本实用新型涉及道路交通技术领域，尤其涉及一种道路交通可变车道调控系统。
背景技术：
近年来，机动车的拥有量急速增长，虽然管理部门对城市基础道路的建设、智能交通设施的建设均在先进水平，但是道路的建设还是跟不上交通流量的增长速度，城市交通的拥堵状况已成为制约城市进一步发展的一个重要不利因素。早晚高峰差异化形成的潮汐车流现象，即每天早晨进城方向交通流量大，反向流量小，而晚上则是出城方向的流量大。潮汐车流现象的出现，不仅造成单方向的交通流拥堵，还浪费了道路的使用程度。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种道路交通可变车道调控系统，针对潮汐交通流现象，自动检测道路上车道的排队长度及各车道的通行数量，经过调控系统的处理，很好地调控车流，增加道路的通行效率，规范车辆的通行行为，更好地保证可变车道指示的正常运行及有效运作。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种道路交通可变车道调控系统，包括交通参数检测摄像机、高清监控抓拍摄像机、核心控制器、违法车辆提示牌、可变车道控制器和LED可变车道指示灯；交通参数检测摄像机、高清监控抓拍摄像机、违法车辆提示牌和可变车道控制器均与核心控制器连接，其中可变车道控制器的信号输出端再与LED可变车道指示灯连接；
所述交通参数检测摄像机、高清监控抓拍摄像机和LED可变车道指示灯固定安装在交通道路车道上方，且在双向行车方向上分别安装一组；所述违法车辆提示牌安装在路边；所述核心控制器和可变车道控制器集中安装在路边的控制箱内。
优选地，该系统还包括与核心控制器进行远程交互的终端控制主机。
优选地，该系统还包括摄像补光灯，安装在交通道路车道上方交通参数检测摄像机和高清监控抓拍摄像机的一旁，与核心控制器连接，在夜晚或光线较暗的环境中，受核心控制器的控制来辅助补光，增强拍照区域周围环境的光线。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型提供的一种道路交通可变车道调控系统，针对潮汐交通流现象，自动检测道路上车道的排队长度及各车道的通行数量，经过调控系统的处理，进行合理的变更可变车道的方向，能很好地调控车流，增加道路的通行效率，同时集成交通车辆违章行为抓拍设备，能有效规范车辆的通行行为，更好地保证可变车道指示的正常运行及有效运作。本实用新型可调整因早晚高峰引发的道路使用度不均匀的情况，缓解单方向道路压力，减少因拥堵、排队现象带来的时间浪费；在减少了道路拥堵情况的前提下，还降低了机动车辆因排队、拥堵等情况下的尾气排放量，节约能源的同时，还减少了自然环境污染。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的道路交通可变车道调控系统结构框图；
图2为本实用新型实施例提供的道路交通可变车道调控系统的安装结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的道路交通可变车道调控系统的调控方法流程图。
图中：1、交通参数检测摄像机；2、高清监控抓拍摄像机；3、摄像补光灯；4、违法车辆提示牌；5、LED可变车道指示灯；6、控制箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
道路交通可变车道调控系统的目的是解决潮汐现象和比较严重的路口车辆行驶流向，在交通导流设计中采取可变车道的方式进行交通控制，即：早高峰进城车辆多时，则增加进城方向车道数，减少出城方向车道数，晚高峰出城车辆多时，则增加出城方向车道数，减少进城方向车道数。
