城市交通道路动态配置系统的制作方法

1.本发明涉及智慧城市领域，尤其涉及一种城市交通道路动态配置系统。


背景技术：

2.智慧城市经常与数字城市、感知城市、无线城市、智能城市、生态城市、低碳城市等区域发展概念相交叉，甚至与电子政务、智能交通、智能电网等行业信息化概念发生混杂。对智慧城市概念的解读也经常各有侧重，有的观点认为关键在于技术应用，有的观点认为关键在于网络建设，有的观点认为关键在人的参与，有的观点认为关键在于智慧效果，一些城市信息化建设的先行城市则强调以人为本和可持续创新。总之，智慧不仅仅是智能。智慧城市绝不仅仅是智能城市的另外一个说法，或者说是信息技术的智能化应用，还包括人的智慧参与。
3.智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及各种辅助工具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程，知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。
4.智能交通是智慧城市的重要体现方面，由于城市道路受限于历史规划原因或者地理限制原因，导致每一路段的道路路面宽度有限，为了满足机动车通行、自行车通行、行人通行等不同交通对象的通行需求，一般需要为每一路段设置机动车车道、自行车车道以及行人车道，从而在提升通行效率的同时降低交通事故发生的概率。
5.显然，上述多种不同类型的通行道路在有限宽度的道路路面上的分化设置存在必然的矛盾，智慧城市的交通规划者要不采用缩窄每一类型的通行车道以满足多种不同交通对象的通行需求，要不为了保证一定宽度的通行路面以避免降低通行效率，只能对通行数量少的交通对象对应的车道进行删除。前者容易造成各种交通对象的通行效率低下，后者容易造成不同种类交通对象发生交通事故进而造成交通拥堵的现象。上述两种情况都是智慧城市的交通规划者不愿意看到的。
6.申请公布号为cn113990106a的发明公开了一种高速公路车道分配系统，系统包括需求交互模块、信息库模块和车道分配模块。需求交互模块用于与需求端交互，收集每一辆即将驶入高速公路车辆的进出口需求信息、发送最优行驶车道给相应车辆、接受车辆地理位置、速度和所在车道的实时状态更新。信息库模块包括车辆状态更新子模块、需求统计子模块和车道路段信息子模块。车道分配模块用于求解系统最少换道车道分配模型，周期性更新车道分配方案。该发明从最少换道时长的系统角度分配车辆的行驶车道，以减少车辆在高速公路上的频繁换道，提高高速公路的运行效率和安全性。
7.申请公布号为cn113689696a的发明提供了一种基于车道管理的多模式交通协同疏散方法，包括：根据灾害特点确定疏散需求，并根据不同车辆的自由流速度将疏散道路网络离散为多层多尺寸元胞网络；基于离散后的多层多尺寸元胞网络，以整个需求疏散的系
统的清空时间最短为目标函数，以多模式车队规模约束、多模式交通网络加载约束、车道分配和车道逆流约束作为约束条件构建多模式交通协同疏散模型；采用禁忌搜索算法对所述多模式交通协同疏散模型求解；根据求解结果进行多模式交通协同疏散组织。该发明实现了疏散需求、车队规模和疏散网络能力的最佳耦合，确保了疏散方案生成的效率，避免了疏散过程中的交通拥堵现象，以减少二次伤害。
8.申请公布号为cn109272759a的发明公开了一种基于车路协同的车道动态分配系统，包括：车载单元，其设置在车上，用于实时采集并发送车辆的基本安全参数；车载信息播报平台，其和车载单元连接，用于接收车载单元信息的人机界面显示；路侧单元，设置在道路边缘，用于接收监测道路上的所有车辆发送的信息，接收车道重新分配指令并对检测道路上的车辆进行广播；城市云端控制台，用于接收该城市所有路侧单元信息、车道重新分配的指令，检测整个城市交通状况；交通信号标识，其设置在道路入口处，用于显示车道分配信息，给即将进入控制道路的车辆发布道路信息。该发明通过系统实时监控车流信息，作出车道分配判断，并进行分配，缓解交通压力，提高出行效率。


技术实现要素：

9.为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种城市交通道路动态配置系统，能够采用针对性的预测机制对当前路段在未来时间分区的自行车通行数量进行提前预测，并基于预测结果采用定制化的动态设置机构自适应实现自行车道与机动车道的合并或者分化，从而在兼顾不同交通对象的通行效率的同时尽可能充分利用现有的交通道路资源。
10.根据本发明的一方面，提供了一种城市交通道路动态配置系统，所述系统包括：
11.动态设置机构，服务于当前城市路段的自行车车道，用于基于接收到的当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述动态设置机构包括电动栏杆阵列、主控制器、计时器、蜂鸣器以及显示屏，所述电动栏杆阵列包括多个电动栏杆且所述多个电动栏杆均平行于当前城市路段的通行方向布置以呈现一字分隔结构，根据所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向的移动距离实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述主控制器分别与所述电动栏杆阵列、所述计时器、所述蜂鸣器以及所述显示屏连接；
12.数据收集机构，设置在城市的管理服务器端，用于获取在当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数，所述下一时间分区临接当前时间分区且二者时间长度相等；
