CN110853379A - 一种交通信号灯控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交通信号灯控制系统，包括：信号采集装置，用于获取交汇路口的当前等待行人数量；处理器，预设有人行道的规格信息，所述处理器用于根据交汇路口的各路段不同方向上人行道的规格以及当前等待的行人数量，确定行人在该路段的通行时间；信号灯触发开关，与交通信号灯电连接，用于控制所述交通信号灯的工作状态；继电器，与所述信号灯触发开关电连接，用于控制所述信号灯触发开关的工作状态；以及控制器，分别与处理器和继电器相连，用于根据行人通过人形横道的时间，控制所述继电器的工作状态。通过上述技术方案，可以根据实际交通情况调整各个信号灯的切换时刻和持续时间，从而保证交汇路口的通行安全和通行安全。

Description

一种交通信号灯控制系统

技术领域

本发明涉及交通信号控制领域，具体地，涉及一种交通信号灯控制系统。

背景技术

随着城市人口的增多和汽车的增加，城市交通问题日益突出。在许多大城市，由于过量的汽车，经常导致交通阻塞，并且交通事故频繁，同时使大气遭到严重的污染。

在人们上下班的高峰期，交通阻塞现象尤为明显，在很多大城市中心区，高峰期交通速度仅有每小时16km。交通阻塞导致时间和能源的严重浪费，影响城市经济的效率。另外，在世界上绝大多数城市，尤其是发展中国家的城市，步行或骑自行车仍是一种重要的交通方式，步行交通量仍很大。现在很多城市都在为改善道路交通进行规划，如加宽机动车道，但却很少考虑步行者的需求，因此步行者的易达性很差，步行者设施缺乏，如在一些城市，人行道变窄了，交通安全岛取消了，不设置穿越马路的绿灯信号，机动车辆被允许停放在人行道上或道旁，这些都给步行者带来麻烦和危险，同时还必须忍受噪声、烟雾、汽油味等不良因素的环境。

道路交通信号灯作为改善交通的有力工具，其控时研究有着广泛的研究方向。十字路口是主干道的交集之处，对其进行信号灯控制可改善道路通行和服务水平。然后当前的交通信号灯是按照预设的程序来工作的，其各个信号灯的切换时刻和持续时间是固定的，并未考虑到实际的交通情况，因此在城市道路的通行效率的管控和调配仍具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种交通信号灯控制系统，以根据实际交通情况调整各个信号灯的切换时刻和持续时间。

为了实现上述目的，本发明提供一种交通信号灯控制系统，包括：

信号采集装置，用于获取交汇路口的当前等待行人数量；

处理器，预设有人行道的规格信息，所述规格信息包括人行道的长度值和宽度值，所述处理器用于根据交汇路口的各路段不同方向上人行道的规格以及当前等待的行人数量，确定行人在该路段的通行时间；

信号灯触发开关，与交通信号灯电连接，用于控制所述交通信号灯的工作状态；

继电器，与所述信号灯触发开关电连接，用于控制所述信号灯触发开关的工作状态；以及

控制器，分别与处理器和继电器相连，用于根据行人通过人形横道的时间，控制所述继电器的工作状态。

可选择地，所述信号采集装置包括多个分别设置在交汇于同一交汇路口上的不同路段上的摄像器，所述摄像器用于实时拍摄所在路段的路面图像，以分析当前等待行人数量。

可选择地，所述信号采集装置上设有用于对路面图像进行扫描并筛选出能够检测出行人特征的窗口图像的检测器，以及统计窗口图像的分类器；所述分类器与所述处理器相连。

可选择地，所述摄像器旁侧设有用于清洁所述摄像器镜头的清洁装置。

可选择地，所述清洁装置包括柔性清洁刮和驱动所述柔性清洁刮移动的线性驱动器，所述线性驱动器设置在所述摄像器的外周，所述线性驱动的活动端与所述柔性清洁刮相连，使得所述柔性清洁刮能够贴合所述镜头移动。

