基于大数据的交通灯调控装置和方法与流程

1.本技术涉及交通管理技术领域，具体涉及基于大数据的交通灯调控装置和方法。


背景技术：

2.城市交通作为城市建设的一个重要组成部分，对人们的生活有着重要的影响，它深入到我们生活的各个方面，尤其是关系着我们的出行。交通拥堵是道路在一定时间内供需不平衡的直接体现，当发生交通拥堵时，道路上游和下游的交通流发生明显的变化。在上游路段，通行能力下降，车流密度不断上升，道路的占有率不断增加，行车速度下降，通过道路断面的交通流量不断减少，车辆延误增大，从而使到达目的地的行程时间增加。
3.汽车的快速增加给城市道路交通也带来了巨大的负荷。城市交通拥挤、交通事故频发。因此，基于各个交叉路口的历史交通数据，为各个交叉路口的交通信号灯设置固定的周期时长，以及该周期时长内交通信号灯在不同显示状态的传统交通信号灯控制系统受到了极大挑战。因此，如何对交通信号灯的显示状态进行实时调整，使得交通信号灯可以快速响应城市交通的变化，则显得至关重要。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本技术提供一种基于基于大数据的交通灯调控装置和方法，根据采集到的交通数据与交通控制系统建立数据交互，能够及时指挥和疏导车辆的出行和行驶，减少城市交通压力。
5.为解决上述技术问题，本技术提供一种基于大数据的交通灯调控方法，包括：
6.触发交通拥堵状态，获取交通拥堵类型；
7.生成交通灯切换指令，所述交通灯切换指令包括目标相位标识和目标相位时长；
8.向所述交通信号灯对应的信号机发送所述信号灯切换指令，以指示所述信号机在下一时间窗口内将所述交通信号灯的相位切换至所述目标相位。
9.进一步地，所述生成信号灯切换指令之前，所述方法还包括：获取第一段路面的数值是否超过阀值；
10.当第一段路面的数值超过阀值，判断当前交通灯目标相位时长是否超过预设时间段的最小值；若当前交通灯目标相位时长超过预设时间段的最小值，则生成交通灯切换指令；
11.当第一段里面的数值未超过阀值，则达到当前交通灯目标相位时长预设时间段的最大值时，生成交通灯切换指令。
12.进一步地，所述拥堵类型根据拥堵的长度分为多种等级；拥堵类型的等级越高，交通拥堵的长度越长，则需延长生成交通灯切换指令的时间；
13.所述当前交通拥堵类型获取方式包括底面触发模块、摄像头车辆数据和/或路网数据。
14.本发明还提供一种基于大数据的交通灯调控装置，包括：
15.处理器，用于调用所述机器可读指令；
16.存储器，与所述处理器连接，用于存储机器可读指令；
17.无线通信装置，与所述处理器连接，用于与云服务器通信；
18.数据采集模块，与所述处理器连接，所述数据采集设备安装在每个交叉路口，用以获取该交叉路口的车辆数据；
19.摄像头模块，与所述处理器连接，用于采集第一段路面的图像信息和/或车辆数据；
20.至少一组地面拥堵触发模块，与所述处理器连接，用于触发拥堵指令；
21.当所述指令被一个或者多个处理器执行时，使得所述基于大数据的交通灯调控装置执行上述基于大数据的交通灯调控方法。
22.进一步地，所述地面拥堵触发模块分别设置于每一条车道的地面。
23.进一步地，所述地面拥堵触发模块为地感线圈。
24.进一步地，还包括与所述处理器连接的接收模块，用于接收信号灯切换指令。
25.进一步地，还包括声音报警装置，所述声音警报装置与所述处理器连接；当所述摄像头模组检测到在行人禁止通信的情况下通行，发出警报。
26.如上所述，本技术的一种基于大数据的交通灯调控装置和方法，触发交通拥堵状态，根据拥堵状态对上述交通信号灯进行调控。该方式能够实时监控道路交叉口的交通路况，并根据当前的交通路况对交通信号灯实时调整，避免车辆积压造成的道路拥堵，提高行车效率。
附图说明
27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例一种基于大数据的交通灯调控方法的流程示意图；
29.图2为本发明实施例一种基于大数据的交通灯调控装置的结构示意图；
30.图3为本发明实施例一种基于大数据的交通灯调控装置中地感线圈的安装示意图。
31.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
32.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
33.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本技术不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
34.本发明提供一种基于大数据的交通灯调控方法，包括：
35.触发交通拥堵状态，获取交通拥堵类型；在本实施例中，交通拥堵状态通过底面拥堵触发模块触发。
