本發(fā)明涉及交通信號(hào)控制識(shí)別，尤其涉及一種基于過車數(shù)據(jù)的信號(hào)控制方案識(shí)別方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、信號(hào)控制方案是交通控制及評(píng)價(jià)中較為重要的交通數(shù)據(jù)。通常情況下，除少數(shù)通過智能算法實(shí)時(shí)進(jìn)行信號(hào)控制方案的路口之外，大部分路口都運(yùn)行分時(shí)段定時(shí)的信號(hào)控制方案。即在將一天劃分成多個(gè)控制時(shí)段，每個(gè)控制時(shí)段內(nèi)的信號(hào)控制方案保持不變，呈現(xiàn)周期循環(huán)控制的特征。但是，由于信號(hào)機(jī)生產(chǎn)廠家不開放信號(hào)控制方案數(shù)據(jù)通信協(xié)議，以及相關(guān)部門考慮信息安全問題不提供數(shù)據(jù)獲取權(quán)限，導(dǎo)致實(shí)際的信號(hào)控制方案通常難以直接獲得。

2、目前，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過路口抓拍設(shè)備獲取路口中綠燈信號(hào)相位的過車數(shù)據(jù)，然后再分析過車數(shù)據(jù)來(lái)獲取路口中信號(hào)控制的相位時(shí)長(zhǎng)以及相序。但是，傳統(tǒng)的信號(hào)控制方案識(shí)別方法，僅對(duì)信號(hào)控制的相位時(shí)長(zhǎng)以及相序進(jìn)行識(shí)別，其識(shí)別到的數(shù)據(jù)范圍較小，不能全面描述信號(hào)控制方案，并且在對(duì)分時(shí)段定時(shí)的信號(hào)控制方案進(jìn)行識(shí)別時(shí)，其相位數(shù)據(jù)的分析工作需要按時(shí)段分開進(jìn)行，進(jìn)而增加工作量和時(shí)間成本。并且，信號(hào)控制方案的識(shí)別工作往往都是針對(duì)道路各個(gè)路口的控制方案，需要對(duì)每一路口的信號(hào)控制方案進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)而導(dǎo)致需要花費(fèi)大量時(shí)間依次進(jìn)行分析識(shí)別，嚴(yán)重影響交通數(shù)據(jù)的獲取速度。

3、因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需開發(fā)一種能夠快速地全面分析識(shí)別道路上多個(gè)路口的信號(hào)控制方案的技術(shù)手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）要解決的技術(shù)問題

2、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)、不足，本發(fā)明提供一種基于過車數(shù)據(jù)的信號(hào)控制方案識(shí)別方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中信號(hào)控制方案識(shí)別效果差的技術(shù)問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

5、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于過車數(shù)據(jù)的信號(hào)控制方案識(shí)別方法，包括：

6、對(duì)獲取的全天的過車數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間劃分和流向聚合，得到以車流流向分類的過車數(shù)據(jù)；

7、通過自相關(guān)分析處理路口各流向過車數(shù)據(jù)的時(shí)間序列，以識(shí)別信號(hào)周期數(shù)據(jù)，并對(duì)得到信號(hào)周期數(shù)據(jù)進(jìn)行有序聚類的分組處理，獲得信號(hào)控制時(shí)段的劃分方案；

8、按時(shí)間排序?qū)⒏鱾€(gè)路口中每一信號(hào)控制時(shí)段下的各個(gè)流向的過車數(shù)據(jù)形成時(shí)間序列并進(jìn)行曲線擬合，識(shí)別各個(gè)擬合曲線的極大值點(diǎn)及對(duì)應(yīng)時(shí)刻數(shù)據(jù)；

9、通過對(duì)比同一時(shí)段內(nèi)各個(gè)流向的擬合曲線極大值點(diǎn)的時(shí)刻數(shù)據(jù)，將偏差小于設(shè)定閾值的不同流向的車流歸為同一信號(hào)相位，并對(duì)同一信號(hào)周期內(nèi)不同信號(hào)相位的擬合曲線進(jìn)行圖形疊加，基于疊加后擬合曲線的極大值點(diǎn)和交匯點(diǎn)確定各信號(hào)相位的相序和相位時(shí)長(zhǎng)。

10、可選地，對(duì)獲取的全天的過車數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間劃分和流向聚合，得到以車流流向分類的過車數(shù)據(jù)包括：

11、獲取道路中全天的過車數(shù)據(jù)，該過車數(shù)據(jù)包括車輛信息、路口信息、進(jìn)口信息、車道信息以及通過時(shí)間信息；

12、將過車數(shù)據(jù)以秒為單位進(jìn)行時(shí)間劃分，確定每一秒內(nèi)在路口的同一進(jìn)口通行的過車數(shù)據(jù)；

13、將連續(xù)時(shí)間內(nèi)同一進(jìn)口和同一流向的過車數(shù)據(jù)進(jìn)行流向聚合，得到以車流流向分類的過車數(shù)據(jù)。

