专利名称：交通信息采集及事件处理的方法与系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交通管理方法与系统，特别涉及一种交通信息采集及事件 处理的方法与系统。
背景技术：
随着城市经济的快速发展和汽车保有量的急剧增加，城市道路交通主要节 点、路段在早晚高峰时会出现饱和状态。如何采集准确的交通数据，为交通决 策分析提供支持，通过对交通数据的特定分析，判断各条路段的交通状态，诱
导驾驶员选择合适的路径，做到交通流的合理分配；同时，对道路上所发生的 交通事件进行实时检测，当检测到有交通事件发生时，由工作人员确认事件原 因，快速处理各种应急交通事件，是目前需要迫切解决的问题。
然而目前城市道路交通信息的采集主要是针对城市快速路或者高速公路， 而对路网密度更大的城市地面道路的建设还刚刚开始尝试，对于城市道路的间 断流交通机理与连续流也不大一样，对其交通状态判断与交通事件检测需要重 新考虑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交通信息采集及事件处理方法，使之适用于整 个城市实时的道路交通状态判断与事件;险测，适合城市道路间断流特征，使得 司机能够实时的掌握道路的交通状况，节省路上行程所花的时间，同时节省基 础设施投资。
本发明的另一目的在于提供一种交通信息采集及事件处理系统，使之适用 于整个城市实时的道路交通状态判断与事件检测，适合城市道路间断流特征， 使得司机能够实时的掌握道路的交通状况，节省路上行程所花的时间，同时节 省基础设施投资。为此，本发明提供一种交通信息采集及事件处理方法，用以实时获取多个 路段的交通信息，进而依据这些交通信息实现对上述多个路段的管理，该方法
包括选取一信息获取周期；于每一信息获取周期末，实时采集上述某个路段 的交通数据，其中该交通数据包括交通占有率与速度；预处理该交通数据；对 该交通数据进行交通状态分析和交通事件检测分析，得到对应路段的交通状态 信息与交通事件信息。
进一步的，所述的交通信息采集及事件处理方法还包括对上述各个路段 进行交通数据采样分析；根据采样分析结果，为每个路段设定N个交通占有率 阈值来划分N+1个不同的交通状态，其中N为正整数。
进一步的，上述交通状态分析过程包括如下步骤比较上述某个路段经过 预处理的交通占有率数据与该路段的交通占有率阈值，确定该路段所处的交通 状态。
进一步的，上述N为2，即对于每个路段，预先设定2个交通占有率阈值
来划分3个不同的交通状态
进一步的，上述3个交通状态对应为畅通、拥挤、堵塞
进一步的，所述的交通信息采集及事件处理方法还包括对上述各个路段
进行交通数据采样分析；根据采样分析结果，为每个路段设定交通占有率差阈
值与速度阈值。
进一步的，上述交通事件检测分析过程包括如下步骤比较上述某个路段
速度参数与速度阈值，判断是否有交通事件发生。
进一步的，当上述比较结果为以下情况时，判断为有交通事件发生当前 周期的交通占有率与前两个周期的交通占有率之差分别大于交通占有率差阈值 并且当前周期的速度小于速度阈值；或者前两个周期的交通占有率与当前周期 的交通占有率之差分别大于交通占有率差阈值。
进一步的，上述交通事件检测分析过程还包括通过视频检测器，直接利 用图像处理来判断是否有交通事件发生。
进一步的，所述的交通信息采集及事件处理方法还包括储存并发布得到 的交通状态信息与交通事件信息。本发明另提供一种交通信息采集及事件处理系统，用以实时获取多个路段
的交通信息，进而依据这些交通信息实现对上述多个路段的管理，该系统包括
数据釆集装置，于每一信息获取周期末，实时采集上述某个路段的交通数据，
其中该交通数据包括交通占有率与速度；交通信息中心，接收并处理数据采集 模块所采集的交通数据,该中心包括预处理模块，对接收到的交通数据进行 预处理；交通状态判断模块，对经过预处理的交通数据进行交通状态分析，输 出交通状态信息；交通事件检测模块，对经过预处理的交通数据进行交通事件 检测分析，输出交通事件信息。
进一步的，所述的交通信息采集及事件处理系统还包括传输装置，将数 据釆集装置采集到的交通数据传输至交通信息中心。
进一步的，上述传输装置为有线或者无线传输装置。
进一步的，上述交通信息中心还包括交通状态阈值数据库，储存有每个 路段的N个交通占有率阈值来划分N+1个不同的交通状态，其中N为正整数； 交通事件阈值数据库，储存有每个路段的交通占有率差阈值与速度阈值。
