CN114333301A - 交通信号的控制优化方法、***及交通信号优化设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种交通信号的控制优化方法、***及交通信号优化设备，该方法包括：当接收到各交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据时，获取不同维度的交通数据对应的统一格式交通数据；并根据目标信号优化算法，生成与统一格式交通数据对应的信号优化方案；根据与待优化的目标信号机匹配的设备类型，确定与目标信号机匹配的目标通信协议；采用与目标通信协议对应的第二类通信协议端口，将信号优化方案发送至目标信号机，通过对不同维度交通数据进行统一格式处理，可以避免交通数据的丢失，通过配置对应不同通信协议的第二类通信协议端口，可以克服通信协议的限制，实现对任意类型信号机的信号控制方案优化。

Description

交通信号的控制优化方法、***及交通信号优化设备

技术领域

本发明实施例涉及道路交通技术领域，尤其涉及一种交通信号的控制优化方法、***及交通信号优化设备。

背景技术

信号机是交通信号灯的控制设备，根据实时交通数据，进行信号机的信号控制方案的优化升级，对提升道路交通效率，实现智能交通具有重要意义。

目前，现有的信号机优化方法，主要包括中心控制方案，如图1所示。具体的，将交通检测器检测的交通数据发送至信号机，由信号机通过以太网链路，将交通数据进一步发送至信号控制中心***，信号控制中心***根据接收的交通数据生成优化的控制方案下发至信号机，以实现对信号机的信号控制方案的优化升级。

然而，现有技术中，不同交通检测器的通信协议不同，故发送的交通数据维度不一致，易造成交通数据的丢失或浪费；此外，受限于通信协议的不一致，无法兼容其他类型的信号机，不利于***的扩展。

发明内容

本发明实施例提供了一种交通信号的控制优化方法、***及交通信号优化设备，可以避免交通检测器对应通信协议不一致导致的交通数据丢失，可以克服信号机通信协议不一致的影响，实现对任意类型信号机的信号控制方案的优化升级。

第一方面，本发明实施例提供了一种交通信号的控制优化方法，应用于交通信号优化设备，包括：

当通过多个第一类通信协议端口接收到各交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据时，对所述不同维度的交通数据进行统一格式处理，获取对应的统一格式交通数据；

在预设的信号优化算法库中，选择目标信号优化算法，并根据所述目标信号优化算法，生成与所述统一格式交通数据对应的信号优化方案；

根据与待优化的目标信号机匹配的设备类型，在多个备选通信协议中，确定与所述目标信号机匹配的目标通信协议；

采用与所述目标通信协议对应的第二类通信协议端口，将所述信号优化方案发送至所述目标信号机。

第二方面，本发明实施例提供了一种交通信号优化设备，包括：至少一个对外接口、存储模块以及控制模块；所述对外接口包括第一类通信协议端口和第二类通信协议端口；

所述第一类通信协议端口，用于接收各交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据；

所述第二类通信协议端口，用于发送生成的信号优化方案至信号机；

所述存储模块，用于存储备选通信协议、信号优化算法以及各项配置信息；

所述控制模块，用于执行本发明任意实施例所述的方法。

第三方面，本发明实施例提供了一种交通信号的控制优化***，包括：多个基于不同通信协议的交通检测器、交通信号优化设备、信号机以及至少一个交通信号灯；交通信号优化设备的输入端分别与各交通检测器通信连接，交通信号优化设备的输出端与信号机的输入端通信连接，信号机的输出端分别与各交通信号灯通信连接；

所述交通检测器，用于对道路中的交通流量进行实时检测，并生成对应维度的交通数据发送至交通信号优化设备；

所述交通信号优化设备，用于执行本发明任意实施例所述的方法；

所述信号机，用于接收所述交通信号优化设备发送的信号优化方案，并根据所述信号优化方案，生成对应的交通信号灯控制指令发送至各交通信号灯；

所述交通信号灯，用于根据信号机发送的交通信号灯控制指令，呈现对应的显示状态。

本发明实施例提供的技术方案，当交通信号优化设备通过多个第一类通信协议端口接收到各交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据时，获取不同维度的交通数据对应的统一格式交通数据；并在预设的信号优化算法库中，选择目标信号优化算法，并根据目标信号优化算法，生成与统一格式交通数据对应的信号优化方案；进而根据与待优化的目标信号机匹配的设备类型，在多个备选通信协议中，确定目标信号机匹配的目标通信协议；最终采用目标通信协议对应的第二类通信协议端口，将信号优化方案发送至目标信号机；通过对不同维度交通数据进行统一格式处理，可以避免交通数据的丢失，通过配置对应不同通信协议的第二类通信协议端口，可以克服通信协议的限制，实现对任意类型信号机的信号控制方案优化。

