CN112562360A - 智能城市交通引导系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通引导技术领域，具体为一种智能城市交通引导系统及方法，该系统包括服务器，服务器用于获取实时的路段图像，服务器还用于根据路段图像判断道路上是否有停放车辆，若是则根据路段图像识别停放车辆的所在车道和相邻车道，根据路段图像、所在车道和相邻车道判断所在车道是否发生交通拥堵，若是则生成第一交通疏导信号。采用本方案能够解决现有技术中无法有效监测每一车道的交通拥堵情况的技术问题。

Description

智能城市交通引导系统及方法

技术领域

本发明涉及交通引导技术领域，具体为一种智能城市交通引导系统及方法。

背景技术

随着我国城市汽车保有量的快速增长，交通拥堵情况愈发严重，而造成交通拥堵的原因也多种多样，例如原有道路设施供给相对不足，因而在早高峰和晚高峰等车流量较大的情况下发生交通拥堵。例如因车辆抛锚、交通事故的发生导致车道被占用，车辆通行通道变少引发的交通拥堵。而交通拥堵带来的损失，根据中国交通部发布的数据显示：交通拥堵带来的经济损失占城市人口可支配收入的20％，每年达2500亿元人民币，同时中国科学院可持续发展战略研究成功表面，包括北京、上海等大城市在内的全国15个大城市中发生的交通拥堵，每天的相关处理费用达到10亿人民币。因此交通拥堵成为当前社会亟待解决的问题。

现有的交通拥堵主要基于图像进行监测，通过路口的摄像头对当前车辆通行情况进行监测，例如计算当前路口的路面占有率、平均车速、断面交通量等，设定阈值，当计算所得参数超过阈值时，则判定发生交通拥堵，发出警报，通知交管部门派遣交管人员进行交通疏导。

但是由于现有的交通拥堵基于监控路段的整体情况进行判断，当路段中某一车道出现交通拥堵问题时，由于其余车道并未受到较大影响，通过整个路段反映的情况也并未出现较大变化，此时无法判定发生交通拥堵。但是随着该车道的交通拥堵逐渐其余车道也会出现交通拥堵，进而造成整个路段的交通拥堵，此时再判定发生交通拥堵，则为时已晚。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种智能城市交通引导系统，以解决现有技术中无法单独对车道进行交通拥堵监测的技术问题。

本发明提供如下基础方案一：智能城市交通引导系统，包括服务器，服务器用于获取实时的路段图像，服务器还用于根据路段图像判断道路上是否有停放车辆，若是则根据路段图像识别停放车辆的所在车道和相邻车道，根据路段图像、所在车道和相邻车道判断所在车道是否发生交通拥堵，若是则生成第一交通疏导信号。

基础方案一的有益效果：通过路段图像进行识别，判断道路上是否有停放车辆，由于道路是车辆行驶的路径，道路上不会长时间停放车辆，因此当道路上出现停放车辆时，便认为道路上有车辆发生抛锚、擦挂等事故，车辆暂时无法移动。对于车流量较小的时候，某一车道上有停放车辆，并不会对其余车辆的通行造成较大的影响，但是对于车流量较大的时候，任一车道上停放车辆，都会对其余车辆的通行造成影响，造成停放车辆所在车道发生交通拥堵，随着影响的加深，甚至导致整个路段出现交通拥堵的情况。

为避免因停放车辆的存在造成交通拥堵的情况，根据路段图像对所在车道和相邻车辆的车辆通信进行识别分析，判断所在车道是否发生交通拥堵，在停放车辆所在车道发生交通拥堵时，生成第一交通疏导信号。通过第一交通疏导信号反映停放车辆所在车道发生交通拥堵，从而及时对交通进行疏导，避免造成整个路段交通拥堵的情况。本方案通过对停放车辆的识别触发对单独车道进行交通拥堵的识别，实现对每一车道进行有效的监测，在任一车道出现交通拥堵时及时进行交通引导，从而避免路段发生交通拥堵的情况。

