CN107507431A - 一种基于实时路况信息的交通信号控制方法 - Google Patents

一种基于实时路况信息的交通信号控制方法 Download PDF

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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G08G1/08—Controlling traffic signals according to detected number or speed of vehicles

Abstract

一种基于实时路况信息的交通信号控制方法，其技术要点在于包括以下步骤：一、采集交通路口各方向的视频图像；二、将视频图像进行灰度化；三、在视频图像中按通行方向将通行目标分割成不同的区域；四、将同一区域内的通行目标按种类进行划分；五、对图像进行背景提取，将图像背景调成黑色，同时提取通行目标的轮廓，将通信目标调成白色；六、分别统计不同区域内不同种类通行目标的数量以判断现实交通路况；七、按照现实交通路况信息调整各信号灯亮灭的时长。本发明可根据交通路口各通行方向的通行目标的实际数量来调控各通行方向的绿灯亮灭的时长，可便于疏导交通，尽量减少交通路口出现拥挤堵塞现象。

Description

一种基于实时路况信息的交通信号控制方法
技术领域：
本发明涉及交通疏导控制领域，具体涉及一种基于实时路况信息的交通信号控制方法。
背景技术：
交通交叉路口是发生交通拥挤堵塞现象和交通事故的高发区域，尤其在上下班的高峰期，交通压力较大，所以安装在交通交叉路口的信号灯是维护交通秩序、保障交通安全和畅通的重要设施，其由交通信号灯控制装置控制，指导车辆和行人安全有序地通行，防止交通拥挤堵塞，降低交通事故的发生率。现有交通信号灯的控制系统一般是采用单片机对各信号灯亮灭时长进行定时控制，其绿信率是恒定不变的，此种控制方式程序简练、便于实施和维修，但无法根据交通路口的实际路况来调控各通行方向的绿信率，故常常会出现交通路口拥挤堵塞的现象，比如此时交通路口处南北方向的车辆和行人明显要多于东西方向的车辆和行人，而南北方向的绿灯时长确较东西方向的绿灯时长短，这样就不便于疏导交通，极易造成交通拥挤堵塞的现象，即影响车辆和行人的通行，又存在易发生交通事故的隐患，给疏导交通的交警带来很大的工作压力。
发明内容：
本发明为克服上述不足，提供了一种基于实时路况信息的交通信号控制方法，其可根据交通路口各通行方向的通行目标的实际数量来调控各通行方向的绿灯亮灭的时长，可便于疏导交通，有效缓解交通拥挤堵塞的压力，确保行人快速安全地通过交叉路口。
本发明的基于实时路况信息的交通信号控制方法，为实现上述目的所采用的技术方案在于包括以下步骤：
一、采集交通路口各方向的视频图像；
二、在视频图像中按通行方向将通行目标分割成不同的通行区域；
三、将同一通行区域内的通行目标按种类进行划分；
四、对图像进行背景提取，将图像背景调成黑色，同时提取通行目标的轮廓，将通行目标调成白色；
五、分别统计不同通行区域内不同种类通行目标的数量以判断现实交通路况；
六、按照现实交通路况信息调整各信号灯亮灭的时长。
作为本发明的进一步改进，先对所采集的视频图像进行灰度化。由于读入的视频为彩色图像，而彩色图像较只包含亮度信息的灰度图像要占据更多的存储空间，因此对于智能交通系统的高效运行而言，彩色图像的灰度化有利于简化智能交通系统的运算复杂度，加快运算速度并提高运算精度，使系统能够更好地高效运行；
作为本发明的进一步改进，步骤三中，根据通行目标所处的方向确定通行方向。
作为本发明的进一步改进，所述通行目标为车辆和行人。
作为本发明的进一步改进，对步骤二中灰度化后的图像进行滤波。如此设置，滤除图片中非通行目标的杂物，方便对图像进行后续的处理。
作为本发明的进一步改进，在步骤五中对图像进行背景提取前，进行图像增强处理。如此设置，使图像背景与通行目标清晰明显且界限清晰。
本发明的有益效果是：本发明将所采集的交通路口的视频图像按照车辆和行人的通行方向划分成不同的通行区域，再进一步划分各通行区域内的车辆和行人，之后分别统计每个通行区域内车辆的数量和行人的数量，最后根据每个通行区域内车辆的数量和行人的数量来调控每个通行区域内车辆的信号灯亮灭的时长和行人的信号灯亮灭的时长，从而根据现场实际的交通状况随时调控每个通行区域内车辆和行人的绿信率，使交通信号灯的亮灭时长得以合理有效的调控使用，便于疏导交通，有效缓解交通拥挤堵塞的压力，可确保车辆和行人快速通行，节省车辆和行人的时间，减少交通事故的发生率。
附图说明：
图1为交通路口通行区域划分的示意图。
具体实施方式：
本发明的基于实时路况信息的交通信号控制方法，包括以下步骤：
一、实时采集交通路口各通行方向的视频图像，并将视频图像回传给远程监控PC端；
二、将视频图像进行灰度化，
由于读入的视频为彩色图像，而彩色图像较只包含亮度信息的灰度图像要占据更多的存储空间，因此对于智能交通系统的高效运行而言，彩色图像的灰度化有利于简化智能交通系统的运算复杂度，加快运算速度并提高运算精度，使系统能够更好地高效运行，同时，将彩色的视频图像进行灰度化处理也便于后续对图像进行背景提取、将图像背景与通行目标进行区分的处理；
三、对灰度化后的图像进行滤波，滤除图片中非通行目标的杂物，如斑马线，隔离栅栏等，以便后续对图像进行背景提取；
四、参照图1，在视频图像中按通行方向将通行目标分割成不同的通行区域，所述通行目标包括车辆和行人，所述通行方向是根据通行目标所处的方向确定的；
五、将同一通行区域内的通行目标按种类进行划分，即将行人和车辆划分开；
六、对图像进行图像增强处理，使图像背景与通行目标清晰明显，同时还要确保图像背景与通行目标之间的界限清晰；
七、对图像进行背景提取，将图像背景调成黑色，
八、提取图像中的通行目标的轮廓，将行人和车辆均调成白色，同时还要确保车辆和行人之间的界限清晰，如此形成黑色背景和白色的通行目标，便于对图像背景和通行目标进行清晰有效地区分；
九、分别统计不同通行区域内行人和车辆的数量以判断现实交通路况；
十、按照各通行区域内通行目标的数量来调整各通行区域的绿灯的时长，所述各通行区域内绿灯的时长和各通行区域内通行目标的数量之间的关系为：
y＝k11x1 2+k12x1+k13+k21x2 2+k22x2+k23
式中y为绿灯的时长，x1为车辆的数量，x2为行人的数量，k11、k12、k13、k21、k22、k23为系数，此些系数的具体数值为本领域的技术人员通过有限次实验能够确定的。

