本發(fā)明涉及交通信號領(lǐng)域,尤其涉及一種紅綠燈區(qū)間聯(lián)網(wǎng)智能通行系統(tǒng)。
背景技術(shù):
城市道路交叉口交通信號的控制對于交通流的分配,和道路交通通行流量具有重要作用,現(xiàn)有的交通信號燈,只依據(jù)固定的時間間隔變換紅綠燈,不能依據(jù)車輛的多少適時調(diào)節(jié),使道路交通經(jīng)常會出現(xiàn)各種狀況,例如交通事故、道路交通癱瘓、道路施工、紅綠燈發(fā)生故障等,當(dāng)遇到這些狀況時,一般需要交警到現(xiàn)場執(zhí)勤。交通事故以及道路施工一般需要交警在現(xiàn)場拉上警戒線,而對于道路交通癱瘓、紅綠燈故障,就需要交警在現(xiàn)場指揮交通,對交通癱瘓的道路進(jìn)行車輛分流,緩解交通狀況,或者充當(dāng)紅綠燈,指揮交通,這不但給交警帶來巨大的工作量,而且還存在著安全威脅。
隨著城市人口擁有車輛數(shù)的快速增長與城市規(guī)模的的不斷擴(kuò)大,交通流越來越呈現(xiàn)高密度的重交通流情況,城市交通道路的發(fā)展難以滿足交通流量需求的不斷增長,擁堵問題日益嚴(yán)重。一方面,隨著城市交通系統(tǒng)的信息化發(fā)展,交通管理與控制系統(tǒng)趨于大型化、復(fù)雜化發(fā)展,系統(tǒng)涉及的信息和數(shù)據(jù)已經(jīng)具備大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)?,F(xiàn)有城市交叉口信號控制系統(tǒng)不能滿足城市交通的發(fā)展,急需發(fā)展新的交通管理控制方法與系統(tǒng),對高密度的城市交通流進(jìn)行管理與控制。另一方面,隨著計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是智能計算、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)分析算法等技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機(jī)系統(tǒng)處理海量信息和大數(shù)據(jù)的能力不斷提高,使得通過云計算、大數(shù)據(jù)等的信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)智能化的交通管理與控制成為可能。
授權(quán)公告號為cn106355885a的發(fā)明專利,公開了基于大數(shù)據(jù)分析平臺的交通信號動態(tài)控制方法及系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn203084932u的發(fā)明,公開了智能交通指示系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn101231788b的發(fā)明專利,公開了車輛分流紅綠燈及其應(yīng)用,授權(quán)公告號為cn204510092u的發(fā)明專利,公開了一種多功能交通分流裝置,授權(quán)公告號為cn104778849b的發(fā)明專利,公開了一種交通樞紐用的智能交通系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn104727197a的發(fā)明專利,公開了一種快速公路的設(shè)計方法,授權(quán)公告號為cn104200683a的發(fā)明專利,公開了一種基于智能交通系統(tǒng)的城市路段實(shí)時分流誘導(dǎo)系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn102360529b的發(fā)明專利,公開了直接獲取城市道路通行速度的系統(tǒng)與方法,授權(quán)公告號為cn101727747a的發(fā)明專利,公開了基于流量檢測的道路非正常擁堵報警方法,授權(quán)公告號為cn103347175a的發(fā)明專利,公開了基于無線網(wǎng)橋的監(jiān)控系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn101409569b的發(fā)明專利,公開了無線收發(fā)裝置的匹配方法及無線收發(fā)裝置,授權(quán)公告號為cn101800563a的發(fā)明專利,公開了無線收發(fā)方法及應(yīng)用其的無線收發(fā)裝置,授權(quán)公告號為cn103079271a的發(fā)明專利,公開了一種基于無線局域網(wǎng)的定位方法,授權(quán)公告號為cn201114138的發(fā)明專利,公開了基于無線局域網(wǎng)的車輛實(shí)時管理系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn105590450a的發(fā)明專利,公開了一種利用無線網(wǎng)絡(luò)對城市道路進(jìn)行管控的方法,授權(quán)公告號為cn103413445b的發(fā)明專利,公開了一種智能道路交通信號系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn105869413a的發(fā)明專利,公開了基于攝像頭視頻檢測車流量和車速的方法,授權(quán)公告號為cn204087488u的發(fā)明專利,公開了一種智能交通系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn104637327a的發(fā)明專利,公開了一種城市道路交通擁堵信息的新型提示系