CN112885119A - 一种交通路口无人化信号控制实时优化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种交通路口无人化信号控制实时优化的方法，该系统包含登录模块、视频展示模块、定位模块、监控模块、地图展示模块、交通信号接收模块、路况展示模块、路况分析模块、信号控制模块；通过各模块之间的配合，能够实现设备终端登入系统后，查看实时路况；该系统能够对城市路口交通信号灯进行实时感知，通过智能感应、数据融合和模型分析，对交通信号灯进行智慧无人化控制。当系统感应到路口拥堵车辆排队过长时，将自动下达指令至信号灯，将红灯时间缩短，绿灯时间延长，以确保车辆多数通过，避免造成拥堵事故。在保障城市路口信号灯智能控制、路况安全不拥堵的同时，实现信控系统全面开放统一，减少所消耗的人力物力。
Description
技术领域
本发明属于无人化信号控制领域，涉及一种交通路口无人化信号控制实时优化的方法。
背景技术
随着经济飞速发展，城市交通的快速建设，信号灯控制一直是智能交通领域发展的重点。近年来，随着城市交通拥堵、交通安全等问题的日趋严重，各城市对无人化信号控制的研究更为重视。信号灯控制是指根据实时状况对交通信号进行智能化控制。其中，交通信号灯作为信号灯控制中的重要组成部分，通过算法分析路口现状对交通信号灯进行智能控制是信号灯控制中重要的组成部分。
目前，信号灯控制研究中，大多数用户获取路口状况是通过地下线圈或者路边感应装置，处理信号灯是通过人工操作，这样效率较低，无法达到实时控制信号灯，舒缓交通的目的，同时投入消耗大量人力物力。因此，开发交通路口无人化信号控制实时优化的方法成为必要之举。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术不足，提出一种自动获取路口交通状况并进行智能分析，根据拥堵现状智能无人化控制信号灯的方法。
为达到上述目的，本发明采用的方案是：
本发明提出一种交通路口无人化信号控制实时优化的方法，包括Web端和云端；
所述Web端可以是台式电脑和笔记本电脑，包括登录模块、视频展示模块、定位模块、监控模块、地图展示模块、交通信号接收模块、路况展示模块；
所述云端是指云端服务器，包括路况分析模块、交通信号处理模块，还包括运算处理系统；
所述定位模块，用于实时定位城市路口、车辆、交通信号灯；
所述登录模块，用于用户输入账号密码以登录系统；
所述交通信号接收模块，用于接收路口信号灯实时状况，并展示在Web端界面；
所述地图展示模块，与登录模块相连接，用于Web端实时地图界面展示；
所述监控模块和视频模块，与地图展示模块相连接，用于调用前端相机监控，展示地图上路口的实时车辆情况；
所述路况展示模块，与地图展示模块相连接，用于展示实时路口车况和路况分析模块得到的结果，将路口车辆简化为模型展示在地图上，用户能够清晰的观察所有车辆的实时行进途径，同时点击单个车辆可获取该车辆的基础信息；
所述路况分析模块，与路况展示模块相连接，用于将指定路口的实时路况信息、拥堵状况进行智能分析并实时反馈到路况展示模块，分析的依据为红灯情况下路口车辆排队长度、绿灯情况下车辆驶过路口的速度以及路口行人数量，分析得出能够快速安全疏通路口交通的信号灯方案；
所述交通信号处理模块，与路况分析模块相连接，用于根据实时路况分析模块得出的结果进行指令信号灯状态转换。
进一步地，所述地图展示模块包括实时路口车辆展示模块、交通信号灯状况实时展示模块；
所述实时路口车辆展示模块，用于展示指定路口实时通过的车辆现状；
所述交通信号灯状况实时展示模块，用于展示指定路口红绿灯实时状况，包括此时为红灯还是绿灯、当前信号灯时间一共多少秒、剩余多少秒。
优选的，所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法中，所述路况分析模块，当分析得出红灯情况下车辆排队长度超过一定长度、绿灯情况下车辆驶过路口的速度过于缓慢或者路口车辆交错杂乱，即判断为拥堵。
优选的，所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法中，所述路况分析模块，可根据用户需求针对单个路口进行快速准确的分析和信号灯状态的自动调节。
优选的，所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法中，所述交通信号处理模块包括交通信号接收模块、相位处理模块、时长处理模块；
所述相位处理模块，用于将接收到的相位信息进行计算、加工、处理为左转、直行、右转的相位；
所述时长处理模块，用于根据当前所处相位，结合当期相位时长、路况拥堵实况，计算切换至下一个相位所需时间，并分别计算左转、直行、右转各方向当前信号灯状态，包括红灯、黄灯、绿灯，以及各方向距离下一个信号灯状态的切换时间差即倒计时时间。
本发明的交通路口无人化信号控制实时优化的方法，不用安装特定的辅助装置，只要在Web端登录该系统，即可查看实时地图状况，包括车辆路况和路口交通信号灯具体现状，自动显示当前左转、直行、右转各方向的信号灯状态，包括红灯、黄灯、路灯，以及各方向切换到下一个信号灯状态的倒计时时间，做到简单、方便、快捷、高效。
