CN113257011B - 一种基于车路协同的交通信号控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于车路协同的交通信号控制系统，包括路口车辆监控模块，用于监控路口周围各个方向道路上的车辆在设定的时间内驶入路口的车辆数据；对向车辆统计模块，用于将互为对向方向的两个方向道路上在设定的时间内驶入路口的车辆数据取最大值得到行驶方向的车辆数据，并根据两个相互垂直的行驶方向的车辆数据得到车辆比例；灯时确定模块，根据车辆比例和基础灯时的乘积，得到两个相互垂直的行驶方向的灯时，并根据的两个相互垂直的行驶方向的灯时设置路口对应位置的红绿灯的灯时。本发明通过统计路口的车辆通过情况，对红绿灯的时长进行调节，从而使得车辆在路口顺利的通过，减少车辆的在道路上的滞留从而减小交通的压力。
Description
技术领域
本发明涉及交通管理控制领域，特别涉及一种基于车路协同的交通信号控制系统。
背景技术
在交通路口的时候，进行在各个路口的运行方向会有信号灯对交通进行指挥，在指挥交通的时候，信号灯分为不同中颜色，目前，有红黄绿三种颜色的信号灯，红灯表示停车等待，绿灯表示车辆可以通行，黄灯表示红灯和绿灯切换时候的缓冲，从而对交通进行指挥，在指挥的时候，通过设定红灯点亮的时间和绿灯点亮的时间，就可以控制路口各个方向的车辆通过的时间，从而达到对交通管控的目的。但是在该方式中，每一个路口的红绿灯的时间都是固定的，这样就会产生的情况是，在车辆较多的时候，不会对交通进行更好的指挥，使得车辆在道路上停留过长的时间而不能通过路口，从而造成交通的压力。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种基于车路协同的交通信号控制系统，通过统计路口的车辆通过情况，对红绿灯的时长进行调节，从而使得车辆在路口顺利的通过，减少车辆的在道路上的滞留从而减小交通的压力。
为此，本发明提供一种基于车路协同的交通信号控制系统，包括：
路口车辆监控模块，用于监控路口周围各个方向道路上的车辆在设定的时间内驶入所述路口的车辆数据；
对向车辆统计模块，用于将互为对向方向的两个方向道路上在所述设定的时间内驶入所述路口的车辆数据取最大值得到行驶方向的车辆数据，并根据两个相互垂直的行驶方向的车辆数据得到车辆比例；
灯时确定模块，根据所述车辆比例和基础灯时的乘积，得到两个相互垂直的行驶方向的灯时，并根据所述的两个相互垂直的行驶方向的灯时设置路口对应位置的红绿灯的灯时。
进一步，所述路口车辆监控模块中的车辆数据为车长数据，所述车长数据为在设定的时间内驶入所述路口的所有车辆的长度的总和。
更进一步，所述路口车辆监控模块包括：
距离检测器，用于检测是否有车辆通过，设置在所述道路的与路口交界的路面上；
车速检测器，用于检测车辆的通过速度，设置在所述道路的与路口交界的路面上；
处理器，用于接收所述车速检测器所检测的车辆的通过速度，以及所述距离检测器所检测到数值的时间，并计算出每一辆通过车的车长，并将所述的设定时间内所通过的所有车辆的车长累加得到所述车长数据；
电源，用于给所述距离检测器、车速检测器以及处理器提供供电。
更进一步，每一个方向道路上分别设置有一组所述距离检测器、车速检测器、处理器以及电源。
更进一步，所述对向车辆统计模块包括：
画面建立模块，用于建立多个空白画面，所述空白画面的数量与方向道路的数量相等，每一个方向道路分别对应一个所述空白画面；
图像绘制模块，用于分别在每一个方向道路所对应的空白画面上，根据该方向道路所对应的车辆数据设置像素值，得到道路车辆图像；
比例确定模块，用于分别获取每一个所述道路车辆图像的特征值，并且取互为对向方向的两个方向道路所对应的特征值的最大值作为该行驶方向的车辆数据，并根据两个相互垂直的行驶方向的车辆数据得到车辆比例。
更进一步，在图像绘制模块中，不同的车长对应不同的像素值，每次经过一辆车的时候，将该车所对应的像素值进行叠加。
进一步，所述基础灯时根据各个方向道路的长度进行比例设定。
进一步，所述路口的周围具有四个方向道路，且四个方向道路以路口为圆心，相邻的两个方向相互垂直。
本发明提供的一种基于车路协同的交通信号控制系统，具有如下有益效果：
1、本发明通过统计路口的车辆通过情况，对应路口红绿灯的时长进行调节，从而使得车辆在根据红绿灯的指示路口顺利的通过，减少车辆的在道路上的滞留从而减小交通的压力；
