CN111210639A - 一种基于大数据的交通信号灯管理方法及管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据的交通信号灯管理方法，包括如下步骤：获取当前路口当前时间段经过的车辆信息；记录每辆车在该路口的行进方向；分别汇总当前时间段经过每个方向的车流量，根据车流量计算该方向在该时间段的时段车流量；按照该路口的每个方向的所述时段车流量分配通行时间。利用本发明的交通信号灯管理方法，能够记录路口每个时间段每个方向的车流量，并时时更新记录，根据每个时间段的车流量来调整车辆通行的时间，从而达到最优的通行效率，降低堵车时间；该方式相较于修筑高架路，能够利用现有的摄像头进行系统升级，因此成本更低。

Description

一种基于大数据的交通信号灯管理方法及管理系统

技术领域

本发明涉及大数据领域，更具体地，涉及一种基于大数据的交通信号灯管理方法及管理系统。

背景技术

随着社会的发展，家用车越来越普及，尤其在城市中几乎车满为患，无论是节假日还是工作日，堵车已经成为各个城市最为头疼的问题，如何才能让交通更加顺畅，已经成为城市发展的首要问题。

如今的城市建设中，通常采用建设高架路的方式来缓解交通堵塞，但是该方式成本较高，且建设周期较长，对于中小城市而言困难较大；若主要靠交通警察来疏导交通，则人力成本增加，而且危险性较高，并且人工无法全天候在马路执勤。

因此，急需提供一种全新的交通管理系统，以较低的成本来缓解现有的交通堵塞的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种基于大数据的交通信号灯管理的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种基于大数据的交通信号灯管理方法，包括如下步骤：

获取当前路口当前时间段经过的车辆信息；

记录每辆车在该路口的行进方向；

分别汇总当前时间段经过每个方向的车流量，根据车流量计算该方向在该时间段的时段车流量；

按照该路口的每个方向的所述时段车流量分配通行时间。

优选地，所述车辆信息至少包括车辆的前车牌信息和后车牌信息。

优选地，所述记录每辆车在该路口的行进方向具体为：

记录当前车辆的前车牌信息所在的路口位置；

记录所述当前车辆的后车牌信息所在的路口位置；

根据记录的前车牌信息与所述后车牌信息得出该车辆的行进方向。

优选地，所述按照该路口的每个方向的所述时段车流量分配通行时间为：根据每个方向的所述时段车流量所占经过该路口的总车流量比例分配当前时间段的通行时间。

优选地，所述当前时间段至少包括两部分信息，第一部分信息为日期，第二部分信息为时间。

优选地，还包括如下步骤：

获取当前路口各方向的瞬时车流量；

计算每个方向到达下一路口的最短时间；

下一路口在所述最短时间内对相对于当前路口的向前和向左信号更改为同行状态。

优选地，所述时段车流量为当前时间段经过当前方向的车流量与浮动车流量之和；所述浮动车流量为当前时间段经过当前方向的车流量的10％-20％。

根据本发明的第二方面，提供一种采用上述基于大数据的交通信号灯管理方法的基于大数据的交通信号灯管理系统，包括：

采集模块，用于采集经过当前路口的每辆车的车辆信息；

运算模块，用于计算当前路口每个方向的时段车流量，并根据所述时段车流量计算当前时间段的每个方向的通行时间；

控制模块，根据所述通行时间控制交通信号灯的通行与停止。

优选地，所述采集模块为摄像头，当前路口的每个方向均设置有摄像头。

根据本公开的一个实施例，利用本发明的交通信号灯管理方法，能够记录路口每个时间段每个方向的车流量，并时时更新记录，根据每个时间段的车流量来调整车辆通行的时间，从而达到最优的通行效率，降低堵车时间；该方式相较于修筑高架路，能够利用现有的摄像头进行系统升级，因此成本更低。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例一的基于大数据的交通信号灯管理方法流程图。

图2是本发明实施例二的基于大数据的交通信号灯管理方法流程图。

图3是本发明实施例三的基于大数据的交通信号灯管理系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例一

如图1所示，本实施例中的基于大数据的交通信号灯管理方法，包括如下步骤：

S1100：获取当前路口当前时间段经过的车辆信息；

在该步骤中，利用摄像头对经过该路口的车辆进行拍照并分析，得出车辆的车牌信息，并加以保存；该车辆信息还可以包括车辆的车型(大型车还是小型车)，车型的数量也可以是后期分配通行时间的重要参数，因为通常大型车的启动运动较为缓慢，耗时较长，例如公交车。