附图说明

图1是现有技术中的中心控制***的结构示意图；

图2A是本发明实施例一提供的一种交通信号的控制优化方法的流程图；

图2B是本发明实施例一提供的一种交通信号的控制优化方法的流程示意图；

图3A是本发明实施例二提供的一种交通信号优化设备的结构示意图；

图3B是本发明实施例二提供的一种对外接口的结构示意图；

图3C是本发明实施例二提供的另一种交通信号优化设备的结构示意图；

图3D是本发明实施例二提供的另一种交通信号优化设备的结构示意图；

图4A是本发明实施例三提供的一种交通信号的控制优化***的结构示意图；

图4B是本发明实施例三提供的另一种交通信号的控制优化***的结构示意图；

图4C是本发明实施例三提供的另一种交通信号的控制优化***的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

实施例一

图2A为本发明实施例一提供的一种交通信号的控制优化方法的流程图，本实施例可适用于通过部署于道路口的交通信号优化设备，对信号机进行信号控制方案优化的情况，该方法可以由本发明实施例中的交通信号优化设备来执行，该方法具体包括如下步骤：

S110、当通过多个第一类通信协议端口接收到各交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据时，对所述不同维度的交通数据进行统一格式处理，获取对应的统一格式交通数据。

其中，第一类通信协议端口，为交通信号优化设备上配置的，交通检测器的接入接口，例如，第一类通信协议端口可以是开关量输入端口、串口或者以太网接口等。在本实施例中，每个交通检测器通过对应的第一类通信端口与交通信号优化设备通信连接，不同类型的交通检测器可以对应相同类型的第一类通信端口，也可以对应不同类型的第一类通信端口，本实施例对此不作具体限定。

需要说明的是，不同类型的第一类通信协议端口对应不同的通信协议，例如，串口对应串口通信协议，以太网接口对应以太网通信协议等；由此，交通信号优化设备在确定交通检测器与第一类通信协议端口成功连接后，根据第一通信协议端口的端口类型，可以确定该交通检测器对应的通信协议。在本实施例中，交通信号优化设备预先存储有多种类型交通检测器的通信协议，故可实现对多个不同交通检测器通过不同第一类通信协议端口发送的基于不同通信协议的交通数据的成功接收。

在本实施例中，交通信号优化设备通过配置各通信协议对应的第一类通信协议端口，可以实现对任意类型、任意通讯协议的交通检测器的接入，进而可以获取更加丰富的交通数据，提升交通状况的感知能力。

需要说明的是，对于不同类型的交通检测器，其通信协议不同，生成的交通数据的维度也不同；例如，线圈车辆检测器仅能生成车辆存在信息，而雷达车辆检测器可以同时生成车辆存在信息、车辆速度以及排队长度等信息。现有技术中，信号机在接收到来自不同交通检测器的不同维度的交通数据时，通常只能接收和处理不同类型交通检测器可以共同检测到的部分交通数据；例如，对于同时接入的线圈车辆检测器和雷达车辆检测器，信号机只能接收和处理两者检测到的车辆存在信息，导致车辆速度和排队信息等交通数据的丢失和浪费。

针对上述问题，交通信号优化设备在接收到不用类型交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据时，对不同维度的交通数据进行统一格式处理，获取对应的统一格式交通数据；可选的，可以设置多项预设字段，并将不同维度的交通数据作为对应的字段值，以获取统一格式的交通数据；其中，预设字段可以为交通数据的维度，例如，车辆存在信息、车辆速度或者排队长度等；预设字段的项数可以是全部交通检测器可检测的交通数据的最大维度。对于当前交通检测器无法检测到的交通数据的维度，其对应的字段值可以设置为空或者预设字段值。

在本实施例中，通过对不同交通检测器发送的不同维度的交通数据进行统一格式处理，可以避免交通数据维度不一致导致的部分交通数据的丢失和浪费，实现对全部交通数据的充分利用，进而有利于信号优化算法生成更加符合实时交通状况的信号优化方案，最大化提高控制效果，提高绿灯时间利用率。