2、本发明在统计车辆的情况的时候，通过统计每一个方向上已经通过路口的车辆的总长度，得到每一个方向上的道路的车辆的积压情况，并且根据该比例对路口的红绿灯的时长进行调节，这样就可以使得减小由于大小车辆的长度不均匀而仅仅统计通过车辆的数量而带来的误差；
3、本发明使用平面的方式对通过车辆的总长度进行统计，这样就可以使得统计的时候所得到的数据更加的精确。
附图说明
图1为本发明的整体系统连接示意框图；
图2为本发明中路口车辆监控模块的系统连接示意框图；
图3为本发明中对向车辆统计模块的系统连接示意框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
具体的，如图1-3所示，本发明实施例提供了一种基于车路协同的交通信号控制系统，包括：路口车辆监控模块、对向车辆统计模块以及灯时确定模块。下面是分别对各个模块进行的详细介绍。
路口车辆监控模块，用于监控路口周围各个方向道路上的车辆在设定的时间内驶入所述路口的车辆数据。该模块是在监控路口获取各个方向的车辆的通过的数据，在该模块中，各个方向是指车辆运行的单一方向，例如十字路口，就是这就是有四个方向的车辆，四个方向分别是每一个平行的道路上的两个方向的车辆，在监控的时候，可以使用视频监控的方式，也可以使用红外传感器检测的方式，这样就可以得到设定的时间内，所通过的车辆的数量，也就是设定的时间内驶入所述路口的车辆数据。
对向车辆统计模块，用于将互为对向方向的两个方向道路上在所述设定的时间内驶入所述路口的车辆数据取最大值得到行驶方向的车辆数据，并根据两个相互垂直的行驶方向的车辆数据得到车辆比例。该模块是将车辆行驶的道路上的车辆数据进行统计后得到车辆比例，对于十字路口，具有两个互为对向方向的两个方向，对于丁字路口，没有对向方向的路口视为对向方向的路口的车辆为零，这样就可以使得本发明适用于多种情况下的交通路口。
灯时确定模块，根据所述车辆比例和基础灯时的乘积，得到两个相互垂直的行驶方向的灯时，并根据所述的两个相互垂直的行驶方向的灯时设置路口对应位置的红绿灯的灯时。该模块是将车辆的比例乘以基础的灯时比例，这样就可一得到各个方向的实际灯时，这样也就可以使得交通灯的时长是根据车辆通过该路口的比例进行设置的，这样就使得灯时的时长根据交通的实际情况进行设置，不会使得一个方向上的车辆特点的拥堵而其他方向上的车辆畅通。
上述技术方案中，以此执行路口车辆监控模块、对向车辆统计模块以及灯时确定模块，就会使得本发明通过统计路口的车辆通过情况，对应路口红绿灯的时长进行调节，从而使得车辆在根据红绿灯的指示路口顺利的通过，减少车辆的在道路上的滞留从而减小交通的压力。
在本实施例中，所述路口车辆监控模块中的车辆数据为车长数据，所述车长数据为在设定的时间内驶入所述路口的所有车辆的长度的总和。这样通过统计所有车辆所排列之后的长度，就可以通过车辆的排列情况，并且根据车辆的长度的总和表示车辆数据，这样通过检测长度的方式对使得硬件的使用大大减低成本，在本实际的实施中，使用距离传感器就可以得到车辆的长度的总和，相对于摄像头的使用，其成本更加的低廉，开发的难度更小，在后期也更加的易于维护和修理。
同时，在本实施例中，所述路口车辆监控模块包括：距离检测器、车速检测器、处理器以及电源。其中，距离检测器用于检测是否有车辆通过，设置在所述道路的与路口交界的路面上；车速检测器用于检测车辆的通过速度，设置在所述道路的与路口交界的路面上；处理器用于接收所述车速检测器所检测的车辆的通过速度，以及所述距离检测器所检测到数值的时间，并计算出每一辆通过车的车长，并将所述的设定时间内所通过的所有车辆的车长累加得到所述车长数据；电源用于给所述距离检测器、车速检测器以及处理器提供供电。
上述的技术方案中，就可以得到通过路口的全部车辆的总长，在距离传感器检测到距离数据的时候，说明车辆正在通过距离传感器的上方，这样用过检测通过的车辆的通过速度以及距离检测器所检测到数值的时间，就就可以计算出每一个车辆的长度，这样将设定时间段内检测到的车辆累计，就可以得到所述车长数据。
同时，每一个方向道路上分别设置有一组所述距离检测器、车速检测器、处理器以及电源。这样就可以使得每一个方向道路上的所述车长数据均可以非常方便的进行统计。
同时，所述对向车辆统计模块包括：画面建立模块、图像绘制模块以及比例确定模块。下面是分别对各个模块进行的详细介绍。
