一種基于交通干線軟封閉區(qū)視頻檢測(cè)識(shí)別實(shí)現(xiàn)綠波帶通行控制的研究的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于一種城市交通干線軟封閉區(qū)視頻檢測(cè)識(shí)別實(shí)現(xiàn)綠波帶控制交通信號(hào)燈的研究。本發(fā)明在現(xiàn)有點(diǎn)控和網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)燈的基礎(chǔ)上，通過雷達(dá)、紅外、感應(yīng)、超聲波等計(jì)數(shù)和視頻識(shí)別車輛牌照等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟封閉區(qū)駛?cè)搿Ⅰ偝龅耐ㄐ熊囕v進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集、統(tǒng)計(jì)、分析，進(jìn)而調(diào)整本路口綠燈的配時(shí)，使進(jìn)入軟封閉區(qū)的車輛和上個(gè)路口綠燈駛來的直行車輛在本路口綠燈燈時(shí)完全通過。在本路口綠燈燈時(shí)通過的直行車輛進(jìn)入下一個(gè)路口也可綠燈通過，從而實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈干線雙向直行車流“一路綠”通行。本發(fā)明首次提出在路口與路口之間的路段設(shè)置軟封閉區(qū)，減少了車輛在路口紅燈停車等待的時(shí)間，提高了干線道路的通行能力，緩解城市道路交通壓力。
【專利說明】一種基于交通干線軟封閉區(qū)視頻檢測(cè)識(shí)別實(shí)現(xiàn)綠波帶通行控制的研究
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種城市交通干線軟封閉區(qū)視頻檢測(cè)識(shí)別實(shí)現(xiàn)“綠波帶”控制交通信號(hào)燈的研究。本發(fā)明在現(xiàn)有點(diǎn)控和網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)燈的基礎(chǔ)上，將交通工程技術(shù)、人工智能技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)有效地結(jié)合在一起，通過雷達(dá)、紅外、感應(yīng)、超聲波等計(jì)數(shù)和視頻識(shí)別車輛牌照等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟封閉區(qū)駛?cè)搿Ⅰ偝龅耐ㄐ熊囕v進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的采集、統(tǒng)計(jì)、分析，進(jìn)而調(diào)整本路口綠燈的配時(shí)，達(dá)到將進(jìn)入軟封閉區(qū)的所有車輛和上個(gè)路口綠燈期間通過駛來的直行車輛在本周期綠燈燈時(shí)期間完全通過，在本路口綠燈燈時(shí)通過的直行車輛進(jìn)入下一個(gè)路口非軟封閉區(qū)也可綠燈燈時(shí)通過，從而實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈干線雙向車流(直行)“一路綠燈”通行。本發(fā)明首次提出在路口與路口之間的路段設(shè)置軟封閉區(qū)，減少了車輛在路口紅燈停車等待的時(shí)間，提高了干線道路的通行能力，緩解了城市道路交通壓力，節(jié)約社會(huì)運(yùn)營成本，對(duì)社會(huì)管理創(chuàng)新具有積極的促進(jìn)作用和產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展和人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國城市化水平會(huì)越來越高、機(jī)動(dòng)車數(shù)量的迅速增長，城市交通問題會(huì)越來越嚴(yán)重，嚴(yán)重的堵車現(xiàn)象是每個(gè)人有目共睹和親身體驗(yàn)的。其原因主要有:或是現(xiàn)行路網(wǎng)的通行能力不夠，或是現(xiàn)行路網(wǎng)的道路定向不合理，或是由于對(duì)交通流的管理控制不力。解決城市交通問題的根本途徑有兩條:一是加快交通設(shè)施建設(shè)；二是加強(qiáng)交通管理。然而在城市內(nèi)修建或擴(kuò)建已有道路的可能性越來越小，因而加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有道路的合理利用以及對(duì)交通信號(hào)燈的有效控制和管理成為改善交通狀況的重要途徑。隨著道路交通信號(hào)燈的不斷深入推廣和發(fā)展，在一定程度上緩解了交通的壓力，但很多城市因紅綠燈變換等候造成車輛擁堵問題越來越突出。