进一步的，上述交通状态判断模块比较上述某个路段经过预处理的交通占 有率数据与该鴻4史的交通占有率阈值，确定该赠4殳所处的交通状态。
进一步的，上述交通事件检测模块比较上述某个路段经过预处理的交通占 有率参数随时间的变化与该路段的交通占有率差阈值以及速度参数与速度阈 值，判断是否有交通事件发生。
进一步的，于上述交通事件检测模块中，比较结果为以下情况时，判断为 有交通事件发生当前周期的交通占有率与前两个周期的交通占有率之差分别 大于交通占有率差阔值并且当前周期的速度小于速度阈值；或者前两个周期的 交通占有率与当前周期的交通占有率之差分别大于交通占有率差阈值。
进一步的，上述数据采集装置还包括视频检测器，实时采集上述某路段的 图像数据。
进一步的，上述交通事件检测模块还包括图像处理模块，直接利用上述图 像数据判断是否有交通事件发生。
进一步的，所述的交通信息釆集及事件处理系统还包括系统客户端，实 时显示上述多个路^a的交通信息。综上所述，本发明所揭露的交通信息采集及事件处理方法与系统基于采集 的交通数据实现对道路交通状态以及交通事件的自动判别和及时发布，节省了
大量人工判断的工作量；同时信息采集的范围广，传输速度快，能够做到数据 实时上传；而基于交通占有率参数，更加符合间断交通流的特征；对于交通事 件能够自动报警，工作人员搡作简单，易于实施；信息发布简单直观而及时， 可以为交通管理人员及时疏导交通，引导驾驶员选择最佳行车路线提供实时交 通^各况信息。 '
图1为本发明一实施例所提供的交通信息采集及事件处理方法的流程示意
图2为本发明一实施例中的交通状态分析的流程示意图3为本发明一实施例中的交通事件检测分析的流程示意图4为本发明一实施例所提供的交通信息采集及事件处理系统的方框图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施 方式作进一步地说明。
首先对交通占有率的物理含义做一下说明，以方便对其后实施例的理解， 交通占有率为 一段时间内车辆经过交通检测器的时间总和占总的统计时间的比 例，例如在5分钟内，共通过了5辆车，分别经过^r测器所用时间为5秒、10 秒、15秒、20秒、25秒，则交通占有率为(5+10+15+20+25 )/300*100%=26.67%。
请参考图1,其为本发明一实施例所提供的交通信息采集及事件处理方法的 流程示意图。该管理方法用以实时获取多个路段的交通信息，进而依据这些交 通信息实现对上述多个路段的管理，如图所示，该方法包括以下步骤
步骤S10:选取信息获取周期；
步骤S20:于每一信息获取周期末，实时采集某个路段的交通数据，其中该 交通数据包括交通占有率与速度；
步骤S30:预处理采集到的交通数据；步骤S40:对交通数据进行交通状态分析和交通事件检测分析，得到对应路 段的交通状态信息与交通事件信息。
在步骤S10中，为了选取合适的周期，需对各个路段进行前期考察，例如 考察路段的道路状况、交通流状况以及高峰和非高峰时交叉路口的信号配时情 况等。分析得到考察结果，从而根据考察结果选取该信息获取周期，例如为180 秒到600秒。在本实施例中，例如选取300秒。
在步骤S20中，为了采集各个路段的交通数据，在各个路段因地制宜地设 置各种交通检测器，包括视频检测器、线圈检测器、雷达检测器、微波检测 器和红外检测器等。这些检测器都能直接或间接的得到交通占有率和速度等交 通数据。而检测器例如以一个检测器对应一个单向路段的方式设置。
在步骤S30中，预处理的过程包括用一次指数预测数据补充或替换交通 数据中的丟失数据及错误数据，以保证交通数据的完整与准确；对所得交通数 据进行一次指数平滑滤波，从而减少交通数据的随机误差。
而步骤S40中的交通状态分析和交通事件检测分析的详细实施过程将于以 下给出详细说明。请参考图2和图3,其分别为交通状态分析与交通事件检测分 析的流程示意图。
如图2所示，交通状态分析包括如下步骤
步骤S401:对各个路段进行交通数据采样分析；
步骤S403:根据采样分析结果，为每个路段设定N个交通占有率阈值来划 分N+1个不同的交通状态，其中N为正整数。
步骤S405:比较某个路段经过预处理的交通占有率数据与该路段的交通占 有率阈值，确定该踏、歐所处的交通状态。