S1200：记录每辆车在该路口的行进方向；

在该步骤中，对经过路口的每辆车均进行行驶轨迹的记录，存储在服务器中，以便为每辆车的行程做周期性的计算。

S1300：分别汇总当前时间段经过每个方向的车流量，根据车流量计算该方向在该时间段的时段车流量；

在该步骤中，对路口的12个方向的车辆均进行数量的统计，以及每辆车的车辆信息进行一一对应；得出在该时间段内，应该通过的车辆的数量，以及应该通过车辆的行驶方位，并进行模糊计算，每天进行更新。

S1400:按照该路口的每个方向的所述时段车流量分配通行时间。

在该步骤中，每个时间段根据最近更新的时段车流量数据对通行时间进行分配，例如在该时间段内南向车辆最多，而北向车辆最少，则延长南向的通行时间，压缩北向的通行时间，以此减少拥堵现象的发生。

利用本实施例该方案，能够利用现有的交通摄像头来获取，并加以计算分析即可得出该路口的拥堵状态，通过调整交通信号灯的通行分配时间，便可以缓解拥堵情况，无需交警指挥，更加的科学便捷，效率更高，成本更低。

在本实施例或其他实施例中，所述车辆信息至少包括车辆的前车牌信息和后车牌信息。该方式下不仅对通过的车辆进行核对校对，还有助于识别车辆虚假车牌，例如前后车牌不一致有可能是车牌故意遮挡。

在本实施例或其他实施例中，步骤S1200中，所述记录每辆车在该路口的行进方向具体为：

S1210：记录当前车辆的前车牌信息所在的路口位置；

S1220：记录所述当前车辆的后车牌信息所在的路口位置；

该两个步骤中，利用每个路口均设置好的摄像头对车辆的信息进行捕捉，例如路口的每个方向均安装有向前和向后的摄像头，车辆经过时进行拍摄，能够准确拍摄到每辆车的前车牌和后车牌。

S1230：根据记录的前车牌信息与所述后车牌信息得出该车辆的行进方向。

在该步骤中，车辆前车牌信息和后车牌信息出现的路口不同方向的位置，即可判断该车辆的行进方向。该方式无需设置复杂的路径识别程序，较为简单方便，能够简化程序，提高运算效率。

在本实施例或其他实施例中，步骤S1400：所述按照该路口的每个方向的所述时段车流量分配通行时间为：根据每个方向的所述时段车流量所占经过该路口的总车流量比例分配当前时间段的通行时间。即根据每个方向车流量的多少，按照比例分配通行时间，例如东西向的车流量比为1：2，则在该时间段内(例如是1小时)，将通行时间分配为20min：40min，其中20min或40min的通行时间为在这一小时中总的通行时间，可以是二十秒后更换通行方向，再四十秒后更换一次通行方向，交替运行直至达到一小时时间。

在本实施例或其他实施例中，所述当前时间段至少包括两部分信息，第一部分信息为日期，第二部分信息为时间。通过日期能够记录当前是工作日还是休息日，第二部分记录当前是一天中的时间，例如六点至八点为早高峰。

通过对日期和时间的记录，能够分析出每辆车经过的规律，提前预判该车辆在今天的这一时间段会经过哪个路口，并向哪个方向行驶，对所有经过该路口的车辆进行汇总后，即可预判出拥堵情况，从而根据划分出不同的通行时间，达到先知先觉的目的，减少车辆拥堵情况。

实施例二

如图2所示，本实施例中的基于大数据的交通信号灯管理系统，还包括如下步骤：

S2100：获取当前路口各方向的瞬时车流量；

在该步骤中，瞬时车流量即为在一个同行周期中，例如20秒的绿灯时间内，通过该路口该方向的车流量。

S2200：计算每个方向到达下一路口的最短时间；

在该步骤中，根据路口之间距离的长短以及平均时速计算到达下一路口的最短时间，还可以根据实时路况得出到达下一路口的最短时间。

S2300：下一路口在所述最短时间内对相对于当前路口的向前和向左信号更改为同行状态。

在该步骤中，当这些车辆即将到达下一路口时，及时更改信号灯，以便于让这些车辆迅速通过，减少灯红绿灯的时间，提高车辆通行效率。

本实施例中该方案适用于车流量较少的区域或时间，例如车流量本就不大的郊区，以及午夜的时候，车流量很少，减少等红绿灯的时间便于该时间段或区域出行的车辆能够尽快到达目的地，更加的人性化。

