CN109461315A - 一种感知式智能过街交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感知式智能过街交通系统，包括传感器模组、控制计算模组、指示引动模组和过街道路，所述传感器模组和指示引动模组分别设置在所述过街道路上；所述传感器模组，通过系统总线与控制计算模块连接，收集过街道路上行人与行车的数据，并通过系统总线传输给控制计算模块；计算控制模组，根据传感器传输的数据进行分析计算，并将分析计算结果通过系统总线传输给指示引动模块；指示引动模组，根据计算控制模块传输的分析计算结果，指示过街道路上行人与行车的通行。本发明能够根据过街道路上的行车与行人情况灵活控制红灯与绿灯切换的时间周期，智能化的引导车流与行人过街。

Description

一种感知式智能过街交通系统

技术领域

本发明涉及过街交通控制技术领域，尤其涉及一种感知式智能过街交通系统。

背景技术

目前，常用的过街交通控制系统一般采用相对固定时间周期进行控制信号切换，从而引导车流和过街行人；该种机制缺少对车流量大小、行车速度、行车距离以及过街行人数量、步行速度等目标参数的感知和数据引入，灵活性和智能程度不高，难以适应智慧交通背景下的交通调节和过街体验需求。

感知式智能过街交通系统将应用先进传感器技术尤其是微波雷达技术，对过街行人状态和车道中行车运行状况实现综合感知乃至目标分类识别，从而引导交通控制系统实施智能控制。

专利号为201810731557公开了一种智慧交通系统，包括：N个智慧交通装置，N大于1，设置于各个交通路口；服务器，与智慧交通装置通讯连接；服务器包括：事故发生判断单元，用于根据摄像头拍摄的图像判断是否发生事故；报警单元，用于发生事故时进行报警；事故目标确认单元，用于获取事故发生的车辆的信息，车辆信息包括：车牌信息和/或车型信息；逃逸确认单元，用于确认事故车辆是否逃逸；逃逸车辆追踪单元，用于根据摄像头拍摄的图像追踪逃逸车辆。该发明主要是针对车辆事故发生后的报警，事故后逃逸车辆的追踪，而本发明主要是智能指挥过街道路中行人与行车的通行，避免人车拥堵的情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种智能化程度高的过街交通系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种感知式智能过街交通系统，包括传感器模组、控制计算模组、指示引动模组和过街道路，所述传感器模组和指示引动模组分别设置在所述过街道路上；

所述传感器模组，通过系统总线与控制计算模块连接，收集过街道路上行人与行车的数据，并通过系统总线传输给控制计算模块；

计算控制模组，根据传感器传输的数据进行分析计算，并将分析计算结果通过系统总线传输给指示引动模块；

指示引动模组，根据计算控制模块传输的分析计算结果，指示过街道路上行人与行车的通行。

进一步地，所述过街道路包括过街等待周界区、过街穿行周界区和行车道周界区。

所述过街等待周界区为在道路两侧人行横道过街处分别划定的有效等待区，一般为矩形区域；

所述过街穿行周界区为道路中行人过街穿行区域(一般为人行横道区域并包含人车安全距离区域)，一般为一个或多个矩形区域。

所述行车道周界区为道路中行车穿行区域(不含人行横道区域和人车安全距离区域)，在双向通行的车道中可划分为四个矩形区域。

进一步地，所述过街等待周界区根据行人等待状态分为过街初始等待状态、过街无人等待状态、过街少量等待状态、过街正常等待状态和过街超量等待状态。

进一步地，所述过街穿行周界区根据目标的穿行状态分为行人穿行状态、机动车穿行状态、行人机动车共存穿行状态和无目标穿行状态。

进一步地，所述行车道周界区根据行车状态分为无车流状态、车流较轻状态、车流一般状态和车流大状态。

进一步地，所述传感器模组为单一传感器或若干传感器的组合。

进一步地，所述传感器模组收集的信息包括当前时间目标的有无、目标数量、目标数量分级和目标数量的动态变化。

进一步地，所述传感器为77G微波雷达。

传感器收集的信息根据传感器的形式不同，可以是传感器的原始收集数据，如毫米波雷达经过去斜处理后的原始回波信号等；也可以是二次处理后数据信息形式，包括以下信息维度：过街等待周界当前时间目标(行人与行车)有无、目标数量、目标数量分级(如聚集、一般、稀少)、目标数量的动态变化、甚至可能的目标识别分类等；优选的77G微波雷达输出信息为各点目标对应的目标方位角、俯仰角、径向距离、回波幅度、径向速度，雷达安装的位置信息包括雷达安装高度，视线平面角和俯仰角作为系统参数保存使用。

进一步地，所述指示引动模组包括声音报警器、声音提示器、灯光报警器、灯光指示器、视频图像报警器、道闸开通和放行器中的一种或及其组合。

进一步地，所述指示引动模组为信号灯。

进一步地，所述系统总线包括地址总线、数据总线和控制总线，系统总线的功能主要是连接各功能模组，实现数据传输、数据存储、信息交互、控制反馈等功能。系统总线包括有地址总线、数据总线和控制总线三类。地址总线通过地址编码连接不同的功能模组或者同一模组内部空间；数据总线实施数据的传输；控制总线解决各模组控制信号的集中交互问题，三者一起配合进行工作。

