CN108074404A - 智能交通管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能交通管理系统及方法，所述智能交通管理系统包括车流量监控模块、车流量计数模块、数据处理模块以及交通信号灯控制模块，车流量监控模块采集到各个方向的车辆图片，并车流量计数模块对车辆图片进行处理，得出各个方向的车辆数量，数据处理模块对车辆数量进行处理，分配各条车道通行顺序的优先级别，通过交通信号灯控制模块控制路口的交通信号灯，进而能够根据各方向车辆情况实时调整，使得交通信号灯与车辆同步，尽量减少车辆的停留次数和时间，充分利用现有的道路资源；可有效缓解交通压力，尤其适宜于在城市易拥堵的路口安装使用，应用范围广阔。

Description

智能交通管理系统及方法

技术领域

本发明涉及交通领域,更具体地说，它涉及一种智能交通管理系统及方法。

背景技术

现有十字路口的红绿灯，交叉的两个方向的红、绿灯亮灯配时是相等的，这样的控制方式，没有考虑十字路口本身的实时路况，容易造成例如在一个方向遇车流高峰期时，该方向车满为患但红灯依旧常亮，而另一个方向空无一物确依旧绿灯常亮，资源配置不合理，造成不必要的交通拥堵。

为了解决上述技术问题，交通管理技术中出现了智能交通的概念，如公告号为CN202120450U的实用新型专利，它公开了一种车流量交通信号灯控制系统，该系统通过部署在道路旁的监控摄像头会实时监控该道路的车流量，监控的数据被发送到附近的交通信号灯控制系统的车流量监控系统，将采用图像处理技术对收到的图像数据进行分析处理，得到具体的车流量信息，将根据收到的具体车流量，控制各个方向的交通信号灯停留时间，提高了时间的利用率，减少时间资源的浪费。

该交通信号灯控制系统的行车顺序不会根据车流量变化实时调整，经常出现有的道路口车辆排到很长，甚至影响到上一个交通路口的交通，还是需要等待其它路口通行后才能通行。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能交通管理系统及方法，具有让交通控制信号根据道路的实时状况进行优化调整。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能交通管理系统，所述智能交通管理系统包括：

车流量监控模块，安装于路口各个道路的车辆驶入方向的位置上用于拍摄当前路口各个方向的图像信息；

车流量计数模块，与车流量监控模块通信连接，用于接收车流量监控系统的图像信息，依据该图像信息获取车辆的数量，实时统计车辆的数量；

数据处理模块，与车流量计数模块通信连接，用于接收车辆的统计数量，分配各条车道通行顺序的优先级别；

交通信号灯控制模块，与数据处理模块通信连接，用于接收数据处理模块的车道优先级别，控制路口车道各个方向的交通信号灯的实时状态。

通过采用上述技术方案，车流量监控模块采集到各个方向的车辆图片，并车流量计数模块对车辆图片进行处理，得出各个方向的车辆数量，数据处理模块对车辆数量进行处理，分配各条车道的优先级别，通过交通信号灯控制模块控制路口的交通信号灯，进而能够根据各方向车辆情况实时调整，使得交通信号灯与车辆同步，尽量减少车辆的停留次数和时间，充分利用现有的道路资源；可有效缓解交通压力，尤其适宜于在城市易拥堵的路口安装使用，应用范围广阔。