在本实施例或其他实施例中，所述时段车流量为当前时间段经过当前方向的车流量与浮动车流量之和；所述浮动车流量为当前时间段经过当前方向的车流量的10％-20％。由于每天经过该路口的除了日常按时上下班的人群来说，还有临时经过的车辆，以此增加浮动车流量的概念能够更加贴近实际情况，优化通行效率。

实施例三

如图3所示，本实施例中的采用上述实施例一和/或实施例二中基于大数据的交通信号灯管理方法的基于大数据的交通信号灯管理系统1000，包括：

采集模块1100，用于采集经过当前路口的每辆车的车辆信息；

该采集模块1100例如是每个路口均安装好的摄像头，无需另外安装，更加的节约成本。

运算模块1200，用于计算当前路口每个方向的时段车流量，并根据所述时段车流量计算当前时间段的每个方向的通行时间；

运算模块1200例如是微型计算机、PLC或者单片机灯运算装置，能够对获取到的车辆进行识别、存储并分析，实时的对获取到的数据进行大数据的分析计算，并实时更新计算结果。

控制模块1300，根据所述通行时间控制交通信号灯的通行与停止。

该控制模块1300例如是PLC或单片机等控制装置，能够控制交通信号灯根据运算模块1200的计算结果进行变换。

本发明的各个实施例及例子侧重说明与其他实施例及例子的不同之处，各实施例及例子之间的相同部分相互参见即可。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种基于大数据的交通信号灯管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取当前路口当前时间段经过的车辆信息；

记录每辆车在该路口的行进方向；

分别汇总当前时间段经过每个方向的车流量，根据车流量计算该方向在该时间段的时段车流量；

按照该路口的每个方向的所述时段车流量分配通行时间。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的交通信号灯管理方法，其特征在于，所述车辆信息至少包括车辆的前车牌信息和后车牌信息。

3.根据权利要求2所述的基于大数据的交通信号灯管理方法，其特征在于，所述记录每辆车在该路口的行进方向具体为：

记录当前车辆的前车牌信息所在的路口位置；

记录所述当前车辆的后车牌信息所在的路口位置；

根据记录的前车牌信息与所述后车牌信息得出该车辆的行进方向。

4.根据权利要求3所述的基于大数据的交通信号灯管理方法，其特征在于，所述按照该路口的每个方向的所述时段车流量分配通行时间为：根据每个方向的所述时段车流量所占经过该路口的总车流量比例分配当前时间段的通行时间。

5.根据权利要求4所述的基于大数据的交通信号灯管理方法，其特征在于，所述当前时间段至少包括两部分信息，第一部分信息为日期，第二部分信息为时间。

6.根据权利要求5所述的基于大数据的交通信号灯管理方法，其特征在于，还包括如下步骤：

获取当前路口各方向的瞬时车流量；

计算每个方向到达下一路口的最短时间；

下一路口在所述最短时间内对相对于当前路口的向前和向左信号更改为同行状态。

7.根据权利要求6所述的基于大数据的交通信号灯管理方法，其特征在于，所述时段车流量为当前时间段经过当前方向的车流量与浮动车流量之和；所述浮动车流量为当前时间段经过当前方向的车流量的10％-20％。

8.一种采用上述基于大数据的交通信号灯管理方法的基于大数据的交通信号灯管理系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集经过当前路口的每辆车的车辆信息；

运算模块，用于计算当前路口每个方向的时段车流量，并根据所述时段车流量计算当前时间段的每个方向的通行时间；

控制模块，根据所述通行时间控制交通信号灯的通行与停止。

9.根据权利要求8所述的基于大数据的交通信号灯管理系统，其特征在于，所述采集模块为摄像头，当前路口的每个方向均设置有摄像头。

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