本专利涉及交通拥堵领域，具体的说，是一种用于解决路口交通拥堵的系统。
背景技术：
随着人们生活质量的不断提高，且汽车价格越来越大众化，汽车保有量正不断增加，这也直接导致城市道路交通压力愈来愈大。如何能够采取有效的措施疏导道路上的车辆，改善城市交通环境，成为一个迫在眉睫急需解决的问题。交通拥挤给人们生活带来的影响越来越大。上下班的高峰时间，很多城市的市区主干道会拥堵较长时间，会使驾驶人感到愤怒及烦躁，存在一定的危险，进而增加了交通事故数目。在堵塞的时候,车辆必须不断加速、刹车不仅增加燃料的耗费，而且污染环境。
一般来说，发生交通拥堵的地方除出现意外事故导致某条道路同形受阻，使其他道路压力增大，造成堵车外，更频繁和常见的则是在路口，红绿灯切换导致的交通拥堵。由于红绿灯的切换时间固定，因此，等候的车辆只有依次启动通过，为了避免追尾事故，后面的车只有看到前面的车启动了，才开始发动，中间往往会发生时间延迟，导致在红绿灯时间内通过的车辆及其有限，而在用车高峰期，后续车辆不断到来，不断加重十字路口的交通堵塞，因此，亟需一种可以缓解甚至解决路口交通拥堵的系统和方法。
技术实现要素：
本专利提出一种用于解决路口交通拥堵的系统，可以缓解甚至解决路口交通拥堵的情况，便于车辆顺畅通过，节约用户出行时间，缓解堵车时的烦躁感。
本专利采取的技术方案是，一种用于解决路口交通拥堵的系统，与交通调度的后台连接，适用于路口和通过路口的车辆，所述系统包括：
信号覆盖装置，用于设定需要覆盖路口区域范围大小，即零拥堵区的大小；
图像获取模块，用于收集路口区域内的图像信息，并与控制模块通信连接；
控制模块，用于将图像获取模块收集的图像信息进行数据处理后，传输至后台，后台根据当前红绿灯情况，控制路口区域内车辆的行驶状态；
自动驾驶模块，当车辆进入零拥堵区内时，将车辆驾驶模式切换为自动驾驶；
信号控制器，与控制模块连接，使进入路口区域车辆以恒定速度V通过路口。
由于交通拥堵频繁和常见的发生在路口，由红绿灯切过程中，后面的车只有看到前面的车启动了，才开始发动，中间往往会发生时间延迟，从而导致在红绿灯时间内通过的车辆及其有限，特别是在用车高峰期，极易造成交通堵塞。
因此，本技术方案通过信号覆盖装置，将路口周围一定区域内设置为零拥堵区域，当车辆靠近路口时，会逐渐进入到零拥堵区，此时通过控制装置与自动驾驶模块连接，将进入到零拥堵区的车辆转换为自动驾驶，便于信号控制器将车辆的速度调整为恒定速度V，当零拥堵区的所有车辆均以恒定速度V行驶时，避免了由于前后车辆陆续启动而产生的时间延迟，可以保证，零拥堵区的所有车辆同时通过路口，由于此区域内的车辆速度一致，车辆之间只需要具有较小的间隙，在保证不追尾的同时，有尽可能多的车辆以恒定速度V顺畅通过路口，可以很大程度缓解甚至解决路口交通拥堵的情况，节约用户出行时间，缓解堵车时的烦躁感。
此外，所述图像获取模块用于收集道路图像信息，可以是图像，也可以是小视频，能够根据交通调度的后台命令随时获取路况的画面；所述图像获取模块与交通调度的后台建立通信连接，能够将获得的图像传输至后台。当路口的实时路况传输到后台后，后台管理人员根据路口车辆的密集程度，通过控制装置调整零拥堵区车辆的恒定速度V；当车辆密度过大时，同时穿过零拥堵区的车辆数目较多，彼此之间车距较小，此时将恒定速度V设为较小值，避免穿过零拥堵区，在车辆从自动驾驶模式切换成原始驾驶模式后，由于恒定速度V过大导致车主刹车不急，避免交通事故的发生；当车辆密度过小时，同时穿过零拥堵区的车辆数目较少，彼此之间车距较大，此时将恒定速度V设为较大值，使车辆穿过零拥堵区后可以保持或超过恒定速度V行驶，减少车主行车时长。
