CN106781593A - 一种基于智能信号灯的智能交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能信号灯的智能交通系统，包括：导航装置，内置导航地图；网络服务器，所述导航装置和网络服务器通过网络相连接；智能信号灯，所述智能信号灯包括与网络服务器相通讯的网络通讯模块，提前计算到达车辆的信息，根据信息控制红绿灯开放时间长短；监控摄像头或光学监测系统，所述监控摄像头或光学监测系统设置在拥堵的路段，包括与智能信号灯相通讯的数据传输模块，并通过其网络通讯模块与网络服务器相连接，控制红绿灯开放时间长短。通过上述方式，本发明所述的基于智能信号灯的智能交通系统，优化了出行路线，提前计算各路口到达车辆的信息，灵活控制红绿灯的时间，提高了各路口通行效率，减少了事故发生率和出警频率。

Description

一种基于智能信号灯的智能交通系统

技术领域

本发明涉及智能交通领域，特别是涉及一种基于智能信号灯的智能交通系统。

背景技术

随着中国城市化建设的加快，人口红利快速衰减，警力需求、交通堵塞、交通安全等等交通信息不畅而引起的弊病越来越多。

交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题，目前尤其以交通安全问题最为严重。传统的交通管理系统明显落后，资源和能源消耗大，需要采用智能交通技术提高道路管理水平。

目前，车载或者智能手机导航系统可以在用户输入目的地后，自动导航，精确计算所有行进路线及时间，甚至联网获取沿路堵车信息，但是无法与交叉路口的信号灯互联，对缓解堵车问题及减少交通警察等人力需求没有帮助，堵车情况越发严重，交通警察的人力消耗大，危险程度高，在智慧城市的建设过程中，智能城市交通的发展尤为重要，需要不断改良。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于智能信号灯的智能交通系统，降低堵车情况、出警频率和事故率，提高出行效率和路口交警安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于智能信号灯的智能交通系统，包括：导航装置，内置导航地图，与汽车连接，用户输入目的地，自动导航，精确计算所有行进路线及时间，及时发现、反馈城市交通状况，利用大数据计算后，做出最优通行方案；

网络服务器，所述导航装置和网络服务器通过网络相连接；

智能信号灯，所述智能信号灯包括与网络服务器相通讯的网络通讯模块，提前计算到达车辆的信息，根据信息控制红绿灯开放时间长短；

监控摄像头或光学监测系统，所述监控摄像头或光学监测系统设置在拥堵的路段，包括与智能信号灯相通讯的数据传输模块，并通过其网络通讯模块与网络服务器相连接，判断各路段车辆的具体数量，网络服务器综合分析、大数据计算处理后发出智能信号灯的控制信号，控制红绿灯开放时间长短，并及时向使用导航系统的用户提供最优化行进路线。

在本发明一个较佳实施例中，所述导航装置为车载导航装置或者手机导航装置。

在本发明一个较佳实施例中，所述导航装置基于互联网、GPS或者北斗导航系统。

在本发明一个较佳实施例中，所述网络通讯模块包括无线网络通讯模块和有线网络通讯模块。

在本发明一个较佳实施例中，所述数据传输模块包括无线数据传输模块和有线数据传输模块。

在本发明一个较佳实施例中，所述基于智能信号灯的智能交通系统还包括交警指挥平台，所述网络服务器与交警指挥平台相通讯，报告路段拥堵信息，主动发现事故进行快速出警处理。

在本发明一个较佳实施例中，所述交警指挥平台还包括配备在交警身上的单人定位系统，选择并通知就近的交警前往拥堵路段或者事故路段进行处理。

在本发明一个较佳实施例中，所述基于智能信号灯的智能交通系统还包括埋设在十字路口的传感器，所述传感器与智能信号灯相连接，并通过其网络通讯模块与网络服务器相连接，辅助判断各路段车辆的通行和等待数量。

在本发明一个较佳实施例中，所述基于智能信号灯的智能交通系统还包括智能收费系统，所述智能收费系统包括无线通讯的缴费终端和收费终端。

在本发明一个较佳实施例中，所述缴费终端设置在导航装置上，所述收费终端设置在各道路收费站和停车场收费窗口。

本发明的有益效果是：本发明指出的一种基于智能信号灯的智能交通系统，优化了出行路线，提前计算各路口到达车辆的信息，灵活控制红绿灯的时间，提高了各路口通行效率，减少了事故发生率和出警频率，尽可能减少多余停滞，减少资源的浪费，降低环境污染，事故处理更加及时，在拥堵的城市中，每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上，并能提高交通工具的使用效率50%以上，方便无人驾驶汽车的联网行驶。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明一种基于智能信号灯的智能交通系统一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