进一步地，所述计算控制模组包括系统计算和控制资源，其工作流程如下：

S1，初始化，系统第一次上电自检，自检通过后，各模块组均设定为初始状态，并随之进入正常工作模式；

S2，数据信息获取与处理，传感器模组获取过街等待周界区、过街穿行周界区和行车道周界区内目标的当前状态数据，将目标当前状态数据通过数据总线上传给计算控制模组统一使用；

S3，状态生成与判定，根据传感器模组上传的数据对过街道路各周界区进行状态划分，并将划分结果传输给指示引动模组。

本发明的有益效果：本发明将过街道路范围拓展并划分为过街等待周界区、过街穿行周界区以及行车道周界区，覆盖更全面；对各周界区的传感器探测更强调感知模式，提取的信息维度更为丰富；基于分级的状态划分，并在此基础上进行智能控制、指示、引导设计，实际应用更科学、更灵活、更智能、适应性更强。本发明是一种覆盖更全、考察维度更丰富、状态感知、切换机制智慧的过街系统，在智慧城市、智慧交通系统中具有重要应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的组成框图；

图2为本发明实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1、2所示，本发明提供了一种感知式智能过街交通系统，包括传感器模组、控制计算模组、指示引动模组和过街道路，所述传感器模组和指示引动模组分别设置在所述过街道路上；

所述传感器模组，通过系统总线与控制计算模块连接，收集过街道路上行人与行车的数据，并通过系统总线传输给控制计算模块；

计算控制模组，根据传感器传输的数据进行分析计算，并将分析计算结果通过系统总线传输给指示引动模块；

指示引动模组，根据计算控制模块传输的分析计算结果，指示过街道路上行人与行车的通行。

所述过街道路包括过街等待周界区、过街穿行周界区和行车道周界区。

所述过街等待周界区为在道路两侧人行横道过街处分别划定的有效等待区，一般为矩形区域；

所述过街穿行周界区为道路中行人过街穿行区域(一般为人行横道区域并包含人车安全距离区域)，一般为一个或多个矩形区域。

所述行车道周界区为道路中行车穿行区域(不含人行横道区域和人车安全距离区域)，在双向通行的车道中可划分为四个矩形区域。

行车道周界区分为迎面与背面，将行车道周界区中行车方向朝向过街穿行周界区的方向称为迎面，反之则称为背面。

所述过街等待周界区根据行人等待状态分为过街初始等待状态、过街无人等待状态、过街少量等待状态、过街正常等待状态和过街超量等待状态。

所述过街穿行周界区根据目标的穿行状态分为行人穿行状态、机动车穿行状态、行人机动车共存穿行状态和无目标穿行状态。

所述行车道周界区根据行车状态分为无车流状态、车流较轻状态、车流一般状态和车流大状态。

所述传感器模组包括单一传感器或若干传感器的组合。

所述传感器模组收集的信息包括当前时间目标的有无、目标数量、目标数量分级、目标数量的动态变化。

所述传感器为77G微波雷达。

传感器收集的信息根据传感器的形式不同，可以是传感器的原始收集数据，如毫米波雷达经过去斜处理后的原始回波信号等；也可以是二次处理后数据信息形式，包括以下信息维度：过街等待周界当前时间目标(行人与行车)有无、目标数量、目标数量分级(如聚集、一般、稀少)、目标数量的动态变化、甚至可能的目标识别分类等；优选的77G微波雷达输出信息为各点目标对应的目标方位角、俯仰角、径向距离、回波幅度、径向速度，雷达安装的位置信息包括雷达安装高度，视线平面角和俯仰角作为系统参数保存使用。

所述指示引动模组包括声音报警器、声音提示器、灯光报警器、灯光指示器、视频图像报警器、道闸开通和放行器中的一种或及其组合。

所述指示引动模组为信号灯。

所述系统总线包括地址总线、数据总线和控制总线，系统总线的功能主要是连接各功能模组，实现数据传输、数据存储、信息交互、控制反馈等功能。系统总线包括有地址总线、数据总线和控制总线三类。地址总线通过地址编码连接不同的功能模组或者同一模组内部空间；数据总线实施数据的传输；控制总线解决各模组控制信号的集中交互问题，三者一起配合进行工作。

所述计算控制模组包括系统计算和控制资源，其工作流程如下：

S1：初始化，系统第一次上电自检，自检通过后，各模块组均设定为初始状态，并随之进入正常工作模式；

S2：数据信息获取与处理，传感器模组获取过街等待周界区、过街穿行周界区和行车道周界区内目标的当前状态数据，将目标当前状态数据通过数据总线上传给计算控制模组统一使用；

S3：状态生成与判定，根据传感器模组上传的数据对过街道路各周界区进行状态划分，并将划分结果传输给指示引动模组。

根据传感器模组和指示引动模组当前状态，实现过街道路各周界区和指示引导模组状态切换联动，从而实施智能交通引导和控制，含人形横道人车通行(迎面)机制设计如表1所示:

