，或者，车道的绿灯浪费时长达到浪费时长阈值且车道内的车辆总数未达到第三阈值时，确定车道为待淘汰车道。当动向对应的所有车道均为待淘汰车道时，确定动向的车流延续性低于预定标准、动向为待淘汰动向。在上述过程中，确定每个车道的绿灯浪费时长的方法包括：在一个车道的放行过程中，当该车道内的单次车辆间隔达到第四阈值而未达到
第二阈值，且车道内的车辆总数未达到第五阈值时，累计车道的绿灯浪费时长。
51.比如当一个车道内的50m范围内车辆数小于等于3辆且100m范围内车辆数小于等于5辆，确定该车道内的车辆总数小于第一阈值、确定该车道为待淘汰车道。再比如当一个车道内的单次车辆间隔达到第四阈值而未达到第二阈值，且该车道内50米范围内车辆数大于等于5辆、100m范围内车辆数大于等于10辆，则该单次车辆间隔不累计到车道的绿灯浪费时长，否则累计到该车道的绿灯浪费时长。该一个车道的绿灯浪费时长达到浪费时长阈值且该车道内的车辆总数为100m范围内车辆数少于8辆而未达到第三阈值时，就确定该车道为待淘汰车道。
52.步骤4，在放行当前车流方向的过程中根据待淘汰动向动态切换当前放行的相位组合，直至当前车流方向放行过程结束，然后切换到另一个当前车流方向，重复上述过程放行另一个车流方向。
53.在当前放行的至少一个动向为待淘汰动向时，需要检测当前车流方向的其他动向的实时车辆数据，并确定与保留的动向所形成的预定结构的相位组合。
54.本技术分别对各种初始的相位组合的情况对应的切换过程介绍如下：
55.一、当初始的相位组合为沿着当前车流方向的单侧全动向组合时，包括放行南侧的单侧全动向组合，以及放行北侧的单侧全动向组合，这两种情况是对称的。在放行沿着任意第一侧的单侧全动向组合的过程中，根据待淘汰动向动态切换当前放行的相位组合直至当前车流方向放行过程结束的方法包括如下步骤，在本技术中，在当前车流方向为南北车流方向时，第一侧和第二侧中一个表示南侧、另一个表示北侧；在当前车流方向为东西车流方向时，第一侧和第二侧中一个表示东侧、另一个表示西侧，后续都是如此定义。
56.请参考图2所示的流程图，在放行第一侧的单侧全动向组合的过程中，当双侧的左转动向和直行动向对应的车道内的车辆数均减少至满足第一预定条件时，控制信号灯切换至放行双侧全动向组合，否则还是保持放行第一侧的单侧全动向组合。这里的第一预定条件是表征各个动向的车辆数均较小的条件，具体可以自定义设置，比如：每个动向50米范围内车辆数均小于3辆且100米范围内车辆数均小于5辆。
57.在放行双侧全动向组合的过程中；(1)当第一侧的左转动向和直行动向均为待淘汰动向时，控制信号灯切换至放行对向的第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的左转动向和直行动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。(2)否则持续放行双侧全动向组合，直至双侧的左转动向和直行动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。
58.在南北车流方向的情况下，假设第一侧为南侧、第二侧为北侧，则放行实例如图3所示，假设第一侧为北侧、第二侧为南侧，则放行实例如图4所示。
59.假设不由单侧全动向组合切换至双侧全动向组合，而是持续保持放行第一侧的单侧全动向组合直至出现待淘汰动向，则如图5所示：
60.1、当第一侧的左转动向为待淘汰动向，且第一侧的直行动向、第二侧的直行动向和第二侧的左转动向对应的车道内的车辆数满足第一预定条件时，控制信号灯切换至放行双侧直行组合；在放行双侧直行组合的过程中当双侧的直行动向存在至少一个为待淘汰动向：(1)当第一侧的直行动向为待淘汰动向、第一侧的左转动向对应的车道内无车辆、第二侧的左转动向对应的车道内有车辆时，或者，当第一侧的左转动向对应的车道内无车辆且第二侧的左转动向和直行动向对应的车道内均有车辆时，也即满足图5中该分支下的条件1
时，控制信号灯切换至放行第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的直行动向和左转动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。(2)当双侧的左转动向对应的车道内均无车辆时，也即满足图5中该分支下的条件2时，当前车流方向放行过程结束。由于这种情况中的，第二侧的左转动向始终未方向，因此对第二侧的左转动向对应的车道添加虚拟车辆数；(3)否则控制信号灯切换至放行双侧左转组合，也即满足图5中该分支下的条件3时，直至双侧的左转动向全部为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。
