CN105869422A - 交通控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种交通控制系统，包括主控装置、车控装置及道路监控装置。通过道路监控装置获取道路交通信息，并通过安装于车辆上的车控装置将车辆的目的地信息、地理位置信息、运行信息上报至主控装置。主控装置的处理模块根据上述获得的各种信息建立虚拟动态交通模型，该模型可反应道路交通情况、道路的热点区域等。根据虚拟动态交通模型，匹配预设的算法，可将各个车辆的行驶路线进行优化，防止过多的车辆选择同一线路而造成该线路拥堵。同时，可根据当时的道路交通情况，将车辆的行驶线路设计为经过道路交通压力较小的区域。因此，通过上述交通控制系统能对车辆实现分流，防止过多的车辆在某一区域内汇聚，从而有效的缓解交通拥堵。

Description

交通控制系统

技术领域

本发明涉及道路交通安全技术，特别是涉及一种交通控制系统。

背景技术

随着城市建设的逐步推进，机动车数量的持续增加，城市交通的堵塞问题也日趋严重，导致城市道路交通压力很大。虽然道路条件和交通信号设施有了很大改善，但是行车难的问题仍然是城市道路交通的主要问题。塞车、堵车现象依然是困扰城市交通的突出问题。特别是在道路通行能力差的大城市老城区道路，塞车、堵车问题更加严重。尤其在交通高峰时期，各种机动车、非机动车在道路上相互抢道而容易引发各种交通事故，这是城市交通的一大需要解决的问题。

目前，主要通过交通路口红绿灯控制来解决交通堵塞问题。但是，交通等依然不能解决车流量大的根本问题，在交通高峰时段的某些热点区域，依然会发生严重的拥堵。

发明内容

基于此，有必要提供一种可有效缓解交通拥堵的交通控制系统。

一种交通控制系统，包括：

主控装置，包括处理模块及第一通讯模块；

车控装置，分布式安装于车辆上并与所述主控装置通讯连接，所述车控装置包括人机交互模块、信息采集模块及第二通讯模块，所述人机交互模块用于获取用户的目的地信息，所述信息采集模块用于获取车辆的运行信息及地理位置信息，所述第二通讯模块与所述第一通讯模块配合，以将每个车辆的所述目的地信息、运行信息及地理位置信息上报至所述主控装置；

道路监控装置，分布式安装于道路预设位置，所述道路监控装置用于获取道路交通信息，并将所述道路交通信息上报至所述主控装置；

其中，所述处理模块用于根据所述道路交通信息及每个车辆的所述目的地信息、所述地理位置信息、所述运行信息建立虚拟动态交通模型，以获取每个车辆的最佳行驶路线，并将所述最佳行驶路线分别发送至对应车辆的所述车控装置。

在其中一个实施例中，所述主控装置还用于获取用户的对预设车辆的操作指令，并将所述操作指令发送至所述预设车辆的所述车控装置，所述车控装置还用于根据所述操作指令控制所述预设车辆的运行状态。

在其中一个实施例中，所述处理模块还用于检测车辆的实时行驶路线，并将所述实时行驶路线与所述最佳行驶路线进行比对，以检测车辆是否偏离所述最佳行驶路线。

在其中一个实施例中，所述处理模块检测到车辆偏离所述最佳行驶线路时，所述车控装置控制偏离所述最佳行驶线路的车辆按照对应的所述最佳行驶路线行驶或使其停止。

在其中一个实施例中，所述车控装置还包括报警模块，所述主控装置检测到车辆偏离所述最佳行驶线路行驶时，所述报警模块用于发出警报。

在其中一个实施例中，所述处理模块还用于根据所述虚拟动态交通模型获取车辆所在道路的车流量，并根据所述车流量获取最佳行驶速度，所述车控装置还用于控制车辆按照所述最佳行驶速度行驶。

