CN110827553A - 一种基于大数据的交通管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于大数据的交通管理系统，包括：区域熵增模块、摄像模块、工作模块、处理模块、反应模块、控制模块，区域熵增模块中存储有信号灯改变时信号灯周边区域内熵的变化情况，摄像模块在区域熵增模块中存储每一次信号灯改变时车流变化状况以及信号灯持续时间；工作模块用于对道路空气进行转化并进行熵值与信号值的转化，处理模块根据信号值进行当前空气情况的判断，摄像模块拍摄当前信号灯改变后对应的信号灯模式的持续时间，区域熵增模块根据当前空气状况对比记录中信号灯改变时信号灯周边区域内熵的变化并获取最佳信号灯持续时间，反应模块根据最佳信号灯持续时间进行道路情况反应，控制模块根据道路情况进行交通信号灯时域转变控制。

Description

一种基于大数据的交通管理系统

技术领域

本发明涉及大数据交通管理领域，尤其涉及一种基于大数据的交通管理系统。

背景技术

进入20世纪以来，随着汽车工业的发展，汽车成为了人们日常生活中必不可少的交通工具。虽然汽车工业给人们带来了便利，但同时也带来了一系列令人困惑的问题，如环境污染、交通拥挤、交通事故等。因此，各国都相继颁布了相关的道路交通管理条例来对道路上的车辆进行管理。各国交通管理的经验表明，道路交叉口交通管理最有效的方法之一就是交通信号控制，因而信号灯控制是道路交叉口最普遍的交通管理形式。

目前，道路上大部分信号灯控制采用的是固定配时的信号控制系统，对于信号灯的配时方案是根据交通调查所得到的历史数据制定的，一经确定，即维持不变，直到下一次重新进行调查。这种系统对于道路上车流量稳定的路口具有很好的控制效果。但是，对于有些道路上车流量不稳定的路口，固定配时系统的控制效果不佳，车辆的等待时间过长，增加行车延误，使道路的使用效率下降。为了提高道路的通行能力，需要有一种能跟随道路上车流量变化而变化的信号控制系统。

发明内容

发明目的：

针对有些道路上车流量不稳定的路口，固定配时系统的控制效果不佳，车辆的等待时间过长，增加行车延误，使道路的使用效率下降的问题，本发明提供一种基于大数据的交通管理系统。

技术方案：

一种基于大数据的交通管理系统，包括：区域熵增模块、摄像模块、工作模块、处理模块、反应模块、控制模块，所述区域熵增模块与所述摄像模块连接，所述工作模块与所述处理模块连接，所述处理模块与所述反应模块连接，所述反应模块与所述控制模块连接，所述区域熵增模块中存储有信号灯改变时信号灯周边区域内熵的变化情况，所述摄像模块在所述区域熵增模块中存储每一次信号灯改变时车流变化状况以及信号灯持续时间；

所述工作模块用于对道路空气进行转化并进行熵值与信号值的转化，所述处理模块根据所述信号值进行当前空气情况的判断，所述摄像模块拍摄当前信号灯改变后对应的信号灯模式的持续时间，所述区域熵增模块根据当前空气状况对比记录中信号灯改变时信号灯周边区域内熵的变化并获取最佳信号灯持续时间，所述反应模块根据最佳信号灯持续时间进行道路情况反应，所述控制模块根据所述道路情况进行交通信号灯时域转变控制。

作为本发明的一种优选方式，信号灯周边区域内的熵的变化情况被分为若干区间，每个区间内都对应有最佳信号灯持续时间。

作为本发明的一种优选方式，所述处理模块中有当前信号值范围，所述处理模块对比当前信号值范围与最佳信号灯持续时间，当判断当前信号值范围小于最佳信号灯持续时间的时间跨度大于所述预设时间，则所述反应模块向所述控制模块控制信号灯时域延长的控制指令；当判断当前信号值范围大于最佳信号灯持续时间的时间跨度大于所述预设时间，则所述反应模块向所述控制模块控制信号灯时域缩短的控制指令。

作为本发明的一种优选方式，所述处理模块还包括信号流判断模块，所述信号流判断模块分别与转化模块以及反应模块连接，所述信号流判断模块根据所述转化模块转化的信号值的信号流进行当前时域条件的预设时间下信号流的离散程度的判断，所述反应模块根据所述离散程度进行当前时域条件的预设时间下道路情况的反馈。

作为本发明的一种优选方式，还包括交互模块，所述交互模块连接所述反应模块，所述交互模块通过所述反应模块获取多次时域条件的预设时间下道路情况的反馈，并根据多次时域条件的预设时间下的道路情况反馈做出道路人工调整的反馈。