61.2、当第一侧的直行动向为待淘汰动向、对向的第二侧的直行动向对应的车道内没有车辆时，控制信号灯切换至放行双侧左转组合；在放行双侧左转组合的过程中当双侧的左转动向存在至少一个为待淘汰动向：(1)当第一侧的左转动向为待淘汰动向、第二侧的直行动向对应的车道内有车时，控制信号灯切换至放行第二侧的单侧全动向组合，也即满足图5中该分支下的条件1时，直至第二侧的左转动向和直行动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。(2)当第二侧的直行动向和左转动向对应的车道内均有车辆时，控制信号灯切换至放行第二侧的单侧全动向组合，也即满足图5中的该分支下的条件2时，直至第二侧的直行动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。(3)当双侧的直行动向对应的车道内均有车辆、第二侧的左转动向对应的车道内无车辆时，也即满足图5中该分支下的条件3时，控制信号灯切换至放行双侧直行组合，直至第二侧的直行动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(4)否则当前车流方向放行过程结束，也即满足图5中该分支下的条件4时，包含上述条件1、2、3之外的情况。同样的，在该情况(4)中，由于对第二侧的直行动向始终未放行，因此对第二侧的直行动向对应的车道添加虚拟车辆数。
62.3、当第一侧的直行动向、第二侧的直行动向和第二侧的左转动向对应的车道内的车辆数不满足第一预定条件，且第二侧的行动向和左转动向对应的车道内均有车辆时，控制信号灯切换至放行第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的直行动向和左转动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。
63.4、当对向的第二侧的直行动向和左转动向对应的车道内均无车辆时，当前车流方向放行过程结束。在这种情况，由于始终未放行第二侧的直行动向和左转动向，因此对第二侧的直行动向和左转动向对应的车道添加虚拟车辆数。
64.则在南北车流方向的情况下，假设第一侧为北侧、第二侧为南侧，则放行实例如图6所示。假设第一侧为南侧、第二侧为北侧，则放行实例如图7所示。
65.综合上述的切换过程，在南北车流方向的情况下，当初始的相位组合为北侧的单侧全动向组合时，可能实现的相位组合切换过程如图8所示。同样的，在南北车流方向的情况下，当初始的相位组合为南侧的单侧全动向组合时，可能实现的相位组合切换过程如图9所示。可见相位组合切换过程并不是固定的，根据实际情况有多种不同的可能。
66.二、当前放行的相位组合为沿着当前车流方向的双侧左转组合，则根据待淘汰动向切换当前放行的相位组合直至当前车流方向过程结束的方法包括如下过程，请参考图10。
67.当未出现待淘汰动向时，持续放行双侧左转组合，当出现至少一侧的左转动向为待淘汰动向时，执行如下过程：
68.1、当双侧的直行动向对应的车道内均无车辆时，当前车流方向放行过程结束。在该情况中，由于未放行双侧的直行动向，因此给双侧的直行动向对应的车道添加虚拟车辆
数。
69.2、当第一侧的直行动向对应的车道内无车辆、第二侧的直行动向和左转动向对应的车道内均有车辆时，控制信号灯切换至仅放行沿着第二侧的单侧全动向组合；在放行沿着第二侧的单侧全动向组合的过程中：(1)当第二侧的左转动向为待淘汰动向、第一侧的直行动向对应的车道内有车辆时，控制信号灯切换至双侧直行组合同时放行双侧的直行动向，直至双侧的直行动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。(2)当第二侧的直行动向为待淘汰动向、第一侧的直行动向对应的车道内有车辆时，控制信号灯切换至仅放行沿着第一侧的单侧全动向组合，直至第一侧的直行动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。(3)当第二侧的左转动向和直行动向中存在至少一个为待淘汰动向且第一侧的直行动向对应的车道内无车辆时，当前车流方向放行过程结束。在该情况(3)中，由于始终未放行第一侧的直行动向，因此给第一侧的直行动向对应的车道添加虚拟车辆数。
