CN104157149A - 一种确保行人安全过街的干道双向绿波控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明所述的确保行人安全过街的干道双向绿波通行的控制方法及系统，采用视频跟踪检测单元对主干线道路和支线道路上的车辆进行连续跟踪。检测到支线道路有车要通过路口时，立即判断主干线道路是否有车正要通过路口，如果主干线道路有车通过路口且其已到达监测位置则让主干线道路车辆优先通过，否则让支线道路为绿灯让支线车辆通过路口，这样当主干线道路有车通行时，可以确保车辆不用减速安全通过路口，实现主干线道路双向绿波通行。同时，本发明能够提示没有在过街等待区等待过街的行人到过街等待区等待绿灯信号，在过街等待区逗留而不过街的行人离开过街等待区，防止给不需要过街的行人提供放行信号，浪费绿灯资源，降低机动车的路口通行效率。

Description

一种确保行人安全过街的干道双向绿波控制方法及系统

技术领域

本发明涉及智能交通控制领域，具体是一种确保行人安全过街的干道双向绿波通行的控制方法及系统。

背景技术

随着城市道路交通日益繁忙，规范路口交通秩序，预防和减少因路口无序导致的交通事故，提高路口通行效率，已成为交通管理部门关注问题，为此，国内外的大中城市一般都采用具有区域自适应协调功能的交通信号控制系统对路口进行管理控制。

当人们驾驶车辆行驶在有信号灯控制的主干道时，都希望能一路绿灯不停车，这在交通的高峰时间或平峰时间，是不可能实现的，但是在夜间或者支线道路流量小时，应该能实现主干道路双向绿波，也就是主干道路双向通行的车辆均实现全程绿灯不停车。目前，在低峰时间，各地所采用的控制系统，往往做不到让主干道路通行的车辆连续通过多个路口时不停车。绿灯是一种稀缺资源，不能浪费，也就是说不能让红灯方向有车等待，绿灯方向却无车通行，同时也不能让主干道多台车停车等待，让支线一台车通行。交通管理部门为了减少绿灯损失时间，一些城市在部分路口也设置了具有感应功能的路口交通信号控制机，其决定控制效果的关键检测技术采用了多种模式，如：地磁、线圈、微波、视频等，其基本原理都是采用横断面检测，用通过横断面时所检测的数据，推算车辆在通过路口的整个路段运行状态。由于车辆的车况不同、驾驶人的水平差异、天气环境等因素影响，导致车辆通过路口时的速度是在变化的，用事先设定的固定速度，推算车辆在各种不同道路条件下通过路口的时间，不是绿灯时间损失过长，就是车辆接近路口时需要急刹车，或者有车在等红灯却没有检测到，不能及时得到绿灯，绿灯时间依然存在较大程度的浪费。

另外，为了确保行人安全，国内外的大中城市一般都采用人行横道灯控制，为行人提供安全过街通道。而目前，国内在装备有行人过街请求按钮的路口，如果没有行人过街请求，信号灯则不会给行人放行信号，而把时间用于放行机动车。如果有行人想要过街，又不知道按请求按钮，则其总也得不到放行信号，如果行人失去耐心想要强行过街，是十分危险的。

而现有技术中，主要考虑机动车的安全通过路口不停车问题，没有非常好的方法确保行人安全过街的同时减少主干道车辆停车等待问题。

发明内容

本发明要解决现有技术中，不能实现低峰时间主干道路的车辆连续通过多个路口时，做到兼顾行人安全过街的同时实现一路绿灯不停车的问题，从而提供一种确保行人安全过街的干道双向绿波通行的控制方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种确保行人安全过街的干道双向绿波控制方法,包括如下步骤：

S1：采用视频跟踪技术对主干线道路和支线道路上的车辆和行人进行实时连续跟踪；

S2：判断是否是信号周期的起点，若是则进入步骤S3，否则进入步骤S6；

S3：判断是否有路口支线道路上的车辆台数小于或等于切换阈值Q，若是则进入步骤S4，否则进入步骤S5；

S4：控制相应路口的信号灯进入主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1；

S5：控制相应路口的信号灯进入正常切换模式，之后返回步骤S1；

S6：判断各个路口的信号灯是否处于主干线双向绿波模式，若是则进入步骤S8，否则进入步骤S7；

S7：控制相应路口的信号灯保持正常切换模式，之后返回步骤S1；

S8：判断每一条支线道路上是否有车辆到达路口处，若是则进入步骤S13，否则进入步骤S9；

S9：判断支线道路上是否有行人到达路口处，若否则进入步骤S14，是则进入步骤S10；

S10：判断对应的支线人行横道信号灯是否是绿灯,若是则提示需要过街的行人尽快通过路口,不需要过街的行人到过街等待区之外站立,之后返回步骤S1；若否则进入步骤S11；

