CN109035814A - 一种红绿灯间隔时间自动调整方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种红绿灯间隔时间自动调整系统和方法，所述方法包括以下步骤：摄像机采集对应车道的车辆信息，并将所述车辆信息发送至处理单元；处理单元对接收的车辆信息进行分析，根据分析结果重新确定交通信号灯中红灯和绿灯对应的时长信息；处理单元通过信号灯时长控制单元控制红灯和绿灯的周期间隔调整为时长信息中对应的周期间隔。通过对各车道方向上车辆信息的实时采集，实现对红绿灯间隔的自动调整，使得当某一车道发生拥堵时，可以及时增加绿灯时长，便于增大车辆在单位红绿灯周期内通过的车流量，从而有效缓解交通拥堵状况，减少造成大范围交通瘫痪出现的可能性。

Description

一种红绿灯间隔时间自动调整方法和系统

技术领域

本发明涉及交通信号灯调整领域，尤其涉及一种红绿灯间隔时间自动调整方法和系统。

背景技术

随着车辆保有量的快速增长，拥堵已经成为一个重要的社会问题。在当前的交通管理系统中，绝大多数路口是通过红绿灯系统进行交通指挥的，而绝大多数红绿灯是通过预设程序进行控制的，红绿灯通行模式和通行时间设计与实际路况不匹配已经成为交通拥堵的重要原因之一。现存的红绿灯控制系统，不能通过对所在路口交通通行的实时状况进行即时分析，并迅速调整通行模式或红绿灯对不同方向的通行时间，进而争取在所有路口以最优的红绿灯指挥模式指挥交通，减少因红绿灯指挥模式的不合理造成交通拥堵可能性。

现有的红绿灯控制系统，当某一方向出现拥堵时，缺少拥堵方向相关红绿灯的联动控制，以减少因单一方向拥堵的累积，造成大范围交通瘫痪出现的可能性。

发明内容

为此，需要提供一种红绿灯间隔时间自动调整的技术方案，用以解决现有的红绿灯控制系统缺少拥堵方向相关红绿灯的联动控制，容易导致因单一方向拥堵的累积，造成大范围交通瘫痪出现的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种红绿灯间隔时间自动调整系统，所述系统包括交通信号灯、摄像机、处理单元、信号灯时长控制单元；所述交通信号灯与信号灯时长控制单元连接，所述信号灯时长控制单元与处理单元连接，所述处理单元与摄像机连接；所述交通信号灯设置于十字路口，每一车道对应设置一个摄像机，摄像机的拍摄方向对准车辆道路延伸方向；

所述摄像机用于采集对应车道的车辆信息，并将所述车辆信息发送至处理单元；

所述处理单元用于执行步骤S1，步骤S1为：对接收的车辆信息进行分析，根据分析结果重新确定交通信号灯中红灯和绿灯对应的时长信息；S1具体包括：

设定当前十字路口所有红绿灯转换周期时长为T，各车道方向过车时间为t1、t2…tn，即T＝t1+t2+…tn，每个车道方向的单位过车时长为T/n；其中，n为车道数量；

计算当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量，当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量＝当前车道方向的过车时间x预设起步速度；

判断时长T/n内当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量达到预设过车数量时，当前车道最后通过停止线的车辆的过车速度是否小于预设过车速度，若是则判定当前车道进入拥堵状态，向信号灯时长控制单元发送增加绿灯时长信号；所述增加绿灯时长等于当前车道方向的过车时间；

所述处理单元用于通过信号灯时长控制单元控制红灯和绿灯的周期间隔调整为时长信息中对应的周期间隔。

进一步地，处理单元用于计算过车速度包括：

在十字路口的停止线前设定一虚拟进入线，假设虚拟进入线与停止线的距离为a；

计算当前车道的过车速度，过车速度＝a/m，m为摄像机帧率。

进一步地，所述过车数量根据车辆长度确定。

发明人还提供了一种红绿灯间隔时间自动调整方法，所述方法应用于红绿灯间隔时间自动调整系统，所述系统包括交通信号灯、摄像机、处理单元、信号灯时长控制单元；所述交通信号灯与信号灯时长控制单元连接，所述信号灯时长控制单元与处理单元连接，所述处理单元与摄像机连接；所述交通信号灯设置于十字路口，每一车道对应设置一个摄像机，摄像机的拍摄方向对准车辆道路延伸方向；所述方法包括：