13.分区预测机构，设置在城市的管理服务器端，与所述数据收集机构连接，用于基于当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个自行车道长度、当前城市路段的自行车车道的自行车道长度、当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数采用人工智能模型预测当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数；
14.其中，所述电动栏杆阵列包括多个电动栏杆且所述多个电动栏杆均平行于当前城市路段的通行方向布置以呈现一字分隔结构，根据所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向的移动距离实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述主控制器分别与所述电动栏杆阵列、所述计时器、所述蜂鸣器以及所述显示屏连接包括：所述多
个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向朝向路沿的移动距离非零且等于设定距离数值时，实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制。
15.本发明的城市交通道路动态配置系统灵活紧凑、运行智能。由于通过采用针对性的预测机制对当前路段在未来时间分区的自行车通行数量进行提前预测，并基于预测结果采用定制化的动态设置机构自适应实现自行车道与机动车道的合并或者分化，从而提升了城市交通管理的灵活性和可靠性。
附图说明
16.以下将结合附图对本发明的实施例进行描述，其中：
17.图1为根据本发明a实施例示出的城市交通道路动态配置系统的内部结构示意图。
18.图2为根据本发明b实施例示出的城市交通道路动态配置系统的内部结构示意图。
19.图3为根据本发明c实施例示出的城市交通道路动态配置系统的内部结构示意图。
具体实施方式
20.下面将参照附图对本发明的城市交通道路动态配置系统的实施例进行详细说明。
21.a实施例
22.图1为根据本发明a实施例示出的城市交通道路动态配置系统的内部结构示意图，所述系统包括：
23.动态设置机构，服务于当前城市路段的自行车车道，用于基于接收到的当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述动态设置机构包括电动栏杆阵列、主控制器、计时器、蜂鸣器以及显示屏，所述电动栏杆阵列包括多个电动栏杆且所述多个电动栏杆均平行于当前城市路段的通行方向布置以呈现一字分隔结构，根据所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向的移动距离实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述主控制器分别与所述电动栏杆阵列、所述计时器、所述蜂鸣器以及所述显示屏连接；
24.数据收集机构，设置在城市的管理服务器端，用于获取在当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数，所述下一时间分区临接当前时间分区且二者时间长度相等；
25.分区预测机构，设置在城市的管理服务器端，与所述数据收集机构连接，用于基于当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个自行车道长度、当前城市路段的自行车车道的自行车道长度、当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数采用人工智能模型预测当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数；
26.其中，所述电动栏杆阵列包括多个电动栏杆且所述多个电动栏杆均平行于当前城市路段的通行方向布置以呈现一字分隔结构，根据所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向的移动距离实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述主控制器分别与所述电动栏杆阵列、所述计时器、所述蜂鸣器以及所述显示屏连接包括：所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向朝向路沿的移动距离非零且等于设定距离数值时，实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制；
27.其中，所述显示屏可以选型为液晶显示屏幕、触摸显示屏幕、led显示阵列或者lcd显示阵列；
28.以及其中，实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制可以选择采用有线控制模式实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制，或者可以选择采用无线控制模式实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制；
29.其中，所述无线控制模式可以基于zigbee通信链路或者基于wifi通信链路。
30.b实施例
31.图2为根据本发明b实施例示出的城市交通道路动态配置系统的内部结构示意图，所述系统包括：
32.动态设置机构，服务于当前城市路段的自行车车道，用于基于接收到的当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述动态设置机构包括电动栏杆阵列、主控制器、计时器、蜂鸣器以及显示屏，所述电动栏杆阵列包括多个电动栏杆且所述多个电动栏杆均平行于当前城市路段的通行方向布置以呈现一字分隔结构，根据所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向的移动距离实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述主控制器分别与所述电动栏杆阵列、所述计时器、所述蜂鸣器以及所述显示屏连接；