本发明的交通路口无人化信号控制实时优化的方法，其基本工作原理是：用户设备终端登入系统后，查看实时路况；该系统能够对城市路口交通信号进行实时感知，通过智能感应、数据融合和模型分析，对交通信号灯进行智慧无人化控制。当系统感应到路口拥堵车辆排队过长时，将自动下达指令至信号灯，将红灯时间缩短，绿灯时间延长，以确保车辆多数通过，避免造成拥堵事故。在保障城市路口信号灯智能控制、路况安全不拥堵的同时，实现信控系统全面开放统一，减少所消耗的人力物力。
本发明的有益效果：
与现有技术相比，本发明的优势之处在于：该系统包含登录模块、视频展示模块、定位模块、监控模块、地图展示模块、交通信号接收模块、路况展示模块、路况分析模块、信号控制模块；通过各模块之间的配合，能够实现设备终端登入系统后，查看实时路况；该系统能够对城市路口交通信号进行实时感知，通过智能感应、数据融合和模型分析，对交通信号灯进行智慧无人化控制。当系统感应到路口拥堵车辆排队过长时，将自动下达指令至信号灯，将红灯时间缩短，绿灯时间延长，以确保车辆多数通过，避免造成拥堵事故。在保障城市路口信号灯智能控制、路况安全不拥堵的同时，实现信控系统全面开放统一，减少所消耗的人力物力。
附图说明
图1为本发明一种交通路口无人化信号控制实时优化的方法的整体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例
如图1所示，本发明一种交通路口无人化信号控制实时优化的方法，包括Web端和云端；
所述Web端可以是台式或笔记本电脑网页端；所述云端是指云端服务器，包括云端交通信号模块，还包括运算处理系统；
所述Web端名称为交通态势，包括登录模块、视频展示模块、定位模块、监控模块、地图展示模块、交通信号接收模块、路况展示模块；
所述云端包括路况分析模块、交通信号处理模块，还包括运算处理系统；
所述定位模块，用于实时定位城市路口、车辆、交通信号灯，采用雷达监控和高清视频监控获取车辆位置和信息；
所述登录模块，用于用户输入账号密码以登录系统；
所述交通信号接收模块，用于接收路口信号灯实时状况，并展示在Web端界面；
所述地图展示模块，与登录模块相连接，用于Web端实时地图界面展示；
所述监控模块和视频模块，与地图展示模块相连接，用于调用前端相机监控，展示地图上路口的实时车辆情况；
所述路况展示模块，与地图展示模块相连接，用于展示实时路口车况和路况分析模块得到的结果，将路口车辆简化为模型展示在地图上，用户能够清晰的观察所有车辆的实时行进途径，同时点击单个车辆可获取该车辆的基础信息；
所述路况分析模块，通过视频点位和雷达监控获取到路口路段的车辆排队情况和实时行驶速度，与路况展示模块相连接，用于将指定路口的实时路况信息、拥堵状况进行智能分析并实时反馈到路况展示模块，分析的依据为路口各路段的长度和该路段车辆的实时行驶平均速度，采用TT I法计算得出该路段当前拥堵指数，具体计算方法：
拥堵指数TT I＝自由流速度Vfree/实际速度V。
自由流速度：路段在低交通量，低密度情况下机动车所能达到的行程速度；实际速度计算的基本思想：如果一条路段有两个连续时间片，分别为t1、t2，路段长度为S，那么t1到t2这段时间内，该路段的平均速度V为V＝2·S/(t1+t2)。
依次计算得出路口每个方向每条道路的实时拥堵指数，分析出拥堵指数较高的方向，给予其更长的绿灯时间，从而缓解路口拥堵压力。
所述交通信号处理模块，与路况分析模块相连接，用于根据实时路况分析模块得出的结果进行指令信号灯状态转换。
所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法中，所述地图展示模块包括实时路口车辆展示模块、交通信号灯状况实时展示模块；
所述实时路口车辆展示模块，采用高清摄像机监控拍摄路口情况并在Web端展示指定路口实时通过的车辆现状；
所述交通信号灯状况实时展示模块，用于展示指定路口红绿灯实时状况，包括此时为红灯还是绿灯、当前信号灯时间一共多少秒、剩余多少秒。
所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法中，所述交通信号处理模块包括交通信号接收模块、相位处理模块、时长处理模块；
所述交通信号接收模块，用于接收前端设备发送的交通信号信息；
所述相位处理模块，用于将接收到的相位信息进行计算、加工、处理为左转、直行、右转的相位；
所述时长处理模块，用于根据当前所处相位，结合当期相位时长、路况拥堵实况，计算切换至下一个相位所需时间，并分别计算左转、直行、右转各方向当前信号灯状态，包括红灯、黄灯、绿灯，以及各方向距离下一个信号灯状态的切换时间差即倒计时时间。当路况分析模块计算的出某路口指定方向拥堵指数较大时，自动给予该方向的信号灯以平时时长乘以拥堵指数的绿灯时长，以便该方向上的车辆能顺利通过路口，直至该方向拥堵指数恢复与其他方向相同，信号灯时长也恢复正常。
所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法中，所述路况分析模块，当分析得出红灯情况下车辆排队长度超过一定长度、绿灯情况下车辆驶过路口的速度过于缓慢或者路口车辆交错杂乱，即判断为拥堵。
