具备自动调节功能的十字道路交通管理控制方法及系统与流程

本发明涉及交通管理方法相关技术领域，具体涉及一种具备自动调节功能的十字道路交通管理控制方法及系统。

背景技术：

随着我国经济发展水平的提高，越来越多的家庭选择购车出行。随着汽车销量的提升，道路拥堵也成为了驾驶员头疼的问题，因此，如何提高道路交通承载能力是亟待解决的技术问题。

提高道路交通承载能力的关键在于提高重点路段的通行能力，一般来说制约道路交通承载能力的关键在于十字路口，目前十字路口的管理基本都是有红绿信号灯控制，红绿信号灯在各个方向上的放行时间都是根据预设程序来控制，不能根据实际路况做出灵活调整，经常会出现一个方向上交通拥堵，而另一个方向上车辆稀少的现场；想要改变这个情况一般需要人工到现场或远程调整红绿信号灯的放行时间，随着城市的发展数量庞大的红绿信号灯不可能全靠人工调整，为此我们提出一种具备自动调节功能的十字道路交通管理控制方法及系统以解决上述问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种具备自动调节功能的十字道路交通管理控制方法及系统，能够根据实际车流量自动化控制红绿信号灯在各个方向上的放行时间，起到了提高道路承载能力的效果。

为了实现上述目的，本发明采用的一种十字道路交通管理所述方法包括：

步骤一、获取实时监控视频数据；

步骤二、将监控视频数据按通行顺序分类，包括12种通行方向；

步骤三、将一个周期12种通行方向的实时监控视频数据处理，得到该周期内12种通行方向上的车流信息；

步骤四、根据上一个周期的车流信息与拥堵等级的对应关系，向监控中心上传拥堵信息，所述拥堵等级包括：畅通、部分拥堵、拥堵、瘫痪；

步骤五、根据上一个周期的车流信息与预设阈值的对应关系，调整下一个周期12种通行方向的通行时间；

步骤六、进入下一个周期后，将步骤一至五的工作进行循环。

作为上述方案的进一步优化，所述步骤二，包括根据通行方向的时间段，将监控视频分段、分类。

作为上述方案的进一步优化，所述步骤三，包括在十字路口设立4条起止线；提取视频图像的车辆中心点；判断车辆中心点所经过的起点线和终点线，并根据判断结果确定车辆的通行方向。

作为上述方案的进一步优化，所述步骤三，还包括获取车辆中心点通过监控起止线的路径h和通过时间t；获取视频画面与实际现场的放缩比i；得到第一辆车通过的平均行车速度v1＝i*h/t。

作为上述方案的进一步优化，所述步骤四，包括在周期内一个通行方向上通过的车辆数量s和一个通行方向上的放行时间t；所述车流信息包括车辆在12种通行方向上的平均行车速度v和车辆单位时间内的平均通过量m；

所述s辆车平均行车速度v＝(v1+v2+……+vs)/s；

所述车辆单位时间内的平均通过量m＝s/t；

当v大于等于20，且m小于等于0.3时，缩短该通行方向上下一个周期的放行时间至m＝0.5，但t不小于20；

当v小于等于5，且m小于等于0.2时，延长该通行方向上下一个周期的放行时间至m＝0.3，但t不大于90；

当12种通行方向上的，v均大于5时，每个通行方向的时间t相同，且t＝30；

每个路口的右转方向上的车辆具有不受通行限制；

每个路口和对向路口的左转方向上的车辆与直行车辆共用一个控制信号，且比较左转方向、直行方向和对向路口的左转方向、直行方向的车辆单位时间内的平均通过量m大小，m大的通行方向具有控制优先。

作为上述方案的进一步优化，所述步骤五，当有0个通行方向上出现v小于等于5时，对应拥堵等级为畅通；

当有2-6个通行方向上出现v小于等于5时，对应拥堵等级为部分拥堵；

当有7-10个通行方向上出现v小于等于5时，对应拥堵等级为拥堵；

当有11-12个通行方向上出现v小于等于5时，对应拥堵等级为瘫痪。

作为上述方案的进一步优化，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取监控视频数据；

预处理模块，用于将监控视频数据按通行顺序分类，包括12种通行方向；

处理模块，用于将一个周期12种通行方向的实时监控视频数据处理，得到该周期内12种通行方向上的车流信息；

第二获取模块，用于根据上一个周期的车流信息与拥堵等级的对应关系，向监控中心上传拥堵信息，拥堵等级包括：畅通、部分拥堵、拥堵、瘫痪；

控制模块，用于根据上一个周期的车流信息与预设阈值的对应关系，调整下一个周期12种通行方向的通行时间。

作为上述方案的进一步优化，处理模块，还用于抽取车辆平均通行速度v小于等于5时的视频帧，并将视频帧发送至第二获取模块。

作为上述方案的进一步优化，第二获取模块，还用于获取视频帧，并将视频帧上传至监控中心。

本发明的一种具备自动调节功能的十字道路交通管理控制方法及系统，具备如下有益效果：

1.本发明的一种具备自动调节功能的十字道路交通管理控制方法，实时监控十字路口的交通状况，并按通行方向统计各个方向上在上一个周期内的车流信息，进而做出下一个周期在各个方向上的放行时间。

2.本发明的一种具备自动调节功能的十字道路交通管理控制方法，根据上一个周期的车流信息，将车流信息与预设阈值进行逻辑判断，根据判断结果自动调节控制信号，具有非常强的合理性和灵活性。