36.生成交通灯切换指令，交通灯切换指令包括目标相位标识和目标相位时长；值得说明的是，目标相位标识为交通灯的颜色，目标相位时长是指交通信号灯切换至目标相位后的绿灯持续时长。
37.向交通信号灯对应的信号机发送信号灯切换指令，以指示信号机在下一时间窗口内将交通信号灯的相位切换至目标相位。
38.进一步地，生成信号灯切换指令之前，方法还包括：获取第一段路面的数值是否超过阀值；
39.当第一段路面的数值超过阀值，判断当前交通灯目标相位时长是否超过预设时间段的最小值；若当前交通灯目标相位时长超过预设时间段的最小值，则生成交通灯切换指令；
40.当第一段里面的数值未超过阀值，则达到当前交通灯目标相位时长预设时间段的最大值时，生成交通灯切换指令。
41.在一般状况下，行人的行走速度较慢，耽误主干道通行时间较长，本发明在触发交通拥堵的情况下，较少人行道红绿灯通行时间，以提高行车效率。当人数超过摄像头所检测的阀值时，还需判断等待的时长是否达到了预设时间段的最小值，以减少多人流量的时候所带来的时间干扰。为了确保行人通行，在没有达到可以通行的阀值时，通过预设时间值放行。
42.具体地，拥堵类型根据拥堵的长度分为多种等级；拥堵类型的等级越高，交通拥堵的长度越长，则需延长生成交通灯切换指令的时间；
43.当前交通拥堵类型获取方式包括底面触发模块、摄像头车辆数据和/或路网数据。
44.本发明还提供一种基于大数据的交通灯调控装置，包括：
45.处理器100，用于调用机器可读指令；该处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
46.存储器110，与处理器100连接，用于存储机器可读指令；存储器110包括一个或多
个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器所执行以实现本技术中方法实施例提供的交通信号灯调控方法。
47.摄像头模块120，与处理器100连接，用于采集第一段路面的数值和/或交通拥堵数值；具体地，第一端路面的数值为行人的红灯通行等待区。
48.无线通信模块130，与所述处理器100连接，用于与云服务器通信；
49.数据采集模块140可以是雷视设备、电警设备和流量相机等设备，该数据采集设备安装在每个交叉路口，用以获取该交叉路口的车辆数据。
50.至少一组地面拥堵触发模块140，与处理器100连接，用于触发拥堵指令；
51.当指令被一个或者多个处理器执行时，使得基于大数据的交通灯调控装置执行上述的基于大数据的交通灯调控方法，能够及时指挥和疏导车辆的出行和行驶，减少城市交通压力。
52.具体地，地面拥堵触发模块140分别设置于每一条车道的地面。在一些实施例中根据车道上分为左转道拥堵触发装置和直行拥堵触发装置，可根据不同车道的不同流量选择不同的同行方案。在其他实施例中还包括右转拥堵触发装置，其原理相同，不再赘述。
53.具体地，地面拥堵触发模块140为地感线圈140，当有大的金属物如汽车经过时，由于空间介质发生变化引起了振荡频率的变化(有金属物体时振荡频率升高)，产生电信号。沿行车的方向安装若干地面拥堵触发模块，当车辆停在地感线圈一定时间，判断为拥堵，并触发交通拥堵状态。
54.具体地，还包括接收模块150，用于接收信号灯切换指令。在需要人工介入的时候，可通过接受模块接受服务器传达的指令，延长交通灯目标相位时长。
55.具体地，还包括声音报警装置160，所述声音警报装置160与所述处理器100连接；当所述摄像头模120组检测到在行人禁止通信的情况下通行，发出警报以警示行人禁止通行。
56.在一种应用场景中，交通信号灯控制系统每隔固定时间间隔判断一次交通状态的变化情况，实时地控制交通信号灯进行相位切换，并调整切换至目标相位后的相位时长。
57.作为一个示例，若固定的时间间隔为5秒，则每5秒根据交通状态生成一个信号灯切换指令，该信号灯切换指令用于控制该交通信号灯保持当前相位、切换至下一相位或者插入新的相位。
58.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
59.在本技术中，对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述，一般只在第一次出现时进行详细描述，后面再重复出现时，为了简洁，一般未再重复阐述，在理解本技术技术方案等内容时，对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等，可以参考其之前的相关详细描述。
60.在本技术中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
61.本技术技术方案的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本技术记载的范围。
62.以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。