优选的，所述车流量监控系统包括若干个车辆识别摄像头，所述车辆识别摄像头还分别采集并计算行人状态；且所述交通信号灯控制系统还控制人行道信号灯的实时状态。

通过采用上述技术方案，车辆识别摄像头拍摄各路口的图片信息，依据该图片信息获取车辆的数量，具有依据车辆数量智能控制的优点。

优选的，所述交通信号灯通过无线通信将各条车道通行顺序的优先级别传输至交通控制器。

通过采用上述技术方案，无线通信传输信号，能够对交通信号灯进行移动，不会因为线路而影响交通信号灯的安装。

优选的，所述数据处理模块包括：

优先级别计算单元，接收图片处理单元的车辆数量信息，将同时通行车道中车流量数据最大的数据保留，再按照从大到小的顺序进行排序，从而定下各路口车道通行顺序的优先级别。

通过采用上述技术方案，能够按照车辆的数量对各个车道交通信号灯进行控制，使车辆数量多的车道先通行，减少车辆造成道路拥堵的情况发生。

优选的，所述交通信号灯控制模块包括：

控制单元，接收数据处理模块的车道优先级，生成控制信号；

信号灯控制模块，与控制单元通信连接，用于接收控制信号，生成信号灯控制信号；

交通信号灯，设于各个路口，与所述信号灯控制模块电信连接，响应于所述信号灯控制信号发出指示信号。

通过采用上述技术方案，交通信号灯对各个路口进行控制，根据车道的优先级别对各车道的车辆进行放行，减少更多的车辆等待的时间，从而减少车辆造成道路堵塞的情况发生，找出各个车道最小损耗中的最小损耗，从而得到最低总损耗，用于控制车道的交通信号。

优选的，包括阈值设定模块，用于设定各路口红绿灯时间的预定值T1。

通过采用上述技术方案，对各个路口通行时间的上限值进行设定，使得绿灯的时间到达预定值T1时，交通信号灯跳到下一个级别的绿灯，这样可以避免该路口的车辆无限制的通行下去。

优选的，包括湿度传感器，所述湿度传感器设于交通信号灯处，用于检测空气的湿度P，生成该时间的红绿灯的预定值T2，预定值的计算公式为：

T2=（1+P）T1。

通过采用上述技术方案，湿度传感器能够对该路口的空气情况进行检测，当检测到湿度过大时，适当的延长各车道的通行时间，让车辆行驶的速度慢下来，减小交通事故的发生。

本发明的第二发明目的在于提供一种智能交通管理方法，具有有效缓解交通压力的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能交通管理方法，所述智能交通管理方法包括如下步骤：

S1：通过车辆识别摄像头拍摄车道的图像信息；

S2：将图像信息通过无线网络发送到数据处理系统；

S3：通过图像信息获取车道的车辆数量；

S4：当时间到达设定值时，将该车道的交通信号灯设置成红色，且下一个优先级车道的交通信号灯设置成绿色。

通过采用上述技术方案，能够根据各方向车辆情况实时调整，使得交通信号灯与车辆同步，尽量减少车辆的停留次数和时间，充分利用现有的道路资源；可有效缓解交通压力，尤其适宜于在城市易拥堵的路口安装使用，对各车道的优先级别进行排序，能够加快车辆的通行效率，减少车辆等待时间的情况。

优选的，在S4步骤中，时间没有到达设定值时，当车辆识别摄像头拍摄到同时通行车道的图片上车辆数量为零时，将同时通行车道的交通信号灯设置成红色，且下一个优先级车道的交通信号灯设置成绿色。

通过采用上述技术方案，当同时通行车道的车辆数量为零时，交通信号灯自动跳到下一个优先级别车道，可以减少不必要的等待时间，使得交通管理更智能化。

优选的，包括人行道，对人行道上的行人进行拍摄和数量统计，与各个车道一起，按照数量进行优先级别的排序。

通过采用上述技术方案，当有人行道时，将人行道也算入优先级别中，这样就能够灯人行道进行智能管控。

综上所述，本发明具有以下有益效果：各条车道通行顺序的优先级别，通过交通信号灯控制模块控制路口的交通信号灯，进而能够根据各方向车辆情况实时调整，使得交通信号灯与车辆同步，尽量减少车辆的停留次数和时间，充分利用现有的道路资源；可有效缓解交通压力，尤其适宜于在城市易拥堵的路口安装使用，应用范围广阔。

附图说明

图1是本发明中智能交通管理系统的流程图；

图2是本发明中智能交通管理系统的结构图；

图3是本发明中智能交通管理方法的车辆通行的流程图；

图4是本发明中智能交通管理方法的行人通行的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种智能交通管理系统，如图1和图2所示，智能交通管理系统包括：