在其中一个实施例中，所述主控装置还包括存储模块，当发生交通事故时，所述存储模块用于将事故车辆的地理位置信息及运行信息对应所述事故车辆进行存储。

在其中一个实施例中，所述主控装置还用于根据车辆的所述地理位置信息与预设收费路线的位置信息进行比对，以获取车辆应缴费用。

在其中一个实施例中，还包括与主控装置通讯连接的信号灯控制装置，所述信号灯控制装置分布式安装于路口信号灯上，所述处理模块根据所述道路交通信息获取红绿灯切换频率，所述信号灯控制装置根据所述红绿灯切换频率控制路口信号灯的切换。

在其中一个实施例中，所述人机交互模块为触摸显示屏。

上述交通控制系统，通过道路监控装置获取道路交通信息，并通过安装于车辆上的车控装置将车辆的目的地信息、地理位置信息、运行信息上报至主控装置。处理模块根据上述获得的各种信息建立虚拟动态交通模型，该模型可反应道路交通情况、道路的热点区域等。根据虚拟动态交通模型，匹配预设的算法，可将各个车辆的行驶路线进行优化，防止过多的车辆选择同一线路而造成该线路拥堵。同时，可根据当时的道路交通情况，将车辆的行驶线路设计为经过道路交通压力较小的区域。因此，通过上述交通控制系统能对车辆实现分流，防止过多的车辆在某一区域内汇聚，从而有效的缓解交通拥堵。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中交通控制系统的模块示意图；

图2图1所示交通控制系统中车控装置的模块示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明较佳实施例中的交通控制系统100包括主控装置110、车控装置120及道路监控装置130。

主控装置110包括处理模块112及第一通讯模块114。主控装置110可布设于集中的机房内，也可是分布式安装于多个位置，并在多个主控装置110实现数据共享。第一通讯模块114可以为GSM模块、CDMA模块等，能实现数据收发即可。第一通讯模块114与处理模块112通讯连接，第一通讯模块114可将接收到的数据传输给处理模块112进行处理。

请一并参阅图2，车控装置120分布式安装于车辆上并与主控装置110通讯连接。每个车辆上均可安装一个车控装置120，多个车辆上的车控装置120分别与主控装置110通讯连接。车控装置120包括人机交互模块122、信息采集模块124及第二通讯模块126。

人机交互模块122用于获取用户的目的地信息。在本实施例中，人机交互模块122为触摸显示屏。具体的，用户可通过触摸显示屏上显示的地图触摸目的地，从而完成目的地选取。触摸显示屏操作简单，显示直观，故用户体验较好。需要指出的是，在其他实施例中，人机交互模块122还可为语音输入模块、键盘等。

信息采集模块124用于获取车辆的运行信息及地理位置信息。具体的，信息采集模块124包括GPS模块及传感器。车辆的运行信息包括车辆的运行速度、运行状态(停或动)等。

第二通讯模块126与第一通讯模块114配合，以将每个车辆的目的地信息、运行信息及地理位置信息上报至主控装置110。具体的，第二通讯模块126与第一通讯模块114相匹配，同样可为GSM模块、CDMA模块等通讯模块。

道路监控装置130分布式安装于道路预设位置。例如，主干道的端点、中部或其他一些热点区域。道路监控装置130用于获取道路交通信息，并将道路交通信息上报至主控装置110。道路监控装置130包括摄像头、红外探测器、雷达测速仪等能够探测道路交通情况的设备，道路交通信息包括车流量、车辆密度等。

其中，处理模块112用于根据道路交通信息及车辆的目的地信息、地理位置信息、运行信息建立虚拟动态交通模型，以获取每个车辆的最佳行驶路线，并将最佳行驶路线分别发送至对应车辆的车控装置120。

虚拟动态交通模型可通过Matlab模拟平台、LabVIEW仿真平台等其他仿真模拟平台建立。在该虚拟动态交通模型中，可实时反应道路交通情况、道路热点信息、车辆的运行状态以及车辆的趋向。结合每个车辆的地理位置信息及目的地信息，在匹配预设的算法，从而可为每一车辆设计出一条最佳行驶路线。该最佳行驶路线可使每个车辆从出发点到目的地之间的时间内路线重叠最少，且尽量避开热点区域(车辆已经较多、较拥堵的区域)。获得最佳行驶路线后，安装在车辆上的车控装置120对应显示该车辆的最佳行驶路线，以使车辆按照预设的线路形式，从而对车辆实现分流，防止过多在同一区域汇聚，有效的缓解了交通拥堵。