例如，对于不同的路段，预先分别设定2个交通占有率阈值0C1、 OC2， 来划分3个不同的交通状态，分别对应着畅通、拥挤、堵塞三种交通状态。则 采集到的某路段的交通占有率OC与交通占有率阈值OCl、 OC2的比较结果与 交通状态的对应关系如下
当OC《OCl，则交通状态为畅通；
当OCl〈OC《OC2，则交通状态为拥挤；
当OC〉OC2，则交通状态为堵塞。在此利用交通占有率来判断交通状态，更符合间断交通流的特征，然而本 发明并不以此为限，本领域的技术人员也可据此提示，引入其他交通参数(例 如,速度、交通流量等)，结合交通占有率进行交通状态的判断。
为了更加直观的显示交通状态信息，可分别用绿、黄、红3种颜色表示畅 通、拥挤、堵塞这三种交通状态，将比较所得的交通状态信息储存于数据库中， 同时实时刷新客户端的道路GIS界面，更新各路段的颜色显示，使得驾驶员直 观的看到各个路段的交通状况而选择合适的路径。
如图3所示，交通事件检测分析包括如下步骤 步骤S401:对各个路段进行交通数据釆样分析；
步骤S402:根据采样分析结果，为每个路段设定交通占有率差阈值与速度 阈值。
步骤S404:比较某个路段经过预处理的交通占有率参数随时间的变化与该 路段的交通占有率差阈值以及速度参数与速度阈值，判断是否有交通事件发生。
其中当上述比较结果为以下情况时，判断为有交通事件发生当前周期的 交通占有率与前两个周期的交通占有率之差分别大于交通占有率差阈值并且当 前周期的速度小于速度阈值；或者前两个周期的交通占有率与当前周期的交通 占有率之差分别大于交通占有率差阈值。
例如，预先设定多个路段中第i个路段的交通占有率差阈值Ai和速度阈值 Vi。该路段的检测器连续三个周期的交通占有率为Rli、 R2i、 R3i，其中R3i为 当前周期的交通占有率；且当前周期的速度为V3i。则比较结果与是否有交通事 件发生关系如下
当R3i-Rli〉Ai且R3i-R2i〉 Ai且V3i〈Vi时，有交通事件发生；或者
当Rli- R3i > Ai且R2i- R3i > Ai时，有交通事件发生。
另外，对于交通事件的检测，还存在交通事件检测的直接方法，就是使用 图像处理来判断是否存在异常行驶的车辆，此只适合视频检测器，能够检测异 常停车、逆行、超高速或超低速、超高占有率或超低占有率、车辆拥挤、车辆 堵塞等事件。
为了及时处理交通事件，当有交通事件发生时，在客户端的GIS界面上对 该路段进行报警，方便操作人员进行处理；同时如果是视频，则启动硬盘录像机进行录像，包括视频检测器直接检测的异常事件也做此处理。
获得交通路段的状态信息和事件信息后，包括视频直接检测到的异常交通
事件，信息采集服务器进行存储的同时，工作人员可以通过诱导屏、交通广播、
短消息等通知驾驶员，同时提醒交通管理员对拥堵路段进行重点疏导。
本发明 一实施例还提供一种交通信息采集及事件处理系统，用以实时获取
多个路段的交通信息，进而依据这些交通信息实现对上述多个路段的管理。请
参考图4，其为该系统的方框图。该系统包括数据采集装置100与交通信息中心 200,其中数据采集装置100于每一信息获取周期末，实时采集某个路段的交通 数据，其中该交通数据包括交通占有率与速度；交通信息中心200接收并处理 数据采集模块所采集的交通数据。交通信息中心200包括预处理模块210、交通 状态判断模块220以及交通事件检测模块230。其中预处理模块210对接收到的 交通数据进行预处理；交通状态判断模块220对经过预处理的交通数据进行交 通状态分析，输出交通状态信息；交通事件检测模块230对经过预处理的交通 数据进行交通事件检测分析，输出交通事件信息。
为了方便数据采集装置100与交通信息中心200之间的交通数据的传输， 可于两端设置传输装置300,其可为有线或者无线传输装置。
例如，数据采集装置100为设置于各个路段的交通检测器，例如视频检 测器、线圈检测器、雷达检测器、微波检测器或红外检测器等，其设置方式为 一个交通检测器对应一个单向的路段。同时为每个交通检测器设置通讯传输设 备且可因地制宜的选择信息传输方式，例如采用光纤传输方式，点对点的光端 机传输可以提高视频或数据传输的质量，传输距离可覆盖城市市区，且使各点 的传输不受其它影响；条件受限时在不降低传输质量的前提下可以采用 GSM/GPRS等无线传输方式，现场配置发送设备，信息中心配置接收设备，如 果两个检测点相距不远，考虑合并为一个通讯传输点，以节省成本。
