CN108922205B - 平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统及方法，包括车流量检测模块、交通灯控制器和控制中心计算机，车流量检测模块采集平面交叉路口的车辆数据信息，对采集到的数据进行分析处理，得到位于平面交叉路口中间位置的车辆数量与位于等待区域的车辆数量，将处理后的数据并上传至控制中心计算机；控制中心计算机将位于平面交叉路口中间位置的车辆数量与设定的设定的车辆数量阈值、通行方向车队总长度与等待区域车队总长进行对比，根据通行规则，给每个通行方向分配通行时间，并将相关通行指令下发至交通控制器；交通灯控制器接收控制中心计算机发送的通行指令，控制位于该平面交叉路口的相应的红绿灯作出显示。

Description

平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统及方法

技术领域

本发明涉及平面交叉口交通灯切换时间的控制方法，具体涉及到一种基于平面交叉口拥塞情况的平面交叉口红绿灯最佳切换时间控制系统及方法。

背景技术

随着车辆数量激增，一些交通流量大的平面交叉口，上下班时间，经常会出现拥挤的状况。造成平面交叉口拥挤的原因是多方面的，除了交通需求量大之外，造成拥挤的另一个主要原因是交叉口通行速度慢。例如，雨雪天气车辆的行驶速度较慢，时常发生多个方向的车辆互相缠绕拥堵在交叉口，严重影响了通行效率。若合理配置红绿灯的切换时间，虽然某个方向车辆等待时间有所延长，但是，车辆一旦被允许通行，其速度将会大幅提高，通过路口的整体时间缩短，路口的通行效率提高。

一个平面交叉口的实际大样图如图1所示。当南北方向的绿灯亮起时，南北方向直行的车辆可以通行，南北方向右拐的车辆也可以通行(大多数路口右拐不受交通灯控制)。通行结束，南北方向的红灯亮起。此时，有一部分车辆已经驶出停止线，此部分车辆是可以通行的；在现行的红绿灯切换时间控制规则下，大约3s之后，东西方向的通行指示灯绿灯即刻亮起，东西方向的车辆进入交叉口后有时会堵住南北方向已经超出停止线但还未驶离交叉口的车辆，尤其是雨雪等恶劣天气，这种情况更容易发生。在这种情况下势必会影响到各个方向车辆的通行效率，使得整个路口的通行速度大大降低。

《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》规定：“机动车遇前方交叉路口交通阻塞时，应当依次停在路口以外等候，不得进入路口”但是，对违反这一规定的车辆实施处罚技术上难以实现。

综上所述，目前交叉口红绿灯切换时间配置策略中，对于平面交叉口拥挤状况，导致路口的通行效率大大降低，整个路口的通行速度低的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于平面交叉口拥塞情况的平面交叉口红绿灯最佳切换时间控制系统及方法，将交叉路口两个方向的红绿灯切换时间将由固定的时间优化至可以根据交叉口中心拥塞程度的实际情况对切换时间进行合理配置。

本发明所采用的技术方案是：

本发明的第一目的是提供一种基于平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统，该系统包括安装在每个平面交叉路口的车流量检测模块和交通灯控制器，所述车流量检测模块和交通灯控制器分别与控制中心计算机通信连接：

车流量检测模块，用于采集平面交叉路口的车辆数据信息，包括车辆数量、长度和行驶速度，对采集到的数据进行分析处理，得到上一刻正在通行方向上位于平面交叉路口中间位置的车辆数量与等待通行方向上位于等待区域的车辆数量；接收到控制中心计算机发送的车辆数据信息采集请求时，将处理后的数据并上传至控制中心计算机；

控制中心计算机，用于将上一刻正在通行方向上位于平面交叉路口中间位置的车辆数量与设定的车辆数量阈值进行对比，根据通行判断规则，给每个通行方向分配通行时间，并将相关通行指令下发至交通控制器；