S11:判断支线机动车信号灯是否刚刚开启绿灯,若是则置支线人行横道信号灯为绿灯之后返回步骤S1；否则进入步骤S12；

S12：保持支线人行横道信号灯为红灯,并提示过街行人站到过街等待区内，之后返回步骤S1；

S13：判断相应路口对应的主干线道路上是否有车辆到达监测位置，若是则进入步骤S14，否则进入步骤S15；

S14：控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1；

S15：控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯，之后返回步骤S1。

所述步骤S13中：

所述监测位置与路口停止线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位置到达停止线所需时间等于支线道路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所需要的时间。

所述步骤S13中：

所述正常速度为50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。

本发明还提供一种确保行人安全过街的干道双向绿波控制系统,包括用于控制信号灯灯色变化的信号控制单元，还包括：

视频跟踪检测单元，分布设置于主干线道路上和支线道路上，用于对主干线道路和支线道路上的车辆和行人进行实时连续跟踪；

第一判断单元,判断是否是信号周期的起点；

第二判断单元，在第一判断单元判断结果为是时进一步判断是否有路口支线道路上的车辆台数小于或等于切换阈值Q；

所述信号控制单元，在第二判断单元的判断结果为是时，控制相应路口的信号灯进入主干线双向绿波模式；在第二判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯进入正常切换模式；

第三判断单元，在所述第一判断单元判断结果为否时进一步判断各个路口的信号灯是否处于主干线双向绿波模式；

所述信号控制单元，在第三判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯保持正常切换模式；

第四判断单元，在第三判断单元的判断结果为是时，进一步判断每一条支线道路上是否有车辆到达路口处；

第五判断单元，在第四判断单元的判断结果为是时，进一步判断相应路口对应的主干线道路上是否有车辆到达监测位置；

所述信号控制单元，在第五判断单元的判断结果为是时，控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式；在第五判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯；

第六判断单元，在第四判断单元的判断结果为否时，进一步判断支线道路上是否有行人到达路口处；

第七判断单元，在第六判断单元的判断结果为是时，进一步判断支线人行横道信号灯是否是绿灯；

处理单元，在第七判断单元的判断结果为是时提示需要过街的行人尽快通过路口,不需要过街的行人到过街等待区之外站立；

第八判断单元，在第七判断单元的判断结果为否时，进一步判断支线机动车信号灯是否刚刚开启绿灯；

所述信号控制单元，在第八判断单元的判断结果为是时置支线人行横道信号灯为绿灯；在第八判断单元的判断结果为否时保持支线人行横道信号灯为红灯，同时所述处理单元提示过街行人站到过街等待区内。

所述监测位置与路口停止线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位置到达停止线所需时间等于支线道路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所需要的时间。

所述正常速度为50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的确保行人安全过街的干道双向绿波通行的控制方法及系统，采用视频跟踪检测单元对主干线道路和支线道路上的车辆进行连续跟踪，与现有技术中的横断面检测的检测方式相比，能够准确获得每一辆车的实际位置和道路的实际路况信息，根据视频跟踪检测的结果取控制信号灯能够尽最大可能的避免绿灯损失，避免车辆到达路口时出现急刹车的情况。本发明中的上述方案，当视频跟踪检测单元检测到支线道路有车要通过路口时，立即判断主干线道路的视频跟踪检测单元是否检测到有车正要通过路口，如果主干线道路有车通过路口，且其位置已到达监测位置则让主干线道路车辆优先通过，如果主干线道路无车通过路口，或没有到达监测位置则转换信号灯色，让支线道路为绿灯让支线车辆通过路口，支线车辆通过路口后，立即转回主干线为绿灯，这样当主干线道路有车通行时，可以确保车辆不用减速安全通过路口，真正意义上的实现主干线道路双向绿波通行。同时，本发明中的方案通过视频跟踪检测技术对路口周边的行人进行连续跟踪，能够提示没有在过街等待区等待过街的行人到过街等待区等待绿灯信号，同时还能够提示在过街等待区逗留而不过街的行人离开过街等待区，以防止给不需要过街的行人提供放行信号，浪费绿灯资源，降低机动车的路口通行效率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明一个实施例所述确保行人安全过街的干道双向绿波通行的控制方法的流程图；