70.3、当第二侧的直行动向对应的车道内无车辆、第一侧的直行动向和左转动向对应的车道内均有车辆时，控制信号灯切换至仅放行沿着第一侧的单侧全动向组合；在放行沿着第一侧的单侧全动向组合的过程中：(1)当第一侧的左转动向为待淘汰动向、第二侧的直行动向对应的车道内有车辆时，控制信号灯切换至双侧直行组合同时放行双侧的直行动向，直至双侧的直行动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(2)当第一侧的直行动向为待淘汰动向、第二侧的直行动向对应的车道内有车辆时，控制信号灯切换至仅放行沿着第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的直行动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(3)当第一侧的左转动向和直行动向中存在至少一个为待淘汰动向且第二侧的直行动向对应的车道内无车辆时，当前车流方向放行过程结束。在该情况(3)中，由于始终未放行第二侧的直行动向，因此给第二侧的直行动向对应的车道添加虚拟车辆数。
71.4、否则，控制信号灯切换至双侧直行组合同时放行双侧的直行动向，直至双侧的直行动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。
72.在当前车流方向为南北车流方向时，初始的相位组合为双侧左转组合时的放行实例过程如图11所示，基于上述过程，可能实现的相位组合切换过程如图12所示。同样的，可见相位组合切换过程并不是固定的，根据实际情况有多种不同的可能。
73.三、当初始的相位组合为沿着当前车流方向的双侧全动向组合时，根据待淘汰动向动态切换当前放行的相位组合直至当前车流方向放行过程结束的方法包括如下过程，请参考图13。
74.当未出现待淘汰动向时，持续双侧全动向组合。当其中一侧的直行动向和左转动向均为待淘汰动向时，控制信号灯切换至仅放行沿着当前车流方向的另一侧的单侧全动向组合，直至保留的一侧的直行动向和左转动向也均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。
75.在当前车流方向为南北车流方向时，初始的相位组合为双侧全动向组合时的放行实例过程如图14所示，基于上述过程，可能实现的相位组合切换过程如图15所示。同样的，可见相位组合切换过程并不是固定的，根据实际情况有多种不同的可能。
76.四、当初始的相位组合为沿着当前车流方向的双侧直行组合时，根据待淘汰动向动态切换当前放行的相位组合直至当前车流方向放行过程结束的方法包括如下过程，请参考图16。当未出现待淘汰动向时，持续放行双侧直行组合，当出现待淘汰动向时，包括如下
过程：
77.1、当两侧的直行动向均为待淘汰动向，且两侧的左转动向对应的车道内均无车辆时，当前车流方向放行过程结束。且在该情况中，由于始终未放行双侧的左转动向，因此给双侧的左转动向对应的车道添加虚拟车辆数。
78.2、当两侧的直行动向均为待淘汰动向，且至少有一侧左转动向对应的车道内有车辆时，控制信号灯切换至放行双侧左转组合。在放行双侧左转组合的过程中，当其中任意第一侧的左转动向为待淘汰动向、第二侧的直行动向和左转动向对应的车道内的车辆数达到第一数量阈值，控制信号灯切换至仅放行第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的左转动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。
79.3、当任意一个第一侧的直行动向为待淘汰动向、第二侧的直行动向对应的车道内的车辆数达到第二数量阈值、第二侧的左转动向对应的车道内有车辆时，也即如图16中满足条件1时，控制信号灯切换至仅放行沿着当前车流方向的第二侧的单侧全动向组合，否则持续放行双侧直行组合。
80.在放行第二侧的单侧全动向组合的过程中：(1)当第二侧的直行动向为待淘汰动向，双侧的左转动向对应的车道内的车辆数均小于第三数量阈值，当前车流方向放行过程结束。且在该情况中，由于始终未放行第一侧的左转动向，因此给第一侧的左转动向对应的车道添加虚拟车辆数。(2)当第二侧的直行动向为待淘汰动向，第一侧的左转动向对应的车道内的车辆数达到第三数量阈值，控制信号灯切换至放行第一侧的单侧全动向组合，直至第一侧的左转动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(3)否则控制信号灯切换至放行双侧左转组合，直至第一侧的左转动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。