所述控制模块用于将图像获取模块收集的图像信息进行数据处理后，传输至后台；所述数据处理包括图像的收集以及优化，最终选择合适的图像便于交通调度的后台的工作人员查看，从而分析和记录一天中此路段需要设定的恒定速度V和零拥堵区的范围，合理设置，提高通过路口的安全性和稳定性。
进一步地，所述零拥堵区为以路口中部区域为圆心，向外辐射半径为50至200米。
根据现代城市建设的规则，市区内相邻两红绿灯之间的间距一般100米至500米不等，因此，在进行信号覆盖装置所能覆盖的路口区域范围的选择时，需要同时考虑车辆需要恒定速度V的距离及后续车辆到达零拥堵区前要行驶的距离，二者取其最优解，由于车辆在零拥堵区内为匀速行驶，所需车距比零拥堵区外的车距小的多，因此，将零拥堵区内辐射半径设为不超过50%的两红绿灯间距值，即以路口中部区域为圆心，向外辐射半径为50至200米，保证零拥堵区内外车辆的具有合理的行驶空间。
进一步地，将路口辐射半径以外的圆环区域内，设为速度缓冲带，通过控制模块控制进入速度缓冲带内的车辆的行驶速度匀速变化至恒定速度V。
在本技术方案中，将车辆进入完全进入零拥堵区后，转换为自动驾驶，若在进入零拥堵区前，若车辆速度远大于恒定速度V，则会使车主在骤然降速的过程中，持续前倾；若车辆速度远小于恒定速度V，则会使车主在骤然增速的过程中，持续后仰，长此以往，不仅影响车主的出行心情，健康造成一定影响；此外，持续前倾或后仰会影响司机的安全驾驶，为了避免以上问题的出现，在零拥堵区外部设置速度缓冲带，使即将进入零拥堵区的车辆的车速逐渐过渡到恒定速度V，提高车主通过路口的愉悦感，也避免产生危险。
进一步地，根据市区不同路段的限速要求，将恒定速度V设为20至60公里/小时，一方面避免车辆超速，另一方面，避免恒定速度V与车辆原始行驶速度相距太远带来的加速或减速变化太大，有利于车辆保持全程平稳行驶。
进一步地，所述速度缓冲带的圆环半径为20至100米。
本技术方案中，速度缓冲带是提供车辆在进入零拥堵区前的速度过渡期，维保证速度缓冲带外围的车辆有足够的行驶距离，因此，速度缓冲带的区域不宜过大，而市区内相邻两红绿灯之间的间距一般100米至500米不等，且拥堵区为以路口中部区域辐射半径为50至200米，因此，设定为20至100米较为合理。
进一步地，所述图像获取模块为摄像头，所述摄像头设置在路口的信号灯处。
由于常见的交通拥堵是在设有红绿灯的路口发生，因此只需将摄像头路口的信号灯处即可；由于摄像头有一定的拍摄的范围，因此为了降低整个系统的成本，可进一步设置摄像范围较大的摄像头，根据摄像头的拍摄范围，选择适当设置摄像头的高低，保证摄像头具有较好拍摄范围的同时降低成本。
更进一步地，所述摄像头拍摄角度朝向路面，使得摄像头能够最大范围的拍摄路面信息。同样的，为了最大范围的拍摄道路信息，设置的摄像头能够根据需要进行转动，从而拍摄多角度的照片，当人为的调整拍摄角度后，所述摄像头能够自动旋转至朝向路面的方向。
进一步地，所述摄像头通过云台固定在信号灯处，所述云台内置电机，能够控制摄像头的转动。
所述摄像头通过云台固定在信号灯的合适位置，根据摄像头的拍摄范围，选择适当设置摄像头的高低；所述云台内置电机，能够实现摄像头自动化、多角度转动。
进一步地，将云台正对每条道路的轴线位置设为原点，云台需要拍摄道路的全部范围，可将云台的转动角度在水平±60°，且垂向向下角度在0至60°内，保证设置在云台上的摄像头可以拍摄到全部道路横向区域，且在速度缓冲带及零拥堵区内的所有车辆，便于交通调度的后台的工作人员准确了解路口实时情况，减少盲区。
与现有技术相比，本专利提供的一种用于解决路口交通拥堵的系统，具有以下优点：