本实施例提供的道路交通可变车道调控系统如图1所示，包括交通参数检测摄像机1、高清监控抓拍摄像机2、摄像补光灯3、核心控制器、违法车辆提示牌4、可变车道控制器、LED可变车道指示灯5和终端控制主机。交通参数检测摄像机1、高清监控抓拍摄像机2、摄像补光灯3和LED可变车道指示灯5固定安装在交通道路车道上方的龙门架上，且在双向行车方向上分别安装一组，LED可变车道指示灯5中包括可变车道的信号指示灯和可变车道两侧的正常车道的信号指示灯；在具体实施中，双向行驶方向上的摄像机1和2以及指示灯7可以安装在相对的两个龙门架上，也可以安装在同一个龙门架上，实现双向车道交通情况的采集、抓拍及信号灯指示，如图2所示，是安装在同一个龙门架上的示意图；违法车辆提示牌4安装在龙门架边柱上；核心控制器和可变车道控制器集中安装在路边的控制箱6内。交通参数检测摄像机1、高清监控抓拍摄像机2、摄像补光灯3、违法车辆提示牌4和可变车道控制器均与核心控制器进行有线连接，且均受核心控制器的控制，其中可变车道控制器的信号输出端再与LED可变车道指示灯5进行有线连接，具体实施中，有线连接一般采用网络通信或串行通信的连接方式。本实施例中，交通参数检测摄像机1采用型号为DH-CP302-RU1A-L的摄像机，高清监控抓拍摄像机2采用型号为DH-EP602-RU1A-L的工业级200万像素高清晰网络摄像机，摄像补光灯3采用型号为DH-ITALE-060AA-P的Cree高性能冷白LED灯，光源高效、节能环保，违法车辆提示牌4采用型号为YDBZ-0-B-HKYD-100的LED屏幕，LED可变车道指示灯5采用型号为CD600-3-15A的LED车道指示灯。
交通参数检测摄像机1实时采集各车道的交通情况视频数据，并输入核心控制器进行记录；高清监控抓拍摄像机2抓拍各车道上的违章和违法行为，并将抓拍图像传输到核心控制器中，作为现场机动车辆违章抓拍取证的视频图像输入设备，即起到电子警察的作用；核心控制器再通过网络将采集图像和抓拍图像传输到终端控制主机中；摄像补光灯3安装在交通参数检测摄像机1和高清监控抓拍摄像机2的一旁，在夜晚或光线较暗的环境中，受核心控制器的控制来辅助补光，增强拍照区域周围环境的光线，以便于获得极佳的拍照效果。
核心控制器包括处理器和存储器，存储器中存储有可执行的交通调控程序，处理器用来执行该交通调控程序，当该交通调控程序被执行时，使核心控制器具有以下控制功能：设定系统运行的交通参数阈值，其中，交通参数包括在交通运行中涉及到的交通流量、车道占有率、排队长度、信号等待时间、车型比例等参数；将交通参数检测摄像机1采集到的各车道的交通视频数据进行模型运算，得到实时交通参数值，并暂存在存储器中；根据采集的交通参数和预设模型进行数据运算与决策，判断是否进行可变车道的调整及如何调整，控制可变车道控制器的车道设定过程；控制高清监控抓拍摄像机2根据当时的车道导向规则抓拍各车道上的违章和违法车辆；控制违法车辆提示牌4显示被拍照的违章违法车辆号牌；使核心控制器与终端控制主机进行网络通信。
可变车道控制器作为可变车道设定过程的执行机构，根据核心控制器决策后的传输的控制指令控制LED可变车道指示灯5显示状态的变化，进行可变车道的调整，进而来指示可变车道的通行方向，完成可变车道交通信号的提示工作，同时可变车道控制器将车道通行控制状态反馈给核心控制器。
违法车辆提示牌4的显示方式为更新显示时间最新的若干条违法车辆号牌信息，或循环显示当天的违章违法车辆号牌，或循环显示设定条数的时间最新的违章违法车辆号牌。
终端控制主机上设有终端存储器，其中存储有可执行的终端控制程序，通过执行终端控制程序使终端控制主机具有以下控制功能：通过核心控制器和网络汇集前端设备采集的交通数据，显示当前可变车道运行状态；在特殊情况或紧急情况下，可与核心控制器进行远程交互，通过网络远程控制核心控制器，强制控制可变车道的运行状态、设定系统交通参数数值、进行故障诊断。例如，在有交通事故发生、紧急救援、领导警卫等情况时，终端控制主机远程控制核心控制器发出适当的交通指令，控制可变车道控制器对信号指示灯7进行直行、左转、右转或停车的指示状态切换控制，或者修改核心控制器中预设的交通参数数值，例如修改直行的信号灯时长或信号灯周期等。