3.本发明的一种十字道路交通管理装置，能够获取实时监控视频，并根据各个方向将监控视频分割、分类；根据分类视频分析出不同通行方向上的车流信息；根据获取的车流信息计算比对，确定下一个周期的交通控制；同时根据车流信息确定拥堵等级，并将视频帧和拥堵信息发送至监管平台，当出现交通瘫痪时，能及时派出交警现场疏导交通。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种十字道路管理方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种十字道路管理装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种具备自动调节功能的十字道路交通管理控制方法步骤步骤三获取车流信息的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种具备自动调节功能的十字道路交通管理控制方法步骤四的流程示意图。

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明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种具备自动调节功能的十字道路交通管理控制方法包括：

s101、获取实时监控视频数据；

示例性的，能够收集十字路口监控场景的监控视频。

s102、将监控视频数据按通行顺序分类，包括12种通行方向；

具体的，每个通行方向上的放行时间均单独获取视频数据，并按照通行方向将视频分类。

s103、将一个周期12种通行方向的实时监控视频数据处理，得到该周期内12种通行方向上的车流信息；

具体的，根据分类视频获取每个通行方向上的放行时间均单独获取视频数据；在视频数据中的十字路口设立4条起止线；提取视频图像的车辆中心点；判断车辆中心点所经过的起点线和终点线，并根据判断结果确定车辆的通行方向，确保获取的分类视频与实际相同；获取车辆中心点通过监控起止线的路径h和通过时间t；获取视频画面与实际现场的放缩比i；得到第一辆车通过的平均行车速度v1＝i*h/t。

s104、根据上一个周期的车流信息与拥堵等级的对应关系，向监控中心上传拥堵信息，拥堵等级包括：畅通、部分拥堵、拥堵、瘫痪；

具体的，当有0个通行方向上出现v小于等于5时，对应拥堵等级为畅通；

当有2-6个通行方向上出现v小于等于5时，对应拥堵等级为部分拥堵；

当有7-10个通行方向上出现v小于等于5时，对应拥堵等级为拥堵；

当有11-12个通行方向上出现v小于等于5时，对应拥堵等级为瘫痪。

s105、根据上一个周期的车流信息与预设阈值的对应关系，调整下一个周期12种通行方向的通行时间；

s106、进入下一个周期后，将步骤一至五的工作进行循环。

具体的，包括在周期内一个通行方向上通过的车辆数量s和一个通行方向上的放行时间t；车流信息包括车辆在12种通行方向上的平均行车速度v和车辆单位时间内的平均通过量m；

所述s辆车平均行车速度v＝(v1+v2+……+vs)/s

所述车辆单位时间内的平均通过量m＝s/t；

当v大于等于20，且m小于等于0.3时，缩短该通行方向上下一个周期的放行时间至m＝0.5，但t不小于20；

当v小于等于5，且m小于等于0.2时，延长该通行方向上下一个周期的放行时间至m＝0.3，但t不大于90；

当12种通行方向上的，v均大于5时，每个通行方向的时间t相同，且t＝30；

每个路口的右转方向上的车辆具有不受通行限制；

每个路口和对向路口的左转方向上的车辆与直行车辆共用一个控制信号，且比较左转方向、直行方向和对向路口的左转方向、直行方向的车辆单位时间内的平均通过量m大小，m大的通行方向具有控制优先。

应用本发明所示实施例，针对路口通行的每一辆车，将视频中的车辆中心点提取出来，把车辆运动轨迹简化成一个点的运动轨迹，模拟了车辆的运动路径，并结合时间，计算出车辆的平均通行速度；同时根据图像识别技术统计通过车辆的数量；根据平局通行速度和通过车辆的数量，获得车流信息；根据车流信息计算比对控制下一个周期各个通行方向上的放行时间，进而使得十字路口的通行效率最大化。

与本发明实施例相对比，本发明实施例还提供了一种十字道路交通管理装置，装置包括：

第一获取模块1101，用于获取监控视频数据；

预处理模块1102，用于将监控视频数据按通行顺序分类，包括12种通行方向；

处理模块1103，用于将一个周期12种通行方向的实时监控视频数据处理，得到该周期内12种通行方向上的车流信息；

控制模块1105，用于根据上一个周期的车流信息与预设阈值的对应关系，调整下一个周期12种通行方向的通行时间；

第二获取模块1104，用于根据上一个周期的车流信息与拥堵等级的对应关系，向监控中心上传拥堵信息，拥堵等级包括：畅通、部分拥堵、拥堵、瘫痪。

应用本发明所示实施例，针对路口通行的每一辆车，将视频中的车辆中心点提取出来，把车辆运动轨迹简化成一个点的运动轨迹，模拟了车辆的运动路径，并结合时间，计算出车辆的平均通行速度；同时根据图像识别技术统计通过车辆的数量；根据平局通行速度和通过车辆的数量，获得车流信息；根据车流信息计算比对控制下一个周期各个通行方向上的放行时间，进而使得十字路口的通行效率最大化。

其中处理模块1103，还用于抽取车辆平均通行速度v小于等于5时的视频帧，并将视频帧发送至第二获取模块1104。

其中第二获取模块1104，还用于获取视频帧，并将视频帧上传至监控中心。

当平均行车速度v小于等于5时，将车流信息和视频帧上传至监控中心，视频帧的数据传输量小，传输速度快，车流信息结合视频帧使得监控中心的监管人员能够直观的感受道路的拥堵情况，当交通陷入瘫痪时，能够及时派遣交警前往处理。

仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。