[发明专利]一种交通信号装置及交通控制方法

说明书

技术领域

本发明属于交通信息技术领域，具体涉及一种交通信号装置及交通控制方法。

背景技术

当前道路交通中最容易出现拥堵的地方是路口，通常路口用交通信号灯（红绿灯）进行控制。红绿灯的存在，以及侦测和记录闯红灯行为的摄像头，构成了路口主要的控制逻辑。但在实际使用中，即使路口有红绿灯和监控摄像头，仍然经常有拥堵情况出现，而且拥堵有时会持续恶化，直到所有方向的车辆互相阻挡，这时就是我们常说的“堵死”。出现这种情况时，一般需要交通警察人工进行指挥，否则拥堵情况很难得到缓解。

为什么会出现“闯绿灯”的现象。简单来说，在该行为不受到惩罚的前提下，这是一个囚徒困境。以下表所示的损益矩阵为例，假定A和B车辆是在一个交通拥堵的十字路口先后从南北和东西方向到达路口的车辆，到达时路口已经出现严重的拥塞。当己方交通灯变绿后，他们有闯或者不闯绿灯的两种选择。如果双方均不闯，等待3单位时间后路口拥塞消失，双方均可以通过，故损益为-3；如果双方均闯，路口堵死，在车流中慢慢挪动10单位时间后通过；如果A闯B不闯，则A和后续的同向车辆在B留出的空挡中迅速通过，等待1单位时间，而B一直等A方向的车辆通过，最后等待20单位时间后才能通过。

A车辆 / B车辆不闯闯不闯-3，-3-20，-1闯-1，-20-10，-10

上表显示的损益矩阵对于A和B来说都有严格占优策略，即闯绿灯，所以最后会形成占优均衡（闯，闯），从而造成严重的拥堵。

目前对于这类拥堵的解决方案是使用交警指挥，在交警优先级高于交通信号灯的前提下，人工指挥某方向的机动车通过，而让其余方向等待。可惜的是交警人手有限，对于大多数路口无法长时间驻守。

采用非人工方式控制“闯绿灯”行为涉及到对路口车道、车辆行进方向和车辆轨迹、拥堵界定等方面的判断，具有较高技术难度，目前未发现相应的技术方案。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种交通信号装置，其包括交通信号灯和违章摄像头，其特征在于，还包括设置于路口中心正上方的全阻断式交通信号灯，所述全阻断式交通信号灯包括控制模块和朝向地面方向的监控摄像头，所述控制模块与所述交通信号灯和违章摄像头之间具有通信连接；

所述监控摄像头拍摄路口照片并形成判定数据，控制模块基于判定数据判断是否出现拥堵；

当出现拥堵时，路口进入阻断状态，各方向的交通信号灯变为红灯并且信号灯配置的音源发出警示音；

当路口的阻断状态开始设定的时间后，违章摄像头对新进入路口的车辆进行违章拍照；

当路口拥堵状态消失时，阻断状态结束，音源停止发声、交通信号灯恢复正常状态。

根据一个优选实施方式，当路口车辆占用面积与路口总面积之比大于拥堵阈值时，所述控制模块判定路口出现拥堵。

根据一个优选实施方式，在阻断状态中，所述全阻断式交通信号灯不停地对路口车辆占用面积进行监测，当路口车辆占用面积与路口总面积之比小于设定的解除拥堵值时，所述控制模块判定路口拥堵状态消失。

本发明还提供了一种交通控制方法，其特征在于，设置于路口中心正上方的全阻断式交通信号灯中的监控摄像头拍摄路口照片并形成判定数据，所述全阻断式交通信号灯中的控制模块基于判定数据判断是否出现拥堵；

当出现拥堵时，路口进入阻断状态，各方向的交通信号灯变为红灯并且信号灯配置的音源发出警示音；