一种缓解高速堵车问题的系统及控制方法

1.本发明属于交通工程技术领域，具体涉及一种缓解高速堵车问题的系统，本发明还涉及一种缓解高速堵车问题的系统的控制方法。


背景技术：

2.高速路堵车是十分严重的一个问题，高速路上行车速度快，司机制动不及时，往往会因为一些小段拥堵演变成长段拥堵，进而使“高速路”变为“低速路”，对大家的出行造成极大的不便，浪费了公共资源。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种缓解高速堵车问题的系统，解决了现有技术中存在的高速路拥堵的情况的问题。
4.本发明的另一目的是提供一种缓解高速堵车问题的系统的控制方法。本发明所采用的第一技术方案是，一种缓解高速堵车问题的系统，包括依次设置在路面上的若干套监控系统本体，每套监控系统本体包括横杆，横杆顶部水平安装有显示屏，显示屏下方安装有红绿灯、测速摄像头、雷达和监控摄像头，显示屏背部还设置有微控制器，微控制器的输入端接有监控摄像头和雷达的输出端，微控制器的输出端接有红绿灯、测速摄像头的输入端和显示屏。
5.本发明第一技术方案的特点还在于，
6.微控制器为lpc2103芯片。
7.微控制器通过光纤进行信号的传输。
8.本发明所采用的第一技术方案是，
9.一种缓解高速堵车问题的系统的控制方法，基于一种缓解高速堵车问题的系统，具体按照以下步骤实施：
10.步骤1、提前设置微控制器中的指令：设“abcd”为红绿灯红灯常亮，“efgh”为红绿灯黄灯闪烁20s，“ijkl”为红绿灯绿灯常亮，“mnop”为显示屏显示“前方出现拥堵路段，请减速”字样，“qist”为拥堵信号，“uvwx”为拍照信号；
11.步骤2、当n号监控系统本体上的监控摄像头监测到此节点处发生堵车情况时，发送“qist”信号给微控制器，微控制器的输入端接收到“qist”信号，向红绿灯发送“abcd”信号，控制此处红绿灯变为红灯，并将拥堵点上传至导航，同时通过光纤向行驶方向后方的n
‑
1号监控系统上的微控制器发送一个“efgh”和“abcd”信号；
12.步骤3、当n
‑
1号监控系统上的微控制器接收到行驶方向前方n号监控系统上微控制器发出的“efgh”和“abcd”信号时，使n
‑
1号监控系统本体上的红绿灯闪烁20s黄灯提醒司机减速，黄灯结束后变为红灯，同时通过光纤向行驶方向后方的n
‑
2号微控制器发送“mnop”信号；
13.步骤4、当n
‑
2号监控系统上的微控制器接收到n
‑
1号监控系统发出的“mnop”信号
时，使n
‑
2号监控系统本体上的显示屏提醒司机“前方出现拥堵路段，请减速”，此时司机开始减速，到达n
‑
1号监控系统本体处会停车，如果司机未减速停车，n
‑
1号装置处的雷达进行测速，当雷达检测到未减速停车车辆，发送“uvwx”信号给微控制器，微控制器接收到“uvwx”信号，控制测速摄像头将违法车辆信息拍照上传至交管部门；
14.步骤5、等到n号装置处的拥堵有所缓解，n号装置处的监控摄像头向微控制器发送“ijkl”信号，微控制器控制红绿灯1显示为绿灯；
15.步骤6、若n
‑
1号装置处的监控摄像头检测到此节点处也存在堵车情况，重复步骤2
‑
4，将装置序号向行驶方向后方依此类推，n号装置变为n
‑
1号装置、n
‑
1号装置变为n
‑
2号装置、n
‑
2号装置变为n
‑
3号装置，以此类推，直到不拥堵节点，所有监控系统本体通过阶段式红绿灯疏导交通，不需要高速交警赶到现场进行疏导，即可快速发现拥堵并疏导交通缓解拥堵，同时可将拥堵点信息上传至导航中，提前通知司机减速或绕行，从而使高速公路出行更加高速便捷。
16.本发明的有益效果是，一种缓解高速堵车问题的系统及控制方法，通过监控摄像头判断堵车情况，微控制器启动红绿灯进行交通疏导，同时将堵车点上传至导航系统中。本发明可以大大节约高速交警人力，不用高速交警到达现场就可以及时快速的缓解交通拥堵，同时上传拥堵点信息，使其他司机提前减速或绕道行驶，避免拥堵进一步加剧。
附图说明
