CN107093323B - 一种城市交通红绿灯系统及交通管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市交通红绿灯系统，BIM运维服务器放置在远程监控中心内，交通信号灯控制单元安装在灯杆上，交通信号灯控制单元包括控制装置、语音装置、红外线传感器、斑马线交通信号灯、摄像装置、地埋式车辆感应线圈及网络通信装置，红外线传感器，用于识别斑马线上是否出现行人；控制装置，被设置成根据马路宽度计算出成人按正常速度过马路的时间，并且响应于红外线传感器识别结果以及当前时间段控制进入两种交通信号灯分时控制模式中的至少一种。本发明提供的一种城市交通红绿灯系统及交通管理方法，采用分时控制模式控制信号灯，保障了行人的安全、减少了车主等红灯的时间，解决了城市交通拥堵的难题，降低了事故发生率。
Description
技术领域
本发明涉及交通灯领域，尤其涉及一种城市交通红绿灯系统及交通管理方法。
背景技术
随着城市的迅速发展，车辆的数量越来越多，随之而来的交通拥堵以及交通混乱事故也越来越多。常见的交通红绿灯多为定时的，红灯、黄灯和绿灯亮的时间是固定的，这种红绿灯不够安全，当马路过宽时，常常绿转红的时候行人尤其是老人或者孩子才行走在马路中间，这样容易撞车，导致交通事故的发生。另外，尤其在学生路段或者市区繁华路段，比如非上、放学高峰时间段或者夜间，定时的红绿灯设置会造成车主的频繁等待，并且使后面的车辆不断积聚，在一定程度上造成了交通的拥挤，而在上、放学高峰时间段，会出现较大的人流量过马路，在人流量较大的情况下，如果使用定时的红绿灯控制系统，常常会发生行人才行走在马路中间时，红灯已经亮了，这样既容易导致交通事故的发生，也会造成交通堵塞。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供一种城市交通红绿灯系统及交通管理方法。
为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种城市交通红绿灯系统，该城市交通信号灯系统适于对城市的交通信号灯进行实时管控，包括BIM运维服务器和若干个交通信号灯控制单元，BIM运维服务器放置在远程监控中心内，具有一存储部，该存储部用于存储交通管理人员设定的每个交通信号灯控制单元所对应的马路的宽度、高峰时间段时间及平峰时间段时间；若干个交通信号灯控制单元安装在马路人行道路口的若干个灯杆上，每个灯杆设置一个交通信号灯控制单元；
所述交通信号灯控制单元，包括控制装置、语音装置、设置在车道框架上的车道交通信号灯、设置在斑马线框架上的红外线传感器、斑马线交通信号灯、摄像装置、地埋式车辆感应线圈及网络通信装置，其中：
所述车道框架，位于灯杆上方并且垂直于车道；斑马线框架，位于灯杆中部，并且平行于车道；
所述红外线传感器，位于斑马线框架上，与控制装置电连接，用于识别斑马线上是否出现行人，并且被设置成具有检测行人人流量的趋势，并将行人出现和人流量反馈至控制装置；
所述语音装置，位于灯杆中部，包括播音器，与控制装置电连接，用于实时播报当前斑马线交通信号灯的状态；
所述地埋式车辆感应线圈，与控制装置电连接，被设置成实时感应是否有车辆闯红灯；
所述摄像装置，与控制装置电连接，具有至少4个均匀设置的摄像头，被设置成响应于车辆和/或行人闯红灯时进行现场拍照并由控制装置将照片发送至BIM运维服务器；
所述控制装置，设置在灯杆内部，控制单元被设置成根据马路宽度计算出成人按正常速度过马路的时间t1，并且响应于红外线传感器识别结果以及当前时间段控制进入两种交通信号灯分时控制模式中的至少一种，其中：
高峰时段模式，响应于红外线传感器识别斑马线上有人出现且人流量超过预先设置的人流量阈值，控制车道交通信号灯和斑马线交通信号灯均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯红灯亮，斑马线交通信号灯绿灯亮，且根据人流量和t1决定持续时间t2，同时播音器进行语音提示；
平峰时段模式，响应于红外线传感器识别斑马线上有人出现，控制车道交通信号灯和斑马线交通信号灯均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯红灯亮，斑马线交通信号灯绿灯亮，持续时间t2=t1+6s，同时播音器进行语音提示；