14、可選地，通過自相關(guān)分析處理路口各流向過車數(shù)據(jù)的時(shí)間序列，以識(shí)別信號(hào)周期數(shù)據(jù)，并對(duì)得到信號(hào)周期數(shù)據(jù)進(jìn)行有序聚類的分組處理，獲得信號(hào)控制時(shí)段的劃分方案包括：

15、將以車流流向分類的過車數(shù)據(jù)，按照設(shè)定的時(shí)間間隔，劃分若干時(shí)段的過車數(shù)據(jù)；

16、依據(jù)預(yù)設(shè)的多個(gè)周期值，結(jié)合自相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式，獲得每一時(shí)段過車數(shù)據(jù)的自相關(guān)系數(shù)；

17、當(dāng)自相關(guān)系數(shù)為最大值時(shí)，則該自相關(guān)系數(shù)對(duì)應(yīng)的周期值為信號(hào)周期數(shù)據(jù)；

18、依據(jù)過車數(shù)據(jù)的時(shí)間序列，對(duì)不同的信號(hào)周期數(shù)據(jù)進(jìn)行有序聚類的分組處理，獲得信號(hào)控制時(shí)段的劃分方案；

19、其中，自相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式為：

20、；

21、式中， r(c)代表周期為c時(shí)的自相關(guān)系數(shù)， t代表時(shí)間間隔， c代表周期值， c=[1, t-1]， q t代表第 t秒的過車總數(shù)，代表全部時(shí)間間隔內(nèi)過車總數(shù)的平均值， q t+c代表第 t+ c秒內(nèi)的過車總數(shù)。

22、可選地，依據(jù)過車數(shù)據(jù)的時(shí)間序列，對(duì)不同的信號(hào)周期數(shù)據(jù)進(jìn)行有序聚類的分組處理，獲得信號(hào)控制時(shí)段的劃分方案包括：

23、將每一時(shí)間間隔內(nèi)的信號(hào)周期數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，以剔除異常數(shù)據(jù)；

24、對(duì)經(jīng)數(shù)據(jù)清洗后的信號(hào)周期數(shù)據(jù)進(jìn)行有序聚類分析，并依據(jù)分析結(jié)果和過車數(shù)據(jù)的時(shí)間序列進(jìn)行分組，獲得信號(hào)控制時(shí)段的劃分方案；

25、獲取信號(hào)控制時(shí)段內(nèi)周期值時(shí)長(zhǎng)的眾數(shù)，并以該眾數(shù)所對(duì)應(yīng)的周期值為該信號(hào)控制時(shí)段的最優(yōu)信號(hào)周期數(shù)據(jù)。

26、可選地，按時(shí)間排序?qū)⒏鱾€(gè)路口中每一信號(hào)控制時(shí)段下的各個(gè)流向的過車數(shù)據(jù)形成時(shí)間序列并進(jìn)行曲線擬合，識(shí)別各個(gè)擬合曲線的極大值點(diǎn)及對(duì)應(yīng)時(shí)刻數(shù)據(jù)包括：

27、將各個(gè)路口中每一信號(hào)控制時(shí)段下的各個(gè)流向的過車數(shù)據(jù)按時(shí)間排序，形成該過車數(shù)據(jù)的時(shí)間序列；

28、依據(jù)時(shí)間序列，采用傅里葉級(jí)數(shù)對(duì)各個(gè)路口中每一信號(hào)控制時(shí)段下的各個(gè)流向的過車數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合；

29、對(duì)各個(gè)擬合曲線進(jìn)行平滑處理，并識(shí)別處理后各個(gè)擬合曲線中的極大值點(diǎn)及對(duì)應(yīng)時(shí)刻數(shù)據(jù)。

30、可選地，通過對(duì)比同一時(shí)段內(nèi)各個(gè)流向的擬合曲線極大值點(diǎn)的時(shí)刻數(shù)據(jù)，將偏差小于設(shè)定閾值的不同流向的車流歸為同一信號(hào)相位，并對(duì)同一信號(hào)周期內(nèi)不同信號(hào)相位的擬合曲線進(jìn)行圖形疊加，基于疊加后擬合曲線的極大值點(diǎn)和交匯點(diǎn)確定各信號(hào)相位的相序和相位時(shí)長(zhǎng)包括：

31、通過對(duì)比同一時(shí)段內(nèi)各個(gè)流向的擬合曲線極大值點(diǎn)的時(shí)刻數(shù)據(jù)，將偏差小于設(shè)定閾值的不同流向的車流歸為同一信號(hào)相位；

32、從不同信號(hào)相位的擬合曲線中截取同一信號(hào)周期內(nèi)的曲線數(shù)據(jù)，并將該曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形疊加，得到經(jīng)疊加后的擬合曲線；