摄像机采集对应车道的车辆信息，并将所述车辆信息发送至处理单元；

处理单元执行步骤S1，步骤S1为：对接收的车辆信息进行分析，根据分析结果重新确定交通信号灯中红灯和绿灯对应的时长信息；S1具体包括：

设定当前十字路口所有红绿灯转换周期时长为T，各车道方向过车时间为t1、t2…tn，即T＝t1+t2+…tn，每个车道方向的单位过车时长为T/n；其中，n为车道数量；

计算当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量，当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量＝当前车道方向的过车时间x预设起步速度；

判断时长T/n内当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量达到预设过车数量时，当前车道最后通过停止线的车辆的过车速度是否小于预设过车速度，若是则判定当前车道进入拥堵状态，向信号灯时长控制单元发送增加绿灯时长信号；所述增加绿灯时长等于当前车道方向的过车时间；

处理单元通过信号灯时长控制单元控制红灯和绿灯的周期间隔调整为时长信息中对应的周期间隔。

进一步地，处理单元计算过车速度包括：

在十字路口的停止线前设定一虚拟进入线，假设虚拟进入线与停止线的距离为a；

计算当前车道的过车速度，过车速度＝a/m，m为摄像机帧率。

进一步地，所述过车数量根据车辆长度确定。

区别于现有技术，上述技术方案所述的红绿灯间隔时间自动调整系统和方法，所述方法包括以下步骤：摄像机采集对应车道的车辆信息，并将所述车辆信息发送至处理单元；处理单元对接收的车辆信息进行分析，根据分析结果重新确定交通信号灯中红灯和绿灯对应的时长信息；处理单元通过信号灯时长控制单元控制红灯和绿灯的周期间隔调整为时长信息中对应的周期间隔。通过对各车道方向上车辆信息的实时采集，实现对红绿灯间隔的自动调整，使得当某一车道发生拥堵时，可以及时增加绿灯时长，便于增大车辆在单位红绿灯周期内通过的车流量，从而有效缓解交通拥堵状况，减少造成大范围交通瘫痪出现的可能性。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的红绿灯间隔时间自动调整系统的示意图；

图2为为本发明另一实施例涉及的红绿灯间隔时间自动调整系统的结构示意图；

图3为为本发明一实施例涉及的红绿灯间隔时间自动调整方法的流程示意图。

附图标记：

101、交通信号灯；

102、摄像机；

103、处理单元；

104、信号灯时长控制单元。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1和图2，本发明提供了一种红绿灯间隔时间自动调整系统，所述系统包括交通信号灯101、摄像机102、处理单元103、信号灯时长控制单元104；所述交通信号灯101与信号灯时长控制单元104连接，所述信号灯时长控制单元104与处理单元103连接，所述处理单元103与摄像机102连接；所述交通信号灯101设置于十字路口，每一车道对应设置一个摄像机102，摄像机102的拍摄方向对准对应车辆道路延伸方向；

所述摄像机102用于采集对应车道的车辆信息，并将所述车辆信息发送至处理单元。在本实施方式中，所述摄像机为过载计数摄像机，其能够实时拍摄对应的一个车道的车辆行驶情况，以视频流的形式传输给后台。每一车道在十字路口有对应的停止线，摄像机实时采集在停止线附近的图像，以便获知当前车道的车辆信息。

所述处理单元103用于执行步骤S1，步骤S1为：对接收的车辆信息进行分析，根据分析结果重新确定交通信号灯中红灯和绿灯对应的时长信息；S1具体包括：

首先设定当前十字路口所有红绿灯转换周期时长为T，各车道方向过车时间为t1、t2…tn，即T＝t1+t2+…tn，每个车道方向的单位过车时长为T/n；其中，n为车道数量。例如某个十字路口的红绿灯在竖直方向上红绿灯的周期(即红灯、黄灯、绿灯的时间之和为90秒)，在水平方向上红绿灯的周期为120秒，竖直方向的车道数量为4，水平方向的车道数量为6，那么T为210秒，每个车道方向的单位过车时长为21秒。