进一步，服务器包括图像识别模块，图像识别模块用于将路段图像拆分为帧图像，逐一对前后两侦图像中的车辆进行对比，当连续N帧图像中任一车辆的位置未发生变化时，判定道路上有停放车辆，并标记位置未发生变化的车辆。

有益效果：通过对比前后两侦图像中车辆的位置，当车辆发生移动时，前后两侦图像中车辆的位置必然发生变化，因此当连续N帧图像中任一车辆的位置未发生变化时，代表该车辆长时间停留在该位置，此时标记该车辆，认为该车辆为停放车辆，由此得知道路上有停放车辆，从而便于后续进行交通拥堵的识别。

进一步，服务器包括拥堵判断模块，拥堵判断模块用于根据路段图像分别计算所在车道和相邻车道的空间占有率，当两空间占有率的差值大于预设的第一预设值时，则判定所在车道发生交通拥堵。

有益效果：空间占有率为道路上车辆所占路段的长度占道路的总长度的百分比，相邻车道是指与所在车道所相邻的车道。当所在车道和相邻车道的空间占有率的差值大于第一预设值时，代表所在车道的空间占有率明显低于相邻车道的空间占有率，这种情况明显是不正常的，则此时判定为停放车辆所在车道发生交通拥堵。

进一步，还包括交通控制终端，交通控制终端预设有交通灯配时方案，交通灯配时方案包括绿灯时长，交通控制终端用于根据交通灯配时方案中的绿灯时长控制交通灯中绿灯的开启时长；服务器还用于判定所在车道发生交通拥堵时，生成信号灯调节指令发送给交通控制终端，交通控制终端用于接收信号灯调节指令时，增加绿灯时长，交通控制终端用于根据交通灯配时方案中增加后的绿灯时长控制交通灯中绿灯的开启时长。

有益效果：在任一车道发生交通拥堵时，除了生成第一交通疏导信号通知交管部门进行交通引导，还对当前路段的红路灯进行控制。通过延长绿灯的开启时长使得车辆的通行时间增大，加快该路段车辆的通行量，减缓该车道的交通拥堵情况。同时也能延长从单车道拥堵发展为路段拥堵的时长，为交管部门派遣交管人员进行交通疏导争取时间。

进一步，服务器还用于当判定道路上存在停放车辆时，提取判定前M秒和此后采集的路段图像作为备份图像进行存储。

有益效果：停放车辆的出现是由于车辆在道路上发生故障或交通事故等所造成的暂时无法移动所导致的，因此提取判定前M秒和此后采集的路段图像进行备份，将车辆发生故障或交通事故等前一时刻的路段图像以及此后所采集的所有路段图像进行备份，从而辅助交警进行责任的判定、保险公司赔偿的确定以及车主之间赔偿的协商。

进一步，还包括用户终端，用户终端用于当停放车辆为交通事故导致时，拍摄事故图像，将事故图像上传服务器。

有益效果：当交通事故发生时，例如两车辆之间发生擦挂，为保障车主之间的权益，需对当前事故现场的图像进行采集，通过用户终端，例如车主的手机，实现对事故图像的采集和上传，保留事故证据，在车主协商失败时，辅助交警进行责任的判定以及保险公司进行赔偿的确定。

进一步，服务器还用于生成第一交通疏导信号时，根据备份图像和事故图像判断是否为轻微事故，当判定为轻微事故时，获取预设的安抚信息，获取用户的当前坐标，根据当前坐标从预存的空白地点中筛选出协商地点，根据协商地点和预存的信息模版生成警示信息，根据安抚信息和警示信息生成推送信息。

有益效果：当第一交通疏导信号产生时，代表道路上已经逐渐出现交通拥堵的情况，因此需要停放车辆尽快移走。对于发生重大交通事故的情况，因为事故的严重性，必然会导致交通拥堵，但是发生轻微事故的情况，若仅为停放车辆与道路设施发生擦挂，车主对相关信息进行采集后便可离开，一般不会在道路上停留过久，在道路上停留过久的情况，一般是两辆车辆因追尾、变道等产生擦挂的轻微事故，两车主协商时无法统一责任和赔偿，而不愿离开现场。

