CN102013170A - 基于车辆计数的交通灯的控制系统及该系统的控制方法 - Google Patents
基于车辆计数的交通灯的控制系统及该系统的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102013170A CN102013170A CN 201010532339 CN201010532339A CN102013170A CN 102013170 A CN102013170 A CN 102013170A CN 201010532339 CN201010532339 CN 201010532339 CN 201010532339 A CN201010532339 A CN 201010532339A CN 102013170 A CN102013170 A CN 102013170A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- traffic lights
- vehicle
- module
- count
- decision
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于车辆计数的交通灯的控制系统及该系统的控制方法，包括：视频监控信息采集模块、视频监控信息综合分析和决策模块、交通灯控制模块、交通灯控制的实施模块。视频监控信息采集模块负责采集实时车流监控画面。视频监控信息综合分析和决策模块利用基于统计学习的车辆检测方法对实时车流进行车辆计数，并将车辆计数结果与实际道路的常年车流量统计结果相结合用于产生交通灯控制决策。交通灯控制模块负责根据交通灯控制决策向交通灯控制的实施模块发出交通灯状态变更指令。本发明在不改变外部设备的情况下，可通过完善车辆检测方法的程序来提高车辆计数的准确率，具有系统升级成本较低、功能的可扩展性强的特点。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理中的目标检测系统与方法，特别涉及图像中的车辆检测系统与控制方法。
背景技术
随着工业化进程的发展，机动车逐渐成为比较大众化的交通工具。据统计，2008年底，北京市机动车保有量为350.4万辆，比2007年增加37.6万辆，上升12.0％。与2000年相比，7年来北京市机动车保有量增加了192.6万辆，平均每年增加24.1万辆，平均每年递增速度为10.5％。机动车在给人们出行带来极大便利的同时，也为城市交通带来极大问题，交通事故的频繁发生以及城市交通的极度拥堵，已经成为每个人都必须面对的社会问题。为此，本发明从改进现有交通灯控制方案的角度寻找缓解交通拥堵的方法。
在预先设定交通灯转换周期方法的基础上，近年来人们提出了许多动态调整交通灯转换周期的方法如雷达感应系统，线圈感应系统，红外感应系统。这些动态调整方案都存在着一些不足：雷达系统价格昂贵；线圈感应系统存在线圈容易折断的问题，而且不能适应目前城市路网改造频繁的情况；红外感应系统容易受雾气等因素干扰。而且上述这三种方法都存在着功能较为单一，无法适应交通管理者更多需求的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于车辆计数的交通灯控制系统与控制方法，本发明利用视频监控系统获取实时车辆监控画面。
本发明的特征在于基于视频监控的交通灯控制仿真系统包含如下模块：
1、视频监控信息采集模块；
2、视频监控信息综合分析和决策模块；
3、交通灯控制模块；
4、交通灯控制的实施模块；
上述四个模块的基本功能以及交互关系为：
1、视频监控信息采集模块采集各车行道的实时监控画面，并将画面传递给视频监控信息综合分析和决策模块。
2、视频监控信息综合分析和决策模块根据实时监控画面对指定车行道上等待通行的车辆计数，并结合交通灯相关设施的当前状态以及实际道路的常年车流量统计信息作出交通灯控制的决策，然后将交通灯控制的决策结果传递给交通灯控制模块。
3、交通灯控制模块根据交通灯控制的决策结果向交通灯相关设施发出状态变更指令，同时向视频监控信息综合分析和决策模块反馈交通灯相关设施的当前状态。
4、交通灯控制的实施模块根据状态变更指令改变相应交通灯设施的运行状态。
对于上述的视频监控信息综合分析和决策模块，本发明所采用的综合分析和决策过程如下步骤所示：
步骤(1)，初始化红绿灯，随机选择一个方向放行。
步骤(2)，开启红灯侧监控摄像头，初始化倒计时牌。
步骤(3)，使用基于视频的车辆检测方法实时检查红灯方向车辆数量，并根据车辆数量递减倒计时牌上的数值。
步骤(4)，如果倒计时牌上的数值小于0或者等待时间超过规定上限值则转换红绿灯并执行步骤(2)，否则执行步骤(3)。
上述4个步骤中需要预先指定的内容如下：
1、倒计时牌的初始值根据实际道路的常年车流量统计和监控摄像头在当前车道所能检测车辆数量的最大值综合分析得到。
2、基于视频的车辆检测方法采用基于统计学习的车辆检测方法，如基于AdaBoost级联分类器的车辆检测方法。
3、等待时间的规定上限值需要根据实际道路的常年车流量统计以及驾驶者的心理预期综合分析得到。
本发明与现有技术相比，具有以下明显的优势和有益的效果：
1、在交通路口架设监控摄像头受道路状况影响较小。
2、在不改变外部设备的情况下，可通过完善车辆检测方法的程序来提高车辆计数的准确率，系统升级成本较低。
3、视频监控系统记录的是车辆的图像信息，而图像信息较为直观，便于交通管理者利用这些信息实现交通管理的其他需求，功能的可扩展性强。
附图说明
图1是本发明各模块交互示意图；
图2是本发明交通灯控制流程图；
图3是本发明装置连接示意图；
图4是本发明单片机、红绿灯有关的电路示意图；
图5是本发明与JTAG接口有关的局部电路示意图；
图6是本发明与倒计时牌有关的局部电路示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。
本发明所涉及的系统主要包含如下几个装置：
1、监控摄像头
2、视频采集卡
3、计算机
4、控制电路
5、交通灯
6、倒计时牌
上述六个装置的连接示意图如图3所示，各种装置的实际数量可以根据不同情况进行调整，不必一定按照图3中所展示的数量。图3中，监控摄像头通过视频线与视频采集卡相连，视频采集卡与计算机经USB接口进行连接，计算机与控制电路之间采用串口通信机制，控制电路与红绿灯、倒计时牌通过管脚相连。