而后计算当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量，当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量＝当前车道方向的过车时间x预设起步速度。预设起步速度可以根据实际需要进行设定。例如当前车道的过车时间为36秒，预设起步速度为5km/h，则当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量为50辆。

判断时长T/n内当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量达到预设过车数量时，当前车道最后通过停止线的车辆的过车速度是否小于预设过车速度，若是则判定当前车道进入拥堵状态，向信号灯时长控制单元发送增加绿灯时长信号；所述增加绿灯时长等于当前车道方向的过车时间。假设T/n为21秒，在21秒内当前车道过车数量为50辆，设定的预设过车数量为40辆，即其达到了预设过车数量。那么会判定最后一辆通过停止线的车辆(关于这一点，可以通过摄像头在21秒时拍摄的图像中车辆与停止线的距离进行判定)的车速是否小于预设过车速度，假设预设过车速度应当为5km/h，而车辆经过停止线的过车速度只达到4km/h，说明车辆行进缓慢，则判定为发生拥堵现象，因而处理单元将会通过信号灯时长控制单元控制红灯和绿灯的周期间隔调整为时长信息中对应的周期间隔。即延长绿灯时间，以缓解车流量压力。

在某些实施例中，处理单元用于计算过车速度包括：在十字路口的停止线前设定一虚拟进入线，假设虚拟进入线与停止线的距离为a；计算当前车道的过车速度，过车速度＝a/m，m为摄像机帧率。例如a为1米，摄像机帧率为每秒12帧，即m值为1/12，那么当前车辆的过车速度为43.2千米每小时。

在某些实施例中，所述过车数量根据车辆长度确定。对于不同车辆，其车长不同，通过红绿灯的时间也相应不同。因此，为了能够准确估计判断拥堵现象，过车数量应当以车长为参考系进行确定，即假设一个车长单位记为为4米，某辆车的车长为8米，那么应当被记为2个车长，即应当认为这辆车通过十字路口时，记为过车数量为2，从而保证了过车数量统计的准确性。

请参阅图3，发明人还提供了一种红绿灯间隔时间自动调整方法，所述方法应用于红绿灯间隔时间自动调整系统，所述系统包括交通信号灯、摄像机、处理单元、信号灯时长控制单元；所述交通信号灯与信号灯时长控制单元连接，所述信号灯时长控制单元与处理单元连接，所述处理单元与摄像机连接；所述交通信号灯设置于十字路口，每一车道对应设置一个摄像机，摄像机的拍摄方向对准车辆道路延伸方向；所述方法包括：

首先进入步骤S301摄像机采集对应车道的车辆信息，并将所述车辆信息发送至处理单元；

而后进入步骤S302处理单元对接收的车辆信息进行分析，根据分析结果重新确定交通信号灯中红灯和绿灯对应的时长信息；S302具体包括：

设定当前十字路口所有红绿灯转换周期时长为T，各车道方向过车时间为t1、t2…tn，即T＝t1+t2+…tn，每个车道方向的单位过车时长为T/n；其中，n为车道数量；

计算当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量，当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量＝当前车道方向的过车时间x预设起步速度；

判断时长T/n内当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量达到预设过车数量时，当前车道最后通过停止线的车辆的过车速度是否小于预设过车速度，若是则判定当前车道进入拥堵状态，向信号灯时长控制单元发送增加绿灯时长信号；所述增加绿灯时长等于当前车道方向的过车时间；

而后进入步骤S303处理单元通过信号灯时长控制单元控制红灯和绿灯的周期间隔调整为时长信息中对应的周期间隔。

在某些实施例中，处理单元计算过车速度包括：在十字路口的停止线前设定一虚拟进入线，假设虚拟进入线与停止线的距离为a；计算当前车道的过车速度，过车速度＝a/m，m为摄像机帧率。优选的，所述过车数量根据车辆长度确定。