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn103854492a的發(fā)明專利,公開了智能交通燈控制裝置的設(shè)計,授權(quán)公告號為cn205080748u的發(fā)明專利,公開了一種基于zigbee的道路交通狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn102419906a的發(fā)明專利,公開了車流量自動檢測系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn205486806u的發(fā)明專利,公開了交通車流量智能監(jiān)測攝像頭,授權(quán)公告號為cn203849870u的發(fā)明專利,公開了基于無線網(wǎng)絡(luò)的車流監(jiān)測與信號燈智能控制系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn205158624u的發(fā)明專利,公開了一種采集交通信息的無線傳感器控制系統(tǒng),授權(quán)公告號cn103164964a的發(fā)明專利,公開了智能交通信號燈控制系統(tǒng),授權(quán)號為cn205680280u的發(fā)明專利,公開了一種智能交通電子顯示屏誘導(dǎo)系統(tǒng),授權(quán)公告號為cn105894831a的發(fā)明專利,公開了智能交通控制裝置,授權(quán)公告號為cn101729872b的發(fā)明專利,公開了一種基于視頻監(jiān)控圖像自動判別道路交通狀態(tài)的方法等專利當(dāng)中,公開了運(yùn)用了城市道路的擁堵以及車輛分流方面的技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題,提供一種紅綠燈區(qū)間聯(lián)網(wǎng)智能通行系統(tǒng),本發(fā)明能夠通過路段兩端路口的進(jìn)出車輛進(jìn)行區(qū)間聯(lián)網(wǎng)實(shí)時相消,計算出實(shí)時路段上面的各種車型的數(shù)量和各種車型行駛的速度,以及各種車型到達(dá)路口的時間,實(shí)現(xiàn)智能控制交通信號燈,從而更加有效利用道路資源,減少道路的擁堵。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,達(dá)到上述技術(shù)效果,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種紅綠燈區(qū)間聯(lián)網(wǎng)智能通行系統(tǒng),包括主控電路板以及與主控電路板連接的電源、數(shù)字圖像處理模塊、交通信號控制模塊和無線收發(fā)模塊;所述數(shù)字圖像處理模塊與攝像頭連接,用以接受攝像頭采集的車輛圖像信號通過虛擬線圈轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;所述無線收發(fā)模塊與相鄰的智能通行系統(tǒng)連接,用以接收和/或發(fā)射數(shù)字圖像處理模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號;所述主控電路板用以接受數(shù)字圖像處理模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號和無線收發(fā)模塊接受的數(shù)字信號,控制交通信號控制模塊;所述交通信號控制模塊與交通信號燈連接,用以控制交通信號燈的啟動和/或關(guān)閉的時間。
進(jìn)一步的,所述交通信號控制模塊通過歐姆龍公司的印刷基板用繼電器g5nb-1a控制信號燈狀態(tài);所述交通信號控制模塊主控芯片為80c52單片機(jī)。
進(jìn)一步的,所述數(shù)字圖像處理模塊由目標(biāo)路口的交通攝像頭通過視頻解碼芯片進(jìn)行車輛視頻信息采集,傳輸給數(shù)字圖像處理模塊進(jìn)行視頻信息處理分析,利用虛擬線圈車輛計數(shù)算法,便可以獲得目標(biāo)路段流入車流和/或流出的車流。
進(jìn)一步的,所述數(shù)字圖像處理模塊設(shè)置于攝像頭支桿保護(hù)殼內(nèi);或所述數(shù)字圖像處理模塊采用數(shù)字信號處理器dm642;或所述視頻解碼芯片采用tvp5150或saa7115芯片。
進(jìn)一步的,所述無線收發(fā)模塊包括無線接收模塊和無線發(fā)射模塊,所述無線發(fā)射模塊用以發(fā)射數(shù)字圖像處理模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號,所述無線接收模塊用以接收相鄰路口智能通行系統(tǒng)發(fā)射的數(shù)字圖像處理模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號;或所述無線收發(fā)模塊采用433mhz頻段無線數(shù)據(jù)終端dtd433。
進(jìn)一步的,所述無線收發(fā)模塊與相鄰路口智能通行系統(tǒng)內(nèi)的無線收發(fā)模塊之間還設(shè)置有網(wǎng)橋和/或中繼器,所述網(wǎng)橋和/或中繼器用以通過對數(shù)據(jù)信號的重新發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā),來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木嚯x。
