CN109615866A - 基于互联网的交通路况监控系统 - Google Patents

基于互联网的交通路况监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智慧交通领域，具体为基于互联网的交通路况监控系统，其包括路况检测模块、云服务器和用户端，其中路况检测模块，用于获取道路的交通信息，并发送至云服务器；云服务器对交通信息进行储存和管理；用户端用于访问云服务器并获取储存于云服务器的交通信息；在各道路关键监控节点处安装道路检测模块，雷达收发模块获取道路的雷达监测信号并发送至算法模块进行处理得出交通信息，并经无线传输模块发送至云服务器，道路管理方可利用用户端访问云服务器并获取储存于云服务器的交通信息，方便对道路情况进行实时准确的监控，并方便根据存储与云服务器的交通信息对道路规划提供参考，提高道路管理效率。

Description

基于互联网的交通路况监控系统
技术领域
本发明涉及智慧交通领域，尤其是涉及基于互联网的交通路况监控系统。
背景技术
随着社会经济的发展和公众出行需求的快速增长，车辆成为公众出行的重要途径，但随着机动车数量的快速增多，道路交通状况越来越复杂，一般在交叉路口处设置交通信号灯，道路上的车辆按照信号灯的指示通行。
同时，随着城市道路的发展，对城市道路的实时监控显得尤为重要，传统的由现场执勤人员在道路现场进行管理的方式存在效率低下的问题，亟需优化对道路的管理。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于互联网的交通路况监控系统，实时获取道路的交通信息，并发送至云服务器，方便对道路进行有效监控。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
基于互联网的交通路况检测系统，包括路况检测模块和云服务器，其中：
路况检测模块，用于获取道路的交通信息，并发送至云服务器；所述路况检测模块包括雷达收发模块、算法模块和无线传输模块，所述雷达收发模块用于获取道路的雷达监测信号并发送至算法模块，算法模块对雷达监测信号处理得出反映对应道路交通状况的交通信息，无线传输模块用于向云服务器发送交通信息；
云服务器，对交通信息进行储存和管理，供用户端访问并获取储存于云服务器的交通信息。
通过采用上述技术方案，在各道路关键监控节点处安装道路检测模块，雷达收发模块获取道路的雷达监测信号并发送至算法模块进行处理得出交通信息，并经无线传输模块发送至云服务器，道路管理方可利用用户端访问云服务器并获取储存于云服务器的交通信息，方便对道路情况进行实时准确的监控，并方便根据存储与云服务器的交通信息对道路规划提供参考，提高道路管理效率。
本发明进一步设置为：所述用户端包括道路管控端、导航平台端和或个人端，所述云服务器包括用户管理模块，所述用户管理模块用于对道路管控端、导航平台端和或个人端的账户资料进行管理，所述云服务器根据道路管控端、导航平台端和或个人端的账户资料设置访问权限。
通过采用上述技术方案，不同的用户利用对应的用户端访问云服务器，获取相应访问权限范围内的交通信息，道路管理方可利用道路管控端收集交通信息，方便对道路进行管理，导航平台端可利用路况检测模块检测到的实时反映对应道路交通状况的交通信息为导航数据做指导，方便提供更精确的导航指导，个人端内置导航软件，利用交通信息为驾驶员提供更可靠的导航服务。
本发明进一步设置为：所述云服务器经互联网连接有用于对云服务器进行管理的后台管理端。
通过采用上述技术方案，利用后台管理端方便对云服务器进行管理，优化云服务器的业务逻辑。
本发明进一步设置为：所述无线传输模块为移动通信模块。
通过采用上述技术方案，方便实现路况检测模块与云服务器之间的信号传输。
本发明进一步设置为：所述路况检测模块还包括摄像模块，所述摄像模块用于获取道路的图像监测信号并发送至算法模块，所述算法模块对雷达监测信号和图像监测信号进行叠加处理，并生成交通信息。
通过采用上述技术方案，将雷达监测信号和图像监测信号进行叠加，方便结合图像了解道路的真实情况，提高监控效率。
