CN114913683A - 一种交通信号灯监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于交通信号灯监控技术领域，具体为一种交通信号灯监控系统，包括：信号灯模块，所述信号灯模块包括汽车信号灯和行人信号灯；主控模块，所述主控模块连接至信号灯模块，用于驱动信号灯模块运行；通过感应模块，所述通过感应模块连接至主控模块，用于采集交通通过信息并将其发送至主控模块；视频模块，所述视频模块连接至信号灯模块，用于采集视频信息；检查模块等。该一种交通信号灯监控系统，本系统可通过实时采集信号灯的视频信息和电路故障信息，并可利用通讯报警模将故障信息发送至通讯报警模块供总控室查看，有利于直观发现和检查故障，可有效降低维护检修难度。

Description

一种交通信号灯监控系统
技术领域
本发明涉及交通信号灯监控技术领域，具体为一种交通信号灯监控系统。
背景技术
当前，各个国家，尤其是发展中国家，城市化进程在不断地被推进，城市规模不断地被扩大。由于市区医疗、工作机会和娱乐方面的优势，越来越多的人们选择在城市里工作或生活，随之带来的是市区汽车数量的逐步提高。汽车在给人们带来方便的同时，也影响了城市交通的畅通。甚至在某些路段，由于汽车的过度饱和，导致交通高度拥堵，开车所花费的时间甚至超过了人们步行的时间，严重干扰了人们的正常生活。交通拥堵已经成为一种城市病，困扰着城市居民和城市管理者。
为了减轻城市交通拥堵的程度，城市管理者费劲脑筋，提出并实施了改善交通出行的一些办法，例如，通过道路施工来拓宽道路，增加更多的疏通路段，或者通过经济手段，提高市区停车场的收费标准。这些办法在一定程度上减轻了交通拥堵的程度，但是前者耗费大量的人力和财力，增加的宽度和道路赶不上汽车数量的增加，后者是以行政干涉的手段，给市区出行的居民造成一定的经济负担。因此，上述办法都具有一定的弊端。
为了从城市规划本身出发，提高疏通交通流量的合理性，现有技术中存在一些路口信号灯红绿灯持续时间智能控制的技术方案，根据朝夕交通流量的差别，在不同时间段为同一信号灯设计不同的红绿灯持续时间，减少等待红灯的车辆数量，保障道路的使用率。但是现有技术中信号灯红绿灯持续时间是基于时间段而被固定的，不能实时根据信号灯所在路口的流量而自适应变化，从而技术方案比较死板，智能化水平较低。
因此，需要一种新的交通路口信号灯控制方案，能够实现智能远程监控，便于对交通信号灯的检修维护。
发明内容
本发明提供了如下技术方案：
一种交通信号灯监控系统，包括：
信号灯模块，所述信号灯模块包括汽车信号灯和行人信号灯；
主控模块，所述主控模块连接至信号灯模块，用于驱动信号灯模块运行；
通过感应模块，所述通过感应模块连接至主控模块，用于采集交通通过信息并将其发送至主控模块；
视频模块，所述视频模块连接至信号灯模块，用于采集视频信息；
检查模块，所述检查模块连接至信号灯模块，用于检测信号灯模块是否正常运行；
通讯模块模块，所述通讯报警模块用于采集视频模块和检查模块采集的信息，并将信上传到总控室。
作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述信号灯模块区分为人行灯模块和汽车信号灯模块；
人行灯模块，用于显示行人交通指导信息；
汽车信号灯模块，用于显示汽车交通指导信息。
作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述视频模块设置有多个，且所述视频模块与信号灯模块对应，所述视频模块用于采集信号灯工作信息，所述视频模块用于采集行人和汽车通过信息。
作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述通过感应模块区分为与主控模块连接的人体感应模块和与主控模块连接的汽车感应模块；
人体感应模块，所述人体感应模块设置在人行道两端且与人行灯模块对应，用于采集行人通过人行道信息；
车辆感应模块，所述车辆感应模块与汽车信号灯模块对应设置，用于采集车辆通过信息。