S120、在预设的信号优化算法库中，选择目标信号优化算法，并根据所述目标信号优化算法，生成与所述统一格式交通数据对应的信号优化方案。

需要说明的是，交通信号优化设备可以预先配置各交通检测器在道路口中的部署位置，由此，根据各交通检测器对应的统一格式交通数据，可以获取当前道路口的实时交通情况。进一步的，可以在预设的信号优化算法库中，选择适用当前道路口的实时交通情况的信号优化算法作为目标信号优化算法；例如，在确定当前道路口存在较多行人通行时，可以选择行人优先算法(行人通行时间较长)作为对应的目标信号优化算法，并根据该目标优化算法生成对应的信号优化方案。

其中，在选择目标信号优化算法时，还可以根据交通信号优化设备的部署交通现场，选择对应的目标信号优化算法；例如，交通信号优化设备部署的道路口为公交优先路口，则可确定对应的目标信号优化算法为公交优先算法；又如，交通信号优化设备部署的道路口包括匝道，则可确定对应的目标信号优化算法为匝道控制算法。

在本实施例的一个可选的实施方式中，在预设的信号优化算法库中，选择目标信号优化算法，可以包括：在所述信号优化算法库中，查询每个信号优化算法分别对应的适用时间区间；将当前***时间所命中的适用时间区间对应的信号优化算法，确定为所述目标信号优化算法。

在本实施例中，可以响应于用户的信号优化算法配置请求，为不同时间区间配置对应的信号优化算法；例如，配置早高峰时段(例如，7:00-9:00)对应的信号优化算法为公交优先算法；由此，可以查找当前***时间所在的适用时间区间对应的信号优化算法，作为目标信号优化算法；例如，当前***时间为8:00，则该当前***时间所命中的适用时间区间为7:00-9:00，则可确定目标信号优化算法为公交优先算法。

S130、根据与待优化的目标信号机匹配的设备类型，在多个备选通信协议中，确定与所述目标信号机匹配的目标通信协议。

其中，目标信号机，为与当前的交通信号优化设备部署于同一道路口的信号机，也即当前需要进行信号控制方案优化的信号机。不同设备类型的信号机对应不同的通信协议。

在本实施例中，交通信号优化设备可以响应于用户的信号机通信协议配置请求，为不同设备类型的信号机配置对应的通信协议；进一步的，可以根据与待优化的目标信号机匹配的设备类型，以及预先配置的信号机的设备类型与通信协议的对应关系，在多个备选通信协议中，确定与目标信号机匹配的目标通信协议。

S140、采用与所述目标通信协议对应的第二类通信协议端口，将所述信号优化方案发送至所述目标信号机。

其中，第二通信协议端口，为交通信号优化设备与信号机的通信连接接口，每个第二通信协议端口具有对应的通信协议；由此，在确定目标信号机对应的目标通信协议之后，可以进一步确定目标信号机对应的第二类通信协议端口。在本实施例中，在确定目标信号机对应的第二类通信协议端口后，交通信号优化设备通过该第二类通信协议端口，将生成的信号优化方案发送至目标信号机。

进一步的，目标信号机在接收到交通信号优化设备发送的信号优化方案后，可以根据该信号优化方案，生成对应的交通信号灯控制指令，并将该交通信号灯控制指令发送至连接的多个交通信号灯，以更新各交通信号灯的显示状态，实现对交通信号的控制优化。

在本实施例中，交通信号优化设备通过预先存储不同设备类型的信号机的通信协议，并配置对应不同通信协议的第二类通信协议端口，可以实现对不同设备类型的信号机的接入和通信，可以实现对任意设备类型的信号机的信号控制方案的优化，提升已建成交通设备控制效果，延长设备的使用寿命。

本发明实施例提供的技术方案，当交通信号优化设备通过多个第一类通信协议端口接收到各交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据时，获取不同维度的交通数据对应的统一格式交通数据；并在预设的信号优化算法库中，选择目标信号优化算法，并根据目标信号优化算法，生成与统一格式交通数据对应的信号优化方案；进而根据与待优化的目标信号机匹配的设备类型，在多个备选通信协议中，确定目标信号机匹配的目标通信协议；最终采用目标通信协议对应的第二类通信协议端口，将信号优化方案发送至目标信号机；通过对不同维度交通数据进行统一格式处理，可以避免交通数据的丢失，通过配置对应不同通信协议的第二类通信协议端口，可以克服通信协议的限制，实现对任意类型信号机的信号控制方案优化。

