CN118038668A - 城市交通路况的采集方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了城市交通路况的采集方法及系统，属于交通路况分析与采集领域，涉及信息处理技术，目的在于规避目标分析路段交通事故或车辆变道加塞等事件造成的局部排队拥堵问题，和保障目标分析路段资源的充分有效利用；通过安装在数据采集点的数据采集模块实时获取行驶车辆的路况信息并发送至路况分析模块进行实时分析，并动态关联目标分析路段的上行匝道入口的LED诱导屏进行引导控制，将目标分析路段的后续进入行驶车辆及时引导至其他道路或路段，避开局部拥堵排队路段后又重新引流进入目标分析路段通行，从而在有效避免目标分析路段拥堵排队的前提下充分利用其他路段资源，这对于目标分析路段的有效利用和提高城市交通通行效率具有重要意义。

Description

城市交通路况的采集方法及系统

技术领域

本发明属于交通路况分析与采集领域，涉及信息处理技术，具体是城市交通路况的采集方法及系统。

背景技术

城市交通路况采集是通过对城市交通状况进行数据采集和处理，以了解和掌握城市交通状况的过程。这涉及到多种技术和方法，包括传感器采集、图像识别、GPS定位和手机信令等。

近年来随着社会经济的发展、城市机动车保有量的增加，城市交通道路的畅通运行受到了影响和挑战，经常产生交通拥堵事件，城市交通道路交通拥堵事件的产生一般是由交通事故、并道驶入匝道和车辆加塞通行等问题导致的，这些交通事件的发生可能占据城市交通道路的部分道路，从而使得城市交通道路通行能力下降，导致拥堵排队的形成。拥堵排队现象是局部性形成的，如果不及时对后续交通流进行引导通行，可能会迅速蔓延导致全路段拥堵。如果只是把车流引导离开高架道路又不及时把车流引导回来，又会造成非排队高架路段的资源浪费。

为此，本发明提出城市交通路况的采集方法及系统。

发明内容

本申请的目的是提供城市交通路况的采集方法及系统，目的在于规避目标分析路段交通事故或车辆变道加塞等事件造成的局部排队拥堵问题，和保障目标分析路段资源的充分有效利用。

为实现上述目的，本申请提供了一种城市交通路况的采集系统，该城市交通路况采集系统包括：

数据采集模块，用于获取经过目标分析路段的数据采集点的行驶车辆的瞬时速度，并将获取的车速发送至中间存储节点；

所述数据采集点为数据采集模块安装的具体位置，其中的数据采集模块包括摄像头以及车速采集传感器；所述摄像头用于获取经过数据采集点的行驶车辆的车牌号用以确定目标车辆；所述车速传感器用于获取经过数据采集点的行驶车辆的瞬时速度；

其中，在一个存储区域范围内，若干所述数据采集模块将采集到的路况信息发送至中间存储节点；所述中间存储节点与所述数据采集模块间电性和/或无线远程连接；通过信号传输的方式将路况信息传输至所述中间存储节点；

优选地，所述中间存储节点与云服务器连接，所述中间存储节点将存储的路况信息传输至云服务器，云服务器进行云端保存；所述云服务器与路况分析模块进行连接，所述路况分析模块用于发送路况提取信号至所述云服务器，当云服务器接收到路况分析模块发送的路况提取信号后，云服务器将内部存储的路况信息反馈至路况分析模块；

优选地，所述路况分析模块还用于对接收到的路况信息进行实时分析，具体地，所述路况分析模块进行路况信息实时分析的过程包括：

步骤一：路况分析模块发送路况提取信号至云服务器，云服务器将存储的路况信息反馈至路况分析模块，路况分析模块对接收到的路况信息进行标记，分别标记为Vij；其中，需要进行说明的是，i表示数据采集点的标号，按照车辆行驶方向进行标记；j表示行驶车辆的编号；