作为本发明的一种优选方式，所述道路人工调整反馈的判断依据还包括整体时域条件的预设时间的离散程度，所述整体时域条件的预设时间的离散程度为在固定的时域条件的预设时间组成的时间跨度内，以各个时域条件的预设时间下的整体离散程度作为个体的总体离散程度。

作为本发明的一种优选方式，所述道路人工调整反馈为根据信号流离散程度以及总体离散程度进行交通信号灯的人工调整。

本发明实现以下有益效果：

通过对熵值的测定，转化为道路情况的反馈，解决了有些道路上车流量不稳定的路口，固定配时系统的控制效果不佳，车辆的等待时间过长，增加行车延误，使道路的使用效率下降的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明系统框架图；

图2为本发明路口熵值的测定图，其中，X轴为路口车辆启动或停止的频率；Y轴为路口的熵值。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

参考图为图1-2。一种基于大数据的交通管理系统，包括：区域熵增模块1、摄像模块2、工作模块3、处理模块4、反应模块5、控制模块6，所述区域熵增模块1与所述摄像模块2连接，所述工作模块3与所述处理模块4连接，所述处理模块4与所述反应模块5连接，所述反应模块5与所述控制模块6连接，所述区域熵增模块1中存储有信号灯改变时信号灯周边区域内熵的变化情况，所述摄像模块2在所述区域熵增模块1中存储每一次信号灯改变时车流变化状况以及信号灯持续时间；

所述工作模块3用于对道路空气进行转化并进行熵值与信号值的转化，所述处理模块4根据所述信号值进行当前空气情况的判断，所述摄像模块2拍摄当前信号灯改变后对应的信号灯模式的持续时间，所述区域熵增模块1根据当前空气状况对比记录中信号灯改变时信号灯周边区域内熵的变化并获取最佳信号灯持续时间，所述反应模块5根据最佳信号灯持续时间进行道路情况反应，所述控制模块6根据所述道路情况进行交通信号灯时域转变控制。

作为本发明的一种优选方式，信号灯周边区域内的熵的变化情况被分为若干区间，每个区间内都对应有最佳信号灯持续时间。

作为本发明的一种优选方式，所述处理模块4中有当前信号值范围，所述处理模块4对比当前信号值范围与最佳信号灯持续时间，当判断当前信号值范围小于最佳信号灯持续时间的时间跨度大于所述预设时间，则所述反应模块5向所述控制模块6控制信号灯时域延长的控制指令；当判断当前信号值范围大于最佳信号灯持续时间的时间跨度大于所述预设时间，则所述反应模块5向所述控制模块6控制信号灯时域缩短的控制指令。

作为本发明的一种优选方式，所述处理模块4还包括信号流判断模块，所述信号流判断模块分别与转化模块以及反应模块5连接，所述信号流判断模块根据转化模块转化的信号值的信号流进行当前时域条件的预设时间下信号流的离散程度的判断，所述反应模块5根据所述离散程度进行当前时域条件的预设时间下道路情况的反馈。

作为本发明的一种优选方式，还包括交互模块，所述交互模块连接所述反应模块5，所述交互模块通过所述反应模块5获取多次时域条件的预设时间下道路情况的反馈，并根据多次时域条件的预设时间下的道路情况反馈做出道路人工调整的反馈。

作为本发明的一种优选方式，所述道路人工调整反馈的判断依据还包括整体时域条件的预设时间的离散程度，所述整体时域条件的预设时间的离散程度为在固定的时域条件的预设时间组成的时间跨度内，以各个时域条件的预设时间下的整体离散程度作为个体的总体离散程度。

作为本发明的一种优选方式，所述道路人工调整反馈为根据信号流离散程度以及总体离散程度进行交通信号灯的人工调整。

在具体实施过程中，将区域熵增模块1获取的空气看做一个系统，供电模块7对加热模块进行供电，区域熵增模块1向加热模块提供室内空气，加热模块的实体为小型加热炉以及小型加热炉周边的保温层，加热模块将空气加热，空气产生一定的反应并造成获取的空气系统的系统热量的改变，转化模块分为第一转化模块以及第二转化模块，第一转化模块的实体为热电传感器，热电传感器接受空气系统的系统热量，热电传感器的热电偶将变化的温度转变为电信号，放大模块对该电信号进行信号的放大，第二转化模块的实体为A/D转换器，第二转化模块将电信号转化为数字信号，第二转化模块将数字信号传输至处理模块4，处理模块4对数字信号进行处理判断。值得一提的是，工作模块3对当前获取的室内空气进行相同时域条件下的转化，即在相同时间内进行热电转化以及电信号与数字信号的转化，数字信号的转化结果为一个数字信号值，在当前时间内转化得到的数字信号值记为当前信号值范围。