此时，根据备份图像和事故图像判断是否为轻微事故，轻微事故是指未伤人、车能移动的事故，当判定为轻微事故时，获取预设的安抚信息，例如安抚信息为：当前事故为擦挂事故，若双方等同责任，则双方各自赔偿X元，若一方责任，则最高赔偿Y元，由于双方均已购买交强险，无需担心后续赔偿问题。同时本次事故的经过已被录像，相关证据已进行保留，请放心。

由于双方协商问题，可能出现双方仍想继续协商或等待交警的情况，为避免车辆长时间停放在车道上，获取用户的当前坐标，根据当前坐标从预存的空白地点中筛选出协商地点，协商地点为距离事故现场较近的可停放车辆的地点。根据协商地点和预存的信息模版生成警示信息，例如警示信息为：您已造成交通问题，请尽快离开，如仍需协商请移车至协商地点，若10分钟后仍未移车，将对双方执行惩戒措施，罚款200元。

根据安抚信息和警示信息生成推送信息，通过安抚信息安抚事故双方车主，一是本次事故的赔偿不高，且保险能够进行部分赔付，不用担心赔偿的问题，二是表达事故定责的相关证据已被收集，后续可正常进行定责。同时通过警示信息告知事故双方车主，已经造成了交通问题，需要尽快离开，同时提供协商地点，在事故双方仍需协商时提供协商的地点，从而督促事故双方的车辆尽快离开现场，缓解单车道拥堵的情况。

进一步，服务器还用于根据事故图像获取事故双方的车牌号，根据车牌号筛选出事故双方的联系方式，根据联系方式将推送信息发送给用户终端。

有益效果：通过事故图像获悉事故双方的车牌号，在获得车管所授权的情况下，通过车牌号筛选出对应车主的联系方式，通过联系方式将推送信息发送给事故双方，及时告知。

进一步，服务器还包括事故判断模块，事故判断模块用于根据备份图像和事故图像提取车辆损伤和人员损伤，车辆损伤包括刮痕、凹痕和掉落，人员损伤包括轻度、中度和重度，当车辆损伤为刮痕或凹痕，且人员损伤为轻度时，生成轻微事故信号。

有益效果：刮痕代表车辆上的损伤为擦挂形成的擦伤痕迹，凹痕代表车辆上的损伤为擦挂、撞击形成的凹陷或凸起，掉落代表车辆上的损伤为擦挂、撞击形成的零件悬挂或掉落。轻度是指无人员伤亡或2人轻伤，中度指3人及以上轻伤或2人重伤，重度是指1人及以上死亡或3人及以上重伤。通过车辆损伤和人员损伤确定当前的事故的严重程度，对于轻微事故双方可协商解决，尽快离开现场，避免造成交通拥堵情况的发生。

本发明的目的之二在于提供一种智能城市交通引导方法。

本发明提供基础方案二：智能城市交通引导方法，使用上述智能城市交通引导系统。

基础方案二的有益效果：当道路上任一车道出现停放车辆时，为避免因停放车辆的存在造成交通拥堵的情况，根据路段图像对所在车道和相邻车辆的车辆通信进行识别分析，判断停放车辆所在车道是否发生交通拥堵，在停放车辆所在车道发生交通拥堵时，生成第一交通疏导信号。通过第一交通疏导信号反映停放车辆所在车道发生交通拥堵，从而及时对交通进行疏导，避免造成整个路段交通拥堵的情况。本方案通过对停放车辆的识别触发对单独车道进行交通拥堵的识别，实现对每一车道进行有效的监测，在任一车道出现交通拥堵时及时进行交通引导，从而避免路段发生交通拥堵的情况。

在发生轻微事故且双方协商无法统一时，道路上长时间停放车辆，获取预设的安抚信息和警示信息，通过安抚信息安抚事故双方车主，一是本次事故的赔偿不高，且保险能够进行部分赔付，不用担心赔偿的问题，二是表达事故定责的相关证据已被收集，后续可正常进行定责。同时通过警示信息告知事故双方车主，已经造成了交通问题，需要尽快离开，同时提供协商地点，在事故双方仍需协商时提供协商的地点，从而督促事故双方的车辆尽快离开现场，缓解单车道拥堵的情况。

