一种智能交通系统中的物联网交通监测系统及其使用方法与流程

1.本发明涉及交通监测系统技术领域，具体涉及一种智能交通系统中的物联网交通监测系统及其使用方法。


背景技术：

2.随着车辆数目的不断增加，对交通信息的监视和管理越来越重要，交通部门需求需要了解交通状况，以便在道路发生拥堵时，能及时的对交通进行疏导，交通监测系统作为一种监测系统能够为管理部门提供监测信息。
3.在中国专利申请号为cn202011232927.x的专利文件中公开了《一种基于物联网的交通监测系统》，在说明中记载有“包括前端监测子系统、网络传输子系统以及后端管理子系统；所述前端监测子系统包括监控摄像机、监控球、环境补光灯、光纤收发器以及用于安装监控摄像机和监控球的杆件；所述网络传输子系统包括前端监控点网络传输模块、后端管理汇聚网络传输模块以及后端管理核心网络传输模块，该基于物联网的交通监测系统，通过设置前端监测子系统、网络传输子系统以及后端管理子系统，实现对监控点道路全断面的视频监视、图像传输、图像预览、录像存储、录像检索回放及管理，同时实现对机动车进行图片抓拍、识别、传输、处理、分析与集中管理”，上述专利文件所提供的监测系统虽然具有一定道路拥堵信息获取，但是其在发生道路拥堵时，对于出警疏导人员的数量无法智能预定，疏导人员过少会影响道路疏通时间，疏导人员过多会造成人员过剩，同时，对于道路上设置的红绿灯通行时间是固定的，需要人工进行调整，无法根据拥堵路况，实现动态化的调整，无法满足使用者的使用需求。
4.综上所述，研发一种智能交通系统中的物联网交通监测系统及其使用方法，仍是交通监测系统技术领域中急需解决的关键问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明在于提供一种智能交通系统中的物联网交通监测系统及其使用方法，本发明通过监测信息获取模块获取车辆行驶状态信息、车辆驾驶人员的行为状态信息以及行人的违规信息，将违规信息传输至数据库进行存储，通过计算获得车辆拥堵值的因子，即车辆数量、事故车辆占比值和天气等级，进而通过公式化，计算获得车辆拥堵值，将车辆拥堵值与拥堵设定阈值进行对比，得到对比值，根据对比值，确定是否需求对绿灯通行时间进行增加，从而实现了动态的绿灯通行时间的调整，减少道路拥堵，与此同时，对拥堵状况进行分级，根据拥堵等级，由警务控制模块确定出警人员数量，能够及时的对交通进行疏导，还能够合理的分配警务人员，提高了对于拥堵道路的处理效果，避免了警务人员过多，造成警务人员人力的浪费，也避免警务人员过少，而无法及时疏导交通的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
7.一种智能交通系统中的物联网交通监测系统，包括监测信息获取模块、天气信息
获取模块、信息处理中心单元和警务控制模块，其中：
8.所述监测信息获取模块用于实时监控并获取监测区域内车辆行驶状态信息及车辆驾驶人员的行为状态信息，所述监测信息获取模块的输出端与信息处理中心单元的输入端信号连接；
9.所述天气信息获取模块用于实时获取监测区域内的天气信息，所述天气信息获取模块的输出端与信息处理中心单元的输入端信号连接；
10.所述信息处理中心单元用于对接收的信息进行信息分析以及对违规信息进行存储；
11.所述警务控制模块根据获取的警务信息，调整交通疏导警务人员数量，所述警务控制模块的输入端与信息处理中心单元的输出端信号连接。
12.本发明进一步设置为：所述监测信息获取模块还用于实时监测并获取监测区域内行人的违规信息。
13.本发明进一步设置为：还包括红绿灯控制模块，所述红绿灯控制模块根据监测区域内车辆拥堵信息，调整红绿灯控制时间。
14.本发明进一步设置为：所述信息处理中心单元包括处理器和数据库，其中：