81.在当前车流方向为南北车流方向时，初始的相位组合为双侧直行组合时的放行实例过程如图17所示，基于上述过程，可能实现的相位组合切换过程如图18所示。同样的，可见相位组合切换过程并不是固定的，根据实际情况有多种不同的可能。
82.以上所述的仅是本技术的优选实施方式，本技术不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本技术的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，所述信号灯非固定相序控制方法包括控制交替放行南北车流方向和东西车流方向，控制放行其中任意一个当前车流方向的方法包括：在控制信号灯切换至放行当前车流方向之前，根据交叉口沿着当前车流方向的各个车道内的等待车辆数确定初始的相位组合；控制信号灯放行所述初始的相位组合以切换至放行当前车流方向；在控制信号灯放行任意一个相位组合的过程中，根据获取到的沿着当前车流方向的各个车道内的实时车辆数据，确定当前放行的相位组合对应的动向中放行总时长达到相位最大绿灯时长或者车流延续性低于预定标准的待淘汰动向；在放行当前车流方向的过程中根据待淘汰动向动态切换当前放行的相位组合，直至当前车流方向放行过程结束。2.根据权利要求1所述的信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，确定车流延续性低于预定标准的待淘汰动向的方法包括对于当前放行的相位组合对应的任意一个动向：在所述车道的放行总时长达到相位最小绿灯时长后，当根据所述车道内的实时车辆数据确定所述车道内的车辆总数小于第一阈值，或者，所述车道内的单次车辆间隔达到第二阈值，或者，所述车道的绿灯浪费时长达到浪费时长阈值且所述车道内的车辆总数未达到第三阈值时，确定所述车道为待淘汰车道；当所述动向对应的所有车道均为待淘汰车道时，确定所述动向的车流延续性低于预定标准、所述动向为待淘汰动向。3.根据权利要求2所述的信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，确定每个车道的绿灯浪费时长的方法包括：在所述车道的放行过程中，当所述车道内的单次车辆间隔达到第四阈值而未达到所述第二阈值，且所述车道内的车辆总数未达到第五阈值时，累计所述车道的绿灯浪费时长。4.根据权利要求1所述的信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，在根据交叉口沿着当前车流方向的各个车道内的等待车辆数确定初始的相位组合时，各个车道内的等待车辆数包括通过雷视融合检测器采集到的各个车道内的实际车辆数以及各个车道的虚拟车辆数；对于当前车流方向的任意一个动向，当上一次放行当前车流方向的过程中未放行所述动向时，所述动向对应的各个车道具有预定数值的所述虚拟车辆数，否则所述动向的各个车道的虚拟车辆数为0。5.根据权利要求1所述的信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，动态切换当前放行的相位组合的方法包括：在当前放行的至少一个动向为待淘汰动向时，检测当前车流方向的其他动向的实时车辆数据，并确定与保留的动向所形成的预定结构的相位组合，预定结构的相位组合包括单侧全动向组合、双侧左转组合、双侧直行组合和双侧全动向组合；其中，单侧全动向组合用于放行同一侧的直行动向和左转动向，双侧左转组合用于放行双侧的左转动向，双侧直行组合用于放行双侧的直行动向，双侧全动向组合用于放行双侧的直行动向和左转动向。6.根据权利要求5所述的信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，在控制信号灯切换
至放行当前车流方向之前确定初始的相位组合的方法包括：当所述交叉口沿着当前车流方向的单侧的动向对应的车道内的车辆总数均达到第一初始数量阈值、另一单侧的动向对应的车道内的车辆总数均未达到第二初始数量阈值时，确定初始的相位组合为沿着当前车流方向的单侧全动向组合、同时放行对应的车道内的车辆总数达到第一初始数量阈值的一侧的直行动向和左转动向；当所述交叉口沿着当前车流方向的双侧直行动向对应的车道内均无等待的车辆，且双侧左转动向对应的车道均有等待的车辆时，确定初始的相位组合为沿着当前车流方向的双侧左转组合、同时放行双侧的左转动向；当所述交叉口沿着当前车流方向的双侧全动向对应的所有车道内的车辆总数均未达到第二初始数量阈值时，确定初始的相位组合为沿着当前车流方向的双侧全动向组合、同时放行双侧的直行动向和左转动向；否则，确定初始的相位组合为沿着当前车流方向的双侧直行组合、同时放行双侧的直行动向。7.