Claims (7)

1.一种基于实时路况信息的交通信号控制方法，其特征在于包括以下步骤：
一、采集交通路口各方向的视频图像；
二、在视频图像中按通行方向将通行目标分割成不同的通行区域；
三、将同一通行区域内的通行目标按种类进行划分；
四、对图像进行背景提取，将图像背景调成黑色，同时提取通行目标的轮廓，将通行目标调成白色；
五、分别统计各通行区域内不同种类通行目标的数量以判断现实交通路况；
六、按照各通行区域内通行目标的数量来调整各信号灯亮灭的时长。
2.如权利要求1所述的一种基于实时路况信息的交通信号控制方法，其特征在于：步骤六中，所述各通行区域内绿灯的时长和各通行区域内通行目标的数量之间的关系为：
y＝k11x1 2+k12x1+k13+k21x2 2+k22x2+k23
式中y为绿灯的时长，x1为车辆的数量，x2为行人的数量，k11、k12、k13、k21、k22、k23为系数。
3.如权利要求1所述的一种基于实时路况信息的交通信号控制方法，其特征在于：先对所采集的视频图像进行灰度化。
4.如权利要求1所述的一种基于实时路况信息的交通信号控制方法，其特征在于：步骤三中，根据通行目标所处的方向确定通行方向。
5.如权利要求1所述的一种基于实时路况信息的交通信号控制方法，其特征在于：所述通行目标为车辆和行人。
6.如权利要求1所述的一种基于实时路况信息的交通信号控制方法，其特征在于：对步骤二中灰度化后的图像进行滤波。
7.如权利要求1-6的任意一项所述的一种基于实时路况信息的交通信号控制方法，其特征在于：在步骤五中对图像进行背景提取前，进行图像增强处理。
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