附图说明

图1为本发明智能城市交通引导系统实施例一的逻辑框图；

图2为本方面智能城市交通引导系统实施例三的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

智能城市交通引导系统，如附图1所示，包括采集终端和服务器，采集终端设置在各路口的交通灯上，在本实施例中，采集终端为现有与交通灯一同设置的摄像头，采集终端用于实时采集路口各路段的路段图像，将路段图像和采集终端编码发送给服务器。

服务器包括图像识别模块、车道识别模块、拥堵判断模块、第三方交互模块和存储模块，存储模块用于存储接收路段图像。

图像识别模块用于接收路段图像时，根据路段图像判断道路上是否有停放车辆，若是则生成车辆停放信号。具体的，图像识别模块用于接收路段图像时，将路段图像拆分为帧图像，逐一对前后两侦图像中的车辆进行对比，当连续N帧图像中任一车辆的位置未发生变化时，判定道路上有停放车辆，生成车辆停放信号，并标记位置未发生变化的车辆为停放车辆。当车辆发生移动时，前后两侦图像中车辆的位置必然发生变化，因此当连续N帧图像中任一车辆的位置未发生变化时，代表该车辆长时间停留在该位置，此时标记该车辆，认为该车辆为停放车辆，实现对停放车辆的识别。

车道识别模块用于当图像识别模块生成车辆停放信号时，根据路段图像识别停放车辆的所在车道和相邻车道。具体的，车道识别模块用于当图像识别模块生成车辆停放信号时，识别路段图像中的车道分界线，根据路段图像识别停放车辆所在位置，根据停放车辆所在位置和车道分界线标记停放车辆的所在车道，并标记所在车道的相邻车道。当停放车辆的所在车道为当前行驶方向下最左侧车道或最右侧车道时，标记为相邻车道的数量为一个，当停放车辆的所在车道为当前行驶方向下中间车道时，标记为相邻车道的数量为两个。

拥堵判断模块用于当车道识别模块识别出停放车辆的所在车道和相邻车道时，根据路段图像、所在车道和相邻车道判断所在车道是否发生交通拥堵，若是，则生成第一交通疏导信号。具体的，拥堵判断模块包括计算子模块和判断子模块，计算子模块用于根据路段图像分别计算所在车道和相邻车道的空间占有率，空间占有率为道路上车辆所占路段的长度占道路的总长度的百分比，此处所指的道路总长度和道路上车辆所占路段的长度为路段图像中所采集的路段的总长度和车辆所占路段的长度。判断子模块预设有第一预设值，第一预设值根据交通管理严格程度进行设定，例如第一预设值为50％，判断子模块用于根据计算所在车道和相邻车道的空间占有率的差值，判断两空间占有率的差值是否大于第一预设值，若是，则判定所在车道发生交通拥堵，生成第一交通疏导信号。

第三方交互模块用于当拥堵判断模块生成第一交通疏导信号时，将第一交通疏导信号和采集终端编码发送给交管部门的管理终端，告知交管部门存在交通拥堵的现象，需要协助进行交通引导，通过采集终端编码交管部门可得知发生交通拥堵现象的所在位置，便于交管部门派遣交管人员及时赶往现场。在其他实施例中，第三方交互模块预存有采集终端编码和终端地址映射表，根据采集终端编码从采集终端编码和终端地址映射表中筛选出采集终端的终端地址，将第一交通疏导信号和终端地址发送给交管部门的管理终端，交管部门直接根据终端地址派遣交管人员前往现场，降低交管部门的工作量。

智能城市交通引导方法，使用上述智能城市交通引导系统。

实施例二

本实施例与实施例一不同之处在于：在交管人员未赶到现场时，对交通灯的配时进行调整，增加车辆绿灯通行时长，缓解单车道拥堵情况，为交管部门派遣交管人员进行交通疏导争取时间。

