CN105448114A - 一种智能交通路口信息系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能交通路口信息系统，包括后台服务器(3)、无线通讯设备(2)和网络信号机(1)，无线通讯设备(2)为车辆或行人携带的能与网络信号机(1)建立无线通信的无线通讯设备，网络信号机(1)通过无线网与无线通讯设备(2)建立连接，并通过有线网与后台服务器(3)相连，网络信号机(1)包括路口电子地图(101)、路口交通规律学习模块(103)、碰撞预警模块(104)及车流检测模块(102)，路口交通规律学习模块(103)、碰撞预警模块(104)及车流检测模块(102)分别根据路口交通信息实现路口交通规律学习、碰撞预警及车流检测。与现有技术相比，本发明具有可靠性高、使用方便等优点。

Description

一种智能交通路口信息系统

技术领域

本发明涉及交通路口信息系统，尤其是涉及一种智能交通路口信息系统。

背景技术

物联网技术出现后，如何利用物联网技术升级现有智能交通系统，提升交通管理品质，保证出行安全成为一个需要解决的问题。

现有智能交通系统的路口设备根据功能的不同分散在三个子系统中。一个是交通控制，其主要功能为车辆检测，红绿灯控制，核心硬件是信号机。通过信号机联网，实现对区域交通流的管控。二是电子警察系统，其主要功能为对违章行为进行识别和取证。目前能做到的是超速和闯红灯。利用雷达或地感线圈检测出违章行为后，一般使用联动高清相机进行抓拍。三是监控系统，主要功能是将路口的视频信息回传至指挥控制部门，实时监控重点区域。

现有智能交通路口设备的主要缺点有三个。一是不同功能分布在不同的系统和网络中，信息没有互联互通，也缺乏有效利用的手段。二是设备本身的专用化程度很低，除了信号机是专用的之外，其他设备都是利用单个产品拼接而成，降低了实际使用的可靠性和可维护性，同时也提高了路口系统构建的成本。三是交通流控制，闯红灯抓拍以及卡口三种最常用的路面设备都依赖于地感线圈，在实际使用和维护时都要破坏铺装路面，成本高。而且实际使用过程中其可靠性和功能的可扩展性都不强。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高、使用方便、实时性好的智能交通路口信息系统，除了完全覆盖现有网络信号机的功能外，还可以利用内置路口电子地图对路口碰撞事件进行预警，并利用数据进行车流检测以及学习本路口交通规律。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种智能交通路口信息系统，包括后台服务器、无线通讯设备和网络信号机，所述的无线通讯设备为车辆或行人携带的能与网络信号机建立无线通信的无线通讯设备，所述的网络信号机通过无线网与无线通讯设备建立连接，并通过有线网与后台服务器相连，所述的网络信号机包括路口电子地图、路口交通规律学习模块、碰撞预警模块及车流检测模块，