33.数据收集机构，设置在城市的管理服务器端，用于获取在当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数，所述下一时间分区临接当前时间分区且二者时间长度相等；
34.分区预测机构，设置在城市的管理服务器端，与所述数据收集机构连接，用于基于当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个自行车道长度、当前城市路段的自行车车道的自行车道长度、当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数采用人工智能模型预测当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数；
35.其中，所述电动栏杆阵列包括多个电动栏杆且所述多个电动栏杆均平行于当前城市路段的通行方向布置以呈现一字分隔结构，根据所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向的移动距离实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述主控制器分别与所述电动栏杆阵列、所述计时器、所述蜂鸣器以及所述显示屏连接包括：所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向朝向路沿的移动距离非零且等于设定距离数值时，实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制；
36.其中，所述显示屏可以选型为液晶显示屏幕、触摸显示屏幕、led显示阵列或者lcd显示阵列；
37.以及其中，实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制可以选择采用有线控制模式实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制，或者可以选择采用无线控制模式实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制；
38.其中，所述无线控制模式可以基于zigbee通信链路或者基于wifi通信链路；
39.可视化识别仪，包括多个可视化监控器，分别设置在城市内每一路段的上方，用于识别城市内每一路段在任一时间分区内的实时自行车数；
40.其中，所述可视化识别仪可以包括摄像支架、旋转云台、成像传感器以及滤光单
元；
41.其中，每一可视化监控器识别城市内每一路段在任一时间分区内出现过的去重后的自行车的数量以作为城市内每一路段在任一时间分区内的实时自行车数。
42.c实施例
43.图3为根据本发明c实施例示出的城市交通道路动态配置系统的内部结构示意图，所述系统包括：
44.动态设置机构，服务于当前城市路段的自行车车道，用于基于接收到的当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述动态设置机构包括电动栏杆阵列、主控制器、计时器、蜂鸣器以及显示屏，所述电动栏杆阵列包括多个电动栏杆且所述多个电动栏杆均平行于当前城市路段的通行方向布置以呈现一字分隔结构，根据所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向的移动距离实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述主控制器分别与所述电动栏杆阵列、所述计时器、所述蜂鸣器以及所述显示屏连接；
45.数据收集机构，设置在城市的管理服务器端，用于获取在当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数，所述下一时间分区临接当前时间分区且二者时间长度相等；
46.分区预测机构，设置在城市的管理服务器端，与所述数据收集机构连接，用于基于当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个自行车道长度、当前城市路段的自行车车道的自行车道长度、当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数采用人工智能模型预测当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数；
47.其中，所述电动栏杆阵列包括多个电动栏杆且所述多个电动栏杆均平行于当前城市路段的通行方向布置以呈现一字分隔结构，根据所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向的移动距离实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述主控制器分别与所述电动栏杆阵列、所述计时器、所述蜂鸣器以及所述显示屏连接包括：所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向朝向路沿的移动距离非零且等于设定距离数值时，实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制；
48.其中，所述显示屏可以选型为液晶显示屏幕、触摸显示屏幕、led显示阵列或者lcd显示阵列；
49.以及其中，实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制可以选择采用有线控制模式实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制，或者可以选择采用无线控制模式实现对当前城市路段的自行车车道的关闭控制；