本实施例中，还包括交通控制终端，交通控制终端预设有交通灯配时方案，交通控制终端用于根据交通灯配时方案控制交通灯中红灯、绿灯、黄灯的开启时长。具体的，交通灯配时方案包括一个周期内的绿灯时长，交通控制终端用于根据交通灯配时方案中的绿灯时长控制交通灯中绿灯的开启时长。在本实施例中，交通控制终端采用现有对交通灯进行控制的交通灯控制系统。

服务器还包括指令生成模块和终端筛选模块。指令生成模块用于当拥堵判断模块生成第一交通疏导信号时，生成调节绿灯时长的信号灯调节指令。终端筛选模块预设有采集终端编码和控制终端编码映射表，终端筛选模块用于当指令生成模块生成信号灯调节指令时，根据采集终端编码从采集终端编码和控制终端编码映射表中筛选出控制终端编码。第三方交互模块用于根据控制终端编码将信号灯调节指令发送给对应的交通控制终端。

交通控制终端用于接收信号灯调节指令，并在接收时，增加交通灯配时方案中一个周期内的绿灯时长，交通控制终端用于根据交通灯配时方案中增加后的绿灯时长控制交通灯中绿灯的开启时长。

通过延长一个周期内绿灯的开启时长，增加车辆的通行时间，缓解该路段的交通拥堵情况，同时也能延长从单车道拥堵发展为路段拥堵的时长，为交管部门派遣交管人员进行交通疏导争取时间。

智能城市交通引导方法，使用上述智能城市交通引导系统。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于：停放车辆在造成单车道拥堵后，若仍在车道上长时间停放，容易造成整个道路的交通拥堵。

本实施例中，智能城市交通引导系统，如附图2所示，还包括用户终端，用户终端用于当停放车辆为交通事故导致时，拍摄事故图像，将事故图像上传服务器，用户终端为车主使用的手机。

服务器还包括图像提取模块、备份模块、事故判断模块、地点筛选模块和信息生成模块，存储模块还预存有安抚信息、多个空白地点的协商点坐标和信息模版，例如安抚信息为当前事故为擦挂事故，若双方等同责任，则双方各自最高赔偿X元，若一方责任，则最高赔偿Y元，同时本次事故的经过已被录像，相关证据已进行保留，请放心，X、Y的取值由当前事故赔偿标准进行确定，例如X的取值为500，Y的取值为1000。空白地点为地方宽敞的空地，便于事故双方进行协商，避免造成交通拥堵。信息模版为：您已造成交通问题，请尽快离开，如仍需协商请移车至协商地点，若Q分钟后仍未移车，将对双方执行惩戒措施，罚款W元，Q、W的取值根据需求进行设定，例如Q的取值为10，W的取值为200。

图像提取模块用于当判定道路上存在停放车辆时，提取判定前M秒和此后采集的路段图像作为备份图像。具体的，图像提取模块用于当图像识别模块生成车辆停放信号时，提取生成车辆停放信号时前M秒和此后采集的路段图像作为备份图像，M的取值根据N的取值由本领域技术人员进行确定，例如N的取值对应时间为20秒，则M的取值大于N的取值，M的取值为30秒。备份事故经过的路段图像，辅助交警进行责任的判定以及保险公司进行赔偿的划分。备份模块用于存储备份图像，还用于存储接收的事故图像。

事故判断模块用于根据备份图像和事故图像提取车辆损伤和人员损伤，车辆损伤包括刮痕、凹痕和掉落，人员损伤包括轻度、中度和重度，当车辆损伤为刮痕或凹痕，且人员损伤为轻度时，判定为轻微事故，生成轻微事故信号。

用户终端还用于上传事故图像时，获取并上传用户的当前坐标。地点筛选模块用于接收当前坐标，当事故判断模块生成轻微事故信号时，调用预存的协商点坐标，逐一计算当前坐标至协商点坐标的距离，筛选距离最短的协商点坐标对应的空白地点作为协商地点，将协商地点发送给信息生成模块。