车流量监控模块，安装于路口各个道路的车辆驶入方向的位置上用于拍摄当前路口各个方向的图像信息；

车流量计数模块，与车流量监控模块通信连接，用于接收车流量监控系统的图像信息，依据该图像信息获取车辆的数量，实时统计车辆的数量；

数据处理模块，与车流量计数模块通信连接，用于接收车辆的统计数量，分配各条车道通行顺序的优先级别；

交通信号灯控制模块，与数据处理模块通信连接，用于接收数据处理模块的车道优先级别，控制路口车道各个方向的交通信号灯的实时状态。

车流量监控模块采集到各个方向的车辆图片，通过无线通信将车辆图片的信号传递给车流量计数模块；由车流量计数模块对车辆图片进行处理，得出各个车道的车辆数量，将各个车道的车辆数量传递给数据处理模块；由数据处理模块对车辆数量进行处理，将同时通行车道中车辆数量最大的数据保留，例如：相向车道中同时直行、相向车道中同时左转和相向车道中同时右转；再按照车辆数量由大到小，分配各条车道的优先级别，通过交通信号灯控制模块控制路口的交通信号灯，进而能够根据各方向车辆情况实时调整，使得交通信号灯与车辆同步，尽量减少车辆的停留次数和时间，充分利用现有的道路资源；可有效缓解交通压力，尤其适宜于在城市易拥堵的路口安装使用，应用范围广阔；当各条车道一轮通行完毕后，根据车流量监控模块重新拍摄的图片，对各条车道通行顺序的优先级别进行重新的排列。

车流量监控系统包括若干个车辆识别摄像头，车辆识别摄像头还分别采集并计算行人状态；且交通信号灯控制系统还控制人行道信号灯的实时状态，车辆识别摄像头拍摄各路口的图片信息，依据该图片信息获取车辆的数量，具有依据车辆数量智能控制的优点；交通信号灯通过无线通信将各条车道通行顺序的优先级别传输至交通控制器，无线网络传输信号，在交通信号灯进行移动时，不会因为线路而影响交通信号灯的安装；数据处理模块包括：优先级别计算单元，接收图片处理单元的车辆数量信息，将同时通行车道中车辆数量最大的数据保留，例如：相向车道中同时直行、相向车道中同时左转和相向车道中同时右转；再按照车辆数量由大到小，从而定下各路口车道的优先级别，能够按照车辆的数量对各个路口交通信号灯进行控制，使车辆数量多的车道先通行，减少造成道路拥堵的情况发生。

交通信号灯控制模块包括：控制单元，接收数据处理模块的车道优先级，生成控制信号；信号灯控制模块，与控制单元通信连接，用于接收控制信号，生成信号灯控制信号；交通信号灯，设于各个路口，与所述信号灯控制模块电信连接，响应于所述信号灯控制信号发出指示信号，交通信号灯对各个车道进行控制，根据车道的优先级别对各车道的车辆进行放行，减少更多的车辆等待的时间，从而减少造成道路堵塞的情况发生，找出各个车道中的最小损耗，从而得到最低总损耗，用于控制路口的交通信号。

包括阈值设定模块，用于设定各路口红绿灯时间的预定值T1，可以根据实际的情况，对预定值T1进行调节，例如，通过统计法，统计出安装红绿灯的路口各个车道的车辆通行的平均时间作为预定值T1；包括湿度传感器，湿度传感器安装在交通信号灯处，用于检测当前空气的湿度P，生成该时间的红绿灯的预定值T2，预定值的计算公式为：T2=（1+P）T1。

如图3和图4所示，智能交通管理方法包括如下步骤：

S1：通过车辆识别摄像头拍摄路口的图像信息；

S2：将图像信息通过无线网络发送到数据处理系统；

S3：通过图像信息获取路口的车辆数量；

S4：当时间到达设定值时，将该路口的交通信号灯设置成红色，且下一个优先级路口的交通信号灯设置成绿色。

在S4步骤中，时间没有到达设定值时，当车辆识别摄像头拍摄到同时通行车道的图片上车辆数量为零时，将同时通行车道对应的交通信号灯设置成红色，且下一个优先级车道的交通信号灯设置成绿色，可以减少不必要的等待时间，使得交通管理更智能化；当设定值的时间还剩余十秒时，同时通行车道对应的交通信号灯将处于闪烁状态，提醒处于同时通行车道的司机，该车道的通行时间马上将结束，请司机尽快通行；当设定值的时间还剩余零秒时，将该车道对应的交通信号灯设置成红色，且下一个优先级车道的交通信号灯设置成绿色。