作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述检查模块包括与信号灯模块连接的电路检测模块、与信号灯模块连接的漏水检测模块和与信号灯模块连接的温度检测模块；
电路检测模块，用于检测信号灯模块电路信息，所述电路信息包括供电信息是否正常、电流和电压信息是否正常；
漏水检测模块，用于检测信号灯模块中是否漏水；
温度检测模块，所述温度检测模块设置在信号灯模块中，用于检测信号灯工作环境温度信息。
作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述主控模块包括计时模块、开关模块和储存模块；
计时模块，用于提供时间参考；
控制模块，用于获取储存模块信息并对信号灯模块发送控制指令，所述控制模块还可获取通过感应模块信息建立通过模型，并依据通过模型向储存模块写入新的运行数据；
储存模块，用于储存该信号灯模块运行数据，所述运行数据包括红绿灯时长信息。
作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述通讯报警模块通过内置5G通讯模块，并通过5G通讯模块将视频模块和检查模块检查的信息发送到总控室。
作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述总控室设置有多个设置在交通关键点岗亭。
作为本发明的一种优选实施方案，其中，还包括云端服务器，所述云端服务器与总控室连接，用于将总控室数据云端备份。
作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述通过模型计算公式如下：
Figure BDA0003609882180000031
vexp＝vexp+β(vpra-vexp)
其中，vexp为经验速度；β是步长参数，为小于1的正值；vpra为实际通行速度；c为待通行量；tpra为实际通行时间，其计算方法为：当前路口的通行道路的所有等待通行的通行单位中，第一个通行单位穿过所述通行道路的停止线开始计时，最后一个通行单位穿过所述通行道路的停止线后停止计时，整个过程所用的时间为tpra，
构建预测模型：
当模型中存在t个决策树时，第i个样本完成t次决策树后的预测值
Figure BDA0003609882180000032
可表示为
Figure BDA0003609882180000033
其中，s为样本数量，fk为1至t棵回归树之间的第k棵回归树，ft为第t颗回归树，F为所有分类和回归树的集合空间。
与现有技术相比：
本系统可通过实时采集信号灯的视频信息和电路故障信息，并可利用通讯报警模将故障信息发送至通讯报警模块供总控室查看，有利于直观发现和检查故障，可有效降低维护检修难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1为本发明的实施例一结构框图；
图2为本发明的实施例二结构框图；
图3为本发明的实施例三结构框图；
图4为本发明的信号灯模块结构框图；
图5为本发明的检查模块结构框图；
图6为本发明的主控模块结构框图；
图7为本发明的通过感应模块结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式进一步的详细描述。
图1-图7示出的是本发明一种交通信号灯监控系统，本系统可通过实时采集信号灯的视频信息和电路故障信息，并可利用通讯报警模将故障信息发送至通讯报警模块供总控室查看，有利于直观发现和检查故障，可有效降低维护检修难度，包括：
信号灯模块，所述信号灯模块包括汽车信号灯和行人信号灯；所述信号灯模块区分为人行灯模块和汽车信号灯模块；人行灯模块，用于显示行人交通指导信息；汽车信号灯模块，用于显示汽车交通指导信息；
主控模块，所述主控模块连接至信号灯模块，用于驱动信号灯模块运行；所述主控模块包括计时模块、开关模块和储存模块；计时模块，用于提供时间参考；控制模块，用于获取储存模块信息并对信号灯模块发送控制指令，所述控制模块还可获取通过感应模块信息建立通过模型，并依据通过模型向储存模块写入新的运行数据；储存模块，用于储存该信号灯模块运行数据，所述运行数据包括红绿灯时长信息；