本发明进一步设置为：所述算法模块包括嵌入式计算机。
通过采用上述技术方案，减小路况检测模块的体积，方便安装。
本发明进一步设置为：所述道路交通信息包括基本交通信息和道路事件信息；
所述算法模块根据实时的交通信息和预先设定的场景数据，进行背景的刷新处理，从道路信息中提取出实时场景，从而确定出场景中的目标，通过目标的跟踪，从而对基本交通信息进行检测，基本交通信息包括车道流量、平均车速和车辆排队长度；
所述算法模块从交通信息中识别出车辆、行人等运动目标，然后对运动目标进行检测、定位、识别和跟踪，得到运动目标的轨迹，再用预先设定的正常行径方向来判断运动目标的轨迹是否异常，并生成对应于运动目标的轨迹异常的交通事件。
通过采用上述技术方案，利用预先设定的场景数据进行背景的刷新处理得到场景中的目标，方便对目标进行跟踪，从而进行基本交通信息的检测；并用预先设定的正常行径方向来判断运动目标的轨迹是否异常，从而顺利得出对应于运动目标的轨迹异常的交通事件。
本发明进一步设置为：所述交通路况监控系统还包括车场检测模块，用于获取停车场的车位信息，并发送至云服务器。
通过采用上述技术方案，通过车场检测模块检测停车场的车位信息，方便驾驶员利用个人端获取车位的使用情况，方便停车操作，节省寻找空余车位的时间。
本发明进一步设置为：还包括设置于停车场的车位上的车场地锁，所述车场检测模块检测停车场的车位的使用情况和车场地锁的工作状态并作为车位信息上传至云服务器，所述云服务器响应于个人端的锁定车位请求控制个人端选定的处于未使用状态的车位上的车场地锁工作，所述车场地锁由地锁控制器控制其工作，所述地锁控制器无线通讯连接于云服务器。
通过采用上述技术方案，驾驶员利用个人端获取停车场的车位的使用情况和车场地锁的工作状态，根据需要选择需要进行停车的车位，并向云服务器发送锁定车位请求，云服务器向对应的地锁控制器发送上锁指令，从而控制车场地锁上锁，在驾驶员到达对应车位的位置时，利用个人端向云服务器发送解锁车位请求，云服务器向对应的地锁控制器发送解锁指令，从而控制车场地锁解锁，驾驶员可顺利进行停车操作。
本发明进一步设置为：所述云服务器还包括存储模块和报表生成模块，所述存储模块用于对交通信息进行储存，所述报表生成模块用于对交通信息进行统计并生成交通报表，并储存于存储模块。
通过采用上述技术方案，对交通信息进行统计并生成交通报表，方便为道路规划提供参考，优化道路管理模式。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.雷达收发模块获取道路的雷达监测信号并发送至算法模块进行处理得出交通信息，并经无线传输模块发送至云服务器，方便对道路情况进行实时准确的监控；
2.导航平台端可利用路况检测模块检测到的实时反映对应道路交通状况的交通信息提供更精确的导航指导；
3.车场检测模块检测停车场的车位信息，方便驾驶员利用个人端获取车位的使用情况，节省寻找空余车位的时间。
附图说明
图1是本实施例的原理框图。
附图标记：1、路况检测模块；2、云服务器；3、用户端；4、雷达收发模块；5、算法模块；6、无线传输模块；7、道路管控端；8、导航平台端；9、个人端；10、后台管理端；11、摄像模块；12、车场检测模块；13、车场地锁；14、地锁控制器；15、存储模块；16、报表生成模块；17、用户管理模块；18、无线通讯模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的基于互联网的交通路况监控系统，包括路况检测模块1、车场检测模块12、后台管理模块和云服务器2。
路况检测模块1和车场检测模块12的数量根据实际需要设置，每个路况检测模块1和车场检测模块12均设置有唯一的ID号码，其中路况检测模块1安装于各道路关键监控节点处，路况检测模块1包括雷达收发模块4、摄像模块11、算法模块5和无线传输模块6，雷达收发模块4为多目标跟踪雷达，摄像模块11为高清摄像头，算法模块5为嵌入式计算机。
雷达收发模块4用于获取道路来向的雷达监测信号并发送至算法模块5，雷达收发模块4向道路发送无线电波并接收反射回波，并将反射回波经模数转换作为实时的雷达监测信号发送至算法模块5。摄像模块11用于实时获取道路来向的图像监测信号并发送至算法模块5。