在本实施例中，主控装置110还用于获取用户的对预设车辆的操作指令，并将操作指令发送至预设车辆的车控装置120，车控装置120还用于根据操作指令控制预设车辆的运行状态。

具体的，每辆车的车控装置120都输入有唯一编号，可以是上牌时的车牌号、也可是发动机车架号、自定义编号等。当发生车辆遗失时，车主可通过短信、网页登录、手机客户端等方式进行身份验证。当车主完成身份验证后，可根据唯一编号查看车辆的地理位置信息。而且，还可通过主控装置110向车辆的车控装置120发送操作指令，使得车辆强制停车或自动行驶至预设位置，从而便于将遗失车辆找回。

由于车控装置120具有唯一的编号，故装有车控装置120的车辆具有唯一识别码。因此，无需悬挂实体的车牌既能实现身份的确认。

在本实施例中，处理模块112还用于检测车辆的实时行驶路线，并将实时行驶路线与最佳行驶路线进行比对，以检测车辆是否偏离最佳行驶路线。

具体的，车辆的车控装置120会实时上报车辆的地理位置信息，当车辆的实时地理位置信息与最佳行驶路线的地理位置信息不匹配时，则判断车辆偏离最佳行驶路线。

进一步的，在一个实施例中，处理模块112检测到车辆偏离最佳行驶线路时，车控装置120控制偏离最佳行驶线路的车辆按照对应的最佳行驶路线行驶或使其停止。

进一步的，在另一个实施例中，车控装置120还包括报警模块128，主控装置110检测到车辆偏离最佳行驶线路行驶时，报警模块128用于发出警报。报警模块128可以是语音提示模块或灯光提示模块等。通过报警模块128，可使驾驶员即使调整行车路线，避免因发生偏离而造成道路拥堵。

在本实施例中，处理模块112还用于根据虚拟动态交通模型获取车辆所在道路的车流量，并根据车流量获取最佳行驶速度，车控装置120还用于控制车辆按照最佳行驶速度行驶。

具体的，在相对比较拥堵的路段，车速应控制在比较低的水平。否则，车辆之间易发生刮擦，从而进一步加重拥堵。可通过对道路上车辆的密集程度进行量化，从而将拥堵程度进行量化分级，并为每个级别设置一个最佳行驶速度。道路监控装置130会实时获取道路交通信息。因此，处理模块112便可根据车辆所在位置的拥堵程度，为车辆匹配最佳行驶速度，从而避免因车速过高而造成车辆之间发生刮擦。

进一步的，在本实施例中，处理模块112还用于根据相邻车辆的运行状态，生成指令，以使车控装置120按照指令控制相应车辆的运行状态。

具体的，道路发生交通事故的主要情形就是前车刹车，而后车因反应不及造成追尾，进而引起连锁反应。若一辆车刹车，其上安装的车控装置120便将该车刹车的信息传送至处理模块112；进一步的，处理模块112生成刹车指令，根据地理位置信息确定位于该车后面的其他车辆，并将刹车指令传送至其他车辆的车控装置120，从而可使后面的车辆实现及时刹车，避免发生事故。

此外，当发生事故时，主控装置110还可根据车辆的运行状态判断事故责任。例如，若车辆在碰撞前超速、逆行、违章变道，则判断该车辆为全责。因此，可快速实现定损及责任认定，无需等待定损员或交警赶往现场，从而便于保险理赔。

在一个实施例中，主控装置110还用于接收交对预设路段的通管制信息，并将管制信息发送至预设路段的车控装置120，车控装置120控制相应车辆从预设路段驶离。当有重要节庆日或者领导视察需要封路时，只需向主控装置110输入指令即可，从而可快速实现交通管制。