所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法中，所述路况分析模块，可根据用户需求针对单个路口进行快速准确的分析和信号灯状态的自动调节。
本发明的交通路口无人化信号控制实时优化的方法，不用安装特定的辅助装置，能够对城市路口交通信号进行实时感知，通过智能感应、数据融合和模型分析，对交通信号灯进行智慧无人化控制。当系统感应到路口拥堵车辆排队过长时，将自动下达指令至信号灯，将红灯时间缩短，绿灯时间延长，以确保车辆多数通过，避免造成拥堵事故。
本发明的交通路口无人化信号控制实时优化的方法，其基本工作原理是：用户设备终端登入系统后，查看实时路况；该系统能够对城市路口交通信号进行实时感知，通过智能感应、数据融合和模型分析，对交通信号灯进行智慧无人化控制。当系统感应到路口拥堵车辆排队过长时，将自动下达指令至信号灯，将红灯时间缩短，绿灯时间延长，以确保车辆多数通过，避免造成拥堵事故。
与现有技术相比，本发明的优势之处在于：该系统包含登录模块、视频展示模块、定位模块、监控模块、地图展示模块、交通信号接收模块、路况展示模块、路况分析模块、信号控制模块；通过各模块之间的配合，能够实现设备终端登入系统后，查看实时路况；该系统能够对城市路口交通信号进行实时感知，通过智能感应、数据融合和模型分析，对交通信号灯进行智慧无人化控制。当系统感应到路口拥堵车辆排队过长时，将自动下达指令至信号灯，将红灯时间缩短，绿灯时间延长，以确保车辆多数通过，避免造成拥堵事故。在保障城市路口信号灯智能控制、路况安全不拥堵的同时，实现信控系统全面开放统一，减少所消耗的人力物力。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种交通路口无人化信号控制实时优化的方法，其特征在于，包括Web端和云端；
所述Web端包括登录模块、视频展示模块、定位模块、监控模块、地图展示模块、交通信号接收模块和路况展示模块；所述云端是指云端服务器，包括路况分析模块、交通信号处理模块，还包括运算处理系统；
所述定位模块，用于实时定位城市路口、车辆、交通信号灯；
所述登录模块，用于用户输入账号密码以登录系统；
所述交通信号接收模块，与登录模块相连接，用于接收路口信号灯实时状况，并展示在Web端界面；
所述地图展示模块，与登录模块相连接，用于Web端实时地图界面展示；
所述监控模块和视频模块，与地图展示模块相连接，用于调用前端相机监控，展示地图上路口的实时车辆情况；
所述路况展示模块，与地图展示模块相连接，用于展示实时路口车况和路况分析模块得到的结果，将路口车辆简化为模型展示在地图上，用户能够清晰的观察所有车辆的实时行进途径，同时点击单个车辆可获取该车辆的基础信息；
所述路况分析模块，与路况展示模块相连接，用于将指定路口的实时路况信息、拥堵状况进行智能分析并实时反馈到路况展示模块，分析的依据为红灯情况下路口车辆排队长度、绿灯情况下车辆驶过路口的速度以及路口行人数量，分析得出能够快速安全疏通路口交通的信号灯方案；
所述交通信号处理模块，与路况分析模块相连接，用于根据实时路况分析模块得出的结果进行指令信号灯状态转换。
2.根据权利要求1所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法，其特征在于，所述地图展示模块包括实时路口车辆展示模块、交通信号灯状况实时展示模块；
所述实时路口车辆展示模块，用于展示指定路口实时通过的车辆现状；
所述交通信号灯状况实时展示模块，用于展示指定路口红绿灯实时状况，包括此时为红灯还是绿灯、当前信号灯时间一共多少秒、剩余多少秒。
3.根据权利要求1所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法，其特征在于，所述交通信号处理模块包括交通信号接收模块、相位处理模块、时长处理模块；
所述交通信号接收模块，用于接收前端设备发送的交通信号信息；
所述相位处理模块，用于将接收到的相位信息进行计算、加工、处理为左转、直行、右转的相位；
所述时长处理模块，用于根据当前所处相位，结合当期相位时长、路况拥堵实况，计算切换至下一个相位所需时间，并分别计算左转、直行、右转各方向当前信号灯状态，包括红灯、黄灯、绿灯，以及各方向距离下一个信号灯状态的切换时间差即倒计时时间。
4.根据权利要求1、2或3所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法，其特征在于，所述路况分析模块，当分析得出红灯情况下车辆排队长度超过一定长度、绿灯情况下车辆驶过路口的速度过于缓慢或者路口车辆交错杂乱，即判断为拥堵。
5.根据权利要求1、2或3所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法，其特征在于，所述路况分析模块，可根据用户需求针对单个路口进行快速准确的分析和信号灯状态的自动调节。
6.根据权利要求1、2或3所述的交通路口无人化信号控制实时优化的方法，其特征在于，所述Web端是台式或笔记本电脑网页端。
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