在本实施例的一个具体的实施方式中，如图2B所示；首先，在步骤Step1中，将各类型的交通检测器通过不同的第一类通信协议端口(例如，以太网接口、串口等)与本交通信号优化设备相连接，并在配置参数中为每个交通检测器配置对应的通信协议；其中，交通检测器协议库中预先存储了多种通信协议。然后，在步骤Step2中，由于交通检测器的功能多样性，故其可输出的交通数据的维度不同；例如，地磁车辆检测器仅能输出车辆存在信息，雷达车辆检测器可输出车辆存在信息、排队长度、车辆速度等交通数据，视频车辆检测器可输出车辆存在信息、排队长度、车牌等交通数据；因此，对各交通检测器发送的不同维度的交通数据进行统一格式处理，生成统一格式交通数据。其中，多维交通数据可以包括车辆存在信息、排队长度信息、车辆速度、道路占有率、车头时距、行人数量以及非机动车数量等。

其次，在步骤Step3中，根据用户的参数配置，在信号优化算法库中选择目标信号优化算法，并通过选择的目标信号优化算法，根据统一格式交通数据生成对应的信号优化方案。其中，信号优化算法可以包括预设方案生成算法、公交优先算法、溢出控制算法以及匝道控制算法等。协议库和算法库均可以根据实际需求进行定制化和对应扩展。

最终，在步骤Step4中，信号机协议库中预先存储了GB25280-2016、GB/T20999-2017以及其它类型信号机的私有通信协议，故可以根据待优化的信号机的设备类型，选择其支持的通信协议；并基于该通信协议将生成的信号优化方案下发至待优化的信号机中，以使该信号机以更优化的控制参数对路口的交通信号灯进行控制，以应对交通流的实时变化，实现智能交通控制。

在本实施例中，通过预先存储不同类型的交通检测器的通信协议，可以实现对不同类型、不同接口的交通检测器的灵活接入；同时对不同交通检测器的多维数据进行统一格式处理，以形成统一的数据结构，可以实现对交通数据的充分利用；其次，可以通过参数配置，根据不同的交通现场需求(例如，十字路口、行人过街路口、公交优先路口等)以及不同时段，在信号优化算法库中选择不同的信号优化算法，可以实现对信号优化算法的灵活选择，使得选择的信号优化算法可以更加适用于当前的交通场景。此外，通过预先配置不同设备类型的信号机对应的通信协议，可以实现与任意设备类型的信号机的数据对接。

实施例二

图3A为本发明实施例二提供的一种交通信号优化设备的结构框图，所述交通信号优化设备200，包括：至少一个对外接口210、存储模块220以及控制模块230；

其中，对外接口210可以包括开关量输入接口、串口、以太网接口、电源输入接口以及通用串行总线接口中的至少一项。开关量输入接口，用于接入开关量型交通检测器，例如，行人按钮，线圈车辆检测器等。串口，用于接入接口类型为串口的交通检测器，例如，行人检测器；在本实施例中，串口可以包括RS232，RS485以及RS422。以太网接口，可以为百兆以太网接口，用于接入接口类型为以太网的交通检测器，例如，视频车辆检测器、雷达车辆检测器等；以及用于连接第三方信号机，以实现对信号优化方案的下发。电源输入接口，为交通信号优化设备200的供电接口，可以对应220伏交流电压。通用串行总线(UniversalSerial Bus，USB)接口，用于交通信号优化设备200的软件升级以及文件的拷贝下载等。

如图3B所示，对外接口210可以包括第一类通信协议端口211和第二类通信协议端口212；第一类通信协议端口211，用于接收各交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据；在本实施例中，第一类通信协议端口211，可以包括开关量输入接口、串口以及以太网接口。第二类通信协议端口212，用于发送生成的信号优化方案至信号机，可以包括以太网接口。

存储模块220，用于存储备选通信协议、信号优化算法以及各项配置信息；其中，存储模块220，可以包括交通检测器通信协议库、信号优化算法库以及信号机通信协议库。交通检测器通信协议库，预先存储了各类型的交通检测器对应的通信协议，用于接收和处理协议型交通数据，支持国家标准《GA/T920-2010道路交通信号控制机与车辆检测器间的通信协议》及其它非国标的交通检测器协议，并可根据任务需求进行自定义扩展。