50.其中，所述无线控制模式可以基于zigbee通信链路或者基于wifi通信链路；
51.无线通讯器件，用于实现所述动态设置机构以及所述分区预测机构之间的无线数据通讯，以将所述分区预测机构输出的当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数无线发送给所述动态设置机构。
52.接着，继续对本发明的城市交通道路动态配置系统的具体结构进行进一步的说明。
53.在根据本发明各个实施例的城市交通道路动态配置系统中：
54.基于当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个自行车道长度、当前城市路段的自行车车道的自行车道长度、当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数采用人工智能模型预测当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数包括：所述人工智能模型基于循环神经网络；
55.其中，基于当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个自行车道长度、当前城市路段的自行车车道的自行车道长度、当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数采用人工智能模型预测当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数还包括：所述循环神经网络的各项输入为当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个自行车道长度、当前城市路段的自行车车道的自行车道长度、当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数；
56.其中，基于当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个自行车道长度、当前城市路段的自行车车道的自行车道长度、当前时间分区所述当前城市路段周围各个城市路段分别对应的各个实时自行车数以及当前时间分区所述当前城市路段对应的实时自行车数采用人工智能模型预测当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数还包括：所述循环神经网络的输出为当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数。
57.在根据本发明各个实施例的城市交通道路动态配置系统中：
58.基于接收到的当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制包括：在接收到的当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数超过或者等于设定数量阈值时，打开当前城市路段的自行车车道以实现当前城市路段的自行车车道与当前城市路段的机动车车道的分离；
59.其中，基于接收到的当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制还包括：在接收到的当前城市路段的下一时间分区的预测自行车数小于所述设定数量阈值时，关闭当前城市路段的自行车车道以实现当前城市路段的自行车车道与当前城市路段的机动车车道的合并。
60.以及在根据本发明各个实施例的城市交通道路动态配置系统中：
61.所述电动栏杆阵列包括多个电动栏杆且所述多个电动栏杆均平行于当前城市路段的通行方向布置以呈现一字分隔结构，根据所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向的移动距离实现对当前城市路段的自行车车道打开或者关闭控制，所述主控制器分别与所述电动栏杆阵列、所述计时器、所述蜂鸣器以及所述显示屏连接还包括：所述多个电动栏杆在垂直于当前城市路段的通行方向朝向路沿的移动距离都为零时，实现对当前城市路段的自行车车道的打开控制。
62.另外，在所述城市交通道路动态配置系统中，每一可视化监控器识别城市内每一路段在任一时间分区内出现过的去重后的自行车的数量以作为城市内每一路段在任一时间分区内的实时自行车数包括：每一可视化监控器基于自行车的标准外形特征识别城市内每一路段在任一时间分区内出现过的去重后的自行车的数量以作为城市内每一路段在任一时间分区内的实时自行车数。
63.因此，本发明至少具备以下两处有益的技术效果：
64.(1)基于本路段自行车道长度、周边路段自行车道的长度以及周边路段自行车道上一时间分区的自行车数量对本路段下一时间分区可能出现的自行车数量的多少进行预测，并基于预测结果确定是否关闭可以动态设置的自行车道，在预测未来时间分区内自行车数量较少时，关闭本路段的自行车道以与机动车道合并，相反则保持自行车道的运行，从而充分利用了城市道路资源；
65.(2)采用定制结构的动态设置机构，包括电动栏杆阵列、主控制器、计时器、蜂鸣器以及显示屏，所述电动栏杆阵列包括多个电动栏杆且所述多个电动栏杆均平行于当前城市路段的通行方向布置以呈现一字分隔结构，实现对其所在路段的自行车道的动态开关控制。
66.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
67.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置/电子设备/计算机可读存储介质/计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
68.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。