1、本技术方案中设定零拥堵区，使此区域内的车辆速度一致，在保证不追尾的同时，还可以很大程度缓解甚至解决路口交通拥堵的情况，节约用户出行时间，缓解堵车时的烦躁感；
2、本技术方案中设置速度缓冲带，使即将进入零拥堵区的车辆的车速逐渐过渡到恒定速度V，提高车主通过路口的愉悦感，也避免产生危险；
3、本技术方案中采用作为图像获取的手段，降低整个系统的成本。
附图说明
图1为本专利系统图模块图。
图2为本专利系统的布局图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本专利实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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专利和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
如图1和图2所示，一种用于解决路口交通拥堵的系统，与交通调度的后台连接，适用于路口和通过路口的车辆4，所述系统包括：
信号覆盖装置，用于设定需要覆盖路口区域范围大小，即零拥堵区1的大小；
图像获取模块，用于收集路口区域内的图像信息，并与控制模块通信连接；
控制模块，用于将图像获取模块收集的图像信息进行数据处理后，传输至后台，后台根据当前红绿灯情况，控制路口区域内车辆4的行驶状态；
自动驾驶模块，当车辆4进入零拥堵区1内时，将车辆4驾驶模式切换为自动驾驶；
信号控制器，与控制模块连接，使进入路口区域车辆4以恒定速度V通过路口。
由于交通拥堵频繁和常见的发生在路口，由红绿灯切过程中，后面的车只有看到前面的车启动了，才开始发动，中间往往会发生时间延迟，从而导致在红绿灯时间内通过的车辆4及其有限，特别是在用车高峰期，极易造成交通堵塞。
因此，本技术方案通过信号覆盖装置，将路口周围一定区域内设置为零拥堵区1域，当车辆4靠近路口时，会逐渐进入到零拥堵区1，此时通过控制装置与自动驾驶模块连接，将进入到零拥堵区1的车辆4转换为自动驾驶，便于信号控制器将车辆4的速度调整为恒定速度V，当零拥堵区1的所有车辆4均以恒定速度V行驶时，避免了由于前后车辆4陆续启动而产生的时间延迟，可以保证，零拥堵区1的所有车辆4同时通过路口，由于此区域内的车辆4速度一致，车辆4之间只需要具有较小的间隙，在保证不追尾的同时，有尽可能多的车辆4以恒定速度V顺畅通过路口，可以很大程度缓解甚至解决路口交通拥堵的情况，节约用户出行时间，缓解堵车时的烦躁感。
此外，所述图像获取模块用于收集道路图像信息，可以是图像，也可以是小视频，能够根据交通调度的后台命令随时获取路况的画面；所述图像获取模块与交通调度的后台建立通信连接，能够将获得的图像传输至后台。当路口的实时路况传输到后台后，后台管理人员根据路口车辆4的密集程度，通过控制装置调整零拥堵区1车辆4的恒定速度V；当车辆4密度过大时，同时穿过零拥堵区1的车辆4数目较多，彼此之间车距较小，此时将恒定速度V设为较小值，避免穿过零拥堵区1，在车辆4从自动驾驶模式切换成原始驾驶模式后，由于恒定速度V过大导致车主刹车不急，避免交通事故的发生；当车辆4密度过小时，同时穿过零拥堵区1的车辆4数目较少，彼此之间车距较大，此时将恒定速度V设为较大值，使车辆4穿过零拥堵区1后可以保持或超过恒定速度V行驶，减少车主行车时长。
所述控制模块用于将图像获取模块收集的图像信息进行数据处理后，传输至后台；所述数据处理包括图像的收集以及优化，最终选择合适的图像便于交通调度的后台的工作人员查看，从而分析和记录一天中此路段需要设定的恒定速度V和零拥堵区1的范围，合理设置，提高通过路口的安全性和稳定性。