网络通信装置，与控制装置电连接，用于建立控制装置与BIM运维服务器之间的网络连接。
进一步的实施例中，所述城市交通信号灯系统用灯杆还包括设置在灯杆中部的绿灯按钮，与控制装置电连接，用于在高峰时段模式下供行人使用，被设置成被按下5s后车道交通信号灯红灯亮和斑马线交通信号灯绿灯亮。
进一步的实施例中，所述城市交通信号灯系统用灯杆还包括设置在绿灯按钮下方的加时按钮，与控制装置电连接，被设置成每按下一次、车道交通信号灯红灯亮和斑马线交通信号灯绿灯亮的持续时间t2加长5s。
进一步的实施例中，所述斑马线框架上的斑马线交通信号灯下方还设置有斑马线倒计时显示屏，与控制装置电连接，用于显示斑马线交通信号灯的绿灯倒计时。
进一步的实施例中，所述语音装置还包括设置在播音器上方的蜂鸣器，与控制装置电连接，被设置成当斑马线倒计时显示屏显示的绿灯倒计时时间在3s内时且红外线传感器识别到斑马线上有人出现，蜂鸣器启动，警示行人。
进一步的实施例中，所述控制装置还被设置成响应于车辆和/或行人闯红灯时、发送现场照片至BIM运维服务器。
根据本发明的改进，本发明还提出一种城市交通信号灯系统的交通管理方法，该方法包括：
城市交通信号灯系统启动；
车道交通信号灯绿灯亮，斑马线交通信号灯红灯亮；
红外线传感器感应到斑马线上有人出现，控制装置根据马路宽度计算出成人按正常速度过马路的时间t1；
控制装置根据当前时间所处的时间段控制进入两种交通信号灯分时控制模式中的至少一种，其中：
高峰时段模式，响应于红外线传感器识别斑马线上有人出现且人流量超过预先设置的人流量阈值，控制车道交通信号灯和斑马线交通信号灯均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯红灯亮，斑马线交通信号灯绿灯亮，且根据人流量和t1决定持续时间t2，同时播音器进行语音提示；
平峰时段模式，响应于红外线传感器识别斑马线上有人出现，控制车道交通信号灯和斑马线交通信号灯均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯红灯亮，斑马线交通信号灯绿灯亮，持续时间t2=t1+10s，同时播音器进行语音提示。
进一步的实施例中，该方法更加包括：
控制装置响应于车辆和/或行人闯红灯时，摄像装置拍摄现场照片，并且通过网络发送现场照片至BIM运维服务器。
进一步的实施例中，该方法更加包括：
控制装置响应于车辆和/或行人闯红灯时，摄像装置拍摄现场照片，并且通过网络发送现场照片至BIM运维服务器后，BIM运维服务器的存储部存储现场照片及时间，用于记录。
本发明的一种城市交通红绿灯系统及交通管理方法，控制装置采用分时控制交通信号灯模式，并且根据马路宽度和红外线传感器感应的人流量来决定红绿灯的持续时间，保障了行人的安全、减少了车主等红灯的时间，解决了城市交通拥堵的难题，降低了交通事故发生率，另外远程监控中心采用BIM运维服务器，能够实时监控各个交通信号灯控制单元的工作状态，提高交通管理的效果。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明其中一个实施例的一种城市交通红绿灯系统的交通信号灯控制单元的结构示意图。
图2为本发明其中一个实施例的一种城市交通红绿灯系统的电控部分的示意图。
图3为本发明其中一个实施例的一种城市交通红绿灯系统的整体示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合上述所附图式说明如下。
如图1、图2结合图3所示，该一种城市交通红绿灯系统，该城市交通信号灯系统适于对城市的交通信号灯进行实时管控，包括BIM运维服务器1和若干个交通信号灯控制单元2，BIM运维服务器1放置在远程监控中心内，若干个交通信号灯控制单元2安装在马路人行道路口的若干个灯杆上，每个灯杆设置一个交通信号灯控制单元2。在本实施例中，灯杆为路灯，既有传统照明功能，又具有信号指示功能。
