實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)的城市正經(jīng)歷著快速的機(jī)動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程，城市道路面積和交叉口數(shù)量不斷增加，道路交叉口流量不斷增大，城市道路信號(hào)控制交叉口數(shù)量亦迅速增加。然而，由于檢測(cè)方式等限制，目前的眾多城市道路交叉口的信號(hào)配時(shí)還處于分時(shí)段定周期的初始階段，缺乏科學(xué)化的交通信號(hào)配時(shí)方法；即使有很小一部分路口實(shí)施了自適應(yīng)控制，但是由于檢測(cè)器的損壞、控制邏輯的不合，也使得控制效果較差。因此，當(dāng)前的城市發(fā)展給道路交通信號(hào)控制提出了新的需求，當(dāng)前我國(guó)城市交通信號(hào)控制往往面臨缺乏實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)的問(wèn)題，難以形成反饋閉環(huán)的控制結(jié)構(gòu)，而目前的城市卡口系統(tǒng)的安裝為信號(hào)控制提供了新的數(shù)據(jù)來(lái)源。
[0003]因此，對(duì)于城市道路交叉口的信號(hào)控制而言，如何整合其他類(lèi)型數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)更好的對(duì)交通流狀態(tài)及參數(shù)的估計(jì)及預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)優(yōu)化的信號(hào)配時(shí)已經(jīng)成為城市智能交通管理領(lǐng)域的一個(gè)重要問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)優(yōu)化的信號(hào)配時(shí)，從而使道路交叉口的交通信號(hào)控制的實(shí)時(shí)性更佳。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)，包括:設(shè)置在第一路口的第一攝像機(jī)組，所述第一攝像機(jī)組用于獲取通過(guò)所述第一路口的車(chē)輛的第一車(chē)輛信息；設(shè)置在第二路口的第二攝像機(jī)組，所述第一路口與所述第二路口相鄰，所述第二攝像機(jī)組用于獲取通過(guò)所述第二路口的車(chē)輛的第二車(chē)輛信息；與所述第一攝像機(jī)組相連的第一工控機(jī)；與所述第二攝像機(jī)組相連的第二工控機(jī)；與所述第一工控機(jī)相連的第一光端機(jī)；與所述第二工控機(jī)相連的第二光端機(jī)；與所述第一光端機(jī)和第二光端機(jī)相連的第三光端機(jī)；與所述第三光端機(jī)相連的控制服務(wù)器，所述控制服務(wù)器根據(jù)所述第一車(chē)輛信息對(duì)從所述第一路口進(jìn)入所述第二路口的車(chē)輛進(jìn)行預(yù)測(cè)，并生成和優(yōu)化所述第二路口的配時(shí)方案。
[0006]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置在第一路口的第一攝像機(jī)組實(shí)時(shí)獲取通過(guò)第一路口的車(chē)輛的第一車(chē)輛信息，通過(guò)設(shè)置在第二路口的第二攝像機(jī)組實(shí)時(shí)獲取通過(guò)第二路口的車(chē)輛的第二車(chē)輛信息，控制服務(wù)器根據(jù)第一車(chē)輛信息對(duì)從第一路口進(jìn)入第二路口的車(chē)輛進(jìn)行預(yù)測(cè)，并生成和優(yōu)化第二路口的配時(shí)方案，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)優(yōu)化的信號(hào)配時(shí)，從而使道路交叉口的交通信號(hào)控制的實(shí)時(shí)性更佳。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的路口 A和路口 B的示意圖；
[0010]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的中心應(yīng)用服務(wù)器的控制邏輯示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0012]下面參考附圖描述本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)。
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)，包括:第一攝像機(jī)組100、第二攝像機(jī)組200、第一工控機(jī)300、第二工控機(jī)400、第一光端機(jī)500、第二光端機(jī)600、第三光端機(jī)700和控制服務(wù)器800。
[0014]其中，設(shè)置在第一路口的第一攝像機(jī)組100，用于獲取通過(guò)第一路口的車(chē)輛的第一車(chē)輛信息；設(shè)置在第二路口的第二攝像機(jī)組200，第一路口與第二路口相鄰，第二攝像機(jī)200組用于獲取通過(guò)第二路口的車(chē)輛的第二車(chē)輛信息；與第一攝像機(jī)組100相連的第一工控機(jī)300 ;與第二攝像機(jī)組200相連的第二工控機(jī)400 ;與第一工控機(jī)300相連的第一光端機(jī)500 ;與第二工控機(jī)400相連的第二光端機(jī)600 ;與第一光端機(jī)500和第二光端機(jī)600相連的第三光端機(jī)700 ;與第三光端機(jī)700相連的控制服務(wù)器800，控制服務(wù)器800根據(jù)第一車(chē)輛信息對(duì)從第一路口進(jìn)入第二路口的車(chē)輛進(jìn)行預(yù)測(cè)，并生成和優(yōu)化第二路口的配時(shí)方案。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，控制服務(wù)器800包括:中心數(shù)據(jù)服務(wù)器810和中心應(yīng)用服務(wù)器820。