33、通過識(shí)別經(jīng)疊加后的擬合曲線中各個(gè)曲線數(shù)據(jù)的極大值點(diǎn)及對(duì)應(yīng)時(shí)刻數(shù)據(jù)，并依據(jù)極大值點(diǎn)的時(shí)間順序，確定各信號(hào)相位的相序；

34、通過識(shí)別經(jīng)疊加后的擬合曲線中各個(gè)曲線數(shù)據(jù)的交匯點(diǎn)及對(duì)應(yīng)時(shí)刻數(shù)據(jù)，并依據(jù)交匯點(diǎn)時(shí)刻之間的差值，確定各信號(hào)相位的相位時(shí)長(zhǎng)。

35、可選地，通過對(duì)比同一時(shí)段內(nèi)各個(gè)流向的擬合曲線極大值點(diǎn)的時(shí)刻數(shù)據(jù)，將偏差小于設(shè)定閾值的不同流向的車流歸為同一信號(hào)相位包括：

36、將同一信號(hào)控制時(shí)段內(nèi)各個(gè)流向的擬合曲線的極大值點(diǎn)以至少兩個(gè)極大值點(diǎn)為一組的方式進(jìn)行分組；

37、將每一組中極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的偏差值與設(shè)定的閾值進(jìn)行對(duì)比，依據(jù)對(duì)比結(jié)果判斷該組中極大值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的車流是否為同一信號(hào)相位；

38、若該組中極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的偏差值小于設(shè)定閾值時(shí)，則該組中極大值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的車流為同一信號(hào)相位；

39、若該組中極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的偏差值大于或等于設(shè)定閾值時(shí)，則該組中極大值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的車流不是同一信號(hào)相位。

40、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于過車數(shù)據(jù)的信號(hào)控制方案識(shí)別系統(tǒng)，包括：

41、過車數(shù)據(jù)聚合模塊，用于對(duì)獲取的全天的過車數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間劃分和流向聚合，得到以車流流向分類的過車數(shù)據(jù)；

42、信號(hào)控制時(shí)段識(shí)別模塊，用于通過自相關(guān)分析處理路口各流向過車數(shù)據(jù)的時(shí)間序列，以識(shí)別信號(hào)周期數(shù)據(jù)，并對(duì)得到信號(hào)周期數(shù)據(jù)進(jìn)行有序聚類的分組處理，獲得信號(hào)控制時(shí)段的劃分方案；

43、曲線擬合與識(shí)別模塊，用于按時(shí)間排序?qū)⒏鱾€(gè)路口中每一信號(hào)控制時(shí)段下的各個(gè)流向的過車數(shù)據(jù)形成時(shí)間序列并進(jìn)行曲線擬合，識(shí)別各個(gè)擬合曲線的極大值點(diǎn)及對(duì)應(yīng)時(shí)刻數(shù)據(jù)；

44、信號(hào)相位信息識(shí)別模塊，用于通過對(duì)比同一時(shí)段內(nèi)各個(gè)流向的擬合曲線極大值點(diǎn)的時(shí)刻數(shù)據(jù)，將偏差小于設(shè)定閾值的不同流向的車流歸為同一信號(hào)相位，并對(duì)同一信號(hào)周期內(nèi)不同信號(hào)相位的擬合曲線進(jìn)行圖形疊加，基于疊加后擬合曲線的極大值點(diǎn)和交匯點(diǎn)確定各信號(hào)相位的相序和相位時(shí)長(zhǎng)。

45、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，包括：

46、處理器；

47、存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)用于所述處理器控制以上所述的一種基于過車數(shù)據(jù)的信號(hào)控制方案識(shí)別方法步驟。

48、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以上所述的一種基于過車數(shù)據(jù)的信號(hào)控制方案識(shí)別方法步驟。

49、（三）有益效果

50、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種基于過車數(shù)據(jù)的信號(hào)控制方案識(shí)別方法，首先，通過分析過車數(shù)據(jù)的周期性變化，獲得信號(hào)控制時(shí)段的劃分方案；然后，針對(duì)信號(hào)控制時(shí)段下的各流向的過車數(shù)據(jù)按時(shí)間序列擬合曲線，并分析擬合曲線的極大值點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的時(shí)刻數(shù)據(jù)；接著，基于各個(gè)極大值點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的時(shí)刻數(shù)據(jù)，識(shí)別對(duì)應(yīng)信號(hào)控制時(shí)段內(nèi)各信號(hào)相位的相序和相位時(shí)長(zhǎng)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，其能夠全面地識(shí)別信號(hào)控制方案，以更詳細(xì)準(zhǔn)確地方式描述信號(hào)控制方案，以及通過自動(dòng)識(shí)別信號(hào)控制時(shí)段劃分方案，進(jìn)一步提高了相序和相位時(shí)長(zhǎng)的識(shí)別速度。