信号优化算法库，预先配置有适用于不同交通场景和不同时间区间的信号优化算法(例如，预设方案生成算法、公交优先算法等)，可以参照交通检测器上传的多维交通数据，生成信号优化方案或者其他优先控制策略；信号机通信协议库，用于存储各种设备类型的第三方信号机对应的通信协议，可以支持实现与任意设备类型的信号机的数据通信。在本实施例中，上述交通检测器通信协议库、信号优化算法库以及信号机通信协议库，均可根据任务需求进行自定义扩展。

配置信息，为交通信号优化设备的配置参数，可以包括交通检测器与通信协议的对应关系、各时间区间对应的信号优化算法、各设备类型的信号机对应的通信协议以及交通检测器故障时的降级处理策略等。

控制模块230，用于执行本发明任意实施例所述的方法。控制模块230，为交通信号优化设备的核心控制和运算单元，可以包括中央处理器、内存以及附属电路等，用于实现对交通数据的接入、统一格式处理、参数配置以及信号优化算法的实现等。

在本实施例的一个可选的实施方式中，如图3C所示，交通信号优化设备200，还可以包括：发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示模块240，用于指示交通信号优化设备200的运行状态；在本实施例中，可以使用LED的颜色表示交通信号优化设备200的运行状态，例如，绿色表示正常运行，红色表示运行异常等。

网络交换模块250，用于配合以太网接口，实现以太网交换；实时时钟(Real TimeClock，RTC)模块260，用于为所述交通信号优化设备200中包括的各时钟依赖模块提供实时时钟信息，例如，可以在控制模块230确定目标信号优化算法时，用于确定当前***时间；电源模块270，用于为交通信号优化设备200的运行提供直流供电电源，具体的，可以将接入的交流电转换为设备运行所需的直流电。

在本实施例的一个具体的实施方式中，如图3D所示，交通信号优化设备200可以包括16路的开关量输入(Digital Input，DI)接口、2路的串口(包括2路的RS232、RS485和RS422)、以及6路的以太网接口；此外，该交通信号优化设备200还可以包括电源输入接口以及USB接口。进一步的，该交通信号优化设备200还可以包括存储模块220、控制模块230、LED显示模块240、网络交换模块250、RTC模块260以及电源模块270。

在本实施例中，通过交通信号优化设备200进行对应信号机的交通信号控制方案的优化，可以不依赖于通信网络和中心***，实现对信号机的单节点边缘优化控制。

本发明实施例提供的交通信号优化设备，通过配置不同类型的第一类通信协议端口，可以实现对应不同通信协议的交通检测器的接入，实现对多维交通数据的获取；进而通过控制模块对接收的不同维度的交通数据进行统一格式处理，并选择对应的目标信号优化算法，进而根据目标信号优化算法和统一格式交通数据，生成信号优化方案，可以实现对不同维度的交通数据的充分利用，可以使得选择的目标信号优化算法可以更适用于当前的交通场景，进而可以生成更加合理的信号优化方案，实现对道路交通的智能控制；此外，通过配置不同设备类型对应的第二类通信协议端口，可以实现对任意设备类型的信号机的接入，避免不同信号机的通信协议的限制，实现对任意设备类型的信号机的交通信号控制方案的优化。

实施例三

图4A为本发明实施例三提供的一种交通信号的控制优化***的结构示意图，交通信号的控制优化***可以包括：多个基于不同通信协议的交通检测器310、交通信号优化设备200、信号机320以及至少一个交通信号灯330；交通信号优化设备200的输入端分别与各交通检测器310通信连接，交通信号优化设备200的输出端与信号机320的输入端通信连接，信号机320的输出端分别与各交通信号灯330通信连接。

所述交通检测器310，用于对道路中的交通流量进行实时检测，并生成对应维度的交通数据发送至交通信号优化设备200；其中，交通检测器310可以包括视频车辆检测器、雷达车辆检测器、线圈车辆检测器、非机动车检测器以及行人检测器中的至少一项。

所述交通信号优化设备200，用于执行本发明任意实施例所述的交通信号的控制优化方法；所述信号机320，用于接收所述交通信号优化设备200发送的信号优化方案，并根据所述信号优化方案，生成对应的交通信号灯控制指令发送至各交通信号灯330；所述交通信号灯330，用于根据信号机320发送的交通信号灯控制指令，呈现对应的显示状态。

