一种视频排队检测装置及城市交通告警控制系统的制作方法_2

文档序号:10140468阅读:来源:国知局
现阶段根据交通通行状态可通过两种理论方法加以解决:
[0031]1)交通流理论:指的是为减少车辆在道路上的时间延误,减低交通事故发生的概率,以及提高道路设施的使用效率,研究、分析行人出行规律和驾驶员驾驶心理,与车流量、车流速度和车流密度三者的关系的理论。交通流理论起源于20世纪30年代,而概率统计方法是最早被应用于交通流理论,概率论为解决具有随机现象的交通问题提供了有效手段。从40年代起,在计算机技术和系统工程学等学科的发展基础上,交通流理论又有了新的突破,学者们将动力学和流体力学等方法应用于交通流理论当中。自1959年12月第一次交通流理论会议召开后,交通流理论作为一门独立学科逐渐走向理论的成熟。交通流理论主要的研究内容包括交通流的概率统计分布、跟驰理论、排队论和流体力学模拟理论。下面着重介绍排队论的应用。图1为根据本实用新型实施例的交通流排队论的流量-密度示意图。
[0032]2)排队论:也称随即服务系统理论,是研究由于随机干扰而导致出现排队现象的规律,以及优化系统以达到提高服务水平的一门理论。排队论主要涉及服务对象的等待时间的概率分布,和服务对象所形成排队的长度的概率分布,通过分析,协调好服务者与服务对象的关系,使系统能够最大限度节省资源的同时,保证服务质量,满足被服务者的需求。排队论最早开始于20世纪初的电话服务理论,在二战后,被诸多行业领域所采用。亚当斯首次在1936年把排队论用于无信号十字交叉口的行人延误问题的研究中。之后,排队论被广泛用于研究一些需要停车等候的交通设施(如停车场,收费站,信号灯)的设计和管理等方面。近年来,在研究信号灯前的排队现象以及所形成的延误,利用排队论,优化信号灯配时方案,或为路网指定交通控制策略。排队论已成为交通研究者分析研究交通的一大重要内容。图2为根据本实用新型实施例的交通流排队论的车流运行方向示意图。
[0033]通过以上两种理论方法,为了能够使视频排队检测精度更加优异此次我们将两种理论方法进行全面结合,最终目标就是将其嵌入到一体化摄像机中,由于虽然基于以上两种理论仿真模型,但是软件内部算法并不是很高。随着电子技术的高速发展其中中央处理芯片更是向着小型化发展,其运算速度更是每年以1. 5倍的速度发展,如现在智能手机所采用的中央处理芯片为4核1. 5GHz高性能处理器,有的甚至为8核,并加配16G固态高速存储芯片,其性能不亚于一台小型计算机。而现在如此成熟的技术也已经应用到了高清摄像机内部之中,其中最具有代表性的就是瑞典Axis公司高清网络摄像机,其中中央处理单元APTPEC 5其运行速度可达1. 12GHz,加配128M固态高速存储芯片,根可以扩展到32G高速存储。如此高的运算速度处理我们以上提到的两种检测算法却能够游刃有余。系统将根据获取现场参数在内部自动建立三维立体检测模型,其最终实现实时动态高速分析,并可根据现场要求对每一个检测区域或者车道都能够进行详细定义,已达到不同的检测结果、满足不同的检测需求。
[0034]如图3(a)至图3(c)所示,本实用新型实施例的视频排队检测装置,包括:一体化摄像机1和支架2。其中,如图5所示,一体化摄像机1包括:传感器11、与镜头聚焦装置3相连的自动对焦单元12、中央处理单元CPU13、与中央处理单元CPU13相连的存储器14、与中央处理单元CPU13相连的图像信号处理单元15、与图像信号处理单元15相连的视频分析单元16和编码器17和摄像机输出选择单元18。图6和图7分别为根据本实用新型实施例的中央控制单元CPU和编码器的电路图。
[0035]其中,图像信号处理单元15的输入端与传感器11的输出端相连,图像信号处理单元15的输出端与摄像机输出选择单元18相连。
[0036]图4(a)至图4(c)进一步示出了视频排队检测装置的安装架构图。