15.所述处理器用于对获取的信息进行分析处理，所述处理器的输入端与监测信息获取模块和天气信息获取模块的输出端均信号连接，且处理器的输出端与警务控制模块和红绿灯控制模块的输入端信号连接；
16.所述数据库用于存储车辆及车辆驾驶人员的历史数据信息，所述数据库与处理器双向电性连接。
17.本发明还提供了一种智能交通系统中的物联网交通监测系统的使用方法，包括以下步骤：
18.s1、获取第一时间段内车辆驾驶人员违规信息和车辆驾驶人员个人信息，并对违规信息进行上传存储，将车辆驾驶人员的驾龄、历史违规次数、车辆的行驶时间分别标定为a1、a2和a3，定义驾驶人员熟练度a1＝k1a
1-k2a
2-k3a3，其中，k1、k2、k3均为参数，计算第一时间段内所有驾驶人员的平均熟练度其中，n为第一时间段内驾驶人员的数量，0《n；
19.s2、获取第一时间段内车辆行驶状态信息，并统计第一时间段内车辆数量w，将车辆状态信息分别标记为普通车辆b1和事故车辆b2，计算第一时间段内事故车辆占比值
20.s3、对天气信息进行等级分类，分别为恶劣天气、中等天气和晴朗天气，获取第一时间段对应的天气等级s；
21.s4、计算第一时间段内车辆拥堵值p＝t1w+t2h+t3w+t4s，其中，t1、t2、t3、t4均为系数，将在第一时间段内的车辆拥堵值与该路段的拥堵设定阈值r对比，获得对比值若l《1，则保持红绿灯时间不变，若1≤l，则调整对应绿灯的时间为g＝u1+u2，u2》0且u2为整数，其中u1为绿灯原设定时间，u2为绿灯设定增加时间；
22.s5、根据对比值l对拥堵状况进行分级，若l《1，为无拥堵，若1≤l《f，其中f为拥堵等级设定阈值，则为普通拥堵，若l≥f，则为严重拥堵；
23.s6、根据拥堵等级由警务控制模块指派疏导警务人员数量m，若拥堵等级为无拥堵，则m＝0，若拥堵等级为普通拥堵，则m＝x1，若拥堵等级为严重拥堵，则m＝x2，其中x1为普通拥堵设定疏导警务人员数量，x2为严重拥堵设定疏导警务人员数量，0《x1《x2。
24.本发明进一步设置为：在s1操作步骤中，还包括获取第一时间段内行人流量信息以及违规人群的违规信息。
25.本发明进一步设置为：在s2操作步骤中，所述事故车辆b2包括违规掉头车辆、碰撞车辆和故障车辆。
26.有益效果
27.采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
28.本发明通过监测信息获取模块获取车辆行驶状态信息、车辆驾驶人员的行为状态信息以及行人的违规信息，将违规信息传输至数据库进行存储，通过物联网获得车辆驾驶人员的驾龄、历史违规次数、车辆的行驶时间，计算驾驶人员的平均熟练度作为车辆拥堵值的因子，同时，获取车辆数量，对车辆状态分别标记，计算获取事故车辆占比值也作为车辆拥堵值的因子，通过天气信息获取模块获得天气等级，作为车辆拥堵值的因子，进而通过公式化，计算获得车辆拥堵值，将车辆拥堵值与拥堵设定阈值进行对比，得到对比值，根据对比值，确定是否需求对绿灯通行时间进行增加，从而实现了动态的绿灯通行时间的调整，减少道路拥堵，与此同时，对拥堵状况进行分级，根据拥堵等级，由警务控制模块确定出警人员数量，一方面能够及时的对交通进行疏导，另一方面能够合理的分配警务人员，提高了对于拥堵道路的处理效果，避免了警务人员过多，造成警务人员人力的浪费，也避免警务人员过少，而无法及时疏导交通的问题。
附图说明
29.图1为一种智能交通系统中的物联网交通监测系统的系统图；
30.图2为性能检测中月拥堵时间的统计直方图；
31.图3为性能检测中月出警疏导交通人次的统计直方图。
32.图中标号说明：