所述的路口电子地图用于获取路口交通信息并传至所述的后台服务器(3)，

所述的路口交通信息包括行人或车辆的位置、速度和历史轨迹信息等，

所述的路口交通规律学习模块、碰撞预警模块及车流检测模块分别根据路口交通信息实现路口交通规律学习、碰撞预警及车流检测。

所述的无线网包括WI-FI、IEEE802.11p、WireleHart和DSRC等无线通信标准。

所述的有线网与万维网相连，获取社会和天气等信息。

所述的网络信号机通过所述的无线网获取车辆或行人的时空信息和速度信息并标注在内置的路口电子地图上，路口电子地图可修正定位误差。

所述的碰撞预警模块进行碰撞预警包括以下步骤：

A1)通过无线网建立车辆与网络信号机的连接，获取车辆的位置信息；车辆与网络信号机的连接方式包括车辆发出广播，网络信号机侦听或网络信号机发出广播，车辆侦听。

A2)估算车辆的速度；

A3)将车辆的位置信息标注在路口电子地图上，并推算车辆的运动轨迹；

A4)判断车辆是否会发生碰撞，如果是，则发出警报，如果否，则返回步骤A1)。

所述的车流检测模块进行车流检测包括以下步骤：

B1)通过无线网建立车辆与网络信号机的连接，获取车辆的ID信息；车辆与网络信号机的连接方式包括车辆发出广播，网络信号机侦听或网络信号机发出广播，车辆侦听。

B2)将车辆的ID信息标注在路口电子地图上；

B3)统计车辆的数量。根据该信息统一制定即时合理的交通控制策略。

所述的路口交通规律学习模块进行路口交通规律学习包括以下步骤：

C1)通过无线网建立车辆与网络信号机的连接，获取车辆的ID信息；车辆与网络信号机的连接方式包括车辆发出广播，网络信号机侦听或网络信号机发出广播，车辆侦听。

C2)将车辆的ID信息标注在路口电子地图上；

C3)查找步骤C2)中所述车辆ID的历史信息，并记录该车辆ID在该路口的的行驶轨迹，生成相应的状态机；

C4)预测步骤C2)中所述车辆ID的运动轨迹，若预测的轨迹与车辆ID的实际运动轨迹一致，则在状态机中保持该行驶轨迹信息，否则，记录新的行驶轨迹并更新状态机。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)利用无线网有线网，依托网络信号机及其后台服务器构建了新型智能路口信息系统，除了完全覆盖现有路口设备的功能外，还可以利用内置路口电子地图对碰撞事件进行预警，并利用数据进行车流检测以及学习本路口交通规律，功能丰富；

(2)本发明的网络信号机内设有路口电子地图，可实时将车辆或行人的时空信息更新在地图上，方便实用；

(3)本发明的网络信号机带有车流检测模块，根据车辆或行人的时空信息，对路口交通流的情况进行估计，并将信息利用有线网上传至后台服务器，给出即时合理的交通控制策略，避免交通事故的发生；

(4)本发明通过与万维网连接的有线网实时获取社会和天气等信息，使得系统实时性好，可靠性高。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图；

图2为车辆或行人信息的地图标注模式；

图3为碰撞预警方法流程图；

图4为车流检测方法流程图；

图5为路口交通规律学习流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种智能交通路口信息系统，包括后台服务器3、无线通讯设备2和网络信号机1，无线通讯设备2为车辆或行人携带的无线设备，如车辆上的车载机或行人的手机、手环等，无线通讯设备2通过WI-FI、IEEE802.11p、WireleHart和DSRC等无线通信协议与网络信号机1建立连接，网络信号机1通过与万维网连接的有线网与后台服务器3相连，网络信号机1包括用于获取行人或车辆的位置、速度和历史轨迹信息等路口交通信息的路口电子地图101、路口交通规律学习模块103、碰撞预警模块104及车流检测模块102，路口交通规律学习模块103、碰撞预警模块104及车流检测模块102分别用于实现路口交通规律学习、碰撞预警及车流检测。

如图2所示，网络信号机1通过无线网获取车辆或行人的时空信息和速度信息并标注在内置的路口电子地图101上，同时，路口电子地图101可修正定位误差。

如图3所示，碰撞预警模块104进行碰撞预警包括以下步骤：

A1)通过无线网建立车辆与网络信号机1的连接，获取车辆的位置信息；车辆与网络信号机1的连接方式包括车辆发出广播，网络信号机1侦听或网络信号机1发出广播，车辆侦听。

A2)估算车辆的速度；

A3)将车辆的位置信息标注在路口电子地图101上，并推算车辆的运动轨迹；

A4)判断车辆是否会发生碰撞，如果是，则发出警报，如果否，则返回步骤A1)。

如图4所示，车流检测模块102进行车流检测包括以下步骤：

B1)通过无线网建立车辆与网络信号机1的连接，获取车辆的ID信息；车辆与网络信号机1的连接方式包括车辆发出广播，网络信号机1侦听或网络信号机1发出广播，车辆侦听。

B2)将车辆的ID信息标注在路口电子地图101上；

B3)统计车辆的数量。根据该信息统一制定即时合理的交通控制策略。

如图5所示，路口交通规律学习模块103进行路口交通规律学习包括以下步骤：

C1)通过无线网建立车辆与网络信号机1的连接，获取车辆的ID信息；车辆与网络信号机1的连接方式包括车辆发出广播，网络信号机1侦听或网络信号机1发出广播，车辆侦听。