進(jìn)一步的,所述主控電路板包括控制電路板、存儲模塊和微處理器,所述微處理器通過焊接與控制電路板連接,所述控制電路板與存儲模塊、無線收發(fā)模塊、數(shù)字圖像處理模塊和交通信號控制模塊連接。
進(jìn)一步的,所述微處理器設(shè)置有控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)能夠根據(jù)接受的數(shù)字圖像處理模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號和無線收發(fā)模塊接收的數(shù)字信號,經(jīng)過初始化后,計算出該路段兩端路口的流入車流量和流出車流量進(jìn)行聯(lián)動實(shí)時相消,并不斷進(jìn)行結(jié)果校正,從而獲得較為準(zhǔn)確的實(shí)時路段車流密度,并通過控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定的車流密度控制程序控制交通信號控制模塊,由交通信號控制模塊控制交通信號燈的轉(zhuǎn)換時長,所述微處理器采用8086微處理器。
進(jìn)一步的,所述數(shù)字圖像處理模塊、微處理器和交通信號控制模塊內(nèi)設(shè)有動態(tài)存儲芯片,所述動態(tài)存儲芯片用于存儲數(shù)據(jù)信息。
進(jìn)一步的,所述存儲模塊包括microsd卡存儲模塊,所述microsd卡存儲模塊通過焊接與控制電路板連接,所述microsd卡存儲模塊內(nèi)設(shè)置有microsd內(nèi)存卡。
進(jìn)一步的,所述攝像頭把路口采集的交通視頻信息傳輸給數(shù)字圖像處理模塊,由數(shù)字圖像處理模塊進(jìn)行視頻信息處理分析,利用虛擬線圈計數(shù)算法,統(tǒng)計當(dāng)前路口各種車型的數(shù)量以及行駛的速度,并將統(tǒng)計的數(shù)據(jù)傳輸給微處理器,微處理器設(shè)置有控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)接收數(shù)字圖像處理模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后,控制無線收發(fā)模塊將接收到的數(shù)據(jù)信號定向傳輸?shù)较乱粋€路口,同時接收上一路口定向發(fā)送的數(shù)據(jù)信號,通過控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的程序進(jìn)行實(shí)時相消,并通過不斷進(jìn)行結(jié)果效正,從而獲得較為準(zhǔn)確的實(shí)時路段上面的各種車型的數(shù)量以及各種車型行駛的速度,并通過內(nèi)部設(shè)置的程序計算獲得各種車型到達(dá)路口的時間,當(dāng)實(shí)時路段上面的車輛數(shù)量以及同一時間范圍內(nèi)到達(dá)路口的車輛超過系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的初始值后,由控制系統(tǒng)根據(jù)同一時間內(nèi)到達(dá)路口的車流數(shù)量啟動相應(yīng)的控制程序,由相應(yīng)的控制程序發(fā)送相應(yīng)的指令給交通信號控制模塊,交通信號控制模塊接受到相應(yīng)的指令后,驅(qū)動內(nèi)部相應(yīng)的控制程序,由相應(yīng)的控制程序通過交通信號控制模塊控制當(dāng)前路口交通信號的紅燈和/或綠燈的驅(qū)動和/或關(guān)閉的時間。
進(jìn)一步的,虛擬線圈:首先根據(jù)車道繪制虛擬線圈作為感興趣區(qū)域,然后通過對感興趣區(qū)域進(jìn)行背景減法來獲取運(yùn)動前景,接著通過陰影去除來提取較為完整的運(yùn)動車輛。最后調(diào)用車流檢測算法、車型檢測算法和車速檢測算法,根據(jù)虛擬線圈中通過的信號計算出通過虛擬線圈內(nèi)的車速、車型以及車輛數(shù)并獲得道路內(nèi)的車輛情況。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明設(shè)計新穎、使用方面,能夠通過路段兩端路口的進(jìn)出車輛進(jìn)行區(qū)間聯(lián)網(wǎng)實(shí)時相消,計算出實(shí)時路段上面的各種車型的數(shù)量和各種車型行駛的速度,以及各種車型到達(dá)路口的時間,實(shí)現(xiàn)智能控制交通信號燈,從而更加有效利用道路資源,減少道路的擁堵。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施,以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明。本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是本發(fā)明涉及的一種主線優(yōu)先通行的示意圖1;
圖2是本發(fā)明涉及的一種主線優(yōu)先通行的示意圖2;
圖3是本發(fā)明涉及的一種主線優(yōu)先通行的示意圖3;
圖4是本發(fā)明涉及的一種主線優(yōu)先通行的示意圖4;
圖5是本發(fā)明涉及的一種主線優(yōu)先通行的示意圖5;
圖6是本發(fā)明涉及的一種主線優(yōu)先通行的示意圖6;
圖7是本發(fā)明涉及的一種主線優(yōu)先通行的示意圖7;
圖8是本發(fā)明涉及的一種信息提示檔1示意圖;
圖9是本發(fā)明涉及的一種信息提示檔2示意圖;
圖10是本發(fā)明涉及的一種利于主線通行的連續(xù)路口實(shí)時導(dǎo)流圖;
圖11是本發(fā)明涉及的一種網(wǎng)狀交通樞紐實(shí)時智能控制方案示意圖;
