CN109712395A - 一种获取交通流参数的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取交通流参数的系统和方法，包括视频采集模块、视频处理模块、GPS模块、数据处理模块、CAN总线收发模块、数据中心平台，GPS模块获取本车信息，视频采集模块获取前方车辆的图像，视频处理模块获取车头间距和车头时距，数据处理模块计算得到本车路段的群体车辆速度、交通密度、交通流量，CAN总线收发模块发送数据处理模块的处理结果至数据中心平台；数据中心平台计算输出整个路段行程速度、交通密度、交通流量参数，存储模块用于存储数据融合模块最终得出的实时交通流参数。本发明高效实时地反映城市交通当前运行状态，从而提高城市交通的运行能力。

Description

一种获取交通流参数的系统和方法

技术领域

本发明涉及交通流领域，更具体地说，涉及一种获取交通流参数的系统和方法。

背景技术

实时交通流信息是对城市交通当前运行状态的真实反映，是解决交通拥堵问题的基础。但当前的实时交通流获取技术都不能很好地对城市交通流进行检测，实时根据交通流状况实现交通流控制、交通诱导等工作。

目前，能够进行交通流分析的主要方法有：基于感应线圈的方法、使用车辆电子标签的方法和较为传统的基于视频检测、红外检测和微波检测的方法等。路侧交通信息采集是通过路侧视频传感器对过往车辆信息进行采集，包括交通流密度、行人、障碍车辆的位置、速度等信息。车路协同系统试图让所有的交通参与者及车辆都成为信息源和信息采集者，构建呈网状关系的交通信息采集、处理与交互体系，在建立交通协调控制模型之前，需要对多源、异构、实时与海量的交通数据及信息进行处理。

但这些方法大多需要投入大量的硬件设施，更重要的是覆盖范围受到一定限制，且无法实现交通参数的实时采集。因此，通过先进驾驶辅助系统获取实时交通流参数来解决交通拥堵问题是研究的新趋势。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明提出一种智能车辆定位方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

设计一种获取交通流参数的系统，包括交通流参数模块和数据中心平台，所述交通流参数模块包括视频采集模块、视频处理模块、GPS模块、数据处理模块、CAN总线收发模块，所述GPS模块获取本车速度、经度、纬度、时间信息，所述视频采集模块获取前方车辆的图像，所述视频处理模块根据图像中的本车与周围车辆的位置信息获取车头间距和车头时距，所述数据处理模块根据本车速度、车头间距和车头时距计算得到本车路段的群体车辆速度、交通密度、交通流量，所述CAN总线收发模块用于发送数据处理模块的处理结果至数据中心平台；所述数据中心平台包括接收服务器、数据融合模块和存储模块，所述接收服务器用于接收不同车辆上数据处理模块的处理结果，所述数据融合模块根据不同车辆上数据处理模块的处理结果计算输出整个路段行程速度、交通密度、交通流量参数，所述存储模块用于存储数据融合模块最终得出的实时交通流参数。

在上述方案中，所述视频处理模块包括目标识别模块和车辆定位模块，所述目标识别模块用于从采集的图像中识别车辆图像，所述车辆定位模块用于获取周围车辆的图像坐标。

在上述方案中，所述视频采集模块包括车载前视可见光摄像机和红外摄像机，分设于车辆头部的左右两侧。

本发明还提供一种获取交通流参数的方法，采用上述系统，该方法包括以下步骤：

S1、GPS模块获取本车速度、经度、纬度、时间信息；

S2、视频采集模块获取前方车辆的图像，视频处理模块根据图像中的本车与周围车辆的位置信息获取车头间距和车头时距；

S3、GPS模块和视频处理模块将本车速度/经度/纬度/时间信息、车头时距、车头间距发送到数据处理模块，数据处理模块根据本车速度、车头间距和车头时距计算得到本车路段的群体车辆速度、交通密度、交通流量；

S4、CAN总线收发模块发送数据处理模块的处理结果至数据中心平台；

S5、所述接收服务器用于接收不同车辆上数据处理模块的处理结果，所述数据融合模块根据不同车辆上数据处理模块的处理结果计算输出整个路段行程速度、交通密度、交通流量参数，所述存储模块用于存储数据融合模块最终得出的实时交通流参数。

优选地，在步骤S3中，交通流量为平均车头时距的倒数；交通密度为平均车头间距的倒数；所述数据处理模块根据GPS模块和视频处理模块的处理结果计算得到本车周围车辆的速度，再把周围车辆的速度相加后除以车辆数目，得到群体车辆速度。

优选地，在步骤S4中，CAN总线收发模块对不断获取到的本车路段群体车辆速度、交通密度、交通流量进行滤波、同步、集成处理，形成标准CAN数据帧，从而输出本车路段的群体车辆速度、交通密度、交通流量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明覆盖面积广、设备安装维护简单，充分利用物联网技术，并且成本低，能够广泛、高效实时地反映城市交通当前运行状态，从而提高城市交通的运行能力，适合大规模推广使用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明获取交通流参数的功能实现框图。