交通灯控制器，用于接收控制中心计算机发送的通行指令，控制位于该平面交叉路口的相应的红绿灯作出显示。

进一步的，所述车流量检测模块包括多个视频采集模块、视频检测模块、存储模块和输出模块，所述视频采集模块用于采集平面交叉口视频信息，对视频信息进行处理，得到平面交叉口的车辆数据信息，包括车辆数量、长度和行驶速度，并发送至视频检测模块，所述视频检测模块对接收到的数据进行分析处理，得到上一刻正在通行方向上位于平面交叉路口中间位置的车辆数量与等待通行方向上位于等待区域的车辆数量，并存储到存储模块中，接收到控制中心计算机发送的车辆数据信息采集请求时，通过输出模块将处理后的数据上传至控制中心计算机。

进一步的，所述视频采集模块采用内部集成了视频压缩和网络传输模块的智能球型摄像机。

进一步的，所述交通灯控制器包括单片机，单片机连接有电源模块和时钟模块。

进一步的，所述控制中心计算机，还用于通过三维立体标定算法计算正在通行方向的车辆所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道的总长度；将正在通行方向的车辆所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道的总长度进行比对；根据路口的平均通行速度及路口大小制定时间分配规则；采用时间分配规则，根据正在通行和待通行两个方向上车辆占用车道的总长度分配两个方向的通行时间。

本发明的第二目的是提供一种如上所述的基于平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统的控制方法，该方法包括以下步骤：

判断某一方向是否通行结束，若结束，则采集平面交叉路口的车辆数据信息，包括车辆数量、长度和行驶速度；

对平面交叉路口的车辆数据进行分析处理，得到上一刻正在通行方向上位于平面交叉路口中间位置的车辆数量和等待通行方向上位于等待区域的车辆数量；

调用通行判断规则，将位于平面交叉口中间位置的车辆数量与设定的车辆数量阈值进行对比；

若位于平面交叉口中间位置的车辆数量小于或等于设定的车辆数量阈值时，则控制等待通行方向的交通灯由红灯切换为绿灯；若位于平面交叉口中间位置的车辆数量大于设定的车辆数量阈值时；则控制等待通行方向的交通灯不切换，直至平面交叉口中间位置的车辆数量小于或等于设定的车辆数量阈值，控制等待通行方向的交通灯由红灯切换为绿灯。

进一步的，所述车辆数量阈值是根据平面交叉路口的大小和车流量数据确定的。

进一步的，所述通行判断规则的调用方法为：

根据视频检测服务器的IP地址，判断该车辆数据信息所对应的平面交叉路口，调用该平面交叉路口的通行判断规则；

所述通行判断规则根据路口的大小情况，以及车辆的大小情况设定判断出现车辆数量“多”“少”的规则。

进一步的，还包括：

通过三维立体标定算法计算正在通行方向的车辆所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道的总长度；

将正在通行方向的车辆所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道的总长度进行比对；

根据路口的平均通行速度及路口大小制定时间分配规则；

采用时间分配规则，根据正在通行和待通行两个方向上车辆占用车道的总长度分配两个方向的通行时间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明将交叉口两个方向红绿灯的切换时间由固定的切换为可调整的，有效的把停滞在交叉路口中间的车辆及时排空，大大提高了路口的通行速度，最大限度的利用道路资源，减少交通拥堵，尽可能让更多的车辆顺利通行；

(2)本发明在前一通行方向上已经出线的车辆较多的情况下，暂且不让下一通行方向上的车辆通行，最大限度的保证了行驶安全，减少剐蹭事件的发生；

(3)本发明的车流量检测模块既可以分析位于等待通行方向上的等待区域的车流量数据，又可以分析位于通信方向上的交叉路口中间位置的车流量数据，最大限度的提高了该模块的利用效率；

(4)整个区域的车流量以及交通灯的信息都汇集到控制中心计算机，由控制中心计算机负责统一调度，不仅提高通行效率，而且节约了大量的人力物力。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是交叉路口模型图；

