用于行人闯红灯警示一体机的智能预警系统的制作方法

本发明涉及行人闯红灯预警，具体为一种用于行人闯红灯警示一体机的智能预警系统。

背景技术：

1、行人横过道路时，要选择有人行横道的地方，这是行人享有“先行权”的安全地带，且穿越马路，要听从交通民警的指挥，要遵守交通规则，做到“绿灯行，红灯停”，在确保安全的原则下通行是行人过道路的基本法则；

2、但行人闯红灯也是城市交通中常见的违规行为之一，给行人和车辆带来了潜在的安全风险，传统解决方案主要包括交通监控摄像头、红绿灯探测器等。然而，这些传统方案存在一些问题：传统交通监控摄像头只能提供录像和存储功能，无法实时分析和评估行人闯红灯的意图度；无法准确识别行人的身份和行为，无法对多次闯红灯者进行有效的预警和处罚，降低了行人违法成本，使闯红灯现象越来越多；

3、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有交通监控摄像头只能提供录像和存储功能，无法实时分析和评估行人闯红灯的意图度，并根据不同的意图度对行人进行不同程度的预警的问题，而提出用于行人闯红灯警示一体机的智能预警系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、用于行人闯红灯警示一体机的智能预警系统，包括：

4、警示一体机，由行人过街检测模块、行人信号灯展示模块及信息发布模块组成；

5、预警模块，由评测单元、信令生成单元、警示单元及上传模块组成，用于对将要闯红灯、正在闯红灯及完成闯红灯的行人进行预警；

6、评测单元，用于对行人闯红灯意图度进行评测；

7、信令生成单元，用于根据行人闯红灯的意图度生成不同等级的预警信令；

8、警示单元，用于接收信令生成单元生成的不同等级预警信令并执行不同等级的预警方案警示预闯红灯行人；

9、当接收到一级预警信令后，则执行初级预警方案，具体的步骤如下：

10、首先对还在预测区域的行人进行提示，将录入的预测区域行走的视频数据向信息发布模块中的显示屏进行展示，并通过语音提示行人不要闯红灯，同时对获取的视频数据进行分析，判断处于预测区域闯红灯意图度过高的行人特征，具体的分析行人的外貌特征，并根据分析的外貌特征配合预设语音模板，通过语音对行人进行再次提示；当预测区域存在多个闯红灯意图度过高的行人时，则对靠近斑马线的距离从短到长进行依次排序，并根据完成排序后的行人进行依次播报；

11、当接收到二级预警信令后，则执行中级预警方案，具体的步骤如下：

12、对从预测区域进入监测区的行人进行警示，通过开启并闪烁安装在监测区的发光道钉、地埋灯或发光路锥，并通过显示或闪烁警示的颜色如红色警示行人切勿闯红灯，配合语音提示对即将进入路口的行人进行警示，其中语音提示包括“现在是红灯，您以进入危险区域，请退回”或“您的人脸数据将被采集上传至系统，请停止闯红灯行为”；

13、再通过行人过街检测模块采集行人面部数据上传至数据库，并将行人的面部数据与数据库中的面部数据进行比对，当存在相同的数据资料，则获取该行人的移动终端信息，并向该行人的移动终端发送警示信息，提示该行人请勿闯红灯；

14、当接收到紧急预警信令后，则执行终级预警方案，具体的步骤如下：

15、对穿过监测区到达路口斑马线的行人进行预警并采取避险措施，通过语音提示对即将闯红灯的行人进行定向传播，利用可调节方向的扬声器配合对行人的位置进行追踪，调节扬声器的传声方向，其中语音提示内容包括：“现在是红灯，您的闯红灯违法将被记录上传至系统，为避免处罚，请退后至斑马线外，等待绿灯通行”；

16、同时对安装在斑马线的发光道钉、地埋灯或发光路锥进行追踪闪烁，通过对行人的步行位置进行获取，从而点亮及闪烁位于行人周边的发光道钉、地埋灯或发光路锥，以形成标记效果；再获取两侧头排车辆车牌数据，根据车牌快速检索到驾驶人移动终端数据，并向驾驶人移动终端发送警示信息，提醒驾驶人注意此路口的行人，再将面向车辆的红绿灯显示屏切换为闪烁黄灯状态；

