一种人工智能信号灯控制系统的制作方法

本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种人工智能信号灯控制系统。

背景技术：

目前，为了调整不同方向的车以及行人的合理通过情况，通常在路上和路口都会设置信号灯控制系统，常用的信号灯控制系统包括红灯、黄灯和绿灯和信号灯控制器，其中，信号灯控制器就是简单的预先设置每种灯的亮灯频率和时间，红灯、黄灯和绿灯就是根据控制器的按时序控制进行工作，比如，什么时候绿灯亮、绿灯亮多久都是预先设置好的。红、绿灯的转换工作由固定时间或遥控器控制，方式单一。在车流量大的时段和十字形路口，经常引发交通拥堵。首先，除发生事故外，多数情况下当横向车辆变为红灯时，车辆并没有全部通过而停在马路中间等待，等到纵向变为绿灯时，纵向行驶车辆向前行驶时无法正常通过，此时纵、横车辆均已停在交通通道，互相占道，互不相认，结果很快即把十字形路口全部堵塞。第二，假如发生了事故，由于当事人报案不及时，或者不能及时撤离现场，让原本拥堵的路面更加拥堵。第三，有时也有行人不按红绿灯规定行走，造成人与车抢道，发生不必要的事故。由于现有技术中的灯的控制时间是预先设定好的，不能根据通过车辆和行人具体的情况及时有效的进行调整，同时，在遇到交通阻塞等异常情况时，不能把相关信息及时反馈给指挥中心，并给予车辆驾驶员及指挥中心提示。所以，有必要对现有的信号灯控制系统进行改进。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题根据路上或路口车辆和行人具体信息进行调整信号灯的控制时间，并在遇到交通阻塞等异常情况时，能及时有效的将交通阻塞等异常情况信息反馈给指挥中心，并提示车辆驾驶员提前进行改道和通知指挥中心人员对交通阻塞等异常情况进行处理。

为解决上述技术问题，本发明，一种人工智能信号灯控制系统采用的技术方案如下：

一种人工智能信号灯控制系统，包括信号灯和信号灯控制器，所述的信号灯控制器包括图像采集单元、图像分析与处理单元以及效应执行单元，

所述图像采集单元包括用于实时采集车辆和行人信息的摄像机，所述摄像机安装在信号灯的附近；

所述图像分析与处理单元包括交通图像的网络分析模块和交通图像的处理模块，所述图像采集单元的输出端与所述交通图像的网络分析模块输入端电性连接；所述交通图像的网络分析模块的输出端与交通图像的处理模块输入端电性连接；

所述效应执行单元包括语音播报模块、智能预算信号灯启动及时间处理模块和反馈给指挥中心的信号模块，所述交通图像的处理模块的输出端与所述语音播报模块输入端电性连接，所述交通图像的处理模块的输出端与智能预算信号灯启动及时间处理模块输入端电性连接，所述交通图像的处理模块的输出端与所述反馈给指挥中心的信号模块输入端电性连接；所述反馈给指挥中心的信号模块输出端与指挥中心通过无线模块远程无线连接，所述反馈给指挥中心的信号模块输出端与led显屏电性连接；所述语音播报模块通过对前方路口车辆和行人通过图像分析并通过扬声器进行语音播报提示，所述智能预算信号灯启动及时间处理模块通过对前方路口车辆和行人通过图像分析自动设置信号灯开启种类和亮灯长短，所述的反馈给指挥中心的信号模块通过对本路口车辆和行人通过的图像将交通异常图像上传给指挥中心，并远程呼叫指挥中心。

进一步限定，所述的新型人工智能信号灯控制系统还包括有led显屏，led显屏与反馈给指挥中心的信号模块电信号连接

进一步限定，所述的信号灯控制器采用plc自动图像分析编程逻辑控制器。

进一步限定，所述的摄像机为带红外线可旋转的网络高清摄像机，在每个路口行车方向上设置一至二个。

进一步限定，所述的信号灯控制器内设有开源opencv算法程序。

进一步限定，所述的信号灯控制器cpu为四核以上。

采用本技术方案的一种人工智能信号灯控制系统，信号灯控制器根据各个路口的网络高清摄像机采集到的图像数据，通过人工智能算法对以下情况进行分析：获取每条道上的待通行车辆数、即将要过马路的行人数、本条道前方是否存在堵车现象和堵车距离、路口中间是否存在堵车现象和堵车数、是否发生交通事故、是否有车闯红灯和不按规定车道行驶、是否有行人闯红灯和不按规定走人行道。综合以上分析，首先对信号灯进行智能控制；第二，发现有车闯红灯和不按规定车道行驶、有行人闯红灯和不按规定走人行道，立即截取照片保存到本地和发送到指挥中心，并同时将相关信息推送到本车行进路线的道路旁的led显屏上，行人则可根据扬声器进行相应的警告；第三，本条道前方是存在堵车现象，判断堵车情况，再根据距离来测算放过的车辆数，再根据车辆数来控制信号灯的时间，避免堵到路口，使另一边的车辆难以通行；第四，路口中间存在堵车现象或者发生交通事故，立即截取照片保存和上传指挥中心，并自动把相关信息推送到附近交通设备上（比如：交巡警终端设备）。