圖12是本發(fā)明涉及的一種網(wǎng)狀交通樞紐實(shí)時智能控制方案示意圖;
圖13是本發(fā)明涉及的一種網(wǎng)狀交通樞紐實(shí)時智能控制方案示意圖;
圖14是本發(fā)明涉及的一種網(wǎng)狀交通樞紐實(shí)時智能控制方案示意圖;
圖15是本發(fā)明涉及的一種網(wǎng)狀交通樞紐實(shí)時智能控制方案示意圖;
圖16是本發(fā)明涉及的一種路口通行管控裝置示意圖;
圖17是本發(fā)明涉及的一種路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置示意圖;
圖18是本發(fā)明涉及的一種路口通行管控裝置邏輯關(guān)系及連接示意圖;
圖19是本發(fā)明涉及的一種智能通行系統(tǒng)的電路示意圖;
圖20是本發(fā)明涉及的一種微處理器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖21是本發(fā)明涉及的一種圖像采集電路示意圖;
圖22是本發(fā)明涉及的一種80c52單片機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖23是本發(fā)明涉及的一種道路實(shí)施例示意圖。
圖中標(biāo)號說明:路口通行管控裝置1、載體外殼支架2、主控電路板模塊3、通行信息顯示模塊4、快速連接裝置5、信息提示檔6和無線信號發(fā)射接收裝置7、倒計時顯示器8、路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置9、道路交通攝像裝置10、計數(shù)傳感器11、測速傳感器12、車輛型號規(guī)格識別傳感器13、中繼器固定支架14、信息采集系統(tǒng)15、當(dāng)前路口通行信息顯示區(qū)16、下一路口通行信息顯示區(qū)17、下下路口通行信息顯示區(qū)18、把手19。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
參照圖1~圖23所示,一種紅綠燈區(qū)間聯(lián)網(wǎng)智能通行系統(tǒng),包括若干個能夠相互聯(lián)網(wǎng)的路口通行管控裝置1,所述路口通行管控裝置1包括載體硬件和控制處理軟件,所述載體硬件包括載體外殼支架2、主控電路板模塊3、信息采集系統(tǒng)15、通行信息顯示模塊4、快速連接裝置5、信息提示檔6和無線信號發(fā)射接收裝置7;所述控制處理軟件包括信息采集存儲軟件、信息提取分析軟件、通行信息顯示模塊控制軟件、電源管理軟件、聯(lián)網(wǎng)通訊信息交換軟件、信息提示檔顯示控制軟件;所述主控電路板模塊3安裝于載體外殼支架2內(nèi),安裝有控制處理軟件,連接并用信息采集存儲軟件控制信息采集系統(tǒng)15和無線信號發(fā)射接收裝置7;連接并用通行信息顯示模塊控制軟件控制通行信息顯示模塊4、連接并用信息提示檔顯示控制軟件控制信息提示檔6;連接并用聯(lián)網(wǎng)通訊信息交換軟件控制無線信號發(fā)射接收裝置7,所述快速連接裝置5位于載體外殼支架2的外表面,所述各路口通行管控裝置1能夠與臨近的路口通行管控裝置1相互連接,生成各自唯一的地址碼和順序碼,并實(shí)時交換交通通行有關(guān)信息。
進(jìn)一步的,所述載體硬件還設(shè)置有倒計時顯示器8,與所述主控電路板模塊3連接,并受通行信息顯示模塊控制軟件控制顯示內(nèi)容。
進(jìn)一步的,所述載體硬件還包括路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置9,所述路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置9通過有線線纜或電磁波與附近路口通行管控裝置連接并交換信息,位于兩個臨近的路口通行管控裝置1之間,數(shù)量為一個或一個以上。
進(jìn)一步的,所述路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置設(shè)置有攝像頭10、計數(shù)傳感器11、測速傳感器12、車輛型號規(guī)格識別傳感器13中的一種或一種以上;并設(shè)置有無線信號發(fā)射接收裝置7,分配有唯一的地址碼和順序碼,并實(shí)時交換交通通行有關(guān)信息。
進(jìn)一步的,所述信息采集系統(tǒng)15包括道路交通攝像裝置10和無線信號發(fā)射接收裝置7,所述道路交通攝像裝置10包括常用的車速抓拍攝像裝置、車型識別攝像裝置、車牌識別攝像裝置、常用電子便攜攝像裝置中的一種或一種以上,所述無線信號發(fā)射接收裝置7設(shè)置有有線線纜或電磁波與附近路口通行管控裝置1連接并交換信息的信號發(fā)射和接受裝置。
進(jìn)一步的,所述通行信息顯示模塊4設(shè)置有一組、兩組、三組或三組以上。
進(jìn)一步的,所述通行信息顯示模塊4設(shè)置有多組時,分別為當(dāng)前路口通行信息顯示區(qū)16、下一路口通行信息顯示區(qū)17、下下路口通行信息顯示區(qū)18。
進(jìn)一步的,所述快速連接裝置5包括自攻螺絲孔柱結(jié)構(gòu)、鉚釘鉚接、螺母螺栓連接結(jié)構(gòu)、卡夾、卡扣、彈性筋條捆綁、磁吸結(jié)構(gòu)、插拔結(jié)構(gòu)、嵌套結(jié)構(gòu)中的一種或一種以上,設(shè)置于載體外殼支架2的側(cè)面或背面。
進(jìn)一步的,所述信息提示檔6設(shè)置在載體外殼支架2的正面和/或背面,包括常規(guī)信息顯示屏和常規(guī)顯示屏驅(qū)動組件,所述信息顯示屏包括液晶屏、led屏或el屏中的一種或一種以上,顯示的內(nèi)容包括圖案和/或文字,顯示方式為整體式、條塊式或點(diǎn)陣式中的一種或一種以上。