在本实施例的一个可选的实施方式中，如图4B所示，交通信号的控制优化***还可以包括信号控制中心***340；所述信号控制中心***340分别与交通信号优化设备200和信号机320通信连接；

所述交通信号优化设备200，还用于将各交通检测器310基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据，转发至所述信号控制中心***340；所述信号控制中心***340，用于对所述交通信号优化设备200的运行状态进行实时检测，并在检测到交通信号优化设备200运行故障时，根据所述交通信号优化设备200转发的不同维度的交通数据，以及预设信号优化算法，生成信号优化方案，并将所述信号优化方案发送至所述信号机320；所述信号机320，还用于根据所述信号控制中心***340发送的信号优化方案，生成对应的交通信号灯控制指令发送至各交通信号灯330。

其中，信号控制中心***340若在接收到交通信号优化设备200转发的不同维度的交通数据之后的预设时间阈值，仍未检测到交通信号优化设备200下发对应的信号优化方案，则可以认为交通信号优化设备200运行故障。预设信号优化算法，可以是预先配置的不同时间区间对应的信号优化算法。

在本实施例中，在每个道路口部署交通信号优化设备200的同时，针对各道路口的信号机可以同时部署信号控制中心***340；其中，在交通信号优化设备200正常工作的状态下，由交通信号优化设备200负责根据各交通检测器310发送的不同维度的交通数据以及选择的目标信号优化算法，生成对应的信号优化方案，并将该信号优化方案下发至同一道路口的信号机320。而当交通信号优化设备200出现运行状态异常时，信号控制中心***340可以替换交通信号优化设备200，根据交通信号优化设备200转发的不同维度的交通数据生成对应的信号优化方案下发至对应的信号机320，以通过该信号机320控制对应的交通信号灯330呈现对应的显示状态。

可以理解的是，也可以将信号控制中心***340设置为更高的优先级，即先使用信号控制中心***340进行信号优化方案的生成，并在检测到运行异常，或者无法兼容新组网的信号机时，由交通信号优化设备200负责进行对应信号机320的交通信号控制方案的优化。本实施例对交通信号优化设备200和信号控制中心***340的启用优先级不作具体限定。

在本实施例中，通过同时部署交通信号优化设备200和信号控制中心***340，可以实现任意场景下对信号机的交通信号控制方案的优化，进一步提升优化的稳定性。

本发明实施例提供的交通信号的控制优化***，通过在现有的交通控制***中新增交通信号优化设备，可以实现对任意类型的交通检测器和信号机的接入，可以根据各交通检测器实时检测的不同维度的交通数据以及选择的目标信号优化算法，生成对应的信号优化方案，可以实现对任意设备类型的信号机的交通信号控制方案的优化。

在本实施例的一个具体的实施方式中，如图4C所示，在一个道路口的东进口和北进口部署A型号的视频车辆检测器，可输出检测区域的车辆存在信息和车牌信息；西进口部署B型号的雷达车辆检测器，可输出检测区域的车辆存在信息、排队长度以及空间占有率；南进口部署C型号的地磁车辆检测器，可输出检测区域的车辆存在信息。当前的E型号信号机不具备单点信号优化的功能，但支持通过协议接受优化方案的下发和控制。

需要说明的是，根据国家标准《GB25280-2016道路交通信号控制机》，信号机类别及控制功能分类如表1所示。

表1信号机类别及控制功能分类

由表1可知，A类和B类信号机仅能实现基本的信号控制功能，不具备单点优化等高级控制功能。对于C类信号机，其通常仅支持开关量型交通检测器和符合《GA/T920-2010道路交通信号控制机与车辆检测器间的通信协议》的车辆检测器，无法接入其它类型(例如，非机动车检测器)以及其它协议(例如，GA/T920-2010之外的私有协议)的交通检测器。此外，信号机固件通常为单片机或嵌入式软件，其作为交通安全设备，一旦安装到现场，通常将持续工作数年甚至数十年，而不会频繁的进行固件升级和算法更新。