区域熵增模块1根据当前空气状况对比记录中信号灯改变时信号灯周边区域内熵的变化并获取最佳信号灯持续时间，反应模块5根据最佳信号灯持续时间进行道路情况反应，控制模块6根据道路情况进行交通信号灯时域转变控制。信号灯周边区域内的熵的变化情况被分为若干区间，每个区间内都对应有最佳信号灯持续时间。

在信号流判断模块中设置有标准信号值的直线坐标，信号流判断模块在一个时域条件对应的预设时间内不断获取第二转化模块转化的数字信号值，并将数字信号值不断写入标准信号值所在的坐标内，以时间为横坐标，以信号值大小为纵坐标，并根据当前的坐标情况进行信号值的离散程度的判断，当信号值距离标准信号值的直线坐标较大时，判断离散程度较高；当信号值距离标准信号值的直线坐标较小时，判断离散程度较低。当离散程度较高时，反应模块5对当前道路空气的反馈为空气状况混乱，道路情况的反馈为大部分车辆无法在交通信号灯模式对应的时域时间内通过路口；当离散程度较低时，反应模块5对当前道路空气的反馈为空气状况较为平缓，道路情况的反馈为本交通信号灯模式下，较少的车辆无法再交通信号灯模式对应的时域时间内通过路口。交互模块获取多次时域条件的预设时间下的道路反馈。同时，反应模块5还将一个时域循环内的各个时域条件的预设时间内的信号流的离散程度进行整合，成为整体时域条件的预设时间内的离散程度。并根据上述判断过程进行道路情况的反馈。通过两种道路情况的反馈，交互模块进行人工调整反馈。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于大数据的交通管理系统，其特征在于：包括：区域熵增模块、摄像模块、工作模块、处理模块、反应模块、控制模块，所述区域熵增模块与所述摄像模块连接，所述工作模块与所述处理模块连接，所述处理模块与所述反应模块连接，所述反应模块与所述控制模块连接，所述区域熵增模块中存储有信号灯改变时信号灯周边区域内熵的变化情况，所述摄像模块在所述区域熵增模块中存储每一次信号灯改变时车流变化状况以及信号灯持续时间；

所述工作模块用于对道路空气进行转化并进行熵值与信号值的转化，所述处理模块根据所述信号值进行当前空气情况的判断，所述摄像模块拍摄当前信号灯改变后对应的信号灯模式的持续时间，所述区域熵增模块根据当前空气状况对比记录中信号灯改变时信号灯周边区域内熵的变化并获取最佳信号灯持续时间，所述反应模块根据最佳信号灯持续时间进行道路情况反应，所述控制模块根据所述道路情况进行交通信号灯时域转变控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的交通管理系统，其特征在于：信号灯周边区域内的熵的变化情况被分为若干区间，每个区间内都对应有最佳信号灯持续时间。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的交通管理系统，其特征在于：所述处理模块中有当前信号值范围，所述处理模块对比当前信号值范围与最佳信号灯持续时间，当判断当前信号值范围小于最佳信号灯持续时间，则所述反应模块向所述控制模块控制信号灯时域延长的控制指令；当判断当前信号值范围大于最佳信号灯持续时间，则所述反应模块向所述控制模块控制信号灯时域缩短的控制指令。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的交通管理系统，其特征在于：所述处理模块还包括信号流判断模块，所述信号流判断模块分别与转化模块以及反应模块连接，所述信号流判断模块根据所述转化模块转化的信号值的信号流进行当前时域条件的预设时间下信号流的离散程度的判断，所述反应模块根据所述离散程度进行当前时域条件的预设时间下道路情况的反馈。

5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的交通管理系统，其特征在于：还包括交互模块，所述交互模块连接所述反应模块，所述交互模块通过所述反应模块获取多次时域条件的预设时间下道路情况的反馈，并根据多次时域条件的预设时间下的道路情况反馈做出道路人工调整的反馈。

6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的交通管理系统，其特征在于：所述道路人工调整反馈的判断依据还包括整体时域条件的预设时间的离散程度，所述整体时域条件的预设时间的离散程度为在固定的时域条件的预设时间组成的时间跨度内，以各个时域条件的预设时间下的整体离散程度作为个体的总体离散程度。

7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的交通管理系统，其特征在于：所述道路人工调整反馈为根据信号流离散程度以及总体离散程度进行交通信号灯的人工调整。

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