[0037]在本实用新型的一个实施例中,摄像机输出选择单元18包括:供电接口、串口和以太网MAC接口。其中,串口可以为RS232串口。
[0038]支架2可旋转的安装于一体化摄像机1的底部。其中,支架2可以为竖直设置或水平设置。
[0039]具体地,当支架2为竖直设置时,视频排队检测装置安装于交通高杆悬臂上。当支架2为水平设置时,视频排队检测装置安装于高速公路收费站雨棚上或路测高杆上。
[0040]进一步,本实用新型的视频排队检测装置还包括:FLASH闪存19和同步动态随机存取内存SDRAM存储单元21。
[0041]本实用新型实施例的视频排队检测装置可以整合到现有的监控系统中,并与其它网络监控管理平台和第三方设备进行软硬件连接,因此需要考虑到器软硬件的兼容性和可扩展性并且需要满足如下要求:国家标准GB/T 28789-2012《视频事件检测器》要求、国家标准GB/T28181-2011安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求、国家标准GB/T15865-1995摄像机(PAL/SECAM/NTSC)测量方法要求、国家标准GB/14861-1993应用电视设备安全要求以及试验方法、国家标准SJ/T 10658-1995通用型应用电视设备环境要求以及实验方法、IP(INGRESS PROTECTION)防护等级为IP67,其中网络协议兼容:IPv4/v6、HTTP、QoSLayer3DiffServ^ FTP、CIFS/SMB、SMTP、Bonjour、UPnPTM、SNMPvl/v2c/v3 (MIB-1I)、DNS、DynDNS、NTP、RTSP、RTP、TCP、UDP、IGMP、RTCP、ICMP、DHCP、ARP 和 SOCKS、onvifo
[0042]在本实用新型的一个实施例中,经过进一步整合将视频排队检测装置整合到摄像机外壳中,可以满足产品可在不同条件下和不同环境下使用。
[0043]如图8所示,本实用新型还提出一种城市交通告警控制系统,包括:多个视频排队检测装置10、交换机20和监控中心30。
[0044]具体地,每个视频排队检测装置10分别安装于高杆上,采集对应区域的城市交通车辆信息。交换机20与每个视频排队检测装置10相连,用于获取并传输城市交通车流信息。
[0045]在本实用新型的一个实施例中,交换机20与每个视频排队检测装置10通过以太网和RS485接口相连。
[0046]监控中心30与交换机20相连,用于获取并向管理员显示城市交通车流信息,对城市交通车流信息进行分析并在异常时发出报警。
[0047]在本实用新型的一个实施例中,交换机20与监控中心30通过以太网相连。
[0048]进一步,本实用新型实施例的城市交通告警控制系统还包括:第三方系统4,该第三方系统4与交换机20相连以实现对城市交通车流信息的远程数据采集。
[0049]本实用新型的城市交通告警控制系统可以应用于城市交通智能红绿灯控制系统和高速公路排队告警系统,针对现在以及未来对智能交通自动控制系统发展方向和需求而具有针对性的研发和公关,使得监控摄像机和视频图形分析达到了完美结合。
[0050]本实用新型的城市交通告警控制系统采用以下技术实现:
[0051](1)基于视频的检测技术:基于视频传感器的高性能轨迹跟踪算法;
[0052](2)自适应技术:实时的自适应交通环境和天气环境的变化;
[0053](3)人工智能:系统可以根据交通状况自动优化,生成控制预案;
[0054](4)实时的排队检测:0.2秒产生交通数据,实时报告车辆排队长度;
[0055](5)组网简单:嵌入式系统结构,组网、维护简单,非常实用;
[0056](6)高可靠性:嵌入式Linux系统;
[0057](7)专
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