33.1、监测信息获取模块；2、天气信息获取模块；3、信息处理中心单元；31、处理器；32、数据库；4、警务控制模块；5、红绿灯控制模块。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例：
38.请参照图1所示，一种智能交通系统中的物联网交通监测系统，包括监测信息获取模块1、天气信息获取模块2、信息处理中心单元3和警务控制模块4，其中：
39.监测信息获取模块1用于实时监控并获取监测区域内车辆行驶状态信息及车辆驾驶人员的行为状态信息，监测信息获取模块1的输出端与信息处理中心单元3的输入端信号连接，监测信息获取模块1还用于实时监测并获取监测区域内行人的违规信息，监测信息获取模块1由高清摄像机或其他设备获取图像，通过人脸识别获取驾驶人员和行人的身份信息，以及获取驾驶人员和行人违规信息，驾驶人员的违规信息包括抽烟、打电话、未系安全带以及其他违反交通法规的行为，行人违规信息包括闯红灯、未按照斑马线行走以及其他违反交通法规的行为。
40.天气信息获取模块2用于实时获取监测区域内的天气信息，天气信息获取模块2的输出端与信息处理中心单元3的输入端信号连接，在本实施例中，天气信息获取模块2通过物联网获取天气监测中心对于该路段的天气实时信息，或通过该路段的天气信息感应器直接获取。
41.信息处理中心单元3用于对接收的信息进行信息分析以及对违规信息进行存储，信息处理中心单元3包括处理器31和数据库32，其中：处理器31用于对获取的信息进行分析处理，处理器31的输入端与监测信息获取模块1和天气信息获取模块2的输出端均信号连接，且处理器31的输出端与警务控制模块4和红绿灯控制模块5的输入端信号连接，数据库32用于存储车辆及车辆驾驶人员的历史数据信息，数据库32与处理器31双向电性连接。在本实施例中，由信息处理中心单元3对获取的信息进行分析，确定拥堵等级以及启动交通疏导，并对驾驶人员和行人的违规信息进行存储，以便对驾驶人员和行人进行处罚。
42.警务控制模块4根据获取的警务信息，调整交通疏导警务人员数量，警务控制模块4的输入端与信息处理中心单元3的输出端信号连接，在本实施例中，在确定拥堵等级后，根据拥堵等级，分配交通疏导警务人员数量，一方面能够及时的对交通进行疏导，另一方面能够合理的分配警务人员，提高了对于拥堵道路的处理效果，避免了警务人员过多，造成警务人员人力的浪费，也避免警务人员过少，而无法及时疏导交通的问题。
43.还包括红绿灯控制模块5，红绿灯控制模块5根据监测区域内车辆拥堵信息，调整红绿灯控制时间，在本实施例中，根据车辆拥堵情况，能够动态的调整绿灯时间，如原绿灯通行时间为39s，在发生严重拥堵时，根据设定的增加时间10s，调整绿灯的通行时间为49s，进而能够增加拥堵道路的通行车辆数量，对道路进行疏通，改变了传统绿灯通行时间固定，或由人工进行调整的方式，具有更好的灵活性。
44.本发明还提供了一种智能交通系统中的物联网交通监测系统的使用方法，包括以
下步骤：
45.步骤一、获取第一时间段内车辆驾驶人员违规信息和车辆驾驶人员个人信息，并对违规信息进行上传存储，将车辆驾驶人员的驾龄、历史违规次数、车辆的行驶时间分别标定为a1、a2和a3，定义驾驶人员熟练度a1＝k1a
1-k2a
2-k3a3，其中，k1、k2、k3均为参数，计算第一时间段内所有驾驶人员的平均熟练度其中，n为第一时间段内驾驶人员的数量，0《n，违规信息存储到数据库32内，用于对违章驾驶人员进行处罚，车辆驾驶人员的驾龄、历史违规次数、车辆的行驶时间通过物联网从能交通系统中获取，通过获得的平均熟练度h，能够实现对第一时间段内车辆通行的衡量，用于作为车辆拥堵值p的因子。
46.还获取第一时间段内行人流量信息以及违规人群的违规信息，并将违规信息进行上传数据库32进行存储。