17、上传模块，用于对完成闯红灯的行人违法记录进行上传并比对。

18、进一步的，所述行人过街检测模块用于通过4-11mm电动变焦镜头及400w相机及雷达对行人的过街图像进行采集；行人信号灯展示模块用于接入现有路口交通信号控制机并展示交通信号灯；信息发布模块用于进行信息发布，包括led点阵显示屏和高清液晶显示屏及扬声器，用于对行人闯红灯违规行为进行语音提示及显示，对违法行为进行告警。

19、进一步的，所述评测单元对行人闯红灯意图度进行评测的具体操作步骤如下：

20、首先在斑马线的两个端部建立两个监测区，通过对两个监测区的行人进行监测，再对两个监测区相靠近一侧建立两个预测区域，获取两个预测区域的行人图像及视频数据，通过对图像及视频数据进行分析，判断行人的闯红灯意图度；具体的分析步骤如下：

21、获取行人的形态数据、步行数据及临线车辆速度，其中行人的形态数据包括行人的注视方向、头部转动频率及手臂摆动幅度，步行数据包括行人的步行方向及步行速度；临线车辆速度即由斑马线侧方即将穿过路口的车辆行驶速度，当存在多个车辆时则对多个车辆行驶速度取均值；

22、行人的注视方向即将行人的位置与红绿灯显示区域及行驶中的车辆建立灯显比对线及行车比对线，将行人注视方向与灯显比对线或行车比对线的夹角进行监测，并以此夹角为衡量注视方向的标准；

23、行人头部转动频率为行人行走时在标准时间范围内头部扭动预设角度的次数；

24、步行数据中行人步行方向即在斑马线垂直方向建立参照线，行人步行方向与此参照线的夹角来衡量行人步行方向；

25、将监测得到的行人形态数据中行人注视方向与比对线夹角、头部转动频率及手臂摆动幅度分别标定为zj、tz及sd，归一化处理后代入以公式：以得到形数值xtz，式中μ、ν、ο分别为与比对线夹角预设权重系数、头部转动频率预设权重系数及手臂摆动幅度预设权重系数；

26、再将得到的步行数据中行人的步行速度除以行人步行方向与参照线夹角以得到的速参值；

27、再将计算得到的形数值及速参值分别形数值为半径建立底圆，速参值为高，建立圆锥体，再以圆锥体顶点为圆心，以分析得到的临线车辆速度为直径，建立球形体，再对圆锥体与球形体形成的异形体的体积进行获取，以此异形体体积减去建立的球形体体积，得到意度值，并以此意度值为衡量行人闯红灯的意图度。

28、进一步的，所述信令生成单元根据行人闯红灯的意图度生成不同等级的预警信令的具体操作步骤如下：

29、将计算的得到的意度值与预设的意度阈值进行比对，当意度值超过意度阈值时，则判断该行人在预测区域闯红灯意图度过高且即将存在闯红灯行为；则生成一级预警信令；当行人在穿过预测区域并达到监测区时，则生成二级预警信令；当行人穿过监测区到达路口斑马线时，则生成紧急预警信令。

30、进一步的，所述上传模块对完成闯红灯的行人违法记录进行上传并比对的具体操作步骤如下：

31、将行人闯红灯的违法记录进行保存，违法记录具体包括此行人闯红灯的全程视频数据、此行人人脸数据、闯红灯的时间点及闯红灯具体位置；

32、再将行人闯红灯的违法记录上传至数据记录库中，筛选此行人人脸数据并与数据记录库中的人脸数据进行比对，当数据记录库中出现三次或三次以上的违法记录时，则将该行人的全部违法记录向系统进行自动传输；

33、同时将该行人的违法记录中此行人闯红灯的全程视频数据分别在相对应的闯红灯具体位置的信息发布模块的显示屏进行播放，警示其他行人。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

35、(1)本发明，通过对行人过斑马线前的形态数据、步行数据及临线车辆速度来对行人的闯红灯意图度，并根据行人不同的闯红灯意图度进行不同等级的预警，预警措施不仅包括语音提示及显示预警还包括对行人的移动终端发送警示信息，及对斑马线两侧的车辆进行提示信息的发送，大大提高了预警效果；

36、(2)本发明，通过采集行人的闯红灯违法记录并上传至数据记录库中，当一个行人出现多次闯红灯违法记录时，则对该行人的违法证据上传至系统，并在路口循环播放行人的违法视频，提高行人闯红灯的违法成本，减少行人闯红灯时的侥幸心理，从而进一步降低行人闯红灯事件发生的次数。