在本实施例中，主控装置110还包括存储模块116。当发生交通事故时，存储模块用于将事故车辆的地理位置信息及运行信息对应事故车辆进行存储。

具体的，存储模块将车辆的地理位置信息及运行信息对应车辆的编号存储。救援部门通过调去位置信息可快速获得事故现场的位置。当事故处理部门进行事故责任认定时，可对车辆的运行信息进行调用，以查明事故车辆在发生事故时的是否超速等。因此，通过存储模块116对地理位置信息及运行信息进行对应存储，有便于快速救援及事故责任认定。

在本实施例中实施例中，主控装置110还用于根据车辆的地理位置信息与预设收费路线的位置信息进行比对，以获取车辆应缴费用。

具体的，收费路段的地理位置信息预先存储于主控装置110内。譬如，先通过高速路起点、终点的GPS坐标及高速公路中预先选取的特征点的GPS坐标，建立整条高速公路的虚拟模型。主控装置110将车辆上车控装置120发回的地理位置信息获取车辆的运行轨迹。进一步的，主控装置110将车辆的运行轨迹与收费路线的虚拟模型比对，重叠部分便是车辆在收费线路上行驶的路程。再经过计算分析，便可得到车辆应缴费用。

车辆应缴费用可以在之后通过支付平台、汇款、网银等方式一次性完成支付。若未缴费，主控装置110则可向相应的车控装置120发送提示信息，或直接控制车控装置120锁死车辆。

如此，在高速路的起点及终点均不用再设置收费站，减少了基建成本及人力投入。同时，由于在高速路的入口和出口均不设卡，还能有效的增加高速路车辆通行效率，从而能有效的避免在高速路的入口或出口处发生拥堵。

另外，在另一个实施例中，还可在收费站设感应线，车控装置120设置感应器及储费系统，通过收费站自动感应，自动扣费，可以完全不用收费站，也可减轻主控装置110的数据处理压力。

请再次参阅图1，本发明较佳实施例中的交通控制系统还包括与主控装置110通讯连接的信号灯控制装置140。信号灯控制装置140分布式安装于路口信号灯上，处理模块112根据道路交通信息获取红绿灯切换频率，信号灯控制装置140根据红绿灯切换频率控制路口信号灯的切换。

具体的，处理模块112根据道路上的车流量获取红绿灯切换频率。例如，在某一十字路口，若东西方向的车流量是南北方向的车流量的三倍，则东西方向亮绿灯时间为南北方向亮绿灯时间的三倍。反之，则南北方向亮绿灯时间较长。进一步的，单次绿灯时间与车流量成正比，当道路上车流量大，易拥堵时，单次绿灯时间则相应延长，反正则相应缩短。通过信号灯控制装置140，可有效的防止出现一个方向车辆拥堵，而另一方向无车辆通过的情况发生，从而能防止“路口闲置”(即一个方向为绿灯却无车通过，而另一方向有车等待却是红灯)，使得路口信号灯的使用更加合理。

而且，通过智能的控制，可以无需交警在路口进行人工指挥，即可实现交通的顺畅。

在一个实施例中，主控装置110还包括反馈模块(图未示)。反馈模块用于提取虚拟动态交通模型中的数据信息，并根据数据信息分析车辆预设时间段内使用频率最高的路线、以及车辆行驶路线重叠最多的区域，并将上述路线及区域存储，生成规划路线。在之后进行城市规划时，可调用反馈模块生成的规划线路，以便城建规划最佳的道路施工路线。

进一步的，车控装置120还用于将车辆的运行轨迹上传给主控装置110，主控装置110获取所有车辆的运行轨迹，并根据所有车辆的运行轨迹生成交通网络模型。

在一个实施例中，主控装置110还包括评估模块(图未示)。评估模块根据评估条件对车辆进行评估，以检测车辆是否具有行驶权限。

具体的，评估条件包括但不限于车辆信息、事故率、碳排放量。例如，车辆启动时，车控装置120将车辆信息如车牌、车架号发送至主控装置110进行验证，若通过则具有驾驶权限，否则则通过车控装置120将相应的车辆锁死，从而有效的防止无牌、套牌车辆上路；此外，当交通拥堵较严重时，容易发生事故。评估模块获取车辆的发生事故的频率，若车辆事故率低于阈值，则证明驾驶人员具有良好的驾驶习惯，故允许上路。反之，则锁死车辆。还有，当城市空气指数较差时。评估模块获取车辆的碳排放量，若车辆的碳排放量超过阈值则不允许上路，通过车控装置120锁死。反之，则允许上路。