上述六个装置与本发明各模块的对应关系如下：
1、本发明的视频监控信息采集模块基于监控摄像头和视频采集卡实现。监控摄像头采集的实时车辆画面经视频采集卡处理后转变为计算机能够处理的数据格式，并将数据经USB接口传送给计算机。
2、本发明的视频监控信息综合分析和决策模块基于计算机实现。计算机接受视频采集卡的输入数据，并通过运行在计算机中的程序(基于统计学习的车辆检测方法)实现综合分析和决策过程，最后将决策结果通过计算机的串口传送给控制电路。计算机与控制电路的串口通信单位长度为8位，通信指令及其对应的含义如下所示：
00000000倒计时牌上的数字显示“0”
00000001倒计时牌上的数字显示“1”
00000010倒计时牌上的数字显示“2”
00000011倒计时牌上的数字显示“3”
00000100倒计时牌上的数字显示“4”
00000101倒计时牌上的数字显示“5”
00000110倒计时牌上的数字显示“6”
00000111倒计时牌上的数字显示“7”
00001000倒计时牌上的数字显示“8”
00001001倒计时牌上的数字显示“9”
00010000更改红绿灯方向
3、本发明的交通灯控制模块基于控制电路实现。控制电路采用单片机控制内在逻辑(如图4中的单片机CF8051F020/22所示)，并采用JTAG接口进行在线编程(如图5所示)。图4单片机上的P0.0和P0.1管脚接收来自计算机的串口通信消息；单片机上的P2.0和P2.2管脚控制倒计时牌的显示；单片机上的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7管脚控制红绿灯的显示。图5与图4的同名管脚是相互连接的。
4、本发明的交通灯控制的实施模块基于红绿灯、倒计时牌实现。与红绿灯有关的局部电路如图4左下方D5、D6、D7、D8共4个LED灯所示，与倒计时牌有关的局部电路如图6所示。图6中左侧的4个器件是74HC164，其所起的作用是将串行数据输入转变为并行数据输出，以节省单片机的接口资源。图6中右侧的4个器件就是用于显示数字的八段数码管。图6与图4的同名管脚是相互连接的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种基于车辆计数的交通灯的控制系统，包括：视频监控信息采集模块、视频监控信息综合分析和决策模块、交通灯控制模块、交通灯控制的实施模块；其特征在于：
所述的视频监控信息采集模块采集各车行道的实时监控画面，并将画面传递给视频监控信息综合分析和决策模块；
所述的视频监控信息综合分析和决策模块根据实时监控画面对指定车行道上等待通行的车辆计数，并结合交通灯相关设施的当前状态以及实际道路的常年车流量统计信息作出交通灯控制的决策，然后将交通灯控制的决策结果传递给交通灯控制模块；
所述交通灯控制模块根据交通灯控制的决策结果向交通灯相关设施发出状态变更指令，同时向视频监控信息综合分析和决策模块反馈交通灯相关设施的当前状态；
所述的交通灯控制的实施模块根据状态变更指令改变相应交通灯设施的运行状态。
2.一种基于车辆计数的交通灯控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)，初始化红绿灯，随机选择一个方向放行；
步骤(2)，开启红灯侧监控摄像头，初始化倒计时牌；
步骤(3)，使用基于视频的车辆检测方法实时检查红灯方向车辆数量，并根据车辆数量递减倒计时牌上的数值；
步骤(4)，如果倒计时牌上的数值小于0或者等待时间超过规定上限值则转换红绿灯并执行步骤(2)，否则执行步骤(3)。
3.根据权利要求2所述的基于车辆计数的交通灯控制系统的控制方法，其特征在于：
所述的倒计时牌的初始值根据实际道路的常年车流量统计和监控摄像头在当前车道所能检测车辆数量的最大值综合分析得到；
所述的基于视频的车辆检测方法采用基于统计学习的车辆检测方法；
所述的等待时间的规定上限值需要根据实际道路的常年车流量统计以及驾驶者的心理预期综合分析得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010532339 CN102013170A (zh) | 2010-10-29 | 2010-10-29 | 基于车辆计数的交通灯的控制系统及该系统的控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010532339 CN102013170A (zh) | 2010-10-29 | 2010-10-29 | 基于车辆计数的交通灯的控制系统及该系统的控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102013170A true CN102013170A (zh) | 2011-04-13 |
Family
ID=43843329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010532339 Pending CN102013170A (zh) | 2010-10-29 | 2010-10-29 | 基于车辆计数的交通灯的控制系统及该系统的控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102013170A (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102938205A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-02-20 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 基于FPGA及改进Xue-Dai模型的在线交通瓶颈预测控制方法 |
| CN103021192A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 南京洛普股份有限公司 | 全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法 |