C2)将车辆的ID信息标注在路口电子地图101上；

C3)查找步骤C2)中所述车辆ID的历史信息，并记录该车辆ID在该路口的的行驶轨迹，生成相应的状态机；

C4)预测步骤C2)中所述车辆ID的运动轨迹，若预测轨迹与实际轨迹一致，则在状态机中保持该行驶轨迹信息，否则，记录新的行驶轨迹并更新状态机。

例如某路口在早高峰时段发现ID为0XEFAU的车辆出现，根据历史信息该车辆在本路口的从自东向西方向进入左转车道，然后转入自北向南方向。网络化信号机根据这类信息判断该路口的历史规律，结合当前左转车道的排队数量，再结合左转后下一路口的车流信息做出左转绿灯的放行时间。对单个ID的历史信息保存在一个有限状态机里，若此次猜对，则不用更新状态机，保留在该路口的基本负荷中。若连续多次猜不对，则将该ID放入可变负荷中。

Claims (7)

1.一种智能交通路口信息系统，包括后台服务器(3)、无线通讯设备(2)和网络信号机(1)，所述的无线通讯设备(2)为车辆或行人携带的能与网络信号机(1)建立无线通信的无线通讯设备，其特征在于，所述的网络信号机(1)通过无线网与无线通讯设备(2)建立连接，并通过有线网与后台服务器(3)相连，所述的网络信号机(1)包括路口电子地图(101)、路口交通规律学习模块(103)、碰撞预警模块(104)及车流检测模块(102)，

所述的路口电子地图(101)用于获取路口交通信息并传至所述的后台服务器(3)，

所述的路口交通规律学习模块(103)、碰撞预警模块(104)及车流检测模块(102)分别根据所述的路口交通信息实现路口交通规律学习、碰撞预警及车流检测。

2.根据权利要求1所述的一种智能交通路口信息系统，其特征在于，所述的无线网包括WI-FI、IEEE802.11p、WireleHart和DSRC。

3.根据权利要求1所述的一种智能交通路口信息系统，其特征在于，所述的有线网与万维网相连，获取社会和天气信息。

4.根据权利要求1所述的一种智能交通路口信息系统，其特征在于，所述的网络信号机(1)通过所述的无线网获取车辆或行人的时空信息和速度信息并标注在内置的路口电子地图(101)上。

5.根据权利要求1所述的一种智能交通路口信息系统，其特征在于，所述的碰撞预警模块(104)进行碰撞预警包括以下步骤：

A1)通过无线网建立车辆与网络信号机(1)的连接，获取车辆的位置信息；

A2)估算车辆的速度；

A3)将车辆的位置信息标注在路口电子地图(101)上，并推算车辆的运动轨迹；

A4)判断车辆是否会发生碰撞，如果是，则发出警报，如果否，则返回步骤A1)。

6.根据权利要求1所述的一种智能交通路口信息系统，其特征在于，所述的车流检测模块(102)进行车流检测包括以下步骤：

B1)通过无线网建立车辆与网络信号机(1)的连接，获取车辆的ID信息；

B2)将车辆的ID信息标注在路口电子地图(101)上；

B3)统计车辆的数量。

7.根据权利要求1所述的一种智能交通路口信息系统，其特征在于，所述的路口交通规律学习模块(103)进行路口交通规律学习包括以下步骤：

C1)通过无线网建立车辆与网络信号机(1)的连接，获取车辆的ID信息；

C2)将车辆的ID信息标注在路口电子地图(101)上；

C3)查找步骤C2)中所述车辆ID的历史信息，并记录该车辆ID在该路口的的行驶轨迹，生成相应的状态机；

C4)预测步骤C2)中所述车辆ID的运动轨迹，若预测的轨迹与车辆ID的实际运动轨迹一致，则在状态机中保持该行驶轨迹信息，否则，记录新的行驶轨迹并更新状态机。