進(jìn)一步的,所述通行信息顯示模塊4設(shè)置有兩面,兩面獨(dú)立顯示,且顯示的通行內(nèi)容相反;所述載體外殼支架2設(shè)置有把手19。
進(jìn)一步的,交通信號控制模塊通過歐姆龍公司的印刷基板用繼電器g5nb-1a控制信號燈狀態(tài);交通信號控制模塊主控芯片為80c52單片機(jī)。
進(jìn)一步的,數(shù)字圖像處理模塊由目標(biāo)路口的交通攝像頭通過視頻解碼芯片進(jìn)行車輛視頻信息采集,傳輸給數(shù)字圖像處理模塊進(jìn)行視頻信息處理分析,利用虛擬線圈車輛計數(shù)算法,便可以獲得目標(biāo)路段流入車流和/或流出的車流。
進(jìn)一步的,數(shù)字圖像處理模塊設(shè)置于攝像頭支桿保護(hù)殼內(nèi);或所述數(shù)字圖像處理模塊采用數(shù)字信號處理器dm642;或所述視頻解碼芯片采用tvp5150或saa7115芯片。
進(jìn)一步的,無線收發(fā)模塊包括無線接收模塊和無線發(fā)射模塊,所述無線發(fā)射模塊用以發(fā)射數(shù)字圖像處理模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號,所述無線接收模塊用以接收相鄰路口智能通行系統(tǒng)發(fā)射的數(shù)字圖像處理模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號;或所述無線收發(fā)模塊采用433mhz頻段無線數(shù)據(jù)終端dtd433。
進(jìn)一步的,無線收發(fā)模塊與相鄰路口智能通行系統(tǒng)內(nèi)的無線收發(fā)模塊之間還設(shè)置有網(wǎng)橋和/或中繼器,所述網(wǎng)橋和/或中繼器用以通過對數(shù)據(jù)信號的重新發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā),來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木嚯x。
進(jìn)一步的,控制系統(tǒng)能夠根據(jù)接受的數(shù)字圖像處理模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號和無線收發(fā)模塊接收的數(shù)字信號,經(jīng)過初始化后,計算出該路段兩端路口的流入車流量和流出車流量進(jìn)行聯(lián)動實(shí)時相消,并不斷進(jìn)行結(jié)果校正,從而獲得較為準(zhǔn)確的實(shí)時路段車流密度,并通過控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定的車流密度控制程序控制交通信號控制模塊,由交通信號控制模塊控制交通信號燈的轉(zhuǎn)換時長,微處理器采用8086微處理器。
進(jìn)一步的,數(shù)字圖像處理模塊、微處理器和交通信號控制模塊內(nèi)設(shè)有動態(tài)存儲芯片,所述動態(tài)存儲芯片用于存儲數(shù)據(jù)信息。
進(jìn)一步的,存儲模塊包括microsd卡存儲模塊,microsd卡存儲模塊通過焊接與控制電路板連接,所述microsd卡存儲模塊內(nèi)設(shè)置有microsd內(nèi)存卡。
進(jìn)一步的,攝像頭把路口采集的交通視頻信息傳輸給數(shù)字圖像處理模塊,由數(shù)字圖像處理模塊進(jìn)行視頻信息處理分析,利用虛擬線圈計數(shù)算法,統(tǒng)計當(dāng)前路口各種車型的數(shù)量以及行駛的速度,并將統(tǒng)計的數(shù)據(jù)傳輸給微處理器,微處理器設(shè)置有控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)接收數(shù)字圖像處理模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后,控制無線收發(fā)模塊將接收到的數(shù)據(jù)信號定向傳輸?shù)较乱粋€路口,同時接收上一路口定向發(fā)送的數(shù)據(jù)信號,通過控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的程序進(jìn)行實(shí)時相消,并通過不斷進(jìn)行結(jié)果效正,從而獲得較為準(zhǔn)確的實(shí)時路段上面的各種車型的數(shù)量以及各種車型行駛的速度,并通過內(nèi)部設(shè)置的程序計算獲得各種車型到達(dá)路口的時間,當(dāng)實(shí)時路段上面的車輛數(shù)量以及同一時間范圍內(nèi)到達(dá)路口的車輛超過系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的初始值后,由控制系統(tǒng)根據(jù)同一時間內(nèi)到達(dá)路口的車流數(shù)量啟動相應(yīng)的控制程序,由相應(yīng)的控制程序發(fā)送相應(yīng)的指令給交通信號控制模塊,交通信號控制模塊接受到相應(yīng)的指令后,驅(qū)動內(nèi)部相應(yīng)的控制程序,由相應(yīng)的控制程序通過交通信號控制模塊控制當(dāng)前路口交通信號的紅燈和/或綠燈的驅(qū)動和/或關(guān)閉的時間。