| CN103021180A (zh) * | 2012-12-30 | 2013-04-03 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 基于修正速度的宏观交通流离散模型的交通拥堵监控预报方法 |
| CN103903456A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-07-02 | 苏州市职业大学 | 一种基于图像识别的红绿灯智能控时放行装置 |
| CN103985263A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-13 | 北京易华录信息技术股份有限公司 | 一种能减少路口停车次数的视频跟踪检测方法及系统 |
| CN103985264A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-13 | 北京易华录信息技术股份有限公司 | 一种能减少路口排队长度的路口控制系统及方法 |
| CN103985262A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-08-13 | 张久明 | 节能交通信号灯、处理设备、控制装置及控制系统 |
| CN104751627A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 西门子公司 | 一种交通状况参数的确定方法和装置 |
| CN105427629A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-23 | 邹谋炎 | 道路交通红绿灯自适应控制的一种实现技术 |
| CN105976622A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-09-28 | 云南大学 | 一种基于单片机的智能交通轮询系统 |
| CN106384519A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-02-08 | 百度在线网络技术（北京）有限公司 | 交通灯控制方法及装置 |
| WO2018177186A1 (zh) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | 平安科技（深圳）有限公司 | 交通灯控制方法、装置、设备和计算机可读存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101197080A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-11 | 四川川大智胜软件股份有限公司 | 一种新型的智能红绿灯控制系统 |
| CN101470955A (zh) * | 2007-12-26 | 2009-07-01 | 奥城同立科技开发（北京）有限公司 | 路口交通综合控制系统 |
| CN101593430A (zh) * | 2008-05-26 | 2009-12-02 | 奥城同立科技开发（北京）有限公司 | 全域控制的智能红绿灯控制系统 |
| CN101702263A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-05-05 | 重庆大学 | 一种人行横道信号灯绿波自适应控制系统及方法 |
-
2010
- 2010-10-29 CN CN 201010532339 patent/CN102013170A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101197080A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-11 | 四川川大智胜软件股份有限公司 | 一种新型的智能红绿灯控制系统 |
| CN101470955A (zh) * | 2007-12-26 | 2009-07-01 | 奥城同立科技开发（北京）有限公司 | 路口交通综合控制系统 |
| CN101593430A (zh) * | 2008-05-26 | 2009-12-02 | 奥城同立科技开发（北京）有限公司 | 全域控制的智能红绿灯控制系统 |
| CN101702263A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-05-05 | 重庆大学 | 一种人行横道信号灯绿波自适应控制系统及方法 |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102938205A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-02-20 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 基于FPGA及改进Xue-Dai模型的在线交通瓶颈预测控制方法 |
| CN102938205B (zh) * | 2012-11-19 | 2014-11-19 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 基于FPGA及改进Xue-Dai模型的在线交通瓶颈预测控制方法 |
| CN103021192A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 南京洛普股份有限公司 | 全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法 |
| CN103021192B (zh) * | 2012-12-27 | 2014-09-24 | 南京洛普股份有限公司 | 全程倒计时且无跳变的交通路口信号灯自适应控制方法 |
| CN103021180A (zh) * | 2012-12-30 | 2013-04-03 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 基于修正速度的宏观交通流离散模型的交通拥堵监控预报方法 |