随着科技的发展，交通信息的采集与处理方式展现出多样化。

1、交通信息采集的方式分为人工采集方式和自动采集方式

自动采集方式包括磁性检测器（包括感应线圈检测器、磁阻传感器等）、光学检测器（包括视频检测器、激光检测器）、微波检测器（包括微波检测器和雷达测速仪）、路面情况及测重传感器（雨雾检测器，路面结冰检测器，轮、轴重仪等）。随着科学技术的发展，自动采集技术得到了不断的研究、发展和应用。各种采集技术都有各自的优点和缺点，利用多种采集方式进行组合采集交通信息是国内外研究的热点和焦点。

开发了信息的质量控制技术、多源交通信息融合技术、信息的多时间尺度预测技术、信息集成技术、信息压缩技术和存储技术等，大大提高了信息的精度及信息提供的种类。

2、交通信息的内容及地理范围广

不同的交通采集方式采集的参数种类有限，例如感应线圈只能采集交通流量、占有率、速度等固定地点的截面交通参数；视频检测器只能采集交通流量、速度、占有率、排队长度等固定地点的交通参数；随着多种交通采集方式的组合，可以获得交通流量、速度、占有率、排队长度、行程时间、区间速度等截面和路段交通参数，丰富了交通信息的采集内容的同时也提高了采集地理范围的广度。

随着交通数据获取源的增加，交通信息用户对海量交通信息实时性需求的逐步提高。近几年，国内外逐渐将分布式并行计算技术、高性能计算服务器以及高性能的数据处理算法应用于海量交通信息的处理之中，改善了信息的处理速度。

3、信息采集的精度和经济性提高

随着磁性和光学传感器工艺的提高、图像处理技术和定位技术的发展，交通信息的采集精度也不断得到提高。同时，随着近几年对交通检测器配置优化技术的不断深入研究，交通信息的采集在保证信息全面性和动态性的前提下，也提高了交通信息采集的经济性。这为ITS系统的开放和应用奠定了基础。随着人工智能、统计分析、模糊逻辑、混沌理论等的逐渐成熟，逐渐开发出了一些基于这些理论及方法的交通信息处理方法，大大提高了信息处理的精度及质量。

ITS是智能交通系统（Intelligent Transportation System）的简称，是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率，因而，日益受到各国的重视。21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行使，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。

智能交通系统的采集系统包括：

人工输入

GPS车载导航仪器

GPS导航手机

车辆通行电子信息卡

CCTV摄像机

红外雷达检测器

线圈检测器

光学检测仪

分析系统

信息服务器

专家系统

GIS应用系统

人工决策

发布系统

互联网

手机

车载终端

广播

路侧广播

电子情报板

电话服务台

智能交通系统包括：先进的交通信息服务系统（ATIS）

ATIS是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供各地的实时交通信息；ATIS得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。

先进的交通管理系统ATMS

ATMS有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS主要是给交通管理者使用的，用于检测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、佳通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并根据收集到的信息对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。

先进的公共交通系统APTS

APTS的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展，使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询，在公交车站通过显示器向候车者提供车辆的实时运行信息。在公交车辆管理中心，可以根据车辆的实时状态合理安排发车、收车等计划，提高工作效率和服务质量。

先进的车辆控制系统AVCS

AVCS的目的是开发帮助驾驶员实行本车辆控制的各种技术，从而使汽车行驶安全、高效。AVCS包括对驾驶员的警告和帮助，障碍物避免等自动驾驶技术。

货运管理系统

这里指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，提高货运效率。

电子收费系统ETC

ETC是世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高3~5倍。

紧急救援系统EMS

EMS是一个特殊的系统，它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构和设施，通过ATIS和ATMS将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。具体包括：

车主可通过电话、短信、翼卡车联网三种方式了解车辆具体位置和行驶轨迹等信息；

车辆失盗处理：此系统可对被盗车辆进行远程断油锁电操作并追踪车辆位置；

车辆故障处理；接通救援专线，协助救援机构展开援助工作；

交通意外处理：此系统会在10秒钟后自动发出求救信号，通知救援机构进行救援。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种基于智能信号灯的智能交通系统，包括：

导航装置，内置导航地图，与汽车连接，用户输入目的地，自动导航，精确计算所有行进路线及时间，所述导航装置为车载导航装置或者手机导航装置，基于互联网、GPS或者北斗导航系统，对车辆进行实时定位，组成路面车辆移动和固定的数据；

网络服务器，所述导航装置和网络服务器通过网络相连接，得到各路面的车辆数据，辅助导航装置来规划路线，规避拥堵路线，并形成大数据，方便道路的优化建设和警力的配置；

智能信号灯，所述智能信号灯包括与网络服务器相通讯的网络通讯模块，所述网络通讯模块包括无线网络通讯模块和有线网络通讯模块，布置更加灵活，根据导航路径信息，提前计算即将到达车辆的信息，根据车流量信息来控制红绿灯开放时间长短，更加科学，减少拥堵和等待，有效降低事故率；