進(jìn)一步的,虛擬線圈:首先根據(jù)車道繪制虛擬線圈作為感興趣區(qū)域,然后通過對感興趣區(qū)域進(jìn)行背景減法來獲取運(yùn)動前景,接著通過陰影去除來提取較為完整的運(yùn)動車輛。最后調(diào)用車流檢測算法、車型檢測算法和車速檢測算法,根據(jù)虛擬線圈中通過的信號計算出通過虛擬線圈內(nèi)的車速、車型以及車輛數(shù)并獲得道路內(nèi)的車輛情況。
進(jìn)一步的,所述信息采集存儲軟件,包括標(biāo)準(zhǔn)車型影像或照片的數(shù)據(jù)庫,還包括以下操作步驟:
步驟一,存儲預(yù)期車流數(shù)據(jù),當(dāng)前路口的信息采集系統(tǒng)通過有線回路或無線信號獲取由道路交通攝像裝置、路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置、上一路口發(fā)送過來的路口動態(tài)視頻、電子相片、實(shí)時車流數(shù)量、車型和行車速度等數(shù)據(jù);生成0.5分鐘、1分鐘、2分鐘、3分鐘、5分鐘、7分鐘、10分鐘、及10分鐘以上的時間內(nèi),當(dāng)前路口各方向即將需要通行的車流信息大數(shù)據(jù),并定時存儲該數(shù)據(jù)入硬盤、u盤、儲存卡或虛擬硬盤、云盤等數(shù)據(jù)存儲裝置中;
步驟二,存儲實(shí)際通行車流數(shù)據(jù),當(dāng)前路口的信息采集系統(tǒng)通過有線回路或無線信號獲取由道路交通攝像裝置發(fā)送過來的路口動態(tài)視頻、電子相片,獲取當(dāng)前路口正在通行中的實(shí)時車流數(shù)量、車流方向、車型和行車速度等數(shù)據(jù),生成0.5分鐘、1分鐘、2分鐘、3分鐘內(nèi)實(shí)際產(chǎn)生的車流數(shù)據(jù),并存儲;
步驟三,存儲短時仍需通行車流任務(wù)數(shù)據(jù),用預(yù)期車流數(shù)據(jù)減去實(shí)際通行車流數(shù)據(jù),生成0.5分鐘、1分鐘、2分鐘、3分鐘內(nèi)短時仍需通行的車流數(shù)量、車流方向、車型和行車速度等車流任務(wù)數(shù)據(jù),并存儲;
步驟四,存儲實(shí)時車流的歷史數(shù)據(jù),記錄當(dāng)前路口的的車流數(shù)量、車流方向、車型和行車速度等實(shí)際通行情況的歷史數(shù)據(jù);
步驟五,存儲偏差數(shù)據(jù),計算并存儲實(shí)時車流的歷史數(shù)據(jù)與預(yù)期車流數(shù)據(jù)和短時仍需通行車流任務(wù)數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)差值。
步驟六,根據(jù)存儲裝置設(shè)置的允許容量,循環(huán)刪除最早的預(yù)期車流數(shù)據(jù)、實(shí)際通行車流數(shù)據(jù)、短時仍需通行車流任務(wù)數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步的,所述信息提取分析軟件,包括以下操作步驟:
步驟一,通過同一路段同一方向臨近的兩個路口通行管控裝置間的通訊時間,或在電子地圖上虛擬測量,利用信息提取分析軟件計算出相鄰路口間的距離和車程,并計算出不同的車速需要耗費(fèi)的時間;
步驟二,信息提取分析軟件調(diào)取信息采集存儲軟件存儲的數(shù)據(jù),和標(biāo)準(zhǔn)車型影像或照片的數(shù)據(jù)庫中的影像照片,攝像頭攝錄的視頻和照片;
步驟三,信息提取分析軟件對比分析標(biāo)準(zhǔn)車型影像或照片的數(shù)據(jù)庫中的影像照片和攝像頭攝錄的視頻和照片的差異,按圖像的關(guān)鍵區(qū)別特征進(jìn)行捕捉、對比、區(qū)分、判斷視頻和照片中的車流信息,換算成信息采集系統(tǒng)中反饋的實(shí)時車流數(shù)量,車流速度,車流方向和車輛的型號種類。
步驟四,信息提取分析軟件根據(jù)信息采集系統(tǒng)的各信息接入口識別的實(shí)時信息,按車型、車速、車數(shù)量、行車方向、及信息采集系統(tǒng)與下一必經(jīng)路口的距離,計算出行駛到下一路口需要的時間,車流通過下一路口的最大經(jīng)濟(jì)通行時間和最小經(jīng)濟(jì)通行時間,以及最佳通行時間間隔等下一路口即將通行的車流預(yù)測信息。
步驟五,信息提取分析軟件將車流預(yù)測信息和經(jīng)濟(jì)通行時間等分析成果,通過路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置和無線信號發(fā)射接收裝置實(shí)時傳送給路口通行管控裝置,路口通行管控裝置按預(yù)測建議的最佳通行方案和當(dāng)前路口的實(shí)際車流匯入與駛出情況,實(shí)時計算和優(yōu)化控制當(dāng)前路口的紅綠燈顯示組合,讓當(dāng)前路口的車流通行速度最快,效率最高,盡量讓各方向的車流都沒有阻礙一直通行。
本申請的信號指揮燈控制軟件與天津城建大學(xué)計算機(jī)學(xué)院申請的《一種動態(tài)交通信號燈及其顯示方法》,專利號cn201410192387.5的專利相比,并不具有明顯的創(chuàng)造性,由于說明書頁數(shù)有限制,不再詳述,本行業(yè)專業(yè)人員可以參考或直接應(yīng)用cn201410192387.5的技術(shù)方案。
本申請的電源管理軟件與甲骨文美國公司申請的《利用跟蹤數(shù)據(jù)的電源管理的方法和系統(tǒng)》,專利號cn201410319755.8的專利相比,并不具有明顯的創(chuàng)造性,由于說明書頁數(shù)有限制,不再詳述,本行業(yè)專業(yè)人員可以參考或直接應(yīng)用cn201410319755.8的技術(shù)方案。