图2是基于交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统整体结构图；

图3是车流量检测模块结构图；

图4是交通灯控制器结构图；

图5是基于交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制流程图；

图6是交通灯控制器工作流程图；

图7是等待区域示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，目前交叉口红绿灯切换时间配置策略中存在由于平面交叉口的拥塞情况影响到各个方向车辆的通行效率，使得整个路口的通行速度大大降低的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种基于交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统及方法。

实施例1：

本申请的一种典型的实施方式中，如图2所示，提供了一种基于交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统，该系统包括车流量检测模块、控制中心计算机和交通灯控制器。

在每个平面交叉路口安装一个车流量检测模块和交通灯控制器，管理整个路口的红绿灯的持续时长以及切换时间；某一区域中的若干个平面交叉路口的车流量检测模块和交通灯控制器都与控制中心计算机通信连接，该控制中心计算机管理整个区域的交通灯的切换时间配置；控制中心计算机既可以管路控制各个红绿灯的持续时长又可以合理分配平面交叉路口的红绿灯切换时间，在有限的道路资源条件下，极大地提高了通行效率，给市民带来了更加优质的出行体验。

所述车流量检测模块，被配置为采集平面交叉路口的车辆拥塞情况信息，包括车辆数量、长度和行驶速度，对采集到的数据进行分析处理，得到上一刻正在通行方向上位于平面交叉路口中间位置的车辆数量与等待通行方向上位于等待区域的车辆数量；若未接收到控制中心计算机发送的车辆数据信息采集请求时，将处理后的数据进行存储，便于以后查看；若接收到控制中心计算机发送的车辆数据信息采集请求时，将处理后的数据并上传至控制中心计算机。

具体地，所述车流量检测模块包括视频采集模块和视频检测服务器，所述视频检测服务器包括视频检测模块、存储模块和输出模块，如图3所示。

所述视频采集模块，被配置为采集平面交叉口的图像信息，对图像进行处理，得到平面交叉口的车辆数据信息，包括车辆数量、长度和行驶速度，可以通过配套软件绘制该视频采集模块的检测区域，则可以得知该区域的车辆数量，所有的车辆数据信息通过通讯网络上传至视频检测服务器。

本实施例中，视频采集模块采用智能球型IP摄像机，由于智能球型IP摄像机内部集成了视频压缩和网络传输模块，因此智能球型IP摄像机内部有图像预处理功能，智能球型IP摄像机可以直接与视频检测服务器通信，而不必外加其他图像预处理模块。IP摄像机采集到的数据通过通讯网络上传至视频检测服务器。

根据路口的大小以及车流量，在路口的中间位置安装适量的球型IP摄像机，IP摄像机采用球型摄像机，可360°监控平面交叉口的交通情况，因此可放置于平面交叉口的中间位置，摄像机可以与红绿灯共用一个立杆。摄像机专门负责采集交叉口中间位置的车辆拥塞情况信息即：车辆数量、长度、行驶速度等；摄像机安装调试时，可以用电脑上的软件绘制检测区域，即选定平面交叉路口为检测区域，则可以得知该区域的车辆数量，所有的车辆数据信息通过通讯网络上传至视频检测服务器。

摄像机是车流量检测模块的前端设备，摄像机负责采集交叉口中间位置的车辆的视频信息，发送给视频检测服务器，视频检测服务器经过分析处理之后将数据上传至计算机控制中枢。交通灯控制器直接受计算机控制中枢的控制。

所述视频检测模块，被配置为接收摄像机发送的车辆数据信息，对接收到的数据进行分析处理，得到上一刻正在通行的两个方向位于交叉路口中间位置的车辆数量与等待通行的方向上的车辆数量，并存储到存储器中，接收到控制中心计算机发送的车辆数据信息采集请求时，将处理后的数据上传至控制中心计算机。