為了緩解和解決這一系列的問題，我國好多城市先后引進(jìn)國外的交通信號(hào)燈“綠波帶”管理理念和技術(shù)，但如何準(zhǔn)確地計(jì)算出綠燈的配時(shí)成為了新的瓶頸和難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決因紅綠燈變換等候造成車輛擁堵和信號(hào)燈“綠波帶”的配時(shí)的問題和瓶頸，有效緩解道路交通壓力，節(jié)約社會(huì)運(yùn)營成本，使道路交通信號(hào)燈“綠波帶”技術(shù)應(yīng)用更趨實(shí)用、便捷、人性化。本發(fā)明在現(xiàn)有點(diǎn)控和網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)燈的基礎(chǔ)上去，通過雷達(dá)、紅外、感應(yīng)、超聲波等計(jì)數(shù)和視頻識(shí)別車輛牌照等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟封閉區(qū)駛?cè)搿Ⅰ偝龅耐ㄐ熊囕v進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的采集、統(tǒng)計(jì)、分析，進(jìn)而調(diào)整本路口綠燈的配時(shí)，達(dá)到將進(jìn)入軟封閉區(qū)的所有車輛和上個(gè)路口綠燈期間通過駛來的直行車輛在本周期綠燈燈時(shí)期間完全通過，在本路口綠燈燈時(shí)通過的直行車輛進(jìn)入下一個(gè)路口非軟封閉區(qū)也可綠燈燈時(shí)通過，從而實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈干線雙向車流(直行)“一路綠燈”通行。該發(fā)明:1、屬于一種基于城市交通干線軟封閉區(qū)視頻檢測(cè)識(shí)別實(shí)現(xiàn)“綠波帶”控制交通信號(hào)燈的研究，通過雷達(dá)、紅外、感應(yīng)、超聲波等計(jì)數(shù)和視頻識(shí)別車輛牌照等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟封閉區(qū)駛?cè)?、駛出的通行車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的采集、統(tǒng)計(jì)、分析，調(diào)整本路口綠燈的配時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈干線雙向車流(直行)“一路綠燈”通行；2、在什字路口與什字路口之間的車輛排隊(duì)等候路段設(shè)置軟封閉區(qū)，利用該軟封閉區(qū)對(duì)進(jìn)入該區(qū)即將通行的車輛數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、研判，進(jìn)而計(jì)算出即將通過前方什字路口的車輛總數(shù)量和通行時(shí)間，利用信號(hào)燈控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)干預(yù)控制前方什字路口的綠燈燈時(shí)，達(dá)到將進(jìn)入軟封閉區(qū)的所有車輛和上個(gè)路口綠燈期間通過駛來的直行車輛在本周期綠燈燈時(shí)期間完全通過，在本路口綠燈燈時(shí)通過的直行車輛進(jìn)入下一個(gè)路口非軟封閉區(qū)也可綠燈燈時(shí)通過；3、設(shè)置軟封閉區(qū)的方法是按照什字路口與什字路口之間的距離將路段分為3類:a類為< 500米、b為500米-1000米、c類為> 1000米；4、設(shè)置軟封閉區(qū)長度的計(jì)算方法按照綠燈配時(shí)(最大綠燈燈時(shí)99秒)內(nèi)可通行的直行車輛的數(shù)量進(jìn)行計(jì)算分析設(shè)置；5、在軟封閉區(qū)的所有出入路口設(shè)置安裝車輛數(shù)量流量信息采集設(shè)備【包含雷達(dá)、紅外、感應(yīng)線圈、超聲波計(jì)數(shù)和車輛牌照視頻抓拍識(shí)別(電子警察、道路卡口、流動(dòng)警察)等流量采集設(shè)備和儀器】，運(yùn)用“駛?cè)隝輛車加1、駛出I輛車減I”實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)進(jìn)入軟封閉區(qū)的車輛總數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算軟封閉區(qū)所有車輛通過路口需要的綠燈時(shí)間，實(shí)時(shí)通過信號(hào)燈控制機(jī)干預(yù)控制；6、設(shè)置的軟封閉區(qū)車輛數(shù)量數(shù)據(jù)采集信息來源有①、軟封閉區(qū)十字路口車輛停止線處駛出車輛、②、軟封閉區(qū)內(nèi)右側(cè)所有非主干道道路(便道、小區(qū)、停車場(chǎng)等)駛?cè)?、駛出車輛、③、上一個(gè)什字路口駛?cè)氲能囕v(以北向行駛為例，包括東口的右轉(zhuǎn)車輛、西口的左轉(zhuǎn)車輛、南口的直行車輛)。