此外，该系统的交通信息中心200还包括交通状态阈值数据库Dl与交通事 件阈值数据库D2，其中交通状态阁值数据库Dl储存有每个路段的N个交通占 有率阈值来划分N+1个不同的交通状态，其中N为正整数；交通事件阈值数据 库D2储存有每个路段的交通占有率差阈值与速度阔值。则交通状态判断模块 220比较某个路段经过预处理的交通占有率数据与该路段的交通占有率阈值，确200810034721.9
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定该路段所处的交通状态；交通事件检测模块230比较某个路段经过预处理的 交通占有率参数随时间的变化与该路段的交通占有率差阔值以及速度参数与速 度阈值，判断是否有交通事件发生，其中于上述交通事件检测模块中，比较结 果为以下情况时，判断为有交通事件发生当前周期的交通占有率与前两个周 期的交通占有率之差分别大于交通占有率差阈值并且当前周期的速度小于速度 阈值；或者前两个周期的交通占有率与当前周期的交通占有率之差分别大于交 通占有率差阈值。以上两比较过程的详细情况已在上面以具体实例加以描述， 在此不再赘述。
当某个路段的检测器采用视频检测器时，其可实时采集该路段的图像数据。 而此时交通事件检测模块230可对应设置一图像处理模块240，直接利用上述图 像数据判断是否有交通事件发生。
另外，该交通信息采集及事件处理系统还包括系统客户端400以实时显示 各个路段的交通信息。
本发明实施例所提供的交通信息采集及事件处理方法和系统基于交通检测 器采集的数据对道路交通状态实现自动判别，并及时发布，节省了大量人工判 断工作量；信息采集的覆盖范围可以很广，可包容各种交通检测方式，信息采 集传输速度快，能够做到数据实时上传；其选取交通占有率参数作为判断依据， 更加符合间断交通流的特征；在道路GIS界面上实时显示道路交通状态信息， 简单直观，对于交通事件能够自动报警，工作人员操:作简单、易于实施；信息 发布简单直观而及时，可以为交通管理人员及时疏导交通，引导驾驶员选择最 佳行车路线提供实时交通路况信息。
以上仅为举例，并非用以限定本发明，本发明的保护范围应当以权利要求 书所涵盖的范围为准。
权利要求
1.一种交通信息采集及事件处理方法，用以实时获取多个路段的交通信息，进而依据这些交通信息实现对上述多个路段的管理，其特征是，包括选取一信息获取周期；于每一信息获取周期末，实时采集上述某个路段的交通数据，其中该交通数据包括交通占有率与速度；预处理该交通数据；对该交通数据进行交通状态分析和交通事件检测分析，得到对应路段的交通状态信息与交通事件信息。
2. 根据权利要求1所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，还包括对上述各个路段进行交通数据采样分析；根据采样分析结果，为每个路段设定N个交通占有率阈值来划分N+1个不 同的交通状态，其中N为正整数。
3. 根据权利要求2所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，其中 上述交通状态分析过程包括如下步骤值，确定该游4殳所处的交通状态。
4. 根据权利要求2所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，其中 上述N为2,即对于每个路段，预先设定2个交通占有率阈值来划分3个不同 的交通状态。
5. 根据权利要求4所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，其中 上述3个交通状态对应为畅通、拥挤、堵塞。
6. 根据权利要求1所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，还包括对上述各个路段进行交通数据采样分析；根据釆样分析结果，为每个路段设定交通占有率差阈值与速度阈值。
7. 根据权利要求6所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，其中上述交通事件检测分析过程包括如下步骤交通占有率差阈值以及速度参数与速度阈值，判断是否有交通事件发生。
8. 根据权利要求7所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，其中 当上述比较结果为以下情况时，判断为有交通事件发生当前周期的交通占有率与前两个周期的交通占有率之差分别大于交通占有 率差阈值并且当前周期的速度小于速度阈值；或者前两个周期的交通占有率与当前周期的交通占有率之差分别大于交通占有 率差阈值。