具体地，该视频检测模块连接有存储器和输出模块，存储器存储一段时间内的视频信息，便于公安部门查看；输出模块将视频检测模块分析处理完的数据上传至控制中心计算机。视频检测服务器分析处理完的数据实时上传至存储模块存储，当控制中心计算机发送车辆数据信息采集请求时，输出模块将即时数据上传至控制中心计算机；若没有接收到上传指令，则不上传，数据仅存储于存储器，便于以后查看。

本实施例中，上述的存储模块采用存储器。上述的输出模块可为串口通信模块。

控制中心计算机，与车流量检测模块通信连接，接收车流量检测模块发送的平面交叉路口的车辆数据信息，经分析处理后发送控制指令给交通灯控制器。

该控制中心控制器可以获取整个区域的平面交叉路口车辆数据信息，分析综合整个区域的平面交叉路口的车辆信息，并负责调配整个区域的交通灯的切换时间，以达到整个区域的交通灯优化配置。

控制中心计算机在接收到来自车流量检测模块的数据信息时，根据已经确定的通行判断规则，作出切换时间的配置，随后，将相关指令下发至交通灯控制器，交通灯控制器接收到数据之后，控制相应的红绿灯作出显示。

该通行判断规则是根据交叉路口的大小情况，以及车辆的大小情况设定判断出现车辆数量“多”“少”的规则。例如，根据摄像机采集的车辆长度的数据，可以将长度大于6米的车辆判定为大车，小于6米的车辆判定为小车。具体数据要与交叉路口的实际情况相结合。

控制中心计算机，还被配置为将正在通行方向的车队所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道总长度进行比对。

具体地，在辆占车道长的方向多分配通行时间。具体的时间分配规则由路口的平均通行速度及路口大小决定。分配规则内置于控制中心计算机中。车辆占车道的长度由智能球型摄像机检测。摄像机可以检测50米以内的车辆。通过“三维立体标定算法”可以推算出车辆占车道的长度。如果是多车道摄像机同样可以检测：只需在摄像机配套软件中分别绘制检测区域(即每个车道)则可分别得知每个车道的车辆长度，上传至控制中心计算机，计算机对其求和，就可以得知正在通行方向的车队所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道总长度。计算机根据两个方向占用车道的总长度分配两个方向的通行时间。

在本发明中，可以在摄像机配套软件中画出车道的区域为检测区域，通过“三维立体标定算法”可以计算出车队在某一车道的长度，将这个方向上各个车道的车队长度相加，即可得到该方向上车队的总长度。

交通灯控制器，被配置为接收到来自电脑的指令之后发送信息给交通灯，交通灯的红绿灯进行相应的显示，提高通行效率。

具体地，所述交通灯控制器采用单片机，该单片机与一平面交叉路口的四个方向连接，单片机接收到数据之后，控制平面交叉路口的四个方向交通灯中相应的红绿灯作出显示。该单片机还连接有电源模块和时钟模块，如图4所示。

一个交叉路口有四组交通灯，这四组交通灯由一个单片机控制。单片机接收控制中心计算机的指令；控制中心计算机根据车流量检测模块检测到的车辆数据，作出切换时间的配置，进而，发送指令给单片机，单片机继续将指令发送至对应的交通灯，交通灯作出响应，合理有效的配置有限的交通资源。

本发明提出了一种基于交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统，将交叉口两个方向红绿灯的切换时间由固定的切换为可调整的，最大限度的利用道路资源，减少交通拥堵，尽可能让更多的车辆顺利通行，在前一刻通行方向上已经出线的车辆较多的情况下，暂且不让下一刻通行方向上的车辆通行，最大限度的保证了行驶安全，减少剐蹭事件的发生；车流量检测模块既可以分析位于等待通行方向上的等待区域的车流量数据，又可以分析位于上一刻通行方向上的交叉路口中间位置的车辆数据，最大限度的提高了该模块的利用效率；整个区域的车辆数据以及交通灯的信息都汇集到控制中心计算机，由控制中心计算机负责统一调度，不仅提高通行效率，而且节约了大量的人力物力。