所述摄像头会实时获取经过数据采集点的行驶车辆的车牌号，并确定目标车辆进而进行编号；

步骤二：路况分析模块将属于同一车辆的路况信息进行集合，生成目标车辆速度集合SDj，SDj=[V1j、V2j、……Vnj]，其中的n表示数据采集点的总个数；

步骤三：路况分析模块利用计算公式计算并获取目标车辆的速度变Vbj，其中速度变Vbj的计算公式为：

此公式中，为速度变修正系数，/>为目标车辆多少数据采集点的速度平均值；

按照此公式，分别计算所有经过数据采集点的行驶车辆的速度变Vbj；

步骤四：路况分析模块将所有的行驶车辆的速度变Vbj进行集合，生成路况速度变集合Lk，Lk=[Vb1、Vb2、……Vbm]，其中的m表示行驶车辆的总个数；

获取路况速度变集合Lk中数值最大的速度变Vbj，并与路况分析模块设定的目标阈值YZ进行比较；

当Vbj≥YZ时，路况分析模块发送第一信号；

当Vbj＜YZ时，路况分析模块发送第二信号。

优选地，所述路况分析模块还连接有总控制器，所述总控制器用于控制交通执行模块；

其中，所述交通执行模块包括设置在目标分析路段的上行匝道入口的LED诱导屏；在一个具体的实施例中，以上行方向为例，数据采集模块采用安装在路侧路灯杆件上的方式，前后两个数据采集模块布设间距为a，其中a一般取100米，且a的取值可以根据实际情况进行调整，具体的数值由总控制器给出；所述LED诱导屏以立杆方式安装于目标分析路段上行匝道入口，上行匝道入口处LED诱导屏根据总控制器的信号分别显示“前方拥堵，禁止驶入匝道”和“前方无拥堵，可上匝道进入高架”；当所述路况分析模块发送第一信号至总控制器时，所述总控制器发送包括拥堵信号在内的第一交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方拥堵，禁止驶入匝道”字样，避免拥堵加剧；当所述路况分析模块发送第二信号至总控制器时，所述总控制器发送包括正常信号在内的第二交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方无拥堵，可上匝道进入高架”字样，加快交通通行；

本发明的另一个实施例提出一种城市交通路况的采集方法，该采集方法包括以下步骤：

步骤SS1：数据采集模块获取经过目标分析路段的数据采集点的行驶车辆的瞬时速度，并将获取的车速发送至中间存储节点；中间存储节点与云服务器连接，中间存储节点将存储的路况信息传输至云服务器；

步骤SS2：路况分析模块发送路况提取信号至云服务器，云服务器将存储的路况信息反馈至路况分析模块，路况分析模块对接收到的路况信息进行标记，分别标记为Vij；i表示数据采集点的标号，按照车辆行驶方向进行标记；j表示行驶车辆的编号；

步骤SS3：路况分析模块将属于同一车辆的路况信息进行集合，生成目标车辆速度集合SDj，SDj=[V1j、V2j、……Vnj]，其中的n表示数据采集点的总个数；

利用计算公式计算并获取目标车辆的速度变Vbj，其中速度变Vbj的计算公式为：

此公式中，为速度变修正系数，/>为目标车辆多少数据采集点的速度平均值；

按照此公式，分别计算所有经过数据采集点的行驶车辆的速度变Vbj；

步骤SS4：路况分析模块将所有的行驶车辆的速度变Vbj进行集合，生成路况速度变集合Lk，Lk=[Vb1、Vb2、……Vbm]，其中的m表示行驶车辆的总个数；

获取路况速度变集合Lk中数值最大的速度变Vbj，并与路况分析模块设定的目标阈值YZ进行比较；

当Vbj≥YZ时，路况分析模块发送第一信号；

当Vbj＜YZ时，路况分析模块发送第二信号；

步骤SS5：当路况分析模块发送第一信号至总控制器时，总控制器发送包括拥堵信号在内的第一交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方拥堵，禁止驶入匝道”字样，避免拥堵加剧；当路况分析模块发送第二信号至总控制器时，总控制器发送包括正常信号在内的第二交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方无拥堵，可上匝道进入高架”字样，加快交通通行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本申请所提出的城市交通路况的采集系统以及方法，目的在于规避目标分析路段交通事故或车辆变道加塞等事件造成的局部排队拥堵问题，和保障目标分析路段资源的充分有效利用。本专利通过安装在数据采集点的数据采集模块实时获取行驶车辆的路况信息并发送至路况分析模块进行实时分析，并动态关联目标分析路段的上行匝道入口的LED诱导屏进行引导控制，将目标分析路段的后续进入行驶车辆及时引导至其他道路或路段，避开局部拥堵排队路段后又重新引流进入目标分析路段通行，从而在有效避免目标分析路段拥堵排队的前提下充分利用其他路段资源，这对于目标分析路段的有效利用和提高城市交通通行效率具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明城市交通路况的采集系统的结构框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