附图说明

图1为本发明的系统工作原理图；

图2为本发明的系统机构原理图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1、图2所示，一种人工智能信号灯控制系统，包括信号灯1、信号灯控制器和led显屏52，所述的信号灯控制器包括图像采集单元、图像分析与处理单元以及效应执行单元，

所述图像采集单元包括用于实时采集车辆和行人信息的带红外线可旋转的网络高清摄像机21，所述摄像机21安装在信号灯1的附近，在每个路口行车方向上设置一个摄像机21；

所述图像分析与处理单元包括交通图像的网络分析模块31和交通图像的处理模块32，所述摄像机21的输出端与所述交通图像的网络分析模块31输入端电性连接；所述交通图像的网络分析模块31的输出端与所述交通图像的处理模块输32入端电性连接，所述摄像机21与所述交通图像的处理模块32双向电性连接；

所述效应执行单元包括语音播报模块41、智能预算信号灯启动及时间处理模块42和反馈给指挥中心的信号模块43，所述交通图像的处理模块32的输出端与所述语音播报模块41输入端电性连接，所述交通图像的处理模块32的输出端与智能预算信号灯启动及时间处理模块42输入端电性连接，所述交通图像的处理模块32的输出端与所述反馈给指挥中心的信号模块43输入端电性连接；所述反馈给指挥中心的信号模块43输出端与指挥中心51通过无线模块7远程无线连接，所述反馈给指挥中心的信号模块43输出端与led显屏52电性连接；所述语音播报模块41通过对前方路口车辆和行人通过图像分析并通过扬声器6进行语音播报提示，所述智能预算信号灯启动及时间处理模块42通过对前方路口车辆和行人通过图像分析自动设置信号灯开启种类和亮灯长短，所述的反馈给指挥中心的信号模块43通过对本路口车辆和行人通过的图像将交通异常图像上传给指挥中心51，并远程呼叫指挥中心51，其中，led显屏52与反馈给指挥中心的信号模块43电信号连接，所述的信号灯控制器采用plc自动图像分析编程逻辑控制器，所述的信号灯控制器内设有开源opencv算法程序，所述的信号灯控制器cpu为四核以上。

使用本发明的新型人工智能信号灯控制系统，信号灯控制器2（控制器cpu四核及以上），每个方向设置有一个带红外线可旋转高清摄像机21都与信号灯控制器2相连接，扬声器6和led显屏52也连接到信号灯控制器2上，最后控制系统经无线模块7与交通指挥中心相连接；由高清摄像机21采集图像信息，传到信号灯控制器2上，再通信号灯控制器2上开源opencv算法对图像进行判断，识别出具体的车辆、行人数，结合自己的人工智能算法得出结论，控制红绿灯的运行，期间也可听从交通指挥中心51的信号来控制红绿灯的运行；当通过摄像机21获取的图像中分析得到某一方向无车辆时等待通行时，则此方向一直为红灯；当通过摄像机21获取的图像中分析得到a到c方向有待通行的车辆,以最后3秒的图像分析为准，得到具体要通过的车辆数，通过预置在控制器2上的人工智能算法，得出本方向应该给出多长时间绿灯来进行控制。当a到c方向车辆很多，算法得出的结论已经超过了设定的最长绿灯时间，则以预设的最长绿灯时间进行控制。每个方向均按以上方式进行控制；当通过摄像机21获取的图像中分析得出a到c方向有车闯红灯，此时控制器2的人工智能程序会自动保存闯红灯的图像到本地，同时通过无线模块7把图像上传到指挥中心51，同时也运行推送程序，根据闯红灯的车辆行驶线路，把违法信息推送到此条线路上的交通led显屏52上，以示警告，每个方向均按以上方式进行控制；当通过摄像机21获取的图像中分析得出a到c方向已经存在堵车现象，此时控制器2的人工智能程序会自动算出，a到c方向还能容纳具体数量的车辆数，再通过人工智能程序算出此条线路的绿灯时间，控制红绿灯的运行。每个方向均按以上方式进行控制；当通过摄像机21获取的图像中分析得出十字路口已经存在堵车现象，此时控制器2根据预设的人工智能程序判断现场情况，此时人工智能程序会给出三个风险标准，一个是红色，一个是黄色，一个是绿色。当为红色时控制器2会启动无线模块7把图像传到指挥中心51，同时也运行推送程序，把此点的交通阻塞信息推送到附近的所有交通终端机上，一是提醒过往车辆绕道，二是提示附近交巡警赶快到现场处理；当为黄色时，控制器2会启动无线模块7把图像传到指挥中心，同时也运行推送程序，此时只推送到交巡警终端，提示到现场处理；当为绿色时，控制器会启动led显屏52和扬声器6，通知相关车辆和人员撤离，同时启动无线模块7把图像传到指挥中心和保存到本地；当通过摄像机21获取的图像中分析得出有人要过红绿灯，则根据人员的多少给出绿灯时间，没有则一直红灯。当摄像机21获取的图像中分析得出有人闯红灯，则启动扬声器6进行警告，同时保存图像并上传指挥中心；本发明红绿灯系统人工智能算法包括，红绿灯控制、车辆及行人的语音提示、led显屏提示、远程推送、远程控制、风险评估等，具有防止交通阻塞、提高道路通过率、节约能源、能够及时快速处理路面上发生的相关问题、节约警力、节约经费、安装便捷等优点。

以上对本发明提供的一种人工智能信号灯控制系统进行了详细介绍，具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。