算法模块5对雷达监测信号和图像监测信号进行叠加融合处理，并生成反映对应道路交通状况的交通信息。其中道路交通信息包括由雷达监测信号处理得出的基本交通信息和道路事件信息及图像监测信号、由图像监测信号处理得出的交通流参数和交通事件。
对于基本交通信息：算法模块5根据实时的交通信息和预先设定的场景数据，进行背景的刷新处理，从道路信息中提取出实时场景，从而确定出场景中的目标，通过目标的跟踪，从而对基本交通信息进行检测，基本交通信息包括车道流量、平均车速、车道占有率、车辆排队长度和平均车头时距。其中：
算法模块5检测在单位时间内车道断面通过的车辆数，并记为车道流量；
算法模块5检测在单位时间内车道上车辆的平均速度，并记为平均车速；
算法模块5检测在单位时间内车辆通过车道断面的累计时间所占单位观测时间的百分比，并记为车道占有率；
算法模块5检测停止车流的长度，并记为车辆排队长度；
算法模块5检测在单位时间内同车道前后相邻两辆车经过同一断面的时间间隔的平均值，并记为平均车头时距。
对于道路事件信息：算法模块5从交通信息中识别出车辆、行人等运动目标，然后对运动目标进行检测、定位、识别和跟踪，得到运动目标的轨迹，再用预先设定的正常行径方向来判断运动目标的轨迹是否异常，并生成对应于运动目标的轨迹异常的交通事件。其中：
在车辆在道路上由行驶改变为静止状态，且静止时间不小于某一设定值时，嵌入式计算机生成类型为车辆停止的交通事件；
单车道或多车道的平均车速低于低速临界值或车道占有率超过占有率临界值，嵌入式计算机生成类型为车辆拥堵的交通事件；
车辆在车道中行驶的方向和规定方向相反时，嵌入式计算机生成类型为车辆逆行的交通事件；
行人进入机动车道或其它禁止进入的区域，嵌入式计算机生成类型为行人的交通事件；
车辆行驶速度高于预设超速速度时，嵌入式计算机生成类型为车辆超速的交通事件；
车辆行驶速度低于预设慢行速度时，嵌入式计算机生成类型为车辆慢行的交通事件；
在车辆的队列长度超过报警设定值时，嵌入式计算机生成类型为排队拥堵的交通事件；
车道上物体从行驶车辆上遗落，干扰车道通行，嵌入式计算机生成类型为抛洒物的交通事件；
行驶中的机动车辆异常驶离正常行驶区域，嵌入式计算机生成类型为机动车驶离的交通事件。
对于图像监测信号处理：采用高清摄像机和嵌入式计算机来模仿人眼的功能，用高清摄像机采集高清视频图像，即图像监测信号，通过嵌入式计算机内设置的视频车辆检测器对高清视频图像进行智能分析，并对结果做出相应处理。通过计算机视觉技术，嵌入式计算机从连续图像中找出一个或者多个运动目标，实现对车辆、行人等目标的分离，然后对车辆、行人等运动目标进行检测、定位、识别和跟踪，再用预先设定的正常行径方向来判断运动目标的轨迹是否异常，对异常状态的目标进行分类处理。
嵌入式计算机内设置的视频车辆检测器根据输入的实时的图像监测信号和用户设定的场景数据，进行背景的刷新处理，从复杂的图像监测信号中提取出高质量的实时场景，从而确定出场景中的目标，通过目标的跟踪，并对交通参数进行检测。实现对道路上的交通参数和交通事件检测与记录、对过往车辆图像信息的记录、自动识别车牌号码与颜色以及视频监控和雷达检测结果进行融合等功能。
视频车辆检测器的功能包括两大类，一类是交通流参数检测功能，另一类是交通事件检测功能。
交通流参数检测功能交通流参数检测是视频车辆检测器的一个基本功能，其本质是检测车辆在某一特定检测区域内的存在，并由此测量交通流的其他参数，这些参数可以是瞬时值，也可以根据瞬时值计算统计值。交通流参数包括流量、速度、占有率、车长度分类、车头时距与车头间距和排队长度。
对于交通事件检测功能，视频车辆检测器的事件检测功能包括事故检测、逆行检测、非法变线、违章停车和闯红灯。
算法模块5经无线传输模块6向云服务器2发送交通信息，无线传输模块6为移动通信模块，其包括3G模块、4G模块、5G模块和NB-IOT模块中的一种或多种的组合，可根据实际需要设置无线传输模块6的种类和数量，或其他可与云服务器2经互联网连接的无线模块，方便实现路况检测模块1与云服务器2之间的信号传输。