本发明提出的基于交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统的工作过程为：

根据路口的大小以及车流量，在路口的中间位置安装适量的球型IP摄像机，摄像机可以与红绿灯共用一个立杆；通过摄像机采集交叉路口中间位置的车辆拥塞情况信息即：车辆数量，长度，行驶速度等，将所有的车辆数据信息通过通讯网络上传至视频检测服务器，视频检测服务器能够对数据进行分析处理，经过处理的数据将上传至控制中心计算机。

在车辆通行时刻，视频检测服务器主要分析上一刻正在通行的两个方向上位于交叉路口中间位置的车辆数量与等待通行的方向上位于等待区域的车辆数量，将两个方向的车辆数据汇总至控制中心计算机，控制中心计算机将两组数据进行对比，根据通行判断规则，给每个通行方向分配通行时间。

当通行方向的红灯亮起时，上一刻正在通行方向与等待通行两个方向的交通灯需要切换，车流量检测模块开始接收来自于交叉口的摄像机采集的车辆数据，并进行分析处理，将处理后的输出发送给控制中心计算机；若交叉口中心位置的车辆数量较少，基本上不会对下一个方向的通行车辆造成阻碍，则控制中心计算机发送通行指令给交通灯控制器，此刻即实现了两个方向的红绿灯切换；若交叉口中间位置的车辆较多(“多”或“少”的判断规则根据路口的大小，车流量等数据确定)，则整个路口处于等待状态，等待处于平面交叉路口中间位置的车辆的驶出。只有当车辆驶出交叉口，处于交叉口的车辆数较小，不影响下一个方向的车辆通行时，下一个方向的绿灯方可亮起，这样，就实现了这个交叉口的切换时间的智能化控制，缓解交通压力，提高通行速度，给市民带来更好的、更便捷的出行体验。

实施例2：

本申请的另一种典型实施方式，如图5所示，提供了一种基于交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制方法，该方法包括以下步骤：

摄像机采集平面交叉路口的车辆数据信息，包括车辆数量、长度和行驶速度，并发送至视频检测服务器；

判断某一方向是否通行结束，若结束，则通行方向与等待通行方向的交通灯需要切换，控制中心计算机向视频检测服务器发送的车辆数据信息采集请求；

视频检测服务器接收到控制中心计算机发送的车辆数据信息采集请求时，对采集到的车辆数据进行分析处理，得到上一刻正在通行方向上位于平面交叉路口中间位置的车辆数量与等待通行方向上位于等待区域的车辆数量，并发送至控制中心计算机；

优选地，控制中心计算机调用该交叉路口相对应的通行判断规则，将位于平面交叉口中间位置的车辆数量与位于设定的车辆数量阈值进行对比；若位于平面交叉口中间位置的车辆数量小于等于设定的车辆数量阈值时；则控制正在通行方向和等待通行方向的红绿灯切换；若位于平面交叉口中间位置的车辆数量大于车辆时；则控制正在通行方向和等待通行方向的红绿灯不切换，使得正在通行方向和等待通行方向的交通灯均为红灯；直至平面交叉口中间位置的车辆数量小于等于设定的车辆数量阈值，控制正在通行方向和等待通行方向的红绿灯切换。其中，车辆数量阈值根据具体的交叉口情况而定。

进一步的，控制中心计算机还通过三维立体标定算法计算正在通行方向的车辆所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道的总长度；将正在通行方向的车辆所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道的总长度进行比对；根据路口的平均通行速度及路口大小制定时间分配规则；采用时间分配规则，根据正在通行和待通行两个方向上车辆占用车道的总长度分配两个方向的通行时间。