47.步骤二、获取第一时间段内车辆行驶状态信息，并统计第一时间段内车辆数量w，将车辆状态信息分别标记为普通车辆b1和事故车辆b2，计算第一时间段内事故车辆占比值由＝在车辆出现事故时，会影响道路的通行，通过获取第一时间段内的事故车辆占比值w，作为车辆拥堵值p的另一因子，能够更加真实的反应，拥堵路段车辆的通行能力。
48.事故车辆b2包括违规掉头车辆、碰撞车辆和故障车辆。
49.步骤三、对天气信息进行等级分类，分别为恶劣天气、中等天气和晴朗天气，获取第一时间段对应的天气等级s，通过物联网获取天气监测中心对于该路段的天气实时信息，或通过该路段的天气信息感应器直接获取天气实时信息，将天气信息按照等级进行划分，不同等级内的天气情况会对道路通行造成影响，如暴雨天气，车辆通行速度较慢，晴朗天气车辆通行较快，加入天线等级s作为因子，能够更加充分的反应车辆拥堵值。
50.步骤四、计算第一时间段内车辆拥堵值p＝t1w+t2h+t3w+t4s，其中，t1、t2、t3、t4均为系数，将在第一时间段内的车辆拥堵值与该路段的拥堵设定阈值r对比，获得对比值若l《1，则保持红绿灯时间不变，若1≤l，则调整对应绿灯的时间为g＝u1+u2，u2》0且u2为整数，其中u1为绿灯原设定时间，u2为绿灯设定增加时间，通过对比，使得绿灯通行时间能够实现动态调整，能够增加拥堵道路的通行车辆数量，对道路进行疏通。
51.步骤五、根据对比值l对拥堵状况进行分级，若l《1，为无拥堵，若1≤l《f，其中f为拥堵等级设定阈值，则为普通拥堵，若l≥f，则为严重拥堵，根据对比值l，进行拥堵分级，以便后续合理调配警务人员前往疏导交通。
52.步骤六、根据拥堵等级由警务控制模块指派疏导警务人员数量m，若拥堵等级为无拥堵，则m＝0，若拥堵等级为普通拥堵，则m＝x1，若拥堵等级为严重拥堵，则m＝x2，其中x1为普通拥堵设定疏导警务人员数量，x2为严重拥堵设定疏导警务人员数量，0《x1《x2，能够及时的对交通进行疏导，还能够合理的分配警务人员，提高了对于拥堵道路的处理效果。
53.性能检测：
54.参照图2-3，将上海市曹杨路与顺义路交口处，2020年3月份至2020年7月，未采用本发明的物联网交通监测系统期间，获取的交通监测信息数据作为对比组，将2021年3月至2021年7月，采用实施例中的物联网交通监测系统期间，获取的交通监测信息数据作为实验
组，进行数据对比，将月拥堵时间(min)详细数据记录于表1，将月出警疏导交通人次详细数据记录于表2。
55.表1：月拥堵时间(min)
[0056] 3月份4月份5月份6月份7月份对比组201183210195187实验组6358666058
[0057]
表2：月出警疏导交通人次
[0058] 3月份4月份5月份6月份7月份对比组1210131210实验组86986
[0059]
通过分析上述表中的相关数据可知，通过本发明所提供的一种智能交通系统中的物联网交通监测系统及其使用方法能够有效的减少拥堵时间，并能够减少出警疏导交通人次，即能够通过动态调整红绿灯时间，减少道路拥堵，并能够合理安排出警人数。由此表明本发明提供的一种智能交通系统中的物联网交通监测系统及其使用方法具有更广阔的市场前景，更适宜推广。
[0060]
本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现，在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现，例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0061]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。