可选择地，所述摄像器配置为型号为DS-2CD3626FWDA2-IZ-S的人脸抓拍摄像机。

可选择地，所述处理器为MELSEC-Q系列可编程控制器。

可选择地，所述控制器为FX3U系列微型可编程控制器。

可选择地，所述继电器配置为型号是H3BA-N8H的时间继电器。

通过上述技术方案，可以实时获取当前的等待通行的行人数量，并将相关信息传递给控制器，从而灵活的控制各个路段的交通信号灯的切换时刻和持续时间。这样，可以在人流量较小的情况下，有效地缩短行人过街时间，同时可以相应的延长对应路段车辆的通行时间，从而保证各路段的人流和车辆均能够合理有效地通过交汇路口，避免在此出现行人或者车辆堵塞或者滞留的问题；而在人流量较大的情况下，可以根据实际通行情况，延长行人过街时间，从而使得行人能够安全快速地通过交汇路口，减少行人的滞留量，并能避免与车辆发生摩擦，由此保证了车辆的通行效率和行人的通行安全，提高了交汇路口的交通服务水平。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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。在附图中：

图1是本公开提供的交通信号灯控制系统的原理框图。

附图标记说明

1-信号采集装置，2-处理器，3-信号灯触发开关，4-继电器，5-控制器，6-交通信号灯。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本公开作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本公开，但并不构成对本公开的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本公开的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本公开，并且不应当理解为本公开限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元，并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本公开的示例实施例的范围。

应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本公开的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”，“相邻”对“直接相邻”等等)。

在本公开的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本公开的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如，取决于于所涉及的功能/动作，实际上可以实质上并发地执行，或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

根据本公开的具体实施方式，提供了一种交通信号灯控制系统，如图1所示，该交通信号灯控制系统包括：信号采集装置1，用于获取交汇路口的当前等待行人数量；处理器2，预设有人行道的规格信息，所述规格信息包括人行道的长度值和宽度值，所述处理器2用于根据交汇路口的各路段不同方向上人行道的规格以及当前等待的行人数量，确定行人在该路段的通行时间；信号灯触发开关3，与交通信号灯6电连接，用于控制所述交通信号灯6的工作状态；继电器4，与所述信号灯触发开关3电连接，用于控制所述信号灯触发开关3的工作状态；以及控制器5，分别与处理器2和继电器4相连，用于根据行人通过人形横道的时间，控制所述继电器4的工作状态。

通过上述技术方案，可以实时获取当前的等待通行的行人数量，并将相关信息传递给控制器5，从而灵活的控制各个路段的交通信号灯6的切换时刻和持续时间。这样，可以在人流量较小的情况下，有效地缩短行人过街时间，同时可以相应的延长对应路段车辆的通行时间，从而保证各路段的人流和车辆均能够合理有效地通过交汇路口，避免在此出现行人或者车辆堵塞或者滞留的问题；而在人流量较大的情况下，可以根据实际通行情况，延长行人过街时间，从而使得行人能够安全快速地通过交汇路口，减少行人的滞留量，并能避免与车辆发生摩擦，由此保证了车辆的通行效率和行人的通行安全，提高了交汇路口的交通服务水平。

在本公开中，所述信号采集装置1可以包括多个分别设置在交汇于同一交汇路口上的不同路段上的摄像器，所述摄像器用于实时拍摄所在路段的路面图像，以分析当前等待行人数量。这样一来，可以对不同路段的行人数量进行综合分析，从而根据行人数量合理的控制相应路段交通信号灯6的切换时刻和持续时间，实用性和灵活性好。

在一种示例性实施方式中，所述信号采集装置1可以通过检测窗口从路面图像中检测行人特征，所述检测窗口对路面图像进行扫描，并筛选出能够检测出行人特征的窗口图像；将筛选出来的窗口图像输入预设的分类器中，并标记该窗口图像，从而统计标记了窗口图像的数量，并将其输入给处理器2，由此实现对行人数量的统计。其中，在十字交汇路口，有横竖两个方向，需要对位于同一方向的两处位置的等待行人数量进行分别统计，并将不同方向上行人数量的较大值进行比对，确定行人数量最多的方向，从而控制相应的交通信号灯6的切换时刻和持续时间。

在实际工作中，由于摄像器暴露在空气中，容易粘附上雨水、灰尘和蚊虫等杂质，长此以往，容易影响摄像器镜头的清晰度，使得所拍摄的图像模糊不清楚，影响对当前等待行人数量的正确判断。为了保证拍摄图像的清晰度，所述摄像器旁侧设有用于清洁所述摄像器镜头的清洁装置，由此保证拍摄图像的质量，进而提高对行人数量分析的准确性。