具体请参照图1，本发明的一个实施例提出一种城市交通路况的采集系统，该城市交通路况采集系统包括：

数据采集模块，用于获取经过目标分析路段的数据采集点的行驶车辆的瞬时速度，并将获取的车速发送至中间存储节点；

在一个实施例中，所述数据采集点为数据采集模块安装的具体位置，其中的数据采集模块包括摄像头以及车速采集传感器；所述摄像头用于获取经过数据采集点的行驶车辆的车牌号用以确定目标车辆；所述车速传感器用于获取经过数据采集点的行驶车辆的瞬时速度；

在本申请中，在一个存储区域范围内，若干所述数据采集模块将采集到的路况信息发送至中间存储节点；所述中间存储节点与所述数据采集模块间电性和/或无线远程连接；通过信号传输的方式将路况信息传输至所述中间存储节点；

其中，所述中间存储节点与云服务器连接，所述中间存储节点将存储的路况信息传输至云服务器，云服务器进行云端保存；

需要说明的是，所述云服务器与路况分析模块进行连接，所述路况分析模块用于发送路况提取信号至所述云服务器，当云服务器接收到路况分析模块发送的路况提取信号后，云服务器将内部存储的路况信息反馈至路况分析模块；

其中，所述路况分析模块还用于对接收到的路况信息进行实时分析，具体地，所述路况分析模块进行路况信息实时分析的过程包括：

步骤一：路况分析模块发送路况提取信号至云服务器，云服务器将存储的路况信息反馈至路况分析模块，路况分析模块对接收到的路况信息进行标记，分别标记为Vij；其中，需要进行说明的是，i表示数据采集点的标号，按照车辆行驶方向进行标记；j表示行驶车辆的编号；

需要进行说明的是，所述摄像头会实时获取经过数据采集点的行驶车辆的车牌号，并确定目标车辆进而进行编号；

步骤二：路况分析模块将属于同一车辆的路况信息进行集合，生成目标车辆速度集合SDj，SDj=[V1j、V2j、……Vnj]，其中的n表示数据采集点的总个数；

步骤三：路况分析模块利用计算公式计算并获取目标车辆的速度变Vbj，其中速度变Vbj的计算公式为：

此公式中，为速度变修正系数，/>为目标车辆多少数据采集点的速度平均值；

按照此公式，分别计算所有经过数据采集点的行驶车辆的速度变Vbj；

步骤四：路况分析模块将所有的行驶车辆的速度变Vbj进行集合，生成路况速度变集合Lk，Lk=[Vb1、Vb2、……Vbm]，其中的m表示行驶车辆的总个数；

获取路况速度变集合Lk中数值最大的速度变Vbj，并与路况分析模块设定的目标阈值YZ进行比较；

当Vbj≥YZ时，路况分析模块发送第一信号；

当Vbj＜YZ时，路况分析模块发送第二信号。

需要进行说明的是，所述路况分析模块还连接有总控制器，所述总控制器用于控制交通执行模块；

在本申请中，所述交通执行模块包括设置在目标分析路段的上行匝道入口的LED诱导屏；在一个具体的实施例中，以上行方向为例，数据采集模块采用安装在路侧路灯杆件上的方式，前后两个数据采集模块布设间距为a，其中a一般取100米，且a的取值可以根据实际情况进行调整，具体的数值由总控制器给出；所述LED诱导屏以立杆方式安装于目标分析路段上行匝道入口，上行匝道入口处LED诱导屏根据总控制器的信号分别显示“前方拥堵，禁止驶入匝道”和“前方无拥堵，可上匝道进入高架”；

其中，当所述路况分析模块发送第一信号至总控制器时，所述总控制器发送包括拥堵信号在内的第一交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方拥堵，禁止驶入匝道”字样，避免拥堵加剧；当所述路况分析模块发送第二信号至总控制器时，所述总控制器发送包括正常信号在内的第二交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方无拥堵，可上匝道进入高架”字样，加快交通通行；

本实施例所提出的城市交通路况的采集系统，目的在于规避目标分析路段交通事故或车辆变道加塞等事件造成的局部排队拥堵问题，和保障目标分析路段资源的充分有效利用。本专利通过安装在数据采集点的数据采集模块实时获取行驶车辆的路况信息并发送至路况分析模块进行实时分析，并动态关联目标分析路段的上行匝道入口的LED诱导屏进行引导控制，将目标分析路段的后续进入行驶车辆及时引导至其他道路或路段，避开局部拥堵排队路段后又重新引流进入目标分析路段通行，从而在有效避免目标分析路段拥堵排队的前提下充分利用其他路段资源，这对于目标分析路段的有效利用和提高城市交通通行效率具有重要意义。