等待区域如图6所示，灰色的区域是本本发明所述的等待区域。

下面以东西方向通行为例，对本申请提出的基于交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制方法进行详细说明。

一个实际的交叉口实际情况如图1所示。当东西方向的通行结束之后，车流量检测模块的视频监测处理器便开始分析处理位于交叉路口中间位置的摄像机采集的车量数据；视频监测处理器将分析得到的数据上传至控制中心计算机。

控制中心计算机根据视频检测服务器的IP地址，判断是哪一个交叉路口的车辆信息，随即调用该交叉路口的通行判断规则，根据通行判断规则判定该车辆数量是否会影响路口的通行速度，若不影响下一个通行方向的通行效率，则控制中心计算机即发送通行指令给南北方向的交通灯控制器，南北方向可以通行。若交叉口中间位置的车辆数量很大，会对下一个方向的通行产生不利因素，则下一个通行方向的交通灯保持为红灯，直到交叉口中间位置的车辆数量较小，不影响下一个方向通行时，控制中心计算机发送通行指令给给南北方向的交通灯控制器。

本实施例中，交叉路口中间位置的车辆数量“多”或“少”的通行判断规则根据交叉路口的大小、车流量等数据确定。

例如：根据某一交叉路口的大小、车流量等数据，将交叉路口中间位置的车辆数量阈值设定为3，即当交叉路口中间位置的车辆数量大于3时，则判定交叉口中间位置的车辆数量较多；当交叉路口中间位置的车辆数量小于或等于3时，则判定交叉口中间位置的车辆数量较小。

若交叉口中间位置的车辆数量小于等于3时，控制中心计算机发送通信指令给交通灯控制器，待通行方向的车辆可以通行。

若交叉口中间位置的车辆数量大于3时，会对待通行方向的通行产生不利因素，则待通行方向的交通灯保持为红灯，暂时不切换，即整个路口都保持为红灯状态，直到交叉口中间位置的车辆数量小于或等于3，不影响下一个方向通行时，控制中心计算机发送通行指令给给南北方向的交通灯控制器，下一个方向的车辆方可通行。

上述的车辆数量3仅供参考，具体数据根据车辆长度，路口大小等实际情况确定。

本发明提出了一种基于交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制方法，根据车流量动态控制红绿灯切换时间，若当前通信方向由绿灯切换为红灯时，通过车流量检测模块检测该通信方向上已经出线位于交叉路口中间位置的车辆是否小于等于一定数量，若小于等于一定数量，则允许待通行方向的车辆通行；若大于一定数量，则交叉路口的四个方向均禁止通行，直到车辆数量小于等于一定数量，不影响待通行方向车辆的通行情况，才允许待通行方向的车辆通行；将交叉路口相对应方向的红绿灯切换时间由固定的设计为可调的，有效的把停滞在路口中间的车辆及时排空，大大提高了路口的通行速度，缓解了城市的交通拥挤程度；在交叉路口的车辆数量小于或等于一定值时方可通行，减少了剐蹭等安全事故，提高了安全度。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种基于平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统，其特征是，包括安装在每个平面交叉路口的车流量检测模块和交通灯控制器，所述车流量检测模块和交通灯控制器分别与控制中心计算机通信连接：

车流量检测模块，用于采集平面交叉路口的车辆数据信息，包括车辆数量、长度和行驶速度，对采集到的数据进行分析处理，得到上一刻正在通行方向上位于平面交叉路口中间位置的车辆数量与等待通行方向上位于等待区域的车辆数量；接收到控制中心计算机发送的车辆数据信息采集请求时，将处理后的数据并上传至控制中心计算机；

控制中心计算机，车辆通行时刻，用于将上一刻正在通行方向上位于平面交叉路口中间位置的车辆数量与等待通行的方向上位于等待区域的车辆数量进行对比，根据通行判断规则，给每个通行方向分配通行时间，并将相关通行指令下发至交通控制器；