车场检测模块12设置于停车场内部，用于获取停车场的车位的使用情况和车场地锁13的工作状态并作为车位信息上传至云服务器2，车场检测模块12的组成与路况检测模块1一致，均包括雷达收发模块4、摄像模块11、算法模块5和无线传输模块6。车场检测模块12中的雷达收发模块4获取停车场内部的雷达监测信号并发送至算法模块5，雷达收发模块4向停车场内部发送无线电波并接收反射回波，并将反射回波经模数转换作为实时的雷达监测信号发送至算法模块5。车场检测模块12中的摄像模块11用于实时获取停车场内部的图像监测信号并发送至算法模块5。
本实施例的交通路况监控系统还包括设置于停车场的车位上的车场地锁13，车场地锁13由地锁控制器14控制其工作，并且地锁控制器14经3G模块、4G模块、5G模块和NB-IOT模块等无线通讯模块18无线通讯连接于云服务器2。
车场检测模块12中的算法模块5对雷达监测信号和图像监测信号进行叠加处理，并生成反映对应停车场的车位的使用情况和车场地锁13的工作状态的车位信息。算法模块5根据实时的车位信息和预先设定的车场景数据，进行背景的刷新处理，从车位信息中提取出实时场景，从而确定出车场中车位的使用情况和车场地锁13的工作状态，从而对车位信息进行检测。
车场检测模块12中的算法模块5经无线传输模块6向云服务器2发送车位信息，无线传输模块6包括3G模块、4G模块、5G模块和NB-IOT模块其中的一种或多种的组合。
云服务器2对交通信息和车位信息进行储存和管理，供用户端3访问并获取储存于云服务器2的交通信息和车位信息，用户端3包括道路管控端7、导航平台端8和个人端9，不同的用户利用对应的用户端3访问云服务器2，获取相应访问权限范围内的交通信息。
道路管理方可利用道路管控端7收集交通信息，方便对道路进行管理；现有的导航平台端8一般利用浮动车技术对道路情况进行确认，其依赖于驾驶员的手机等移动终端的定位系统判断车辆的位置和速度，受个体的影响较大，得出的数据并不能很好地反应道路的真实情况，本实施例中，导航平台端8可利用路况检测模块1检测到的实时反映对应道路交通状况的交通信息为导航数据做指导，方便提供更精确的导航指导；个人端9内置导航软件，利用交通信息为驾驶员提供更可靠的导航服务，同时驾驶员可利用个人端9访问云服务器2并获取停车场的车位的使用情况和车场地锁13的工作状态，根据需要选择需要进行停车的车位，并向云服务器2发送锁定车位请求，云服务器2响应于个人端9的锁定车位请求控制个人端9选定的处于未使用状态的车位上的车场地锁13工作。
云服务器2包括有用户管理模块17、报表生成模块16和存储模块15，存储模块15用于储存交通信息、交通报表和车位信息，用户管理模块17用于对道路管控端7、导航平台端8和个人端9的账户资料进行管理，云服务器2根据道路管控端7、导航平台端8和个人端9的账户资料设置访问权限，报表生成模块16用于对交通信息进行统计并生成交通报表，并储存于存储模块15，方便为道路规划提供参考，优化道路管理模式。
后台管理端10经互联网对云服务器2进行访问和管理，对云服务器2进行管理，优化储存于云服务器2内的业务逻辑，并对账户资料进行更新和管理。
本实施例的实施过程为：在各道路关键监控节点处安装道路检测模块，雷达收发模块4获取道路的雷达监测信号并发送至算法模块5进行处理得出交通信息，并经无线传输模块6发送至云服务器2。
道路管理方可利用道路管控端7收集交通信息，方便对道路情况进行实时准确的监控，并方便根据存储与云服务器2的交通信息对道路规划提供参考，优化道路管理。
导航平台端8可利用路况检测模块1检测到的实时反映对应道路交通状况的交通信息为导航数据做指导，方便提供更精确的导航指导。
个人端9内置导航软件，利用交通信息为驾驶员提供更可靠的导航服务。
同时，驾驶员利用个人端9获取停车场的车位的使用情况和车场地锁13的工作状态，根据需要选择需要进行停车的车位，并向云服务器2发送锁定车位请求，云服务器2向对应的地锁控制器14发送上锁指令，从而控制车场地锁13上锁，在驾驶员到达对应车位的位置时，利用个人端9向云服务器2发送解锁车位请求，云服务器2向对应的地锁控制器14发送解锁指令，从而控制车场地锁13解锁，驾驶员可顺利进行停车操作。