监控摄像头或光学监测系统，所述监控摄像头或光学监测系统设置在拥堵的路段，包括与智能信号灯相通讯的数据传输模块，所述数据传输模块包括无线数据传输模块和有线数据传输模块，选择灵活，对环境的适应性好，施工便利，并通过智能信号灯的网络通讯模块与网络服务器相连接，判断各路段车辆的具体数量，再加上根据导航路径预计的车流，网络服务器综合分析后发出智能信号灯的控制信号，控制红绿灯开放时间长短，更加精确。

所述基于智能信号灯的智能交通系统还包括交警指挥平台，所述网络服务器与交警指挥平台相通讯，报告路段拥堵信息，主动发现事故进行快速出警处理，提高工作效率。所述交警指挥平台还包括配备在交警身上的单人定位系统，选择并通知就近的交警前往拥堵路段或者事故路段进行处理，提高反应速度，减少事故拥堵，避免二次事故，减少事故的伤亡率。

所述基于智能信号灯的智能交通系统还包括埋设在十字路口的传感器，所述传感器与智能信号灯相连接，并通过其网络通讯模块与网络服务器相连接，辅助判断各路段车辆的通行和等待数量，提高智能信号灯的控制准确性。

所述基于智能信号灯的智能交通系统还包括智能收费系统，所述智能收费系统包括无线通讯的缴费终端和收费终端。所述缴费终端设置在导航装置上，集成在一起，提高使用的便利性，所述收费终端设置在各道路收费站和停车场收费窗口，避免车辆在收费站和停车场交费时的停顿和拥堵，提高工作效率，减少等待时间。

综上所述，本发明指出的一种基于智能信号灯的智能交通系统，提高了道路通行和交费的工作效率，减少了拥堵问题，进一步减少了事故率和交警人力的压力，有利于智慧城市的建设。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于智能信号灯的智能交通系统，其特征在于，包括：

导航装置，内置导航地图，与汽车连接，用户输入目的地，自动导航，精确计算所有行进路线及时间；

网络服务器，所述导航装置和网络服务器通过网络相连接；

智能信号灯，所述智能信号灯包括与网络服务器相通讯的网络通讯模块，提前计算到达车辆的信息，根据信息控制红绿灯开放时间长短；

监控摄像头或光学监测系统，所述监控摄像头或光学监测系统设置在拥堵的路段，包括与智能信号灯相通讯的数据传输模块，并通过其网络通讯模块与网络服务器相连接，判断各路段车辆的具体数量，网络服务器综合分析后发出智能信号灯的控制信号，控制红绿灯开放时间长短。

2.根据权利要求1所述的基于智能信号灯的智能交通系统，其特征在于，所述导航装置为车载导航装置或者手机导航装置。

3.根据权利要求1所述的基于智能信号灯的智能交通系统，其特征在于，所述导航装置基于互联网、GPS或者北斗导航系统。

4.根据权利要求1所述的基于智能信号灯的智能交通系统，其特征在于，所述网络通讯模块包括无线网络通讯模块和有线网络通讯模块。

5.根据权利要求1所述的基于智能信号灯的智能交通系统，其特征在于，所述数据传输模块包括无线数据传输模块和有线数据传输模块。

6.根据权利要求1所述的基于智能信号灯的智能交通系统，其特征在于，所述基于智能信号灯的智能交通系统还包括交警指挥平台，所述网络服务器与交警指挥平台相通讯，报告路段拥堵信息，主动发现事故进行快速出警处理。

7.根据权利要求6所述的基于智能信号灯的智能交通系统，其特征在于，所述交警指挥平台还包括配备在交警身上的单人定位系统，选择并通知就近的交警前往拥堵路段或者事故路段进行处理。

8.根据权利要求1所述的基于智能信号灯的智能交通系统，其特征在于，所述基于智能信号灯的智能交通系统还包括埋设在十字路口的传感器，所述传感器与智能信号灯相连接，并通过其网络通讯模块与网络服务器相连接，辅助判断各路段车辆的通行和等待数量。

9.根据权利要求1所述的基于智能信号灯的智能交通系统，其特征在于，所述基于智能信号灯的智能交通系统还包括智能收费系统，所述智能收费系统包括无线通讯的缴费终端和收费终端。

10.根据权利要求9所述的基于智能信号灯的智能交通系统，其特征在于，所述缴费终端设置在导航装置上，所述收费终端设置在各道路收费站和停车场收费窗口。