图2是本发明一个实施例所述视频跟踪检测单元设置方式示意图。

具体实施方式

本申请中的技术方案所涉及的支线路口主要为如下形式:为提高信号灯控制效率，行人需要通过按键发出过街请求时，人行横道的信号灯才会置为绿灯的路口。而采用本申请中的技术方案后，可以去掉按键，当行人站到行人过街等待区时，可以自动的为过街行人提供人行横道绿灯。

实施例1

本实施例提供一种确保行人安全过街的干道双向绿波控制方法,如图1所示，包括如下步骤：

S1：采用视频跟踪技术对主干线道路和支线道路上的车辆和行人进行实时连续跟踪。

S2：判断是否是信号周期的起点，若是则进入步骤S3，否则进入步骤S6。

S3：判断是否有路口支线道路上的车辆台数小于或等于切换阈值Q，若是则进入步骤S4，否则进入步骤S5。此处针对每一个路口均进行判断，只要有一个路口支线道路上的车辆台数小于或等于切换阈值，便控制该路口的信号灯进入主干线双向绿波模式。这一判断的主要目的是保证支线道路上的车辆较少时采用主干线道路的双向绿波模式，这样可以尽量减小主干线道路双向绿波模式对支线道路的车辆通行带来影响。此处的切换阈值Q的设置为2，这里的切换阈值是针对一个信号周期来设定的。

S4：控制相应路口的信号灯进入主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1。

S5：控制相应路口的信号灯进入正常切换模式，之后返回步骤S1。

S6：判断各个路口的信号灯是否处于主干线双向绿波模式，若是则进入步骤S8，否则进入步骤S7。

S7：控制相应路口的信号灯保持正常切换模式，之后返回步骤S1。

S8：判断每一条支线道路上是否有车辆到达路口处，若是则进入步骤S13，否则进入步骤S9；只要有一条直线道路上有车辆到达路口处，此处输出的结果便为是。

S9：判断支线道路上是否有行人到达路口处，若否则进入步骤S14，是则进入步骤S10。

S10：判断对应的支线人行横道信号灯是否是绿灯,若是则提示需要过街的行人尽快通过路口,不需要过街的行人到过街等待区之外站立,之后返回步骤S1；若否则进入步骤S11。

S11:判断支线机动车信号灯是否刚刚开启绿灯,若是则置支线人行横道信号灯为绿灯之后返回步骤S1；否则进入步骤S12。

S12：保持支线人行横道信号灯为红灯,并提示过街行人站到过街等待区内，之后返回步骤S1。

S13：判断相应路口对应的主干线道路上是否有车辆到达监测位置，若是则进入步骤S14，否则进入步骤S15。

S14：控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1。

S15：控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯，之后返回步骤S1。

如图2所示，视频跟踪检测单元设置于每一个路口上对主干线道路和支线道路上的车辆和行人进行连续跟踪。图中每一个路口分别设置了四个视频跟踪检测单元，分别对不同方向的车辆和行人进行监控，监控范围涉及整个相邻路口之间的道路并涵盖过街等待区。如果设备条件允许，也可以采用一个视频跟踪检测单元对不同方向上的车辆同时进行连续跟踪。

从图2中可以看出，在主干线道路上设置有监测位置，所述监测位置与路口停止线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位置到达停止线所需时间等于支线道路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所需要的时间。其中，所述正常速度为50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。当然，所述正常速度和所述最小绿灯时间，是根据不同路段的路况来灵活选择的。一般情况下，在主干线道路上的限速值为60km/小时，但是高峰时间段车辆较多行驶速度缓慢，这时可以选择正常速度为35km/小时、40km/小时等。设置监测位置是为了能够提前为主干线道路上的车辆提供绿灯信号，使主干线道路上的车辆行驶到路口时不需要减速即可通过路口。这时，需要考虑，当前信号灯状态为支线道路刚刚转为绿灯信号，那么如果要再次为主干线道路提供绿灯，则至少要等到支线道路上的绿灯信号持续最小绿灯时间后才可变灯，最小绿灯时间可以选择为6秒、8秒。