根据权利要求6所述的信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，当初始的相位组合为沿着当前车流方向的单侧全动向组合时，根据待淘汰动向动态切换当前放行的相位组合直至当前车流方向放行过程结束的方法包括，在放行沿着任意第一侧的单侧全动向组合的过程中：当第一侧的左转动向为待淘汰动向，且第一侧的直行动向、第二侧的直行动向和第二侧的左转动向对应的车道内的车辆数满足第一预定条件时，控制所述信号灯切换至放行双侧直行组合；在放行双侧直行组合的过程中当双侧的直行动向存在至少一个为待淘汰动向：(1)当第一侧的直行动向为待淘汰动向、第一侧的左转动向对应的车道内无车辆、第二侧的左转动向对应的车道内有车辆时，或者，当第一侧的左转动向对应的车道内无车辆且第二侧的左转动向和直行动向对应的车道内均有车辆时，控制所述信号灯切换至放行第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的直行动向和左转动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(2)当双侧的左转动向对应的车道内均无车辆时，当前车流方向放行过程结束；(3)否则控制所述信号灯切换至放行双侧左转组合，直至双侧的左转动向全部为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；当第一侧的直行动向为待淘汰动向、对向的第二侧的直行动向对应的车道内没有车辆时，控制所述信号灯切换至放行双侧左转组合；在放行双侧左转组合的过程中当双侧的左转动向存在至少一个为待淘汰动向：(1)当第一侧的左转动向为待淘汰动向、第二侧的直行动向对应的车道内有车时，控制所述信号灯切换至放行第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的左转动向和直行动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(2)当第二侧的直行动向和左转动向对应的车道内均有车辆时，控制所述信号灯切换至放行第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的直行动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(3)当双侧的直行动向对应的车道内均有车辆、第二侧的左转动向对应的车道内无车辆时，控制所述信号灯切换至放行双侧直行组合，直至第二侧的直行动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(4)否则当前车流方向放行过程结束；当第一侧的直行动向、第二侧的直行动向和第二侧的左转动向对应的车道内的车辆数不满足所述第一预定条件，且第二侧的行动向和左转动向对应的车道内均有车辆时，控制
所述信号灯切换至放行第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的直行动向和左转动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；当对向的第二侧的直行动向和左转动向对应的车道内均无车辆时，当前车流方向放行过程结束。8.根据权利要求6所述的信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，当前放行的相位组合为沿着当前车流方向的双侧左转组合时，根据待淘汰动向切换当前放行的相位组合，包括当出现至少一侧的左转动向为待淘汰动向时：当双侧的直行动向对应的车道内均无车辆时，当前车流方向放行过程结束；当第一侧的直行动向对应的车道内无车辆、第二侧的直行动向和左转动向对应的车道内均有车辆时，控制所述信号灯切换至仅放行沿着第二侧的单侧全动向组合；在放行沿着第二侧的单侧全动向组合的过程中：(1)当第二侧的左转动向为待淘汰动向、第一侧的直行动向对应的车道内有车辆时，控制所述信号灯切换至双侧直行组合同时放行双侧的直行动向，直至双侧的直行动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(2)当第二侧的直行动向为待淘汰动向、第一侧的直行动向对应的车道内有车辆时，控制所述信号灯切换至仅放行沿着第一侧的单侧全动向组合，直至第一侧的直行动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(3)当第二侧的左转动向和直行动向中存在至