所述零拥堵区1为以路口中部区域为圆心，向外辐射半径为50至200米。
根据现代城市建设的规则，市区内相邻两红绿灯之间的间距一般100米至500米不等，因此，在进行信号覆盖装置所能覆盖的路口区域范围的选择时，需要同时考虑车辆4需要恒定速度V的距离及后续车辆4到达零拥堵区1前要行驶的距离，二者取其最优解，由于车辆4在零拥堵区1内为匀速行驶，所需车距比零拥堵区1外的车距小的多，因此，将零拥堵区1内辐射半径设为不超过50%的两红绿灯间距值，即以路口中部区域为圆心，向外辐射半径为50至200米，保证零拥堵区1内外车辆4的具有合理的行驶空间。
进一步地，将路口辐射半径以外的圆环区域内，设为速度缓冲带2，通过控制模块控制进入速度缓冲带2内的车辆4的行驶速度匀速变化至恒定速度V。
在本技术方案中，将车辆4进入完全进入零拥堵区1后，转换为自动驾驶，若在进入零拥堵区1前，若车辆4速度远大于恒定速度V，则会使车主在骤然降速的过程中，持续前倾；若车辆4速度远小于恒定速度V，则会使车主在骤然增速的过程中，持续后仰，长此以往，不仅影响车主的出行心情，健康造成一定影响；此外，持续前倾或后仰会影响司机的安全驾驶，为了避免以上问题的出现，在零拥堵区1外部设置速度缓冲带2，使即将进入零拥堵区1的车辆4的车速逐渐过渡到恒定速度V，提高车主通过路口的愉悦感，也避免产生危险。
进一步地，根据市区不同路段的限速要求，将恒定速度V设为20至60公里/小时，一方面避免车辆4超速，另一方面，避免恒定速度V与车辆4原始行驶速度相距太远带来的加速或减速变化太大，有利于车辆4保持全程平稳行驶。
进一步地，所述速度缓冲带2的圆环半径为20至100米。
本技术方案中，速度缓冲带2是提供车辆4在进入零拥堵区1前的速度过渡期，维保证速度缓冲带2外围的车辆4有足够的行驶距离，因此，速度缓冲带2的区域不宜过大，而市区内相邻两红绿灯之间的间距一般100米至500米不等，且拥堵区为以路口中部区域辐射半径为50至200米，因此，设定为20至100米较为合理。
进一步地，所述图像获取模块为摄像头，所述摄像头设置在路口的信号灯3处。
由于常见的交通拥堵是在设有红绿灯的路口发生，因此只需将摄像头路口的信号灯3处即可；由于摄像头有一定的拍摄的范围，因此为了降低整个系统的成本，可进一步设置摄像范围较大的摄像头，根据摄像头的拍摄范围，选择适当设置摄像头的高低，保证摄像头具有较好拍摄范围的同时降低成本。
更进一步地，所述摄像头拍摄角度朝向路面，使得摄像头能够最大范围的拍摄路面信息。同样的，为了最大范围的拍摄道路信息，设置的摄像头能够根据需要进行转动，从而拍摄多角度的照片，当人为的调整拍摄角度后，所述摄像头能够自动旋转至朝向路面的方向。
进一步地，所述摄像头通过云台固定在信号灯3处，所述云台内置电机，能够控制摄像头的转动。
所述摄像头通过云台固定在信号灯3的合适位置，根据摄像头的拍摄范围，选择适当设置摄像头的高低；所述云台内置电机，能够实现摄像头自动化、多角度转动。
进一步地，将云台正对每条道路的轴线位置设为原点，云台需要拍摄道路的全部范围，可将云台的转动角度在水平±60°，且垂向向下角度在0至60°内，保证设置在云台上的摄像头可以拍摄到全部道路横向区域，且在速度缓冲带2及零拥堵区1内的所有车辆4，便于交通调度的后台的工作人员准确了解路口实时情况，减少盲区。
显然，本专利虽然以上述实施例公开，但并不是对本专利的限定。任何本领域的普通技术人员在不脱离本专利的精神和范围内，在上述说明的基础上都可以做出可能的变化和修改。因此，本专利的保护范围应当以本专利的权利要求书所界定的范围为准。