[0004]本發(fā)明的特點(diǎn):
[0005]1、創(chuàng)新思維新穎，本發(fā)明運(yùn)用干線軟封閉區(qū)視頻檢測(cè)識(shí)別實(shí)現(xiàn)“綠波帶”控制交通信號(hào)燈，對(duì)軟封閉區(qū)駛?cè)?、駛出的通行車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的采集、統(tǒng)計(jì)、分析，調(diào)整本路口綠燈的配時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈干線雙向車流(直行)“一路綠燈”通行，發(fā)明理念新穎、獨(dú)到；
[0006]2、設(shè)計(jì)更人性化，本發(fā)明提出在城市干線道路設(shè)置軟封閉區(qū)實(shí)現(xiàn)對(duì)綠燈燈時(shí)的配置干預(yù)和控制，便于公安交通管理部門對(duì)信號(hào)燈進(jìn)行控制，較之現(xiàn)有點(diǎn)控和網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)燈操作性更強(qiáng)；
`[0007]3、實(shí)現(xiàn)方式多，本發(fā)明采用雷達(dá)、紅外、感應(yīng)、超聲波等計(jì)數(shù)和視頻識(shí)別車輛牌照等技術(shù)方式實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)方式多，計(jì)數(shù)識(shí)別精準(zhǔn)度高；
[0008]4、升級(jí)成本小，本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有的交通信號(hào)燈和車輛流量采集設(shè)備改造實(shí)施簡單、升級(jí)成本較?。?br> [0009]5、安裝更便捷，安裝簡便，操作簡單，穩(wěn)定性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是基于交通干線軟封閉區(qū)視頻識(shí)別實(shí)現(xiàn)“綠波帶”通行控制工作原理框圖；
[0011]圖2是基于交通干線軟封閉區(qū)視頻識(shí)別實(shí)現(xiàn)“綠波帶”通行控制設(shè)置示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0012]為解決因紅綠燈變換等候造成車輛擁堵和信號(hào)燈“綠波帶”綠燈的配時(shí)的問題和瓶頸，有效緩解道路交通壓力。本發(fā)明在現(xiàn)有點(diǎn)控和網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)燈的基礎(chǔ)上去，通過雷達(dá)、紅外、感應(yīng)、超聲波等計(jì)數(shù)和視頻識(shí)別車輛牌照等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟封閉區(qū)駛?cè)?、駛出的通行車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的采集、統(tǒng)計(jì)、分析，進(jìn)而調(diào)整本路口綠燈的配時(shí)，達(dá)到將進(jìn)入軟封閉區(qū)的所有車輛和上個(gè)路口綠燈期間通過駛來的直行車輛在本周期綠燈燈時(shí)期間完全通過，在本路口綠燈燈時(shí)通過的直行車輛進(jìn)入下一個(gè)路口非軟封閉區(qū)也可綠燈燈時(shí)通過，從而實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈干線雙向車流(直行)“一路綠燈”通行，較之現(xiàn)有的信號(hào)燈本發(fā)明的“綠波帶”技術(shù)應(yīng)用更趨實(shí)用、便捷、人性化，操作性更強(qiáng)。具體內(nèi)容是:
[0013]1、本發(fā)明屬于一種基于城市交通干線軟封閉區(qū)視頻檢測(cè)識(shí)別實(shí)現(xiàn)“綠波帶”控制交通信號(hào)燈的研究，通過雷達(dá)、紅外、感應(yīng)、超聲波等計(jì)數(shù)和視頻識(shí)別車輛牌照等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟封閉區(qū)駛?cè)?、駛出的通行車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的采集、統(tǒng)計(jì)、分析，調(diào)整本路口綠燈的配時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈干線雙向車流(直行)“一路綠燈”通行，其工作原理如圖1所
/Jn ο