画面建立模块，用于建立多个空白画面，所述空白画面的数量与方向道路的数量相等，每一个方向道路分别对应一个所述空白画面。该模块是数据的前夕准备的功能，其中空白画面即是上面的颜色值均为0的一个图像，使得后续对该图像进行处理。
图像绘制模块，用于分别在每一个方向道路所对应的空白画面上，根据该方向道路所对应的车辆数据设置像素值，得到道路车辆图像。该模块是将上述的空白画面的像素值进行处理，当车辆数据越大的时候，对应更新空白画面上的像素值越大，更新后的图像即是道路车辆图像。
比例确定模块，用于分别获取每一个所述道路车辆图像的特征值，并且取互为对向方向的两个方向道路所对应的特征值的最大值作为该行驶方向的车辆数据，并根据两个相互垂直的行驶方向的车辆数据得到车辆比例。该模块是将上述已经得到的道路车辆图像进行处理，得到道路车辆图像的特征值，该特征值就可以代表设定比例之后的车辆数据，这样就可以通过特征值得到对应的车辆比例。
同时，在图像绘制模块中，不同的车长对应不同的像素值，每次经过一辆车的时候，将该车所对应的像素值进行叠加。这样就会使得所通过的车辆越多，车辆图像的像素值越大，这样所得到的特征值也会发生对应的变化。
在本实施例中，所述基础灯时根据各个方向道路的长度进行比例设定。基础灯时是崔晓的灯时单元可以采用10s的方式进行设定，当方向道路越长的时候，基础的灯时越大，这样就可以使得在该方向道路上所挤压的车辆通过。
在本实施例中，所述路口的周围具有四个方向道路，且四个方向道路以路口为圆心，相邻的两个方向相互垂直，构成十字路口。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于车路协同的交通信号控制系统，其特征在于，包括：
路口车辆监控模块，用于监控路口周围各个方向道路上的车辆在设定的时间内驶入所述路口的车辆数据；
对向车辆统计模块，用于将互为对向方向的两个方向道路上在所述设定的时间内驶入所述路口的车辆数据取最大值得到行驶方向的车辆数据，并根据两个相互垂直的行驶方向的车辆数据得到车辆比例；
灯时确定模块，根据所述车辆比例和基础灯时的乘积，得到两个相互垂直的行驶方向的灯时，并根据所述的两个相互垂直的行驶方向的灯时设置路口对应位置的红绿灯的灯时；
所述对向车辆统计模块包括：
画面建立模块，用于建立多个空白画面，所述空白画面的数量与方向道路的数量相等，每一个方向道路分别对应一个所述空白画面；
图像绘制模块，用于分别在每一个方向道路所对应的空白画面上，根据该方向道路所对应的车辆数据设置像素值，得到道路车辆图像；
比例确定模块，用于分别获取每一个所述道路车辆图像的特征值，并且取互为对向方向的两个方向道路所对应的特征值的最大值作为该行驶方向的车辆数据，并根据两个相互垂直的行驶方向的车辆数据得到车辆比例。
2.如权利要求1所述的一种基于车路协同的交通信号控制系统，其特征在于，所述路口车辆监控模块中的车辆数据为车长数据，所述车长数据为在设定的时间内驶入所述路口的所有车辆的长度的总和。
3.如权利要求2所述的一种基于车路协同的交通信号控制系统，其特征在于，所述路口车辆监控模块包括：
距离检测器，用于检测是否有车辆通过，设置在所述道路的与路口交界的路面上；
车速检测器，用于检测车辆的通过速度，设置在所述道路的与路口交界的路面上；
处理器，用于接收所述车速检测器所检测的车辆的通过速度，以及所述距离检测器所检测到数值的时间，并计算出每一辆通过车的车长，并将所述设定的时间内所通过的所有车辆的车长累加得到所述车长数据；
电源，用于给所述距离检测器、车速检测器以及处理器提供供电。
4.如权利要求3所述的一种基于车路协同的交通信号控制系统，其特征在于，每一个方向道路上分别设置有一组所述距离检测器、车速检测器、处理器以及电源。
5.如权利要求1所述的一种基于车路协同的交通信号控制系统，其特征在于，在图像绘制模块中，不同的车长对应不同的像素值，每次经过一辆车的时候，将该车所对应的像素值进行叠加。
6.如权利要求1所述的一种基于车路协同的交通信号控制系统，其特征在于，所述基础灯时根据各个方向道路的长度进行比例设定。
7.如权利要求1所述的一种基于车路协同的交通信号控制系统，其特征在于，所述路口的周围具有四个方向道路，且四个方向道路以路口为圆心，相邻的两个方向相互垂直。
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