[0016]其中，中心數(shù)據(jù)服務(wù)器810與第三光端機(jī)700相連，用于接收并存儲(chǔ)第一車(chē)輛信息和第二車(chē)輛信息，中心應(yīng)用服務(wù)器820則從中心數(shù)據(jù)服務(wù)器810中實(shí)時(shí)提取所需要的數(shù)據(jù)，以用于生成和優(yōu)化第二路口的配時(shí)方案。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，實(shí)時(shí)反饋動(dòng)態(tài)交通信號(hào)控制系統(tǒng)，還包括:多個(gè)交叉口信號(hào)控制機(jī)900，交叉口信號(hào)控制機(jī)900均與控制服務(wù)器800相連，交叉口信號(hào)控制機(jī)900用于執(zhí)行第二路口的配時(shí)方案。
[0018]具體地，控制服務(wù)器800將優(yōu)化后的第二路口的配時(shí)方案通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至前端的交叉口信號(hào)控制機(jī)900，交叉口信號(hào)控制機(jī)900則根據(jù)第二路口的配時(shí)方案控制交叉口的信號(hào)燈進(jìn)行相應(yīng)燈色的顯示。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一攝像機(jī)組100和第二攝像機(jī)組200包括多個(gè)卡口攝像機(jī)。
[0020]具體地，如圖3所示，以第一路口為上游路口 A，第二路口為下游路口 B為例進(jìn)行說(shuō)明(從A到B的方向)，上游路口 A和下游路口 B為兩個(gè)相鄰路口，第一攝像機(jī)組100設(shè)置在上游路口 A，第二攝像機(jī)組200設(shè)置在下游路口 B，第一攝像機(jī)組100和第二攝像機(jī)組200包括多個(gè)卡口攝像機(jī)，對(duì)于路口的進(jìn)口道，一般根據(jù)檢測(cè)的車(chē)道數(shù)安裝不同數(shù)量的卡口攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口道各條車(chē)道的全覆蓋，例如對(duì)于三條車(chē)道的進(jìn)口道，通常安裝一臺(tái)500萬(wàn)像素的卡口攝像機(jī)來(lái)覆蓋三條車(chē)道，用于對(duì)于每輛通過(guò)交叉口停車(chē)線(xiàn)的車(chē)輛進(jìn)行圖像抓拍，紅燈期間還需記錄車(chē)輛闖紅燈的過(guò)程，抓拍后的圖像傳輸?shù)焦た貦C(jī)(第一工控機(jī)300、第二工控機(jī)400)中由卡口軟件進(jìn)行處理，例如，進(jìn)行車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別、車(chē)型判斷等。然后，將車(chē)輛車(chē)牌號(hào)碼、車(chē)輛通過(guò)停車(chē)線(xiàn)的時(shí)間、車(chē)輛所在車(chē)道等數(shù)據(jù)通過(guò)光端機(jī)(第一光端機(jī)500、第二光端機(jī)600、第三光端機(jī)700)傳輸至控制服務(wù)器800，控制服務(wù)器800根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行包括排隊(duì)估計(jì)、轉(zhuǎn)彎車(chē)輛預(yù)測(cè)、配時(shí)優(yōu)化等工作，之后將優(yōu)化后的配時(shí)信號(hào)方案通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至前端的交叉口信號(hào)控制機(jī)900。其中，排隊(duì)估計(jì)、轉(zhuǎn)彎車(chē)輛預(yù)測(cè)、配時(shí)優(yōu)化等將在后面的實(shí)施例中進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0021]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一車(chē)輛信息包括車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)碼，通過(guò)第一路口某進(jìn)口停車(chē)線(xiàn)的時(shí)刻及在第一路口各進(jìn)口的轉(zhuǎn)向。
[0022]具體地，例如，如圖3所示，通過(guò)第一攝像機(jī)組100獲得通過(guò)上游路口 A的進(jìn)口 I的直行、進(jìn)口 2的左轉(zhuǎn)和和進(jìn)口 3的右轉(zhuǎn)至下游路口 B的進(jìn)口 11的各個(gè)車(chē)輛通過(guò)路口 A各進(jìn)口方向停車(chē)線(xiàn)時(shí)的基本信息，最核心的信息包括車(chē)輛車(chē)牌號(hào)碼、通過(guò)A路口某進(jìn)口(進(jìn)口
1、進(jìn)口 2、進(jìn)口 3)停車(chē)線(xiàn)的時(shí)刻及在A路口各進(jìn)口的轉(zhuǎn)向，對(duì)每預(yù)設(shè)時(shí)間(例如，10秒)中的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，可以獲得10秒內(nèi)的通過(guò)A路口某方向停車(chē)線(xiàn)的某轉(zhuǎn)向的交通流量的信息，例如獲得進(jìn)口 I的直行、進(jìn)口 2的左轉(zhuǎn)、進(jìn)口 3的右轉(zhuǎn)的交通流量。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，控制服務(wù)器800具體用于:根據(jù)第一車(chē)輛信息對(duì)從第一路口進(jìn)入第二路口的車(chē)輛進(jìn)行到達(dá)率的預(yù)測(cè)，并根據(jù)到達(dá)率進(jìn)行排隊(duì)長(zhǎng)度的估計(jì)，以及根據(jù)排隊(duì)長(zhǎng)度對(duì)第二路口下一個(gè)時(shí)段的放行方向和放行時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行優(yōu)化。
[0024]具體地，如圖4所示，中心應(yīng)用服務(wù)器820包括:下游車(chē)輛達(dá)到估計(jì)模塊821，下游車(chē)輛達(dá)到估計(jì)模塊821基于前述A路口的通過(guò)停車(chē)線(xiàn)的每10秒的交通流量信息(包括進(jìn)口 I的直行、進(jìn)口 2的左轉(zhuǎn)、進(jìn)口 3的右轉(zhuǎn)的交通流量)，應(yīng)用多元回歸模型可以進(jìn)行下游路口 B進(jìn)口 11的車(chē)輛到達(dá)率的預(yù)測(cè)。也就是根據(jù)A路口的通過(guò)停車(chē)線(xiàn)的每10秒的交通流量信息，利用歷史數(shù)據(jù)得到的車(chē)隊(duì)離散系數(shù)和車(chē)輛轉(zhuǎn)向比