9. 根据权利要求1所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，其中 上述交通事件检测分析过程还包括通过视频检测器，直接利用图像处理来判断是否有交通事件发生。
10. 根据权利要求1所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，还包括储存并发布得到的交通状态信息与交通事件信息。
11. 一种交通信息采集及事件处理系统，用以实时获取多个路段的交通信 息，进而依据这些交通信息实现对上述多个路段的管理，其特征是，包括数据采集装置，于每一信息获取周期末，实时采集上述某个路段的交通数 据，其中该交通数据包括交通占有率与速度；交通信息中心，接收并处理数据采集模块所采集的交通数据，该中心包括 预处理模块，对接收到的交通数据进行预处理； 交通状态判断模块，对经过预处理的交通数据进行交通状态分析，输 出交通状态信息；交通事件检测模块，对经过预处理的交通数据进行交通事件检测分析， 输出交通事件信息。
12. 根据权利要求11所述的交通信息采集及事件处理系统，其特征是，还 包括传输装置，将数据采集装置采集到的交通数据传输至交通信息中心。
13. 根据权利要求12所述的交通信息采集及事件处理系统，其特征是，其中上述传输装置为有线或者无线传输装置。
14. 根据权利要求11所述的交通信息采集及事件处理系统，其特征是，其 中上述交通信息中心还包括交通状态阈值数据库，储存有每个赠、投的N个交通占有率阈值来划分N+l 个不同的交通状态，其中N为正整数；交通事件阈值数据库，储存有每个路段的交通占有率差阈值与速度阈值。
15. 根据权利要求14所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，其 中上述交通状态判断模块比较上述某个路段经过预处理的交通占有率数据与该 路段的交通占有率阈值，确定该路段所处的交通状态。
16. 根据权利要求14所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，其 中上述交通事件检测模块比较上述某个路段经过预处理的交通占有率参数随时 间的变化与该路段的交通占有率差阈值以及速度参数与速度阈值，判断是否有 交通事件发生。
17. 根据权利要求16所述的交通信息采集及事件处理方法，其特征是，其 中于上述交通事件检测模块中，比较结果为以下情况时，判断为有交通事件发 生当前周期的交通占有率与前两个周期的交通占有率之差分别大于交通占有 率差阈值并且当前周期的速度小于速度阔值；或者前两个周期的交通占有率与当前周期的交通占有率之差分别大于交通占有 率差阈值。
18. 根据权利要求11所述的交通信息采集及事件处理系统，其特征是，其 中上述数据采集装置还包括视频检测器，实时采集上述某路段的图像数据。
19. 根据权利要求18所述的交通信息采集及事件处理系统，其特征是，其 中上述交通事件检测模块还包括图像处理模块，直接利用上述图像数据判断是否有交通事件发生。
20. 根据权利要求11所述的交通信息釆集及事件处理系统，其特征是，还 包括系统客户端，实时显示上述多个路段的交通信息。
全文摘要
本发明揭露了一种交通信息采集及事件处理的方法与系统，用以实时获取多个路段的交通信息，进而依据这些交通信息实现对上述多个路段的管理，该方法包括选取一信息获取周期；于每一信息获取周期末，实时采集某个路段的交通数据，其中该交通数据包括交通占有率与速度；预处理该交通数据；对该交通数据进行交通状态分析和交通事件检测分析，得到对应路段的交通状态信息与交通事件信息。其基于采集的交通数据实现对道路交通状态以及交通事件的自动判别和及时发布，节省了大量人工判断的工作量；同时信息发布简单直观而及时，可以为交通管理人员及时疏导交通，引导驾驶员选择最佳行车路线提供实时交通路况信息。
文档编号G08G1/01GK101540103SQ20081003472
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月17日 优先权日2008年3月17日
发明者张志宇, 石征华, 阮永华 申请人:上海宝康电子控制工程有限公司