BIM运维服务器1放置在远程监控中心内，内置常用的BIM运维软件，该BIM运维服务器1通过网络与所有的若干个交通信号灯控制单元2实现数据传输，帮助工作人员掌握监控交通信号灯控制单元2的整体工作状态。
在本实施例中，BIM运维服务器1具有一存储部，该存储部用于存储交通管理人员设定的每个交通信号灯控制单元2所对应的马路的宽度、高峰时间段时间及平峰时间段时间；BIM运维服务器1还具有一设定部，用于设置马路的宽度、高峰时间段时间及平峰时间段时间。如此，当工作人员将交通信号灯控制单元2安装在灯杆时，该设定部就预先设定了该交通信号灯控制单元2所属的马路宽度；并且假如学生路段的灯杆在节假日时，工作人员可以直接在远程监控中心调整高峰时间段和平峰时间段的时间，不用到现场一个个调整，节省了人力成本和时间成本。
交通信号灯控制单元2，包括控制装置2-1、语音装置2-2、设置在车道框架上的车道交通信号灯2-3、设置在斑马线框架上的红外线传感器2-5、斑马线交通信号灯2-4、摄像装置2-7、地埋式车辆感应线圈2-6及网络通信装置2-8。
车道框架，位于灯杆上方并且垂直于车道；斑马线框架，位于灯杆中部，并且平行于车道。
红外线传感器2-5，位于斑马线框架上，与控制装置2-1电连接，用于识别斑马线上是否出现行人，并且被设置成具有检测行人人流量的趋势，并将行人出现和人流量反馈至控制装置2-1。
语音装置2-2，位于灯杆中部，包括播音器，与控制装置2-1电连接，用于实时播报当前斑马线交通信号灯2-4的状态。比如当红灯亮时，提醒行人勿闯红灯，当绿灯亮时，提醒行人及时过马路。
地埋式车辆感应线圈2-6，与控制装置2-1电连接，被设置成实时感应是否有车辆闯红灯。
摄像装置2-7，与控制装置2-1电连接，具有至少4个均匀设置的摄像头，摄像装置2-7可拍摄360度的范围，被设置成响应于车辆和/或行人闯红灯时进行现场拍照并由控制装置2-1将照片发送至BIM运维服务器1，BIM运维服务器1还具有一显示屏，显示屏实时显示每个交通信号灯控制单元2的状态，如果有人闯红灯，该交通信号灯控制单元2则显示红色标记，如果一天中显示红色标记的次数超过一定次数，则证明交通信号灯的红、绿灯时间不够合理、需要调整；存储器存储闯红灯的车辆车牌号和照片、时间，也存储闯红灯的行人的照片时间，为交通管制提供证据，同时方便管理人员统计数据以便日后查看、参考。
控制装置2-1，设置在灯杆内部，控制单元被设置成根据马路宽度计算出成人按正常速度过马路的时间t1，t1=马路宽度/成人步行平均速度，并且响应于红外线传感器2-5识别结果以及当前时间段控制进入两种交通信号灯分时控制模式中的至少一种，其中：
高峰时段模式，响应于红外线传感器2-5识别斑马线上有人出现且人流量超过预先设置的人流量阈值，控制车道交通信号灯2-3和斑马线交通信号灯2-4均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯2-3红灯亮，斑马线交通信号灯2-4绿灯亮，且根据人流量和t1决定持续时间t2，同时播音器进行语音提示。人流量越多，t2时间越长，每增加一个人t2增加3-5s，在高峰时段模式，t2>t1+6s，具体可以根据历史统计数据结合管控人员的经验获得。
平峰时段模式，响应于红外线传感器2-5识别斑马线上有人出现，控制车道交通信号灯2-3和斑马线交通信号灯2-4均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯2-3红灯亮，斑马线交通信号灯2-4绿灯亮，持续时间t2=t1+6s，同时播音器进行语音提示。
网络通信装置2-8，与控制装置2-1电连接，用于建立控制装置2-1与BIM运维服务器1之间的网络连接。如此，工作人员还可以直接在远程监控中心利用BIM运维服务器1并通过网络调整高峰时间段和平峰时间段的时间，不用到现场一个个调整，节省时间和人力成本。
综上，在红外线传感器2-5没有识别到斑马线有人出现时，车道交通信号灯2-3绿灯亮，斑马线交通信号灯2-4红灯亮，这样车辆就避免了不必要的等待，使道路保持更通畅。