另外，所述步骤S11中，判断支线道路上机动车信号灯是否刚刚开启绿灯，是指机动车车道的信号灯由红灯变为绿灯的瞬间。

上述技术方案中，对行人进行提示可选的方式有多种，例如在路边设置信息提示牌，可以选择LED灯形式的、液晶屏形式的，通过显示不同内容提示给行人。从节约成本以及更直观的角度来考虑，本实施例中采用语音播报的形式对行人进行提示。

采用本实施例中提供的技术方案，利用视频跟踪检测单元对主干线道路和支线道路上的车辆进行连续跟踪，与现有技术中的横断面检测的检测方式相比，能够准确获得每一辆车的实际位置和道路的实际路况信息，根据视频跟踪检测的结果取控制信号灯能够尽最大可能的避免绿灯损失，避免车辆到达路口时出现急刹车的情况。本实施例中的上述方案，当视频跟踪检测单元检测到支线道路有车要通过路口时，立即判断主干线道路的视频跟踪检测单元是否检测到有车正要通过路口，如果主干线道路有车通过路口，且其位置已到达监测位置则让主干线道路车辆优先通过，如果主干线道路无车通过路口，或没有到达监测位置则转换信号灯色，让支线道路为绿灯让支线车辆通过路口，支线车辆通过路口后，立即转回主干线为绿灯，这样当主干线道路有车通行时，可以确保车辆不用减速安全通过路口，真正意义上的实现主干线道路双向绿波通行。

同时，本实施例中的方案通过视频跟踪检测技术对路口周边的行人进行连续跟踪，能够提示没有在过街等待区等待过街的行人到过街等待区等待绿灯信号，同时还能够提示在过街等待区逗留而不过街的行人离开过街等待区，以防止给不需要过街的行人提供放行信号，浪费绿灯资源，降低机动车的路口通行效率。

实施例2

本实施例提供一种确保行人安全过街的干道双向绿波控制系统,包括用于控制信号灯灯色变化的信号控制单元，还包括：

视频跟踪检测单元，分布设置于主干线道路上和支线道路上，用于对主干线道路和支线道路上的车辆和行人进行实时连续跟踪。

第一判断单元,判断是否是信号周期的起点。

第二判断单元，在第一判断单元判断结果为是时进一步判断是否有路口支线道路上的车辆台数小于或等于切换阈值Q。

所述信号控制单元，在第二判断单元的判断结果为是时，控制相应路口的信号灯进入主干线双向绿波模式；在第二判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯进入正常切换模式。

第三判断单元，在所述第一判断单元判断结果为否时进一步判断各个路口的信号灯是否处于主干线双向绿波模式。

所述信号控制单元，在第三判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯保持正常切换模式。

第四判断单元，在第三判断单元的判断结果为是时，进一步判断每一条支线道路上是否有车辆到达路口处。

第五判断单元，在第四判断单元的判断结果为是时，进一步判断相应路口对应的主干线道路上是否有车辆到达监测位置。

所述信号控制单元，在第五判断单元的判断结果为是时，控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式；在第五判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯。

第六判断单元，在第四判断单元的判断结果为否时，进一步判断支线道路上是否有行人到达路口处。

第七判断单元，在第六判断单元的判断结果为是时，进一步判断支线人行横道信号灯是否是绿灯。

处理单元，在第七判断单元的判断结果为是时提示需要过街的行人尽快通过路口,不需要过街的行人到过街等待区之外站立。

第八判断单元，在第七判断单元的判断结果为否时，进一步判断支线机动车信号灯是否刚刚开启绿灯。

所述信号控制单元，在第八判断单元的判断结果为是时置支线人行横道信号灯为绿灯；在第八判断单元的判断结果为否时保持支线人行横道信号灯为红灯，同时所述处理单元提示过街行人站到过街等待区内。

所述监测位置与路口停止线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位置到达停止线所需时间等于支线道路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所需要的时间。优选所述正常速度为50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

Claims (6)