本发明的另一个实施例提出一种城市交通路况的采集方法，该采集方法包括以下步骤：

步骤SS1：数据采集模块获取经过目标分析路段的数据采集点的行驶车辆的瞬时速度，并将获取的车速发送至中间存储节点；中间存储节点与云服务器连接，中间存储节点将存储的路况信息传输至云服务器；

步骤SS2：路况分析模块发送路况提取信号至云服务器，云服务器将存储的路况信息反馈至路况分析模块，路况分析模块对接收到的路况信息进行标记，分别标记为Vij；i表示数据采集点的标号，按照车辆行驶方向进行标记；j表示行驶车辆的编号；

步骤SS3：路况分析模块将属于同一车辆的路况信息进行集合，生成目标车辆速度集合SDj，SDj=[V1j、V2j、……Vnj]，其中的n表示数据采集点的总个数；

利用计算公式计算并获取目标车辆的速度变Vbj，其中速度变Vbj的计算公式为：

此公式中，为速度变修正系数，/>为目标车辆多少数据采集点的速度平均值；

按照此公式，分别计算所有经过数据采集点的行驶车辆的速度变Vbj；

步骤SS4：路况分析模块将所有的行驶车辆的速度变Vbj进行集合，生成路况速度变集合Lk，Lk=[Vb1、Vb2、……Vbm]，其中的m表示行驶车辆的总个数；

获取路况速度变集合Lk中数值最大的速度变Vbj，并与路况分析模块设定的目标阈值YZ进行比较；

当Vbj≥YZ时，路况分析模块发送第一信号；

当Vbj＜YZ时，路况分析模块发送第二信号；

步骤SS5：当路况分析模块发送第一信号至总控制器时，总控制器发送包括拥堵信号在内的第一交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方拥堵，禁止驶入匝道”字样，避免拥堵加剧；当路况分析模块发送第二信号至总控制器时，总控制器发送包括正常信号在内的第二交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方无拥堵，可上匝道进入高架”字样，加快交通通行。

本实施例所提出的城市交通路况的采集方法，目的在于规避目标分析路段交通事故或车辆变道加塞等事件造成的局部排队拥堵问题，和保障目标分析路段资源的充分有效利用。本专利通过安装在数据采集点的数据采集模块实时获取行驶车辆的路况信息并发送至路况分析模块进行实时分析，并动态关联目标分析路段的上行匝道入口的LED诱导屏进行引导控制，将目标分析路段的后续进入行驶车辆及时引导至其他道路或路段，避开局部拥堵排队路段后又重新引流进入目标分析路段通行，从而在有效避免目标分析路段拥堵排队的前提下充分利用其他路段资源，这对于目标分析路段的有效利用和提高城市交通通行效率具有重要意义。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.城市交通路况的采集系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于获取经过目标分析路段的数据采集点的行驶车辆的速度，并将获取的车速发送至中间存储节点；中间存储节点与云服务器连接，中间存储节点将存储的路况信息传输至云服务器；

路况分析模块，与云服务器连接，用于发送路况提取信号至所述云服务器并对接收到的路况信息进行实时分析，过程包括：

步骤一：路况分析模块发送路况提取信号至云服务器，云服务器将存储的路况信息反馈至路况分析模块，路况分析模块对接收到的路况信息进行标记，分别标记为Vij；其中，i表示数据采集点的标号，按照车辆行驶方向进行标记；j表示行驶车辆的编号；

步骤二：路况分析模块将属于同一车辆的路况信息进行集合，生成目标车辆速度集合SDj，SDj=[V1j、V2j、……Vnj]，其中的n表示数据采集点的总个数；

步骤三：路况分析模块利用计算公式计算并获取目标车辆的速度变Vbj，其中速度变Vbj的计算公式为：

此公式中，为速度变修正系数，/>为目标车辆多少数据采集点的速度平均值；

按照此公式，分别计算所有经过数据采集点的行驶车辆的速度变Vbj；

步骤四：路况分析模块将所有的行驶车辆的速度变Vbj进行集合，生成路况速度变集合Lk，Lk=[Vb1、Vb2、……Vbm]，其中的m表示行驶车辆的总个数；

获取路况速度变集合Lk中数值最大的速度变Vbj，并与路况分析模块设定的目标阈值YZ进行比较；

当Vbj≥YZ时，路况分析模块发送第一信号；

当Vbj＜YZ时，路况分析模块发送第二信号；

总控制器，用于接收路况分析模块发送的信号，并控制交通执行模块。

2.如权利要求1所述的城市交通路况的采集系统，其特征在于，所述数据采集点为数据采集模块安装的位置，数据采集模块包括摄像头以及车速采集传感器；

所述摄像头用于获取经过数据采集点的行驶车辆的车牌号；

所述车速传感器用于获取经过数据采集点的行驶车辆的速度。

3.如权利要求2所述的城市交通路况的采集系统，其特征在于，数据采集模块采用安装在路侧路灯杆件上的方式，前后两个数据采集模块布设间距为a，a的取值根据实际情况进行调整，由总控制器给出。