| CN103021180B (zh) * | 2012-12-30 | 2014-10-01 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | 基于修正速度的宏观交通流离散模型的交通拥堵监控预报方法 |
| CN104751627A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 西门子公司 | 一种交通状况参数的确定方法和装置 |
| CN103903456A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-07-02 | 苏州市职业大学 | 一种基于图像识别的红绿灯智能控时放行装置 |
| CN103985262B (zh) * | 2014-05-20 | 2016-08-24 | 张久明 | 节能交通信号灯、处理设备、控制装置及控制系统 |
| CN103985262A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-08-13 | 张久明 | 节能交通信号灯、处理设备、控制装置及控制系统 |
| CN103985263A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-13 | 北京易华录信息技术股份有限公司 | 一种能减少路口停车次数的视频跟踪检测方法及系统 |
| CN103985263B (zh) * | 2014-05-26 | 2016-04-27 | 北京易华录信息技术股份有限公司 | 一种能减少路口停车次数的视频跟踪检测方法及系统 |
| CN103985264B (zh) * | 2014-05-30 | 2016-04-20 | 北京易华录信息技术股份有限公司 | 一种能减少路口排队长度的路口控制系统及方法 |
| CN103985264A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-13 | 北京易华录信息技术股份有限公司 | 一种能减少路口排队长度的路口控制系统及方法 |
| CN105427629A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-23 | 邹谋炎 | 道路交通红绿灯自适应控制的一种实现技术 |
| CN105976622A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-09-28 | 云南大学 | 一种基于单片机的智能交通轮询系统 |
| CN106384519A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-02-08 | 百度在线网络技术（北京）有限公司 | 交通灯控制方法及装置 |
| CN106384519B (zh) * | 2016-11-22 | 2020-01-07 | 百度在线网络技术（北京）有限公司 | 交通灯控制方法及装置 |
| WO2018177186A1 (zh) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | 平安科技（深圳）有限公司 | 交通灯控制方法、装置、设备和计算机可读存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102013170A (zh) | 基于车辆计数的交通灯的控制系统及该系统的控制方法 | |
| CN100466008C (zh) | 道路交通监控方法和电子警察系统 | |
| US8237589B2 (en) | Adjusting system and method for traffic light | |
| CN101604482A (zh) | 交通设备综合控制装置及系统 | |
| CN205665896U (zh) | 一种交叉路口信号灯状态识别装置 | |
| CN104680914A (zh) | 基于微型自主无人车的智能交通调度实物模拟系统 | |
| CN202404755U (zh) | 一种智能交通信息采集及控制装置 | |
| CN103136938A (zh) | 行人过街通道交通信号智能控制系统 | |
| CN100511318C (zh) | 一种智能交通控制方法及装置 | |
| CN202352075U (zh) | 五合一电子警察系统 | |
| CN106469507A (zh) | 基于实时交通流量数据的可自动调节动态绿波系统及方法 | |
| CN103366583A (zh) | 数字信号处理（dsp）智能红绿灯控制系统 | |
| CN106710253B (zh) | 一种高可靠性智能路口交通控制系统及控制方法 | |
| CN101587640A (zh) | 防眩光的道路交通摄像系统 | |
| CN113034906A (zh) | 一种基于智能交通的十字路口管控系统 | |
| CN204340930U (zh) | 渣土车智能控制系统 | |
| CN105185120A (zh) | 一种位于交通路口的跨实线并道车辆识别方法 | |
| CN202033899U (zh) | 交通违章电子拍照装置 | |
| CN201667127U (zh) | 交通警用管理系统 | |
| Arifin et al. | A microcontroller based intelligent traffic control system | |
| CN106781533A (zh) | 一种用于道路交叉口的交通智能检测系统 | |
| CN101593420A (zh) | 防眩光交通视频控制系统 | |
| CN202771617U (zh) | 基于高清视频检测的电子警察系统 | |
| CN202455439U (zh) | 一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机 | |
| CN205281593U (zh) | 一种纯车牌识别智能停车场计费系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110413 |