通过感应模块，所述通过感应模块连接至主控模块，用于采集交通通过信息并将其发送至主控模块；所述通过感应模块区分为与主控模块连接的人体感应模块和与主控模块连接的汽车感应模块；人体感应模块，所述人体感应模块设置在人行道两端且与人行灯模块对应，用于采集行人通过人行道信息；车辆感应模块，所述车辆感应模块与汽车信号灯模块对应设置，用于采集车辆通过信息，其中人体感应模块是以微波多普勒原理为基础，平面型天线作感应系统，以微处理器作控制的一种感应器。人体接近传感器是以10.525GHz微波频率发射、接收；所述汽车感应模块为智慧交通摄像机，可实施采集交通通过量以及视频信息；
视频模块，所述视频模块连接至信号灯模块，用于采集视频信息，所述视频模块设置有多个，且所述视频模块与信号灯模块对应，所述视频模块用于采集信号灯工作信息，所述视频模块用于采集行人和汽车通过信息，通过视频模块采集信号灯工作视频信息，可采集器故障时的视频信息，防灯珠损坏出现故障发生，便于检测；
检查模块，所述检查模块连接至信号灯模块，用于检测信号灯模块是否正常运行，所述检查模块包括与信号灯模块连接的电路检测模块、与信号灯模块连接的漏水检测模块和与信号灯模块连接的温度检测模块；电路检测模块，用于检测信号灯模块电路信息，所述电路信息包括供电信息是否正常、电流和电压信息是否正常；漏水检测模块，用于检测信号灯模块中是否漏水；温度检测模块，所述温度检测模块设置在信号灯模块中，用于检测信号灯工作环境温度信息；
通讯模块模块，所述通讯报警模块用于采集视频模块和检查模块采集的信息，并将信上传到总控室，有利于对数据进行备份，防止数据丢失。
本发明还包括云端服务器，所述云端服务器与总控室连接，用于将总控室数据云端备份。
所述通过模型计算公式如下：
Figure BDA0003609882180000051
vexp＝vexp+β(vpra-vexp)
其中，vexp为经验速度；β是步长参数，为小于1的正值；vpra为实际通行速度；c为待通行量；tpra为实际通行时间，其计算方法为：当前路口的通行道路的所有等待通行的通行单位中，第一个通行单位穿过所述通行道路的停止线开始计时，最后一个通行单位穿过所述通行道路的停止线后停止计时，整个过程所用的时间为tpra，
构建预测模型：
当模型中存在t个决策树时，第i个样本完成t次决策树后的预测值
Figure BDA0003609882180000052
可表示为
Figure BDA0003609882180000053
其中，s为样本数量，fk为1至t棵回归树之间的第k棵回归树，ft为第t颗回归树，F为所有分类和回归树的集合空间。
实施例1：
使用时，利用通过感应模块采集行人和车辆通过信息并将之发送给主控模块，主控模块依据通过时间建立通过模型，得到最佳通过时间，接着主控模块依据通过时间控制信号灯转变调整；同时视频检测模块检测信号灯的视频信息和检查模块检查信号灯模块是否正常工作，通过视频显示结合检测模块双模检测的方式，可有效检测更多故障，避免电路正常LED灯珠故障的问题发生导致检测不便的问题，同时故障信息通过通讯报警模块发送到总控室，由总控室的工作人员接收信息，并对信号灯模块进行检修，同时故障信息还将上传到云端服务器，有利于防止数据丢失。
实施例2：
与实施例1中不同的是，所述通过感应模块包括汽车感应模块，所述汽车感应模块为智慧交通摄像机，可实施采集交通通过量以及视频信息，单独采集汽车通过量信息有利于精确获取通过量信息，以便于获取车辆通过信息，从而可判断路口车辆通过繁忙情况。
实施例3：与实施例1中不同的是，所述感应模块包括人体感应模块，所述人体感应模块是以微波多普勒原理为基础，平面型天线作感应系统，以微处理器作控制的一种感应器，通过该模块的设置可单独采集行人通过的交通信息，详细对通过量信息记录，可对数据箭筒提供详细数据。