17.图1为本发明提出的一种缓解高速路堵车装置及其方法的装置图；
18.图2为本发明提出的一种缓解高速路堵车装置及其方法的高速路安装结构图；
19.图3为本发明提出的一种缓解高速路堵车装置及其方法的结构框图；
20.图4为本发明提出的一种缓解高速路堵车装置及其方法的工作流程图。
21.图中：1红绿灯、2测速摄像头、3监控摄像头、4显示屏、5路面、6横杆、7微控制器、8导航、9雷达。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
23.本发明一种缓解高速堵车问题的系统，结合图1～图3，包括依次设置在路面5上的若干套监控系统本体，每套监控系统本体包括横杆6，横杆6顶部水平安装有显示屏4，显示屏4下方安装有红绿灯1、测速摄像头2、雷达9和监控摄像头3，显示屏4背部还设置有微控制器7，微控制器7的输入端接有监控摄像头3和雷达9的输出端，微控制器7的输出端接有红绿灯1、测速摄像头2的输入端和显示屏4。
24.微控制器7通过光纤进行信号的传输。
25.本发明中，微控制器7为lpc2103芯片，内置了宽范围的串行通信接口、8kb的片内sram、32/16位定时器、增强型10位adc、13个外部中断、32条高速gpio，功耗低、封装小，且控制精度可以满足本发明控制要求；监控摄像头3为海康威视ids
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tcd202
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a/0513车流量统计摄像机，可以显示实时图像并判断是否出现车辆拥堵情况；测速摄像头2为海康威视ids
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tcv300
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nk/16卡口抓拍单元智能交通摄像机，可以高清抓怕车辆信息；雷达9工作于k波段，测速范围为20km/h
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250km/h，用来判断车速；显示屏4为led显示屏。
26.所述的监控摄像头3只要判断出堵车，微控制器7会将此处红绿灯1变为红灯疏导车辆。
27.所述的红绿灯1会先闪烁20s黄灯提醒司机减速，黄灯结束后再变为红灯。
28.所述的监控摄像头3通过微控制器7将实时的路况信息传输至导航，可以将拥堵路段提前通过导航告知司机。
29.所述的每一套装置上都标有序号，可以告知司机拥堵准确位置和提前停车位置。
30.所述的显示屏4、测速摄像头2、雷达9、监控摄像头3和红绿灯1可以单独工作，不需要使用时可以关闭。
31.一种缓解高速堵车问题的系统的控制方法,其特征在于，基于一种缓解高速堵车问题的系统，流程图如图4所示，具体按照以下步骤实施：
32.步骤1、提前设置微控制器7中的指令：设“abcd”为红绿灯1红灯常亮，“efgh”为红绿灯1黄灯闪烁20s，“ijkl”为红绿灯1绿灯常亮，“mnop”为显示屏4显示“前方出现拥堵路段，请减速”字样，“qist”为拥堵信号，“uvwx”为拍照信号；
33.步骤2、当n号监控系统本体上的监控摄像头3监测到此节点处发生堵车情况时，发送“qist”信号给微控制器7，微控制器7的输入端接收到“qist”信号，向红绿灯1发送“abcd”信号，控制此处红绿灯1变为红灯，并将拥堵点上传至导航8，同时通过光纤向行驶方向后方的n
‑
1号监控系统上的微控制器7发送一个“efgh”和“abcd”信号；
34.步骤3、当n
‑
1号监控系统上的微控制器7输入端接收到行驶方向前方n号监控系统上微控制器7输出端发出的“efgh”和“abcd”信号时，使n
‑
1号监控系统本体上的红绿灯1闪烁20s黄灯提醒司机减速，黄灯结束后变为红灯，同时通过光纤向行驶方向后方的n
‑