具体的，通过接入的交通信号优化设备，选择A型、B型和C型交通检测器对应的通信协议，并配置各检测器的检测位置、对应的放行方向以及用于信号优化的限制性参数(例如，最小绿灯时间等)；进而选择适用的信号优化算法，并通过该信号优化算法，根据各型交通检测器实时的交通数据，生成对应的信号优化方案。进一步的，根据E型信号机支持的通信协议，将信号优化方案下发至E型信号机，以通过E型信号机控制各交通信号灯进行优化方案的放行。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种交通信号的控制优化方法，应用于交通信号优化设备，其特征在于，包括：

当通过多个第一类通信协议端口接收到各交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据时，对所述不同维度的交通数据进行统一格式处理，获取对应的统一格式交通数据；

在预设的信号优化算法库中，选择目标信号优化算法，并根据所述目标信号优化算法，生成与所述统一格式交通数据对应的信号优化方案；

根据与待优化的目标信号机匹配的设备类型，在多个备选通信协议中，确定与所述目标信号机匹配的目标通信协议；

采用与所述目标通信协议对应的第二类通信协议端口，将所述信号优化方案发送至所述目标信号机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在预设的信号优化算法库中，选择目标信号优化算法，包括：

在所述信号优化算法库中，查询每个信号优化算法分别对应的适用时间区间；

将当前***时间所命中的适用时间区间对应的信号优化算法，确定为所述目标信号优化算法。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据与待优化的目标信号机匹配的设备类型，在多个备选通信协议中，确定与所述目标信号机匹配的目标通信协议，包括：

根据与待优化的目标信号机匹配的设备类型，以及预先配置的信号机的设备类型与通信协议的对应关系，在多个备选通信协议中，确定与所述目标信号机匹配的目标通信协议。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

响应于用户的信号优化算法配置请求，为不同时间区间配置对应的信号优化算法；

响应于用户的信号机通信协议配置请求，为不同设备类型的信号机配置对应的通信协议。

5.一种交通信号优化设备，其特征在于，包括：至少一个对外接口、存储模块以及控制模块；所述对外接口包括第一类通信协议端口和第二类通信协议端口；

所述第一类通信协议端口，用于接收各交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据；

所述第二类通信协议端口，用于发送生成的信号优化方案至信号机；

所述存储模块，用于存储备选通信协议、信号优化算法以及各项配置信息；

所述控制模块，用于执行权利要求1-4中任一所述的方法。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述对外接口包括开关量输入接口、串口、以太网接口、电源输入接口以及通用串行总线接口中的至少一项。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述交通信号优化设备还包括下述至少一项：

发光二极管显示模块，用于指示交通信号优化设备的运行状态；

网络交换模块，用于配合以太网接口，实现以太网交换；

实时时钟模块，用于为所述交通信号优化设备中包括的各时钟依赖模块提供实时时钟信息；

电源模块，用于为交通信号优化设备的运行提供直流供电电源。

8.一种交通信号的控制优化***，其特征在于，包括：多个基于不同通信协议的交通检测器、交通信号优化设备、信号机以及至少一个交通信号灯；交通信号优化设备的输入端分别与各交通检测器通信连接，交通信号优化设备的输出端与信号机的输入端通信连接，信号机的输出端分别与各交通信号灯通信连接；

所述交通检测器，用于对道路中的交通流量进行实时检测，并生成对应维度的交通数据发送至交通信号优化设备；

所述交通信号优化设备，用于执行权利要求1-4中任一所述的方法；

所述信号机，用于接收所述交通信号优化设备发送的信号优化方案，并根据所述信号优化方案，生成对应的交通信号灯控制指令发送至各交通信号灯；

所述交通信号灯，用于根据信号机发送的交通信号灯控制指令，呈现对应的显示状态。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述交通检测器包括视频车辆检测器、雷达车辆检测器、线圈车辆检测器、非机动车检测器以及行人检测器中的至少一项。

10.根据权利要求8所述的***，其特征在于，还包括信号控制中心***；所述信号控制中心***分别与交通信号优化设备和信号机通信连接；

所述交通信号优化设备，还用于将各交通检测器基于不同通信协议发送的不同维度的交通数据，转发至所述信号控制中心***；

所述信号控制中心***，用于对所述交通信号优化设备的运行状态进行实时检测，并在检测到交通信号优化设备运行故障时，根据所述交通信号优化设备转发的不同维度的交通数据，以及预设信号优化算法，生成信号优化方案，并将所述信号优化方案发送至所述信号机；

所述信号机，还用于根据所述信号控制中心***发送的信号优化方案，生成对应的交通信号灯控制指令发送至各交通信号灯。

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