工作原理：本系统可通过实时采集信号灯的视频信息和电路故障信息，并可利用通讯报警模将故障信息发送至通讯报警模块供总控室查看，有利于直观发现和检查故障，可有效降低维护检修难度。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种交通信号灯监控系统，其特征在于，包括：
信号灯模块，所述信号灯模块包括汽车信号灯和行人信号灯；
主控模块，所述主控模块连接至信号灯模块，用于驱动信号灯模块运行；
通过感应模块，所述通过感应模块连接至主控模块，用于采集交通通过信息并将其发送至主控模块；
视频模块，所述视频模块连接至信号灯模块，用于采集视频信息；
检查模块，所述检查模块连接至信号灯模块，用于检测信号灯模块是否正常运行；
通讯模块模块，所述通讯报警模块用于采集视频模块和检查模块采集的信息，并将信上传到总控室。
2.根据权利要求1所述的一种交通信号灯监控系统，其特征在于，所述信号灯模块区分为人行灯模块和汽车信号灯模块；
人行灯模块，用于显示行人交通指导信息；
汽车信号灯模块，用于显示汽车交通指导信息。
3.根据权利要求1所述的一种交通信号灯监控系统，其特征在于，所述视频模块设置有多个，且所述视频模块与信号灯模块对应，所述视频模块用于采集信号灯工作信息，所述视频模块用于采集行人和汽车通过信息。
4.根据权利要求2所述的一种交通信号灯监控系统，其特征在于，所述通过感应模块区分为与主控模块连接的人体感应模块和与主控模块连接的汽车感应模块；
人体感应模块，所述人体感应模块设置在人行道两端且与人行灯模块对应，用于采集行人通过人行道信息；
车辆感应模块，所述车辆感应模块与汽车信号灯模块对应设置，用于采集车辆通过信息。
5.根据权利要求1所述的一种交通信号灯监控系统，其特征在于，所述检查模块包括与信号灯模块连接的电路检测模块、与信号灯模块连接的漏水检测模块和与信号灯模块连接的温度检测模块；
电路检测模块，用于检测信号灯模块电路信息，所述电路信息包括供电信息是否正常、电流和电压信息是否正常；
漏水检测模块，用于检测信号灯模块中是否漏水；
温度检测模块，所述温度检测模块设置在信号灯模块中，用于检测信号灯工作环境温度信息。
6.根据权利要求1所述的一种交通信号灯监控系统，其特征在于，所述主控模块包括计时模块、开关模块和储存模块；
计时模块，用于提供时间参考；
控制模块，用于获取储存模块信息并对信号灯模块发送控制指令，所述控制模块还可获取通过感应模块信息建立通过模型，并依据通过模型向储存模块写入新的运行数据；
储存模块，用于储存该信号灯模块运行数据，所述运行数据包括红绿灯时长信息。
7.根据权利要求1所述的一种交通信号灯监控系统，其特征在于，所述通讯报警模块通过内置5G通讯模块，并通过5G通讯模块将视频模块和检查模块检查的信息发送到总控室。
8.根据权利要求1所述的一种交通信号灯监控系统，其特征在于，所述总控室设置有多个设置在交通关键点岗亭。
9.根据权利要求1所述的一种交通信号灯监控系统，其特征在于，还包括云端服务器，所述云端服务器与总控室连接，用于将总控室数据云端备份。
10.根据权利要求1所述的一种交通信号灯监控系统，其特征在于，所述通过模型计算公式如下：
Figure FDA0003609882170000031
vexp＝vexp+β(vpra-vexp)
其中，vexp为经验速度；β是步长参数，为小于1的正值；vpra为实际通行速度；c为待通行量；tpra为实际通行时间，其计算方法为：当前路口的通行道路的所有等待通行的通行单位中，第一个通行单位穿过所述通行道路的停止线开始计时，最后一个通行单位穿过所述通行道路的停止线后停止计时，整个过程所用的时间为tpra；
构建预测模型：
当模型中存在t个决策树时，第i个样本完成t次决策树后的预测值
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Figure FDA0003609882170000033
其中，s为样本数量，fk为1至t棵回归树之间的第k棵回归树，ft为第t颗回归树，F为所有分类和回归树的集合空间。
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