信息生成模块用于接收协商地点，当事故判断模块生成轻微事故信号时，调用预设的安抚信息，并根据协商地点和预存的信息模版生成警示信息，根据安抚信息和警示信息生成推送信息，将推送信息发送给车辆双方车主的用户终端。通过警示信息告知事故双方车主，已经造成了交通问题，需要尽快离开，同时提供协商地点，在事故双方仍需协商时提供协商的地点，从而督促事故双方的车辆尽快离开现场，缓解单车道拥堵的情况。

在其他实施例中，本方案与车管所进行合作，服务器还包括信息筛选模块，信息筛选模块用于根据事故图像获取事故双方的车牌号，根据车牌号筛选出事故双方的联系方式，根据联系方式将推送信息发送给用户终端。

智能城市交通引导方法，使用上述智能城市交通引导系统。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.智能城市交通引导系统，包括服务器，服务器用于获取实时的路段图像，其特征在于：服务器还用于根据路段图像判断道路上是否有停放车辆，若是则根据路段图像识别停放车辆的所在车道和相邻车道，根据路段图像、所在车道和相邻车道判断所在车道是否发生交通拥堵，若是则生成第一交通疏导信号。

2.根据权利要求1所述的智能城市交通引导系统及方法，其特征在于：服务器包括图像识别模块，图像识别模块用于将路段图像拆分为帧图像，逐一对前后两侦图像中的车辆进行对比，当连续N帧图像中任一车辆的位置未发生变化时，判定道路上有停放车辆，并标记位置未发生变化的车辆。

3.根据权利要求1所述的智能城市交通引导系统及方法，其特征在于：服务器包括拥堵判断模块，拥堵判断模块用于根据路段图像分别计算所在车道和相邻车道的空间占有率，当两空间占有率的差值大于预设的第一预设值时，则判定所在车道发生交通拥堵。

4.根据权利要求1所述的智能城市交通引导系统及方法，其特征在于：还包括交通控制终端，交通控制终端预设有交通灯配时方案，交通灯配时方案包括绿灯时长，交通控制终端用于根据交通灯配时方案中的绿灯时长控制交通灯中绿灯的开启时长；服务器还用于判定所在车道发生交通拥堵时，生成信号灯调节指令发送给交通控制终端，交通控制终端用于接收信号灯调节指令时，增加绿灯时长，交通控制终端用于根据交通灯配时方案中增加后的绿灯时长控制交通灯中绿灯的开启时长。

5.根据权利要求1所述的智能城市交通引导系统及方法，其特征在于：服务器还用于当判定道路上存在停放车辆时，提取判定前M秒和此后采集的路段图像作为备份图像进行存储。

6.根据权利要求5所述的智能城市交通引导系统及方法，其特征在于：还包括用户终端，用户终端用于当停放车辆为交通事故导致时，拍摄事故图像，将事故图像上传服务器。

7.根据权利要求6所述的智能城市交通引导系统及方法，其特征在于：服务器还用于生成第一交通疏导信号时，根据备份图像和事故图像判断是否为轻微事故，当判定为轻微事故时，获取预设的安抚信息，获取用户的当前坐标，根据当前坐标从预存的空白地点中筛选出协商地点，根据协商地点和预存的信息模版生成警示信息，根据安抚信息和警示信息生成推送信息。

8.根据权利要求7所述的智能城市交通引导系统及方法，其特征在于：服务器还用于根据事故图像获取事故双方的车牌号，根据车牌号筛选出事故双方的联系方式，根据联系方式将推送信息发送给用户终端。

9.根据权利要求7所述的智能城市交通引导系统及方法，其特征在于：服务器还包括事故判断模块，事故判断模块用于根据备份图像和事故图像提取车辆损伤和人员损伤，车辆损伤包括刮痕、凹痕和掉落，人员损伤包括轻度、中度和重度，当车辆损伤为刮痕或凹痕，且人员损伤为轻度时，生成轻微事故信号。

10.智能城市交通引导方法，其特征在于：使用上述权利要求1-9任一项所述的智能城市交通引导系统。

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