1.一种确保行人安全过街的干道双向绿波控制方法,其特征在于，包括如下步骤：

S1：采用视频跟踪技术对主干线道路和支线道路上的车辆和行人进行实时连续跟踪；

S2：判断是否是信号周期的起点，若是则进入步骤S3，否则进入步骤S6；

S3：判断是否有路口支线道路上的车辆台数小于或等于切换阈值Q，若是则进入步骤S4，否则进入步骤S5；

S4：控制相应路口的信号灯进入主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1；

S5：控制相应路口的信号灯进入正常切换模式，之后返回步骤S1；

S6：判断各个路口的信号灯是否处于主干线双向绿波模式，若是则进入步骤S8，否则进入步骤S7；

S7：控制相应路口的信号灯保持正常切换模式，之后返回步骤S1；

S8：判断每一条支线道路上是否有车辆到达路口处，若是则进入步骤S13，否则进入步骤S9；

S9：判断支线道路上是否有行人到达路口处，若否则进入步骤S14，是则进入步骤S10；

S10：判断对应的支线人行横道信号灯是否是绿灯,若是则提示需要过街的行人尽快通过路口,不需要过街的行人到过街等待区之外站立,之后返回步骤S1；若否则进入步骤S11；

S11:判断支线机动车信号灯是否刚刚开启绿灯,若是则置支线人行横道信号灯为绿灯之后返回步骤S1；否则进入步骤S12；

S12：保持支线人行横道信号灯为红灯,并提示过街行人站到过街等待区内，之后返回步骤S1；

S13：判断相应路口对应的主干线道路上是否有车辆到达监测位置，若是则进入步骤S14，否则进入步骤S15；

S14：控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式，之后返回步骤S1；

S15：控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯，之后返回步骤S1。

2.根据权利要求1所述的确保行人安全过街的干道双向绿波控制方法,其特征在于，所述步骤S13中：

所述监测位置与路口停止线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位置到达停止线所需时间等于支线道路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所需要的时间。

3.根据权利要求2所述的能实现主干线道路双向绿波通行的控制方法,其特征在于，所述步骤S13中：

所述正常速度为50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。

4.一种确保行人安全过街的干道双向绿波控制系统,其特征在于,包括用于控制信号灯灯色变化的信号控制单元，还包括：

视频跟踪检测单元，分布设置于主干线道路上和支线道路上，用于对主干线道路和支线道路上的车辆和行人进行实时连续跟踪；

第一判断单元,判断是否是信号周期的起点；

第二判断单元，在第一判断单元判断结果为是时进一步判断是否有路口支线道路上的车辆台数小于或等于切换阈值Q；

所述信号控制单元，在第二判断单元的判断结果为是时，控制相应路口的信号灯进入主干线双向绿波模式；在第二判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯进入正常切换模式；

第三判断单元，在所述第一判断单元判断结果为否时进一步判断各个路口的信号灯是否处于主干线双向绿波模式；

所述信号控制单元，在第三判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯保持正常切换模式；

第四判断单元，在第三判断单元的判断结果为是时，进一步判断每一条支线道路上是否有车辆到达路口处；

第五判断单元，在第四判断单元的判断结果为是时，进一步判断相应路口对应的主干线道路上是否有车辆到达监测位置；

所述信号控制单元，在第五判断单元的判断结果为是时，控制相应路口的信号灯保持主干线双向绿波模式；在第五判断单元的判断结果为否时，控制相应路口的信号灯为支线道路置绿灯；

第六判断单元，在第四判断单元的判断结果为否时，进一步判断支线道路上是否有行人到达路口处；

第七判断单元，在第六判断单元的判断结果为是时，进一步判断支线人行横道信号灯是否是绿灯；

处理单元，在第七判断单元的判断结果为是时提示需要过街的行人尽快通过路口,不需要过街的行人到过街等待区之外站立；

第八判断单元，在第七判断单元的判断结果为否时，进一步判断支线机动车信号灯是否刚刚开启绿灯；

所述信号控制单元，在第八判断单元的判断结果为是时置支线人行横道信号灯为绿灯；在第八判断单元的判断结果为否时保持支线人行横道信号灯为红灯，同时所述处理单元提示过街行人站到过街等待区内。

5.根据权利要求4所述的确保行人安全过街的干道双向绿波控制系统，其特征在于：

所述监测位置与路口停止线之间的距离为：当车辆以正常速度行驶时，从监测位置到达停止线所需时间等于支线道路信号灯的最小绿灯时间转换成主干线道路绿灯时所需要的时间。

6.根据权利要求5所述的确保行人安全过街的干道双向绿波控制系统,其特征在于：

所述正常速度为50km/小时，所述最小绿灯时间为6秒钟。