2号微控制器7发送“mnop”信号；
35.步骤4、当n
‑
2号监控系统上的微控制器7输入端接收到n
‑
1号监控系统上微控制器7输出端发出的“mnop”信号时，使n
‑
2号监控系统本体上的显示屏4提醒司机“前方出现拥堵路段，请减速”，此时司机开始减速，到达n
‑
1号监控系统本体处会停车，如果司机未减速停车，n
‑
1号装置处的雷达9进行测速，当雷达9检测到未减速停车车辆，发送“uvwx”信号给微控制器7，微控制器7输入端接收到“uvwx”信号，控制测速摄像头2将违法车辆信息拍照上传至交管部门；
36.步骤5、等到n号装置处的拥堵有所缓解，n号装置处的监控摄像头3向微控制器7输入端发送“ijkl”信号，微控制器7控制红绿灯1显示为绿灯；
37.步骤6、若n
‑
1号装置处的监控摄像头3检测到此节点处也存在堵车情况，重复步骤2
‑
4，将装置序号向行驶方向后方依此类推，n号装置变为n
‑
1号装置、n
‑
1号装置变为n
‑
2号装置、n
‑
2号装置变为n
‑
3号装置，以此类推，直到不拥堵节点，所有监控系统本体通过阶段式红绿灯疏导交通，不需要高速交警赶到现场进行疏导，即可快速发现拥堵并疏导交通缓解拥堵，同时可将拥堵点信息上传至导航中，提前通知司机减速或绕行，从而使高速公路出行更加高速便捷。
38.上面步骤中，字母a～x表示每个字母均可以取值为0或1的二进制代码。a可以取0或1、b可以取0或1、c可以取0或1
……
a～x所组合成的二进制代码相互独立、各不相同，每一个不同的四位二进制代码表示一个不同的信号。
39.实施例
40.一种缓解高速堵车问题的系统的控制方法,其特征在于，基于一种缓解高速堵车问题的系统，流程图如图4所示，具体按照以下步骤实施：
41.步骤1、提前设置微控制器7中的指令，如：“0001”为红绿灯1红灯常亮，“0010”为红绿灯1黄灯闪烁20s，“0011”为红绿灯1绿灯常亮，“0100”为显示屏4显示“前方出现拥堵路段，请减速”字样，“0101”为拥堵信号，“0110”为拍照信号；
42.步骤2、当n号监控系统本体上的监控摄像头3监测到此节点处发生堵车情况时，发送“0101”信号给微控制器7，微控制器7的输入端接收到“0101”信号，向红绿灯1发送“0001”信号，控制此处红绿灯1变为红灯，并将拥堵点上传至导航8，同时通过光纤向行驶方向后方的n
‑
1号监控系统上的微控制器7发送一个“0010”和“0001”信号；
43.步骤3、当n
‑
1号监控系统上的微控制器7接收到行驶方向前方n号监控系统上微控制器7发出的“0010”和“0001”信号时，使n
‑
1号监控系统本体上的红绿灯1闪烁20s黄灯提醒司机减速，黄灯结束后变为红灯，同时通过光纤向行驶方向后方的n
‑
2号微控制器7发送“0100”信号；
44.步骤4、当n
‑
2号监控系统上的微控制器7接收到n
‑
1号监控系统发出的“0100”信号时，使n
‑
2号监控系统本体上的显示屏4提醒司机“前方出现拥堵路段，请减速”，此时司机开始减速，到达n
‑
1号监控系统本体处会停车，如果司机未减速停车，n
‑
1号装置处的雷达9进行测速，当雷达9检测到未减速停车车辆，发送“0110”信号给微控制器7，微控制器7接收到“0110”信号，控制测速摄像头2将违法车辆信息拍照上传至交管部门；
45.步骤5、等到n号装置处的拥堵有所缓解，n号装置处的监控摄像头3向微控制器7发送“0011”信号，微控制器7控制红绿灯1显示为绿灯；
46.步骤6、若n
‑
1号装置处的监控摄像头3检测到此节点处也存在堵车情况，重复步骤2
‑
4，将装置序号向行驶方向后方依此类推，n号装置变为n
‑
1号装置、n
‑
1号装置变为n
‑
2号装置、n
‑
2号装置变为n
‑
3号装置
……
直到不拥堵节点。所有监控系统本体通过阶段式红绿灯疏导交通，不需要高速交警赶到现场进行疏导，即可快速发现拥堵并疏导交通缓解拥堵。同时可将拥堵点信息上传至导航中，提前通知司机减速或绕行，从而使高速公路出行更加高速便捷。