結(jié)合cn201410479924.4《聯(lián)網(wǎng)軟件集成方法及裝置》、cn201110329751.4《一種移動終端接入網(wǎng)絡(luò)的方法及系統(tǒng)》和cn201210117171.3《基于數(shù)據(jù)鏈路層的sslvpn通信方法》三個專利,本申請的聯(lián)網(wǎng)通訊信息交換軟件,并不具有明顯的創(chuàng)造性,本行業(yè)專業(yè)人員可以根據(jù)參考或直接應(yīng)用以上3項(xiàng)專利技術(shù)。
結(jié)合cn200820078844.8《led顯示控制裝置及l(fā)ed顯示控制系統(tǒng)》、cn201610077585.6《接收卡、led顯示控制及錄制系統(tǒng)、led顯示控制方法》和cn201511025802.9《與led顯示控制卡進(jìn)行以太網(wǎng)通信的實(shí)現(xiàn)方法》,本申請的信息提示檔顯示控制軟件,并不具有明顯的創(chuàng)造性,本行業(yè)專業(yè)人員可以根據(jù)參考或直接應(yīng)用以上3項(xiàng)專利技術(shù)。
具體實(shí)施例:
單個路口的智能管控模式:信息采集系統(tǒng)15中的道路交通攝像裝置10和路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置9通過攝像頭攝像將數(shù)據(jù)發(fā)送給信息采集存儲軟件、信息提取分析軟件進(jìn)行分析后獲取,或者通過路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置9設(shè)置的計數(shù)傳感器11、測速傳感器12、車輛型號規(guī)格識別傳感器13獲取各方向路口和路段之間的車流數(shù)量,車型和行車速度等車流實(shí)時數(shù)據(jù),計算各方向最佳的通行信號時間間隔,優(yōu)化指揮各方向路口的紅綠黃信號燈,并將本路口的實(shí)際實(shí)時車輛通行信息發(fā)送給對應(yīng)的臨近路口相應(yīng)位置的路口通行管控裝置1,為下一路口規(guī)劃和優(yōu)化通行信號提供有益信息,如圖1-7所示。
比如:某一路口,東向西車輛前行50輛,右拐15輛,左拐20輛,路口無停留正常通行需要時間需要3分鐘,西向東車輛前行30輛,右拐5輛,左拐15輛,無停留正常通行需要時間需要2分鐘,南向北前行車輛15輛,左拐12輛,右拐25輛,無停留正常通行需要時間需要1分鐘,北向南無車輛通行,則可以在本路口優(yōu)化為,東向西連續(xù)直行綠燈2分鐘,紅燈1.5分鐘,同時左拐綠燈0.5分鐘后,紅燈2分鐘,再綠燈1分鐘,右拐一直綠燈;同時西向東直行紅燈0.5分鐘后,綠燈2分鐘,在紅燈1分鐘,左拐綠燈0.5分鐘后,紅燈2.5分鐘,再綠燈0.5分鐘;同時南向北直行紅燈2.5分鐘后,綠燈0.5分鐘,再紅燈0.5分鐘,左拐紅燈2分鐘,綠燈0.5分鐘,再紅燈1分鐘;北向南無車,則一直紅燈,按現(xiàn)有智能紅綠燈系統(tǒng),一個路口,一次至少需要4.5分鐘、周期,才能保證完全通行,本發(fā)明則壓縮到了3.5分鐘,單次提效23%,如此連續(xù)通行,本發(fā)明實(shí)時計算和改變最佳通行模式,不會出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象,而目前的現(xiàn)有智能紅綠燈系統(tǒng),則會出現(xiàn)第一次未通過率23%,東向西截留車輛20輛,第二次再次增加到40輛,第三次再次增加到60輛,當(dāng)未獲得無障礙通行的車輛首尾連接長度大于兩個路口之間的道路長度的三分之一時,即必然產(chǎn)生擁堵,當(dāng)未通行的車輛首位連接長度大于兩個路口之間的道路長度的二分之一時,產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)矶?,大于三分之二時,則擁堵到難以繼續(xù)通行。
線性方向多個路口的智能管控模式:線性方向路口可以劃分為前一路口,當(dāng)前路口和后一路口,前一路口通過路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置9或無線信號發(fā)射接收裝置7將前一路口的統(tǒng)計的各種車輛的數(shù)量,車型規(guī)格以及行駛的速度等信息實(shí)時發(fā)送給當(dāng)前路口,前一路口包括線性方向上一路口,交叉路口的上一右拐匯入路口和交叉路口的上一左拐匯入路口,當(dāng)前路口的主控電路板模塊3根據(jù)前一路口提供的信息和本路口的攝像頭和各個傳感器的實(shí)時監(jiān)控,優(yōu)化當(dāng)前路口通行模式,并將當(dāng)前路口的車流匯入,車流轉(zhuǎn)出等動態(tài)通行數(shù)據(jù)、車流數(shù)量,車型和行車速度等車流實(shí)時數(shù)據(jù),通過路中車流實(shí)時監(jiān)控裝置9或無線信號發(fā)射接收裝置7發(fā)送給后一路口的主控電路板模塊3,供下一路口預(yù)緊和及時規(guī)劃優(yōu)化下一路口的通行策略,確保通行效率最大化,必要時能夠根據(jù)實(shí)時各方向的實(shí)際車流量將道路所有路口通行管控裝置1切換成長時間主通道不間斷綠燈,和副通道的集中短時間的,如果是上下班高峰期,尤其是主通道某一單向車流過大,另一方向車流稀少時,可以將該道路的局部區(qū)段或全部區(qū)段進(jìn)行短時間或長時間的自動切換為單行道一路綠燈的模式,將通行車道翻倍和將停車讓行的時間壓縮至某一或最小化,能夠?qū)蜗虻某毕匠罅髁寇嚵魍ㄐ行侍岣?0-80倍以上,如圖8-10所示。