如图3所示，采用上述的道路交通可变车道调控系统进行可变车道调控的方法，如下所述。
首先，将道路交通可变车道调控系统进行初始化，在核心控制器中设定交通参数的阈值，复位LED可变车道指示灯5；
核心控制器控制交通参数检测摄像机1启动，对各车道的交通情况进行实时监测，再将监测的视频图像传输给核心控制器；同时，核心控制器控制高清监控抓拍摄像机2启动，根据当时车道的实际通行状态实时抓拍各车道上的车辆交通违章违法行为；
核心控制器根据交通参数检测摄像机1实时监测到的视频数据运行相应的模型，计算交通参数，得到当前交通情况下的参数值；交通参数包括交通流量、车道占有率、排队长度、等待时间、车型比例；
核心控制器将计算的参数值与初始设定的交通参数阀值进行比较，判断是否进行可变车道通行方向的调整；若计算的参数值小于设定阈值，说明交通正常，则可变车道维持当前通行方向，交通参数检测摄像机1继续监测各车道的交通情况；若计算的参数值不小于设定阈值，则核心控制器对可变车道控制器发送控制指令，控制可变车道控制器更改LED可变车道指示灯5，开放可变车道反方向通行；当LED可变车道指示灯5需要变更通行方向时，首先在保证交通安全的情况下，将可变车道里的车辆全部清空一固定时间，再通过信号灯周期顺序依次放行车辆；
当高清监控抓拍摄像机2抓拍到违章或违法车辆时，核心控制器控制违法车辆提示牌4启动，对高清监控抓拍摄像机2抓拍的违章或违法车辆号牌信息进行显示；
当有特殊情况或紧急情况时，终端控制主机通过网络远程控制核心控制器，进而强制控制可变车道的运行状态、设定系统数据参数、进行故障诊断。
以早晚上下班高峰期道路交通情况为例，对本实施例提供的道路交通可变车道调控系统与调控方法进行进一步说明：
在早上上班高峰期，核心控制器根据交通参数检测摄像机1的视频数据采集能检测出进城方向的车流量会大于设定的交通流量、排队长度等交通参数的阈值，而出城方向的车流量相对较小，此时核心控制器会给可变车道控制器发送控制指令，可变车道控制器控制可变车道上方对应的进城方向上的LED可变车道指示灯5正常显示直行状态，并与进城方向其它车道上的信号指示灯同步在预设的信号灯周期中，使可变车道在进城方向放行，而可变车道上方出城方向上的LED可变车道指示灯5显示“X”或不显示任何状态；
同样的，在下午下班高峰期，核心控制器根据交通参数检测摄像机1的视频数据采集能检测到出城方向的车流量会大于设定的交通流量、排队长度等交通参数的阈值，而进城方向的车流量相对较小，此时核心控制器会给可变车道控制器发送控制指令，可变车道控制器控制可变车道上方对应的出城方向上的LED可变车道指示灯5正常显示直行状态，并与进城方向其它车道上的信号指示灯同步在预设的信号灯周期中，使可变车道在出城方向放行，而可变车道上方进城方向上的LED可变车道指示灯5显示“X”或不显示任何状态；
在非高峰期，核心控制器可以根据交通参数检测摄像机1的视频数据采集检测进城出城双向的车流量情况，及时调整可变车道上方对应方向的LED可变车道指示灯5的显示状态，合理分配可变车道的使用情况；
在各通行状态中，高清监控抓拍摄像机2始终根据核心控制器对目前各车道的通行状态的实时确定进行实时监控，抓拍到违章或违法车辆。
本实施例提供的道路交通可变车道调控系统与调控方法适用于道路交通领域，通过自动检测道路上车道的排队长度及各车道的通行数量，进行合理的设置可变车道的指向，可以很好的调控车流，增加道路的通行效率，同时集成交通车辆违章行为抓拍系统，可以规范交通车辆的通行行为，以达到更好地保证可变车道指示的正常及有效运作目的。同时，也具有社会实际效益，可调整因早晚高峰引发的道路使用度不均匀的情况，缓解单方向道路压力，减少因拥堵、排队现象带来的时间浪费。在减少了道路拥堵的情况的前提下，还降低里机动车辆因排队、拥堵等情况下的尾气排放量，节约能源的同时，还减少了自然环境污染。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型权利要求所限定的范围。