道路管理方可利用用户端3访问云服务器2并获取储存于云服务器2的交通信息，方便对道路情况进行实时准确的监控，并方便根据存储与云服务器2的交通信息对道路规划提供参考，优化道路管理。
以上具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于互联网的交通路况监控系统，其特征在于：包括路况检测模块(1)和云服务器(2)，其中：
路况检测模块(1)，用于获取道路的交通信息，并发送至云服务器(2)；所述路况检测模块(1)包括雷达收发模块(4)、算法模块(5)和无线传输模块(6)，所述雷达收发模块(4)用于获取道路的雷达监测信号并发送至算法模块(5)，算法模块(5)对雷达监测信号处理得出反映对应道路交通状况的交通信息，无线传输模块(6)用于向云服务器(2)发送交通信息；
云服务器(2)，对交通信息进行储存和管理，供用户端(3)访问并获取储存于云服务器(2)的交通信息。
2.根据权利要求1所述的基于互联网的交通路况监控系统，其特征在于：所述用户端(3)包括道路管控端(7)、导航平台端(8)和或个人端(9)，所述云服务器(2)包括用户管理模块(17)，所述用户管理模块(17)用于对道路管控端(7)、导航平台端(8)和或个人端(9)的账户资料进行管理，所述云服务器(2)根据道路管控端(7)、导航平台端(8)和或个人端(9)的账户资料设置访问权限。
3.根据权利要求1所述的基于互联网的交通路况监控系统，其特征在于：所述云服务器(2)经互联网连接有用于对云服务器(2)进行管理的后台管理端(10)。
4.根据权利要求1所述的基于互联网的交通路况监控系统，其特征在于：所述无线传输模块(6)为移动通信模块。
5.根据权利要求1所述的基于互联网的交通路况监控系统，其特征在于：所述路况检测模块(1)还包括摄像模块(11)，所述摄像模块(11)用于获取道路的图像监测信号并发送至算法模块(5)，所述算法模块(5)对雷达监测信号和图像监测信号进行叠加处理，并生成交通信息。
6.根据权利要求1所述的基于互联网的交通路况监控系统，其特征在于：所述算法模块(5)包括嵌入式计算机。
7.根据权利要求1所述的基于互联网的交通路况监控系统，其特征在于：所述道路交通信息包括基本交通信息和道路事件信息；
所述算法模块(5)根据实时的交通信息和预先设定的场景数据，进行背景的刷新处理，从道路信息中提取出实时场景，从而确定出场景中的目标，通过目标的跟踪，从而对基本交通信息进行检测，基本交通信息包括车道流量、平均车速和车辆排队长度；
所述算法模块(5)从交通信息中识别出车辆、行人等运动目标，然后对运动目标进行检测、定位、识别和跟踪，得到运动目标的轨迹，再用预先设定的正常行径方向来判断运动目标的轨迹是否异常，并生成对应于运动目标的轨迹异常的交通事件。
8.根据权利要求2所述的基于互联网的交通路况监控系统，其特征在于：所述交通路况监控系统还包括车场检测模块(12)，用于获取停车场的车位信息，并发送至云服务器(2)。
9.根据权利要求8所述的基于互联网的交通路况监控系统，其特征在于：还包括设置于停车场的车位上的车场地锁(13)，所述车场检测模块(12)检测停车场的车位的使用情况和车场地锁(13)的工作状态并作为车位信息上传至云服务器(2)，所述云服务器(2)响应于个人端(9)的锁定车位请求控制个人端(9)选定的处于未使用状态的车位上的车场地锁(13)工作，所述车场地锁(13)由地锁控制器(14)控制其工作，所述地锁控制器(14)无线通讯连接于云服务器(2)。
10.根据权利要求2所述的基于互联网的交通路况监控系统，其特征在于：所述云服务器(2)还包括存储模块(15)和报表生成模块(16)，所述存储模块(15)用于对交通信息进行储存，所述报表生成模块(16)用于对交通信息进行统计并生成交通报表，并储存于存储模块(15)。
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