多個線性方向網(wǎng)狀交叉路口的智能管控模式:在類似與春運(yùn)、長假,小長假,大型活動,及發(fā)達(dá)城市內(nèi)部區(qū)間,城際區(qū)間,上下班高峰期,經(jīng)常出現(xiàn)潮汐式巨量車流通行要求,現(xiàn)有的智能紅綠燈系統(tǒng)并不能滿足這樣的通行要求,打開電子地圖,查看實(shí)時交通情況,可以發(fā)現(xiàn)密密麻麻的擁堵區(qū)段,短短的路程需要花費(fèi)10倍以上的常規(guī)通行時間,并且容易滋生車輛事故,具2013年新聞報道:美國年堵車損失高達(dá)1210億美元,中國多個旅游城市有幾天每天的堵車損失超億元,國內(nèi)的年堵車損失也有數(shù)千億元之多,嚴(yán)重?fù)p失,本發(fā)明特別適合解決這樣的復(fù)雜問題,本發(fā)明可以根據(jù)各路口的車流匯入,車流轉(zhuǎn)出等動態(tài)通行數(shù)據(jù)、車流數(shù)量,車型和行車速度等車流實(shí)時數(shù)據(jù),分析計算出最高效最優(yōu)化的通行方案,根據(jù)車流特性將整個區(qū)域的無數(shù)個縱橫交錯的路網(wǎng)作為一個整體進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,實(shí)時切換通行信號,引導(dǎo)和計算車流進(jìn)行分流通行,將中間的車流主方向的道路自動整合優(yōu)化變更為正向單行線,兩側(cè)邊緣的道路優(yōu)化變更為反向單行線或雙向通行線,在中間正向單行線道路的部分路口設(shè)置直行時允許左拐或右拐的路口,確保主線不間斷暢通,無紅燈阻礙的情況下,讓需要從左到右,或從右到左的車輛無停留不遇紅燈的穿越主通道,讓整個路網(wǎng)完全照顧主車流方向的通行道路數(shù)量最大化,通行時無紅燈約束持續(xù)行走,充分利用路面,并兼顧不過多影響其它方向的通行效率,如圖11-15所示。
在使用本發(fā)明其他實(shí)施例時,攝像頭把路口采集的交通視頻信息傳輸給數(shù)字圖像處理模塊,由數(shù)字圖像處理模塊進(jìn)行視頻信息處理分析,利用虛擬線圈計數(shù)算法,統(tǒng)計當(dāng)前路口各種車型的數(shù)量以及行駛的速度,并將統(tǒng)計的數(shù)據(jù)傳輸給微處理器,微處理器設(shè)置有控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)接收數(shù)字圖像處理模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后,控制無線收發(fā)模塊將接收到的數(shù)據(jù)信號定向傳輸?shù)较乱粋€路口,同時接收上一路口定向發(fā)送的數(shù)據(jù)信號,通過控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的程序進(jìn)行實(shí)時相消,并通過不斷進(jìn)行結(jié)果效正,從而獲得較為準(zhǔn)確的實(shí)時路段上面的各種車型的數(shù)量以及各種車型行駛的速度,并通過內(nèi)部設(shè)置的程序計算獲得各種車型到達(dá)路口的時間,當(dāng)實(shí)時路段上面的車輛數(shù)量以及同一時間范圍內(nèi)到達(dá)路口的車輛超過系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的初始值后,由控制系統(tǒng)根據(jù)同一時間內(nèi)到達(dá)路口的車流數(shù)量啟動相應(yīng)的控制程序,由相應(yīng)的控制程序發(fā)送相應(yīng)的指令給交通信號控制模塊,交通信號控制模塊接受到相應(yīng)的指令后,驅(qū)動內(nèi)部相應(yīng)的控制程序,由相應(yīng)的控制程序通過交通信號控制模塊控制當(dāng)前路口交通信號的紅燈和/或綠燈的驅(qū)動和/或關(guān)閉的時間。
如圖4所示,當(dāng)1號路口上的攝像頭拍攝到車輛進(jìn)入到4號路口的路段時,將拍攝到的數(shù)據(jù)信號通過無線收發(fā)模塊發(fā)送到4號路口,由4號路口的無線收發(fā)模塊接收1號路口發(fā)送的數(shù)據(jù)信號,由微處理器通過控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的程序?qū)Ξ?dāng)前4號路口和1號路口的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行實(shí)時相消,并通過不斷進(jìn)行結(jié)果效正,從而獲得較為準(zhǔn)確的實(shí)時路段上面的各種車型的數(shù)量以及各種車型行駛的速度,并通過內(nèi)部設(shè)置的程序計算獲得各種車型到達(dá)4號路口的時間,當(dāng)實(shí)時路段上面的車輛數(shù)量以及同一時間范圍內(nèi)到達(dá)4號路口的車輛超過20輛小于30輛時,由控制系統(tǒng)根據(jù)到達(dá)的車流量,啟動內(nèi)部設(shè)置的v2等級控制程序(如v1級程序10~20輛、v2級程序20~30輛、v3級程序大于30輛),由控制系統(tǒng)將v2指令發(fā)送給交通信號控制模塊,交通信號控制模塊接受到v2指令后,驅(qū)動內(nèi)部v2指令所對應(yīng)的t2時間程序(如t1時間45秒、t2時間90秒、t3時間200秒),由t2時間程序通過交通信號控制模塊控制4號路口交通信號燈啟動綠燈的時長。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。