4.如权利要求1所述的城市交通路况的采集系统，其特征在于，交通执行模块包括设置在目标分析路段的上行匝道入口的LED诱导屏；

所述LED诱导屏以立杆方式安装于目标分析路段上行匝道入口，上行匝道入口处LED诱导屏根据总控制器的信号分别显示“前方拥堵，禁止驶入匝道”和“前方无拥堵，可上匝道进入高架”。

5.如权利要求4所述的城市交通路况的采集系统，其特征在于，当所述路况分析模块发送第一信号至总控制器时，所述总控制器发送包括拥堵信号在内的第一交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方拥堵，禁止驶入匝道”字样；

当所述路况分析模块发送第二信号至总控制器时，所述总控制器发送包括正常信号在内的第二交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方无拥堵，可上匝道进入高架”字样，加快交通通行。

6.如权利要求1所述的城市交通路况的采集系统，其特征在于，在一个存储区域范围内，若干所述数据采集模块将采集到的路况信息发送至中间存储节点；

所述中间存储节点与所述数据采集模块间电性和/或无线远程连接；通过信号传输的方式将路况信息传输至所述中间存储节点。

7.如权利要求1-6中任一项所述的城市交通路况的采集系统的采集方法，其特征在于，方法包括：

步骤SS1：数据采集模块获取经过目标分析路段的数据采集点的行驶车辆的瞬时速度，并将获取的车速发送至中间存储节点；中间存储节点与云服务器连接，中间存储节点将存储的路况信息传输至云服务器；

步骤SS2：路况分析模块发送路况提取信号至云服务器，云服务器将存储的路况信息反馈至路况分析模块，路况分析模块对接收到的路况信息进行标记，分别标记为Vij；i表示数据采集点的标号，按照车辆行驶方向进行标记；j表示行驶车辆的编号；

步骤SS3：路况分析模块将属于同一车辆的路况信息进行集合，生成目标车辆速度集合SDj，SDj=[V1j、V2j、……Vnj]，其中的n表示数据采集点的总个数；

利用计算公式计算并获取目标车辆的速度变Vbj，其中速度变Vbj的计算公式为：

此公式中，为速度变修正系数，/>为目标车辆多少数据采集点的速度平均值；

按照此公式，分别计算所有经过数据采集点的行驶车辆的速度变Vbj；

步骤SS4：路况分析模块将所有的行驶车辆的速度变Vbj进行集合，生成路况速度变集合Lk，Lk=[Vb1、Vb2、……Vbm]，其中的m表示行驶车辆的总个数；

获取路况速度变集合Lk中数值最大的速度变Vbj，并与路况分析模块设定的目标阈值YZ进行比较；

当Vbj≥YZ时，路况分析模块发送第一信号；

当Vbj＜YZ时，路况分析模块发送第二信号；

步骤SS5：当路况分析模块发送第一信号至总控制器时，总控制器发送包括拥堵信号在内的第一交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方拥堵，禁止驶入匝道”字样，避免拥堵加剧；当路况分析模块发送第二信号至总控制器时，总控制器发送包括正常信号在内的第二交通指挥信号至交通执行模块，交通执行模块控制上行匝道入口处LED诱导屏显示“前方无拥堵，可上匝道进入高架”字样，加快交通通行。

8.如权利要求7所述的城市交通路况的采集方法，其特征在于，数据采集点为数据采集模块安装的位置，数据采集模块包括摄像头以及车速采集传感器；

所述摄像头用于获取经过数据采集点的行驶车辆的车牌号；

所述车速传感器用于获取经过数据采集点的行驶车辆的速度；

数据采集模块采用安装在路侧路灯杆件上的方式，前后两个数据采集模块布设间距为a，a的取值可以根据实际情况进行调整，由总控制器给出；

交通执行模块包括设置在目标分析路段的上行匝道入口的LED诱导屏；

所述LED诱导屏以立杆方式安装于目标分析路段上行匝道入口，上行匝道入口处LED诱导屏根据总控制器的信号分别显示“前方拥堵，禁止驶入匝道”和“前方无拥堵，可上匝道进入高架”。