当红外线传感器2-5识别到斑马线有人出现时，如果在高峰时间段，当人流量超过预先设置的人流量阈值，控制装置2-1控制车道交通信号灯2-3和斑马线交通信号灯2-4均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯2-3红灯亮，斑马线交通信号灯2-4绿灯亮，且根据人流量和t1决定持续时间t2，同时播音器进行语音提示；在本实施例中，人流量阈值为5，当人流量超过预先设置的人流量阈值时，假如人流量为5，持续时间t2=t1+10s，人流量越多，t2时间越长，每增加一个人t2增加3-5s，具体可以根据历史统计数据结合管控人员的经验来设置；如果在平峰时间段，控制装置2-1控制车道交通信号灯2-3和斑马线交通信号灯2-4均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯2-3红灯亮，斑马线交通信号灯2-4绿灯亮，持续时间t2=t1+6s，同时播音器进行语音提示。
在一些优选的实施例中，如图1所示，一种城市交通红绿灯系统用灯杆还包括设置在灯杆中部的绿灯按钮，与控制装置2-1连接，用于在高峰时段模式下供行人使用，被设置成被按下5s后车道交通信号灯2-3红灯亮和斑马线交通信号灯2-4绿灯亮。如此，在高峰时间段，如果人流量达不到预设的人流量阈值时，行人需要紧急过马路，可以按绿灯按钮，控制车道交通信号灯2-3和斑马线交通信号灯2-4均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯2-3红灯亮，斑马线交通信号灯2-4绿灯亮，持续时间t2=t1+5s，同时播音器进行语音提示，满足特殊情况需要。
优选地，如图1所示，一种城市交通红绿灯系统用灯杆还包括设置在绿灯按钮6下方的加时按钮，与控制装置2-1连接，被设置成每按下一次、车道交通信号灯2-3红灯亮和斑马线交通信号灯2-4绿灯亮的持续时间t2加长5s。如此，方便老人、小朋友和盲人等行走较慢的人群，满足特殊人群的需求。
在一些优选的实施例中，如图1所示，斑马线框架上的斑马线交通信号灯2-4下方还设置有斑马线倒计时显示屏，与控制装置2-1连接，用于显示斑马线交通信号灯2-4的绿灯倒计时。如此，可视化，方便行人掌握过马路的速度。
优选地，如图1所示，语音装置2-2还包括设置在播音器上方的蜂鸣器，与控制装置2-1连接，被设置成当斑马线倒计时显示屏显示的绿灯倒计时时间在3s内时且红外线传感器2-5识别斑马线上有人出现，蜂鸣器启动，警示行人。如此，避免小朋友在马路上逗留，降低事故发生率。
优选地，控制装置2-1还被设置成响应于车辆和/或行人闯红灯时、发送现场照片至BIM运维服务器1。
根据本发明的改进，如图1、图2结合图3所示，还提出一种城市交通信号灯系统的交通管理方法，该方法包括：
城市交通信号灯系统启动。
车道交通信号灯2-3绿灯亮，斑马线交通信号灯2-4红灯亮。
红外线传感器2-5感应到斑马线上有人出现，控制装置2-1根据马路宽度计算出成人按正常速度过马路的时间t1。
控制装置2-1根据当前时间所处的时间段控制进入两种交通信号灯分时控制模式中的至少一种，其中：
高峰时段模式，响应于红外线传感器2-5识别斑马线上有人出现且人流量超过预先设置的人流量阈值，控制车道交通信号灯2-3和斑马线交通信号灯2-4均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯2-3红灯亮，斑马线交通信号灯2-4绿灯亮，且根据人流量和t1决定持续时间t2，同时播音器进行语音提示。
平峰时段模式，响应于红外线传感器2-5识别斑马线上有人出现，控制车道交通信号灯2-3和斑马线交通信号灯2-4均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯2-3红灯亮，斑马线交通信号灯2-4绿灯亮，持续时间t2=t1+10s，同时播音器进行语音提示。
优选地，该方法更加包括：
控制装置2-1响应于车辆和/或行人闯红灯时，摄像装置2-7拍摄现场照片，并且通过网络发送现场照片至BIM运维服务器1。
优选地，该方法更加包括：
控制装置2-1响应于车辆和/或行人闯红灯时，摄像装置2-7拍摄现场照片，并且通过网络发送现场照片至BIM运维服务器1后，BIM运维服务器1的存储部存储现场照片及时间，用于记录。