少一个为待淘汰动向且第一侧的直行动向对应的车道内无车辆时，当前车流方向放行过程结束；当第二侧的直行动向对应的车道内无车辆、第一侧的直行动向和左转动向对应的车道内均有车辆时，控制所述信号灯切换至仅放行沿着第一侧的单侧全动向组合；在放行沿着第一侧的单侧全动向组合的过程中：(1)当第一侧的左转动向为待淘汰动向、第二侧的直行动向对应的车道内有车辆时，控制所述信号灯切换至双侧直行组合同时放行双侧的直行动向，直至双侧的直行动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(2)当第一侧的直行动向为待淘汰动向、第二侧的直行动向对应的车道内有车辆时，控制所述信号灯切换至仅放行沿着第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的直行动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(3)当第一侧的左转动向和直行动向中存在至少一个为待淘汰动向且第二侧的直行动向对应的车道内无车辆时，当前车流方向放行过程结束；否则，控制所述信号灯切换至双侧直行组合同时放行双侧的直行动向，直至双侧的直行动向均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。9.根据权利要求6所述的信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，当初始的相位组合为沿着当前车流方向的双侧全动向组合时，根据待淘汰动向动态切换当前放行的相位组合直至当前车流方向放行过程结束的方法包括：当其中一侧的直行动向和左转动向均为待淘汰动向时，控制所述信号灯切换至仅放行沿着当前车流方向的另一侧的单侧全动向组合，直至保留的一侧的直行动向和左转动向也均为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。10.根据权利要求6所述的信号灯非固定相序控制方法，其特征在于，当初始的相位组合为沿着当前车流方向的双侧直行组合时，根据待淘汰动向动态切换当前放行的相位组合直至当前车流方向放行过程结束的方法包括：当两侧的直行动向均为待淘汰动向，且两侧的左转动向对应的车道内均无车辆时，当前车流方向放行过程结束；
当两侧的直行动向均为待淘汰动向，且至少有一侧左转动向对应的车道内有车辆时，控制所述信号灯切换至放行双侧左转组合；在放行双侧左转组合的过程中，当其中任意第一侧的左转动向为待淘汰动向、第二侧的直行动向和左转动向对应的车道内的车辆数达到第一数量阈值，控制所述信号灯切换至仅放行第二侧的单侧全动向组合，直至第二侧的左转动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；当任意一个第一侧的直行动向为待淘汰动向、第二侧的直行动向对应的车道内的车辆数达到第二数量阈值、第二侧的左转动向对应的车道内有车辆时，控制所述信号灯切换至仅放行沿着当前车流方向的第二侧的单侧全动向组合；在放行第二侧的单侧全动向组合的过程中：(1)当第二侧的直行动向为待淘汰动向，双侧的左转动向对应的车道内的车辆数均小于第三数量阈值，当前车流方向放行过程结束；(2)当第二侧的直行动向为待淘汰动向，第一侧的左转动向对应的车道内的车辆数达到第三数量阈值，控制所述信号灯切换至放行第一侧的单侧全动向组合，直至第一侧的左转动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束；(3)否则控制所述信号灯切换至放行双侧左转组合，直至第一侧的转动向为待淘汰动向时，当前车流方向放行过程结束。

技术总结
本申请公开了一种信号灯非固定相序控制方法，涉及交通技术领域，该方法控制交替放行南北车流方向和东西车流方向，在控制任意一个当前车流方向时，根据交叉口沿着当前车流方向的各个车道内的等待车辆数确定初始的相位组合，以使用该初始的相位组合开始放行当前车流方向；在控制信号灯放行任意一个相位组合的过程中，根据获取到的沿着当前车流方向的各个车道内的实时车辆数据动态确定待淘汰动向并动态切换相位组合。该方法不再仅仅局限于固定的相位序列，使交叉口实现更为灵活的信号控制，更符合车流特征，从而有利于提高通行效率。从而有利于提高通行效率。从而有利于提高通行效率。


技术研发人员：王鹏程 王胜 景钟翔 翟明明
受保护的技术使用者：江苏航天大为科技股份有限公司
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/5/24