[0014]2、本發(fā)明首次提出在什字路口與什字路口之間的車輛排隊(duì)等候路段設(shè)置軟封閉區(qū)，利用該軟封閉區(qū)對(duì)進(jìn)入該區(qū)即將通行的車輛數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、研判，進(jìn)而計(jì)算出即將通過前方什字路口的車輛總數(shù)量和通行時(shí)間，利用信號(hào)燈控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)干預(yù)控制前方什字路口的綠燈燈時(shí)，達(dá)到將進(jìn)入軟封閉區(qū)的所有車輛和上個(gè)路口綠燈期間通過駛來的直行車輛在本周期綠燈燈時(shí)期間完全通過，在本路口綠燈燈時(shí)通過的直行車輛進(jìn)入下一個(gè)路口非軟封閉區(qū)也可綠燈燈時(shí)通過，
[0015]3、本發(fā)明設(shè)置軟封閉區(qū)的方法是:
[0016]①首先選擇需設(shè)置軟封閉區(qū)的主干道路和路段，并按照什字路口與什字路口之間的距離將路段分為3類:a類為< 500米、b為500米-1000米、c類為> 1000米；
[0017]②按照選定的道路和路段，設(shè)置虛擬軟封閉區(qū):
[0018]當(dāng)路段為a類時(shí)，軟封閉區(qū)的長度取車行方向路段長度的1/2 ；
[0019]當(dāng)路段為b類時(shí)，軟封閉區(qū)的長度取車行方向路段長度的1/2或按照綠燈配時(shí)進(jìn)行比對(duì)分析計(jì)算；
[0020]當(dāng)路段為c類時(shí)，軟封閉區(qū)的長度按照綠燈配時(shí)(最大綠燈燈時(shí)99秒)內(nèi)可通行的直行車輛的數(shù)量進(jìn)行計(jì)算分析設(shè)置。
[0021]4、本發(fā)明設(shè)置軟封閉區(qū)長度的計(jì)算方法如下，以圖2中A什字和B什字之間北向行駛路段Xa距離計(jì)算為例，選定路段A什字和B什字之間距離為2000米，屬于C類路段，該路段設(shè)計(jì)時(shí)速40KM/H (I 1.1米/秒)，通過路口車輛速度折中計(jì)算20KM/H (5.5米/秒)，每輛汽車停車占用路面長度按5米計(jì)算(車輛長度按照4米計(jì)算，安全車距按I米計(jì)算)；假設(shè)軟封閉區(qū)直行車隊(duì)停滿，汽車停車啟動(dòng)提速至20KM/H (5.55米/秒)需要為9秒，即粗略計(jì)算得出Xa = (99-9)*5.55米/秒=499.5米，也就是說該軟封閉區(qū)的長度約為500米。
[0022]5、本發(fā)明在軟封閉區(qū)的所有出入路口設(shè)置安裝車輛數(shù)量流量信息采集設(shè)備，運(yùn)用“駛?cè)隝輛車加1、駛出I輛車減I”實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)進(jìn)入軟封閉區(qū)的車輛總數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算軟封閉區(qū)所有車輛通過路口需要的綠燈時(shí)間，實(shí)時(shí)通過信號(hào)燈控制機(jī)干預(yù)控制。
[0023]6、本發(fā)明設(shè)置的軟封閉區(qū)車輛數(shù)量數(shù)據(jù)采集信息來源為，以圖2中A什字和B什字之間北向行駛路段為例，具體是:①、軟封閉區(qū)十字路口車輛停止線處駛出車輛，具體如圖2中I號(hào)攝像機(jī)抓拍采集、軟封閉區(qū)內(nèi)右側(cè)所有非主干道道路(便道、小區(qū)、停車場(chǎng)等)駛?cè)搿Ⅰ偝鲕囕v，具體如圖2中2號(hào)攝像機(jī)抓拍采集；③、B什字路口駛?cè)氲能囕v(B什字路口東口的右轉(zhuǎn)車輛、B什字路口西口的左轉(zhuǎn)車輛、B什字路口南口的直行車輛)，具體如圖2中3號(hào)攝像機(jī)抓拍米集；
[0024]7、本發(fā)明前端用來采集車輛駛?cè)?、駛出?shù)量的采集設(shè)備涵蓋:雷達(dá)檢測(cè)、紅外檢測(cè)、感應(yīng)線圈檢測(cè)、超聲波檢測(cè)計(jì)數(shù)和車輛牌照視頻抓拍識(shí)別(電子警察、道路卡口、流動(dòng)警察)等道路實(shí)時(shí)流量采集設(shè)備和儀器。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明屬于一種城市交通干線軟封閉區(qū)視頻檢測(cè)識(shí)別實(shí)現(xiàn)“綠波帶”控制交通信號(hào)燈的研究。本發(fā)明在現(xiàn)有點(diǎn)控和網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)燈的基礎(chǔ)上，通過雷達(dá)、紅外、感應(yīng)、超聲波等計(jì)數(shù)和視頻識(shí)別車輛牌照等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟封閉區(qū)駛?cè)?