在一个实施例中，主控装置110为多个，分别布设于世界各地，且多个主控装置110之间数据共享。当车辆运行到相应区域内时，负责该区域的的主控装置110便接管该车辆的车控装置120，从而使得交通控制系统100可在全球范围内通用。

交通控制系统100，通过道路监控装置130获取道路交通信息，并通过安装于车辆上的车控装置120将车辆的目的地信息、地理位置信息、运行信息上报至主控装置110。处理模块112根据上述获得的各种信息建立虚拟动态交通模型，该模型可反应道路交通情况、道路的热点区域等。根据虚拟动态交通模型，匹配预设的算法，可将各个车辆的行驶路线进行优化，防止过多的车辆选择同一线路而造成该线路拥堵。同时，可根据当时的道路交通情况，将车辆的行驶线路设计为经过道路交通压力较小的区域。因此，通过交通控制系统100能对车辆实现分流，防止过多的车辆在某一区域内汇聚，从而有效的缓解交通拥堵。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种交通控制系统，其特征在于，包括：

主控装置，包括处理模块及第一通讯模块；

车控装置，分布式安装于车辆上并与所述主控装置通讯连接，所述车控装置包括人机交互模块、信息采集模块及第二通讯模块，所述人机交互模块用于获取用户的目的地信息，所述信息采集模块用于获取车辆的运行信息及地理位置信息，所述第二通讯模块与所述第一通讯模块配合，以将每个车辆的所述目的地信息、运行信息及地理位置信息上报至所述主控装置；

道路监控装置，分布式安装于道路预设位置，所述道路监控装置用于获取道路交通信息，并将所述道路交通信息上报至所述主控装置；

其中，所述处理模块用于根据所述道路交通信息及每个车辆的所述目的地信息、所述地理位置信息、所述运行信息建立虚拟动态交通模型，以获取每个车辆的最佳行驶路线，并将所述最佳行驶路线分别发送至对应车辆的所述车控装置。

2.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于，所述主控装置还用于获取用户的对预设车辆的操作指令，并将所述操作指令发送至所述预设车辆的所述车控装置，所述车控装置还用于根据所述操作指令控制所述预设车辆的运行状态。

3.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于，所述处理模块还用于检测车辆的实时行驶路线，并将所述实时行驶路线与所述最佳行驶路线进行比对，以检测车辆是否偏离所述最佳行驶路线。

4.根据权利要求3所述的交通控制系统，其特征在于，所述处理模块检测到车辆偏离所述最佳行驶线路时，所述车控装置控制偏离所述最佳行驶线路的车辆按照对应的所述最佳行驶路线行驶或使其停止。

5.根据权利要求3所述的交通控制系统，其特征在于，所述车控装置还包括报警模块，所述主控装置检测到车辆偏离所述最佳行驶线路行驶时，所述报警模块用于发出警报。

6.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于，所述处理模块还用于根据所述虚拟动态交通模型获取车辆所在道路的车流量，并根据所述车流量获取最佳行驶速度，所述车控装置还用于控制车辆按照所述最佳行驶速度行驶。

7.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于，所述主控装置还包括存储模块，当发生交通事故时，所述存储模块用于将事故车辆的地理位置信息及运行信息对应所述事故车辆进行存储。

8.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于，所述主控装置还用于根据车辆的所述地理位置信息与预设收费路线的位置信息进行比对，以获取车辆应缴费用。

9.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于，还包括与主控装置通讯连接的信号灯控制装置，所述信号灯控制装置分布式安装于路口信号灯上，所述处理模块根据所述道路交通信息获取红绿灯切换频率，所述信号灯控制装置根据所述红绿灯切换频率控制路口信号灯的切换。

10.根据权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于，所述人机交互模块为触摸显示屏。