上述技术方案所述的红绿灯间隔时间自动调整系统和方法，所述方法包括以下步骤：摄像机采集对应车道的车辆信息，并将所述车辆信息发送至处理单元；处理单元对接收的车辆信息进行分析，根据分析结果重新确定交通信号灯中红灯和绿灯对应的时长信息；处理单元通过信号灯时长控制单元控制红灯和绿灯的周期间隔调整为时长信息中对应的周期间隔。通过对各车道方向上车辆信息的实时采集，实现对红绿灯间隔的自动调整，使得当某一车道发生拥堵时，可以及时增加绿灯时长，便于增大车辆在单位红绿灯周期内通过的车流量，从而有效缓解交通拥堵状况，减少造成大范围交通瘫痪出现的可能性。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种红绿灯间隔时间自动调整系统，其特征在于，所述系统包括交通信号灯、摄像机、处理单元、信号灯时长控制单元；所述交通信号灯与信号灯时长控制单元连接，所述信号灯时长控制单元与处理单元连接，所述处理单元与摄像机连接；所述交通信号灯设置于十字路口，每一车道对应设置一个摄像机，摄像机的拍摄方向对准车辆道路延伸方向；

所述摄像机用于采集对应车道的车辆信息，并将所述车辆信息发送至处理单元；

所述处理单元用于执行步骤S1，步骤S1为：对接收的车辆信息进行分析，根据分析结果重新确定交通信号灯中红灯和绿灯对应的时长信息；S1具体包括：

设定当前十字路口所有红绿灯转换周期时长为T，各车道方向过车时间为t1、t2…tn，即T＝t1+t2+…tn，每个车道方向的单位过车时长为T/n；其中，n为车道数量；

计算当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量，当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量＝当前车道方向的过车时间x预设起步速度；

判断时长T/n内当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量达到预设过车数量时，当前车道最后通过停止线的车辆的过车速度是否小于预设过车速度，若是则判定当前车道进入拥堵状态，向信号灯时长控制单元发送增加绿灯时长信号；所述增加绿灯时长等于当前车道方向的过车时间；

所述处理单元用于通过信号灯时长控制单元控制红灯和绿灯的周期间隔调整为时长信息中对应的周期间隔。

2.如权利要求1所述的红绿灯间隔时间自动调整系统，其特征在于，处理单元用于计算过车速度包括：

在十字路口的停止线前设定一虚拟进入线，假设虚拟进入线与停止线的距离为a；

计算当前车道的过车速度，过车速度＝a/m，m为摄像机帧率。

3.如权利要求1所述的红绿灯间隔时间自动调整系统，其特征在于，所述过车数量根据车辆长度确定。

4.一种红绿灯间隔时间自动调整方法，其特征在于，所述方法应用于红绿灯间隔时间自动调整系统，所述系统包括交通信号灯、摄像机、处理单元、信号灯时长控制单元；所述交通信号灯与信号灯时长控制单元连接，所述信号灯时长控制单元与处理单元连接，所述处理单元与摄像机连接；所述交通信号灯设置于十字路口，每一车道对应设置一个摄像机，摄像机的拍摄方向对准车辆道路延伸方向；所述方法包括：

摄像机采集对应车道的车辆信息，并将所述车辆信息发送至处理单元；

处理单元执行步骤S1，步骤S1为：对接收的车辆信息进行分析，根据分析结果重新确定交通信号灯中红灯和绿灯对应的时长信息；S1具体包括：

设定当前十字路口所有红绿灯转换周期时长为T，各车道方向过车时间为t1、t2…tn，即T＝t1+t2+…tn，每个车道方向的单位过车时长为T/n；其中，n为车道数量；

计算当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量，当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量＝当前车道方向的过车时间x预设起步速度；

判断时长T/n内当前车道在单位红绿灯周期内的过车数量达到预设过车数量时，当前车道最后通过停止线的车辆的过车速度是否小于预设过车速度，若是则判定当前车道进入拥堵状态，向信号灯时长控制单元发送增加绿灯时长信号；所述增加绿灯时长等于当前车道方向的过车时间；

处理单元通过信号灯时长控制单元控制红灯和绿灯的周期间隔调整为时长信息中对应的周期间隔。

5.如权利要求4所述的红绿灯间隔时间自动调整方法，其特征在于，处理单元计算过车速度包括：

在十字路口的停止线前设定一虚拟进入线，假设虚拟进入线与停止线的距离为a；

计算当前车道的过车速度，过车速度＝a/m，m为摄像机帧率。

6.如权利要求4所述的红绿灯间隔时间自动调整方法，其特征在于，所述过车数量根据车辆长度确定。