、駛出的通行車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的采集、統(tǒng)計(jì)、分析，進(jìn)而調(diào)整本路口綠燈的配時(shí)，達(dá)到將進(jìn)入軟封閉區(qū)的所有車輛和上個(gè)路口綠燈期間通過駛來的直行車輛在本周期綠燈燈時(shí)期間完全通過，在本路口綠燈燈時(shí)通過的直行車輛進(jìn)入下一個(gè)路口非軟封閉區(qū)也可綠燈燈時(shí)通過，從而實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈干線雙向車流（直行）“一路綠燈”通行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述，本發(fā)明首次提出在什字路口與什字路口之間的車輛排隊(duì)等候路段設(shè)置軟封閉區(qū)，利用該軟封閉區(qū)對(duì)進(jìn)入該區(qū)即將通行的車輛數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、研判，進(jìn)而計(jì)算出即將通過前方什字路口的車輛總數(shù)量和通行時(shí)間，利用信號(hào)燈控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)干預(yù)控制前方什字路口的綠燈燈時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述，本發(fā)明設(shè)置虛擬軟封閉區(qū)的方法是： ①首先選擇需設(shè)置軟封閉區(qū)的主干道路和路段，并按照什字路口與什字路口之間的距離將路段分為3類：a類為< 500米、b為500米-1000米、c類為> 1000米； ②按照選定的道路和路段，設(shè)置虛擬軟封閉區(qū)： 當(dāng)路段為a類時(shí)，軟封閉區(qū)的長度取車行方向路段長度的1/2 ； 當(dāng)路段為b類時(shí)，軟封閉區(qū)的長度取車行方向路段長度的1/2或按照綠燈配時(shí)進(jìn)行比對(duì)分析計(jì)算； 當(dāng)路段為c類時(shí)，軟封閉區(qū)的長度按照綠燈配時(shí)（最大綠燈燈時(shí)99秒）內(nèi)可通行的直行車輛的數(shù)量進(jìn)行計(jì)算分析設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述，本發(fā)明在軟封閉區(qū)的所有出入路口設(shè)置車輛數(shù)量流量信息采集設(shè)備，運(yùn)用“駛?cè)隝輛車加I、駛出I輛車減I”實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)進(jìn)入軟封閉區(qū)的車輛總數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算軟封閉區(qū)所有車輛通過路口需要的綠燈時(shí)間，實(shí)時(shí)通過信號(hào)燈控制機(jī)干預(yù)協(xié)調(diào)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4所述，本發(fā)明軟封閉區(qū)車輛數(shù)量信息采集開始以上個(gè)周期綠燈結(jié)束時(shí)展開本周期的車輛數(shù)量采集，通過本周期軟封閉區(qū)內(nèi)車輛數(shù)量信息調(diào)整前方綠燈配時(shí)，進(jìn)而達(dá)到“一路綠燈”通行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4所述，本發(fā)明設(shè)置的軟封閉區(qū)車輛數(shù)量數(shù)據(jù)采集信息來源有： ①、軟封閉區(qū)十字路口車輛停止線處駛出車輛（駛離主干道道路）； ②、軟封閉區(qū)內(nèi)右側(cè)所有非主干道道路（便道、小區(qū)、停車場(chǎng)等）駛?cè)?、駛出車輛； ③、上一路口駛?cè)胲浄忾]區(qū)路段的車輛（以北向行駛為例，包含上一路口東口的右轉(zhuǎn)車輛、上一路口西口的左轉(zhuǎn)車輛、上一路口南口的直行車輛）。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述，本發(fā)明前端用來采集車輛駛?cè)?、駛出?shù)量的采集設(shè)備包括：雷達(dá)檢測(cè)、紅外檢測(cè)、感應(yīng)線圈檢測(cè)、超聲波檢測(cè)和車輛牌照視頻抓拍識(shí)別（電子警察、道路卡口、流動(dòng)警察）等道路實(shí)時(shí)流量采集設(shè)備和儀器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述，本發(fā)明還適用其它需要“綠波帶”控制信號(hào)燈的場(chǎng)地和場(chǎng)所，例如機(jī)場(chǎng)、小區(qū)、停車場(chǎng)等單位。
【文檔編號(hào)】G08G1/081GK103531031SQ201310047477
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】支錄奎, 張鵬飛, 宋沂昕, 賈寶銀 申請(qǐng)人:支錄奎