与现有技术相比，本发明的一种城市交通红绿灯系统及交通管理方法，控制装置采用分时控制交通信号灯模式，并且根据马路宽度和红外线传感器感应的人流量来决定红绿灯的持续时间，保障了行人的安全、减少了车主等红灯的时间，解决了城市交通拥堵的难题，降低了交通事故发生率；另外远程监控中心采用BIM运维服务器，能够实时监控各个交通信号灯控制单元的工作状态，提高交通管理的效果。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (6)
1.一种城市交通红绿灯系统，该城市交通红绿灯系统适于对城市的交通信号灯进行实时管控，其特征在于，包括BIM运维服务器和若干个交通信号灯控制单元，BIM运维服务器放置在远程监控中心内，具有一存储部，该存储部用于存储交通管理人员设定的每个交通信号灯控制单元所对应的马路的宽度、高峰时间段时间及平峰时间段时间；若干个交通信号灯控制单元安装在马路人行道路口的若干个灯杆上，每个灯杆设置一个交通信号灯控制单元；
所述交通信号灯控制单元，包括控制装置、语音装置、设置在车道框架上的车道交通信号灯、设置在斑马线框架上的红外线传感器、斑马线交通信号灯、摄像装置、地埋式车辆感应线圈及网络通信装置，其中：
所述车道框架，位于灯杆上方并且垂直于车道；斑马线框架，位于灯杆中部，并且平行于车道；
所述红外线传感器，位于斑马线框架上，与控制装置电连接，用于识别斑马线上是否出现行人，并且被设置成具有检测行人人流量的趋势，并将行人出现和人流量反馈至控制装置；
所述语音装置，位于灯杆中部，包括播音器，与控制装置电连接，用于实时播报当前斑马线交通信号灯的状态；
所述地埋式车辆感应线圈，与控制装置电连接，被设置成实时感应是否有车辆闯红灯；
所述摄像装置，与控制装置电连接，具有至少4个均匀设置的摄像头，被设置成响应于车辆和/或行人闯红灯时进行现场拍照并由控制装置将照片发送至BIM运维服务器；
所述控制装置，设置在灯杆内部，控制单元被设置成根据马路宽度计算出成人按正常速度过马路的时间t1，并且响应于红外线传感器识别结果以及当前时间段控制进入两种交通信号灯分时控制模式中的至少一种，其中：
高峰时段模式，响应于红外线传感器识别斑马线上有人出现且人流量超过预先设置的人流量阈值，控制车道交通信号灯和斑马线交通信号灯均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯红灯亮，斑马线交通信号灯绿灯亮，且根据人流量和t1决定持续时间t2，同时播音器进行语音提示；
平峰时段模式，响应于红外线传感器识别斑马线上有人出现，控制车道交通信号灯和斑马线交通信号灯均为黄灯闪烁，3秒后车道交通信号灯红灯亮，斑马线交通信号灯绿灯亮，持续时间t2=t1+6s，同时播音器进行语音提示；
网络通信装置，与控制装置电连接，用于建立控制装置与BIM运维服务器之间的网络连接。
2.根据权利要求1所述的一种城市交通红绿灯系统，其特征在于，所述城市交通红绿灯系统还包括设置在灯杆中部的绿灯按钮，与控制装置电连接，用于在高峰时段模式下供行人使用，被设置成被按下5s后车道交通信号灯红灯亮和斑马线交通信号灯绿灯亮。
3.根据权利要求1所述的一种城市交通红绿灯系统，其特征在于，所述一种城市交通红绿灯系统用灯杆还包括设置在绿灯按钮下方的加时按钮，与控制装置电连接，被设置成每按下一次、车道交通信号灯红灯亮和斑马线交通信号灯绿灯亮的持续时间t2加长5s。
4.根据权利要求1所述的一种城市交通红绿灯系统，其特征在于，所述斑马线框架上的斑马线交通信号灯下方还设置有斑马线倒计时显示屏，与控制装置电连接，用于显示斑马线交通信号灯的绿灯倒计时。
5.根据权利要求4所述的一种城市交通红绿灯系统，其特征在于，所述语音装置还包括设置在播音器上方的蜂鸣器，与控制装置电连接，被设置成当斑马线倒计时显示屏显示的绿灯倒计时时间在3s内时且红外线传感器识别到斑马线上有人出现，蜂鸣器启动，警示行人。
6.根据权利要求1所述的一种城市交通红绿灯系统，其特征在于，所述控制装置还被设置成响应于车辆和/或行人闯红灯时、发送现场照片至BIM运维服务器。
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