表1

迎面是指车辆开向人行横道的方向，行车优先状态是指过街道路中位于行车道上的行车优先通行，行人优先通行状态是指过街道路中行人优先通行，一般通行状态是指按照正常的红绿灯切换时间指示行人与车辆通行。

交叉路口车车通行机制设计如表2所示：

表2

交通路口行车道路分为横向和纵向，一般通行状态是指按照正常的红绿灯切换时间指示行车通行，横向优先通行状态是指位于横向道路上的行车优先通行，纵向优先通行状态是指位于纵向道路上的行车优先通行。

其中倒计时机制主要控制红绿灯一次正常切换的时间周期，一般通行状态设置为常规行车行人均衡倒计时控制机制，行人优先通行状态相对缩短行人等待通行时间，行车优先通行状态相对会延长行人以及对方车道等待通行时间。

当行车道周界(背面)区域监测行车目标较多，且形成速度低于常规速度甚至为静止状态时，表示行车道路前行拥堵，通行不畅，设计拥堵暂缓行车通行状态，倒计时机制c0，即相应延长行车红灯等待时间；

其中行人穿行状态、机动车穿行状态、行人机动车共存穿行状态、无目标穿行状态为过程监控状态，可据此指导指示引导模组状态之间的切换，机制设计如表3所示：

表3

需要说明的事，以上机制设计仅是某种特例。基于状态划分、状态演变的转换控制机制均可视为某种程度上的变种，其方法本质不变，因此仍受本专利的保护。

本发明工作原理：本发明提供一种感知式智能过街交通系统，通过设置在过街道路上的传感器模组获取过街等待周界区、过街穿行周界区和行车道周界区内目标(行人与行车)的当前状态数据，将目标(行人与行车)当前状态数据通过数据总线上传给计算控制模组统一使用，计算控制模组

根据传感器模组上传的数据对过街道路各周界区进行状态划分，并将划分结果传输给指示引动模组，指示引动模组根据划分结果通过控制红绿灯一次正常切换的时间周期来引导行人和行车通行。

本发明能够根据过街道路上的行车与行人情况灵活控制红灯与绿灯切换的时间周期，智能化的引导车流与行人过街。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种感知式智能过街交通系统，其特征在于，包括传感器模组、控制计算模组、指示引动模组和过街道路，所述传感器模组和指示引动模组分别设置在所述过街道路上；

所述传感器模组，通过系统总线与控制计算模块连接，收集过街道路上行人与行车的数据，并通过系统总线传输给控制计算模块；

计算控制模组，根据传感器传输的数据进行分析计算，并将分析计算结果通过系统总线传输给指示引动模块；

指示引动模组，根据计算控制模块传输的分析计算结果，指示过街道路上行人与行车的通行。

2.根据权利要求1所述的一种感知式智能过街交通系统，其特征在于，所述过街道路包括过街等待周界区、过街穿行周界区和行车道周界区。

3.根据权利要求2所述的一种感知式智能过街交通系统，其特征在于，所述过街等待周界区根据行人等待状态分为过街初始等待状态、过街无人等待状态、过街少量等待状态、过街正常等待状态和过街超量等待状态。

4.根据权利要求2所述的一种感知式智能过街交通系统，其特征在于，所述过街穿行周界区根据目标的穿行状态分为行人穿行状态、机动车穿行状态、行人机动车共存穿行状态和无目标穿行状态。

5.根据权利要求2所述的一种感知式智能过街交通系统，其特征在于，所述行车道周界区根据行车状态分为无车流状态、车流较轻状态、车流一般状态和车流大状态。

6.根据权利要求1所述的一种感知式智能过街交通系统，其特征在于，所述传感器模组为单体传感器或若干传感器的组合。

7.根据权利要求1所述的一种感知式智能过街交通系统，其特征在于，所述传感器模组收集的信息包括当前时间目标的有无、目标数量、目标数量分级和目标数量的动态变化。

8.根据权利要求1所述的一种感知式智能过街交通系统，其特征在于，所述指示引动模组包括声音报警器、声音提示器、灯光报警器、灯光指示器、视频图像报警器、道闸开通和放行器中的一种或及其组合。

9.根据权利要求1所述的一种感知式智能过街交通系统，其特征在于，所述系统总线包括地址总线、数据总线和控制总线。

10.根据权利要求1所述的一种感知式智能过街交通系统，其特征在于，所述计算控制模组包括系统计算和控制资源，其工作流程如下：

S1，初始化，系统第一次上电自检，自检通过后，各模块组均设定为初始状态，并随之进入正常工作模式；

S2，数据信息获取与处理，传感器模组获取过街等待周界区、过街穿行周界区和行车道周界区内目标的当前状态数据，将目标当前状态数据通过数据总线上传给计算控制模组统一使用；

S3，状态生成与判定，根据传感器模组上传的数据对过街道路各周界区进行状态划分，并将划分结果传输给指示引动模组。