图2为GPS模块、视频采集模块、视频处理模块获取本车和周围车辆信息的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供一种获取交通流参数的系统，包括交通流参数模块和数据中心平台，交通流参数模块包括安装在各个车辆上的视频采集模块、视频处理模块、GPS模块、数据处理模块、CAN总线收发模块。如图2所示，GPS模块获取本车速度、经度、纬度、时间信息。视频采集模块包括车载前视可见光摄像机和红外摄像机，分设于车辆头部的左右两侧，用于获取前方车辆的图像；视频处理模块包括目标识别模块和车辆定位模块，目标识别模块用于从采集的图像中识别车辆图像，车辆定位模块用于获取周围车辆的图像坐标，视频处理模块根据图像中的本车与周围车辆的位置信息获取车头间距和车头时距。数据处理模块根据本车速度、车头间距和车头时距计算得到本车路段的群体车辆速度、交通密度、交通流量，CAN总线收发模块用于发送数据处理模块的处理结果至数据中心平台；数据中心平台包括接收服务器、数据融合模块和存储模块，接收服务器用于接收不同车辆上数据处理模块的处理结果，数据融合模块根据不同车辆上数据处理模块的处理结果计算输出整个路段行程速度、交通密度、交通流量参数，存储模块用于存储数据融合模块最终得出的实时交通流参数。

本发明还提供一种获取交通流参数的方法，采用上述系统，该方法包括以下步骤：

S1、GPS模块获取本车速度、经度、纬度、时间信息。

S2、视频采集模块获取前方车辆的图像，视频处理模块根据图像中的本车与周围车辆的位置信息获取车头间距和车头时距。

S3、GPS模块和视频处理模块将本车速度/经度/纬度/时间信息、车头时距、车头间距发送到数据处理模块，数据处理模块根据本车速度、车头间距和车头时距计算得到本车路段的群体车辆速度、交通密度、交通流量。其中，交通流量为平均车头时距的倒数；交通密度为平均车头间距的倒数；数据处理模块根据GPS模块和视频处理模块的处理结果计算得到本车周围车辆的速度，再把周围车辆的速度相加后除以车辆数目，得到群体车辆速度。

S4、CAN总线收发模块发送数据处理模块的处理结果至数据中心平台。CAN总线收发模块通过装备集成技术对不断获取到的本车路段群体车辆速度、交通密度、交通流量进行滤波、同步、集成处理，形成标准CAN数据帧，从而输出本车路段的群体车辆速度、交通密度、交通流量。

S5、接收服务器用于接收不同车辆上数据处理模块的处理结果，数据融合模块根据不同车辆上数据处理模块的处理结果计算输出整个路段行程速度、交通密度、交通流量参数，存储模块用于存储数据融合模块最终得出的实时交通流参数。

附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种获取交通流参数的系统，其特征在于，包括交通流参数模块和数据中心平台，所述交通流参数模块包括视频采集模块、视频处理模块、GPS模块、数据处理模块、CAN总线收发模块，所述GPS模块获取本车速度、经度、纬度、时间信息，所述视频采集模块获取前方车辆的图像，所述视频处理模块根据图像中的本车与周围车辆的位置信息获取车头间距和车头时距，所述数据处理模块根据本车速度、车头间距和车头时距计算得到本车路段的群体车辆速度、交通密度、交通流量，所述CAN总线收发模块用于发送数据处理模块的处理结果至数据中心平台；所述数据中心平台包括接收服务器、数据融合模块和存储模块，所述接收服务器用于接收不同车辆上数据处理模块的处理结果，所述数据融合模块根据不同车辆上数据处理模块的处理结果计算输出整个路段行程速度、交通密度、交通流量参数，所述存储模块用于存储数据融合模块最终得出的实时交通流参数。

2.根据权利要求1所述的一种获取交通流参数的系统，其特征在于，所述视频处理模块包括目标识别模块和车辆定位模块，所述目标识别模块用于从采集的图像中识别车辆图像，所述车辆定位模块用于获取周围车辆的图像坐标。

3.根据权利要求1所述的一种获取交通流参数的系统，其特征在于，所述视频采集模块包括车载前视可见光摄像机和红外摄像机，分设于车辆头部的左右两侧。

4.一种获取交通流参数的方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的一种获取交通流参数的系统，该方法包括以下步骤：

S1、GPS模块获取本车速度、经度、纬度、时间信息；

S2、视频采集模块获取前方车辆的图像，视频处理模块根据图像中的本车与周围车辆的位置信息获取车头间距和车头时距；

S3、GPS模块和视频处理模块将本车速度/经度/纬度/时间信息、车头时距、车头间距发送到数据处理模块，数据处理模块根据本车速度、车头间距和车头时距计算得到本车路段的群体车辆速度、交通密度、交通流量；

S4、CAN总线收发模块发送数据处理模块的处理结果至数据中心平台；

S5、所述接收服务器用于接收不同车辆上数据处理模块的处理结果，所述数据融合模块根据不同车辆上数据处理模块的处理结果计算输出整个路段行程速度、交通密度、交通流量参数，所述存储模块用于存储数据融合模块最终得出的实时交通流参数。

5.根据权利要求4所述的一种获取交通流参数的方法，其特征在于，在步骤S3中，交通流量为平均车头时距的倒数；交通密度为平均车头间距的倒数；所述数据处理模块根据GPS模块和视频处理模块的处理结果计算得到本车周围车辆的速度，再把周围车辆的速度相加后除以车辆数目，得到群体车辆速度。

6.根据权利要求4所述的一种获取交通流参数的方法，其特征在于，在步骤S4中，CAN总线收发模块对不断获取到的本车路段群体车辆速度、交通密度、交通流量进行滤波、同步、集成处理，形成标准CAN数据帧，从而输出本车路段的群体车辆速度、交通密度、交通流量。