在本公开中，清洁装置可以构造为任意合适的结构。

作为一种选择，所述清洁装置可以包括柔性清洁刮和驱动所述柔性清洁刮移动的线性驱动器，所述线性驱动器设置在所述摄像器的外周，所述线性驱动的活动端与所述柔性清洁刮相连，使得所述柔性清洁刮能够贴合所述镜头移动，从而清除粘附在镜头上的杂质，提高拍摄图像的清晰度。基于柔性清洁刮的柔性特质，可以增大与镜头的摩擦力，从而提高对镜头的清洁质量和清洁效率，与此同时，还可以减少对镜头的伤害。其中，柔性清洁刮可以由海绵、棉布或者橡胶等任意合适的柔性材料制成，本公开对此不做限制。

具体地，所述摄像器配置为型号为DS-2CD3626FWDA2-IZ-S的人脸抓拍摄像机。其像素可以达到200万，并且可以拍摄30m范围内的景象。对于其具体型号和规格，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置，本公开对此不做限制。

在本公开中，所述处理器2可以为MELSEC-Q系列可编程控制器5。所述控制器5可以为FX3U系列微型可编程控制器5。所述继电器4可以配置为型号是H3BA-N8H的时间继电器4。对于这三者的具体型号和规格，本领域技术人员可以根据灵活选择，本公开对此不做限制。

另外需要说明的是，作为控制中枢，该可编程控制器5可以通过信号线缆与压力传感器和指示机构进行有线连接，还可以选用GPRS无线数传模块、蓝牙等各种本领域公知的无线传输协议的方式实现信号传输，本公开对此不做过多赘述。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种交通信号灯控制系统，其特征在于，包括：

信号采集装置(1)，用于获取交汇路口的当前等待行人数量；

处理器(2)，预设有人行道的规格信息，所述规格信息包括人行道的长度值和宽度值，所述处理器(2)用于根据交汇路口的各路段不同方向上人行道的规格以及当前等待的行人数量，确定行人在该路段的通行时间；

信号灯触发开关(3)，与交通信号灯(6)电连接，用于控制所述交通信号灯(6)的工作状态；

继电器(4)，与所述信号灯触发开关(3)电连接，用于控制所述信号灯触发开关(3)的工作状态；以及

控制器(5)，分别与处理器(2)和继电器(4)相连，用于根据行人通过人形横道的时间，控制所述继电器(4)的工作状态。

2.根据权利要求1所述的交通信号灯控制系统，其特征在于，所述信号采集装置(1)包括多个分别设置在交汇于同一交汇路口上的不同路段上的摄像器，所述摄像器用于实时拍摄所在路段的路面图像，以分析当前等待行人数量。

3.根据权利要求2所述的交通信号灯控制系统，其特征在于，所述信号采集装置(1)上设有用于对路面图像进行扫描并筛选出能够检测出行人特征的窗口图像的检测器，以及统计窗口图像的分类器；所述分类器与处理器(2)相连。

4.根据权利要求2所述的交通信号灯控制系统，其特征在于，所述摄像器旁侧设有用于清洁所述摄像器镜头的清洁装置。

5.根据权利要求4所述的交通信号灯控制系统，其特征在于，所述清洁装置包括柔性清洁刮和驱动所述柔性清洁刮移动的线性驱动器，所述线性驱动器设置在所述摄像器的外周，所述线性驱动的活动端与所述柔性清洁刮相连，使得所述柔性清洁刮能够贴合所述镜头移动。

6.根据权利要求2所述的交通信号灯控制系统，其特征在于，所述摄像器配置为型号为DS-2CD3626FWDA2-IZ-S的人脸抓拍摄像机。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的交通信号灯控制系统，其特征在于，所述处理器(2)为MELSEC-Q系列可编程控制器(5)。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的交通信号灯控制系统，其特征在于，所述控制器(5)为FX3U系列微型可编程控制器(5)。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的交通信号灯控制系统，其特征在于，所述继电器(4)配置为型号是H3BA-N8H的时间继电器(4)。

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