包括人行道，对人行道上的行人进行拍摄和数量统计，与各个车道一起，按照数量进行优先级别的排序，将人行道也算入优先级别中，这样就能够灯人行道进行智能管控，当同时通行人行道的交通信号灯变绿时，处于该人行道的行人就可以通行了，同时从预设值开始倒计时，并将倒计时显示在交通信号灯上，便于行人判断能否在剩余的时间通过人行道；通过行人识别摄像头拍摄到同时通行人行道的图片信息，根据图片信息获取行人的数量，当行人的数量为零时，将该人行道对应的交通信号灯设置成红色，且下一个优先级的交通信号灯设置成绿色，同时语音提示行人通行已结束，行人禁止通行；当行人的数量不为零且预设值的时间还剩余十五秒时，同时通行人行道对应的交通信号灯将处于闪烁状态，同时语音发出提示，请还在人行道中间的行人尽快通过人行道，通行时间马上将结束；当行人的数量不为零且预设值的时间还剩余零秒时，行人通行的时间在原有的基础上延时十秒，该人行道对应的交通信号灯将处于红灯状态，禁止新的行人通过人行道，且语音发出提示，请还在人行道中间的行人尽快通过人行道，通行时间已经结束。

Claims (10)

1.一种智能交通管理系统，其特征是：所述智能交通管理系统包括：

车流量监控模块，安装于路口各个道路的车辆驶入方向的位置上用于拍摄当前路口各个方向的图像信息；

车流量计数模块，与车流量监控模块通信连接，用于接收车流量监控系统的图像信息，依据该图像信息获取车辆的数量，实时统计车辆的数量；

数据处理模块，与车流量计数模块通信连接，用于接收车辆的统计数量，分配各条车道通行顺序的优先级别；

交通信号灯控制模块，与数据处理模块通信连接，用于接收数据处理模块的车道优先级别，控制路口车道各个方向的交通信号灯的实时状态。

2.根据权利要求1所述的智能交通管理系统，其特征是：所述车流量监控系统包括若干个车辆识别摄像头，所述车辆识别摄像头还分别采集并计算行人状态；且所述交通信号灯控制系统还控制人行道信号灯的实时状态。

3.根据权利要求2所述的智能交通管理系统，其特征是：所述交通信号灯通过无线通信将各条车道通行顺序的优先级别传输至交通控制器。

4.根据权利要求1所述的智能交通管理系统，其特征是：所述数据处理模块包括：

优先级别计算单元，接收图片处理单元的车辆数量信息，将同时通行车道中车流量数据最大的数据保留，再按照从大到小的顺序进行排序，从而定下各路口车道通行顺序的优先级别。

5.根据权利要求1所述的智能交通管理系统，其特征是：所述交通信号灯控制模块包括：

控制单元，接收数据处理模块的车道优先级，生成控制信号；

信号灯控制模块，与控制单元通信连接，用于接收控制信号，生成信号灯控制信号；

交通信号灯，设于各个路口，与所述信号灯控制模块电信连接，响应于所述信号灯控制信号发出指示信号。

6.根据权利要求1所述的智能交通管理系统，其特征是：包括阈值设定模块，用于设定各路口红绿灯时间的预定值T1。

7.根据权利要求6所述的智能交通管理系统，其特征是：包括湿度传感器，所述湿度传感器设于交通信号灯处，用于检测空气的湿度P，生成该时间的红绿灯的预定值T2，预定值的计算公式为：

T2=（1+P）T1。

8.基于权利要求1-7任意一项所述的智能交通管理系统实现的智能交通管理方法，其特征是：所述智能交通管理方法包括如下步骤：

S1：通过车辆识别摄像头拍摄车道的图像信息；

S2：将图像信息通过无线网络发送到数据处理系统；

S3：通过图像信息获取车道的车辆数量；

S4：当时间到达设定值时，将该车道的交通信号灯设置成红色，且下一个优先级车道的交通信号灯设置成绿色。

9.根据权利要求8所述的智能交通管理方法，其特征是：在S4步骤中，时间没有到达设定值时，当车辆识别摄像头拍摄到同时通行车道的图片上车辆数量为零时，将同时通行车道的交通信号灯设置成红色，且下一个优先级车道的交通信号灯设置成绿色。

10.根据权利要求8所述的智能交通管理方法，其特征是：包括人行道，对人行道上的行人进行拍摄和数量统计，与各个车道一起，按照数量进行优先级别的排序。