通行方向红灯亮起时，若位于平面交叉口中间位置的车辆数量小于等于设定的车辆数量阈值时；则控制正在通行方向和等待通行方向的红绿灯切换；若位于平面交叉口中间位置的车辆数量大于设定的车辆数量阈值时，则控制正在通行方向和等待通行方向的红绿灯不切换，使得正在通行方向和等待通行方向的交通灯均为红灯；直至平面交叉口中间位置的车辆数量小于等于设定的车辆数量阈值，控制正在通行方向和等待通行方向的红绿灯切换；

所述控制中心计算机，还用于通过三维立体标定算法计算正在通行方向的车辆所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道的总长度；将正在通行方向的车辆所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道的总长度进行比对；根据路口的平均通行速度及路口大小制定时间分配规则；采用时间分配规则，根据正在通行和待通行两个方向上车辆占用车道的总长度分配两个方向的通行时间；交通灯控制器，用于接收控制中心计算机发送的通行指令，控制位于该平面交叉路口的相应的红绿灯作出显示。

2.根据权利要求1所述的基于平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统，其特征是，所述车流量检测模块包括多个视频采集模块、视频检测模块、存储模块和输出模块，所述视频采集模块用于采集平面交叉口视频信息，对视频信息进行处理，得到平面交叉口的车辆数据信息，包括车辆数量、长度和行驶速度，并发送至视频检测模块，所述视频检测模块对接收到的数据进行分析处理，得到上一刻正在通行方向上位于平面交叉路口中间位置的车辆数量与等待通行方向上位于等待区域的车辆数量，并存储到存储模块中，接收到控制中心计算机发送的车辆数据信息采集请求时，通过输出模块将处理后的数据上传至控制中心计算机。

3.根据权利要求2所述的基于平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统，其特征是，所述视频采集模块采用内部集成了视频压缩和网络传输模块的智能球型摄像机。

4.根据权利要求1所述的基于平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统，其特征是，所述交通灯控制器包括单片机，单片机连接有电源模块和时钟模块。

5.一种如权利要求1所述的基于平面交叉口拥塞情况的红绿灯切换时间控制系统的控制方法，其特征是，包括以下步骤：

判断某一方向是否通行结束，若结束，则采集平面交叉路口的车辆数据信息，包括车辆数量、长度和行驶速度；

对平面交叉路口的车辆数据进行分析处理，得到上一刻正在通行方向上位于平面交叉路口中间位置的车辆数量和等待通行方向上位于等待区域的车辆数量；

调用通行判断规则，将位于平面交叉口中间位置的车辆数量与设定的车辆数量阈值进行对比；

若位于平面交叉口中间位置的车辆数量小于或等于设定的车辆数量阈值时，则控制等待通行方向的交通灯由红灯切换为绿灯；若位于平面交叉口中间位置的车辆数量大于设定的车辆数量阈值时；则控制等待通行方向的交通灯不切换，直至平面交叉口中间位置的车辆数量小于或等于设定的车辆数量阈值，控制等待通行方向的交通灯由红灯切换为绿灯。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征是，所述车辆数量阈值是根据平面交叉路口的大小和车流量数据确定的。

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征是，所述通行判断规则的调用方法为：

根据视频检测服务器的IP地址，判断该车辆数据信息所对应的平面交叉路口，调用该平面交叉路口的通行判断规则；

所述通行判断规则根据路口的大小情况，以及车辆的大小情况设定判断出现车辆数量“多”“少”的规则。

8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征是，还包括：

通过三维立体标定算法计算正在通行方向的车辆所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道的总长度；

将正在通行方向的车辆所占车道的总长度与待通行方向的车辆所占车道的总长度进行比对；

根据路口的平均通行速度及路口大小制定时间分配规则；

采用时间分配规则，根据正在通行和待通行两个方向上车辆占用车道的总长度分配两个方向的通行时间。

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