一种干线完全交通控制系统及方法

xiaoxiao2021-02-23  2

一种干线完全交通控制系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及道路交通控制技术领域,具体地说,涉及一种干线完全交通控制系统 及方法。
【背景技术】
[0002] 交通信号控制被认为是缓解交通拥堵、提升交通路网运营效率的有效手段。目前, 已有多种用于道路交通信号控制的技术,比如:MAXBAND、TRANSYT、SCOOT、SCATS、HiCon等; 申请号为201110169489. 1的中国专利(名称:城市交通管理诱导控制系统)描述了一种交 通管理数据集成平台,该平台含有交通信号控制子系统、交通诱导显示子系统、交通监控子 系统、移动预警子系统和交通信息发布子系统;申请号为201310114132. 2的专利(名称: 一种城市交通信号协同控制系统)描述了一种城市交通信号协同控制系统,其中交通监控 系统采集交通状况信息,交通信号控制系统根据采集到的交通数据确定控制和诱导策略。 申请号为201010604148. 8的专利(名称:服务于城市干线道路绿波控制的速度引导方法) 提供了一种用于城市干线道路绿波的速度引导方法。申请号为CN200810063709. 0的专利 (名称:一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法)描述了一种干线动态绿波 带控制方法。车辆速度和运动行为直接影响干线交通是否按预定设置畅通运行。然而,这 些系统和方法不能有效管理、规范车辆速度和运动行为,无法保证干线绿波交通正常运行。 因此,仍有提高干线道路交通信号控制效率、缓解道路交通堵塞的空间。
[0003] 大量路段摄像机的布设以及计算机视觉技术的飞速发展,使得监控和规范路段车 辆速度及运动行为成为可能。如果将车辆的运动行为监控与交通信号控制相结合,不但能 规范车辆按规则行驶,整顿维护交通秩序,还能大幅度提高交通信号控制系统的工作效率。 基于此,本发明提供一种综合利用传统的道路交通信号控制器("硬控制器")、路段摄像机 ("半软半硬控制器")、可变信息板(VMS)、车内信息提示设备("软控制器")等,实现对干 线道路路段交通和路口交通的一体化完全协调控制系统。

【发明内容】

[0004] 为了解决目前路交通控制技术领域存在的问题,本发明提供一种干线完全交通控 制系统及方法,其具体的技术方案如下:
[0005] -种干线完全交通控制系统,包括:综合交通管理平台、路口交通信号控制子系 统、视频监测子系统、路侧交通信息展示子系统、车内交通信息展示子系统、信息传输系统, 其中:
[0006] 所述路口交通信号控制子系统、视频监测子系统、路侧交通信息展示子系统、车内 交通信息展示子系统通过信息传输系统与综合交通管理平台连接;
[0007] 所述视频监测子系统,包括设置于各路段/路段的摄像机,用于实时获取路段/路 口的监控数据,并存储、上传视频/图片至综合交通管理平台;
[0008] 所述路口交通信号控制子系统,包括联网的交通信号控制器,根据视频监测子系 统的监控数据进行干线绿波通行控制。
[0009] 所述路侧交通信息展示子系统,包括设置于路侧的可变信息板,用于实时显示交 通信息;
[0010] 所述车内交通信息展示子系统,包括设置于用户车内的客户端,用于实时展示路 况信息、限速信息、管制信息、建议行驶速度、车辆运动违规/违法反馈信息;
[0011] 所述信息传输系统,用于将路段摄像机监测系统获取的各项数据传输给路口交通 信号控制系统、将违规/违法行为等信息传输到综合交通管理平台、将交通管理平台提供 的交通建议信息传输到路侧交通信息展示子系统、车内交通信息展示子系统;
[0012] 所述综合交通管理平台通过收集各个子系统的信息,实现信息的共享和功能的集 成,实现各子系统之间的协调联动,有效整合交通信息资源。
[0013] 进一步地,视频监测子系统采集的监控数据包括车辆牌照、车辆速度、车头时距、 违反限速、违规停车、违规换道、路口排队长度、路口乱插队数据。
[0014] 进一步地,所述视频监测子系统,可以进行闯绿灯抓拍,即:当前方交叉路口阻塞 时,对绿灯期间进入路口的车辆进行抓拍。
[0015] 进一步地,所述路口交通信号控制子系统根据视频监测子系统检测得到的车头时 距,自动校正路口饱和流量、头车启动损失时间,调整交通信号配时策略。
[0016] 进一步地,所述路侧交通信息展示子系统实时显示的交通信息包括:路况信息、旅 行时间信息、限速信息、建议行驶速度信息、天气信息、交通管制信息、交通事故信息、交通 事件信息。
[0017] 进一步地,所述车内交通信息展示子系统的客户端包括智能手机应用、车载设备、 导航系统中的一种或多种。
[0018] 进一步地,其还包括统计分析子系统,所述统计分析子系统与综合交通管理平台 连接,用于分析一个路口的交通流历史分布、多个城市路口的交通流分布、路口车头时距分 布、路口饱和车头时距、头车启动损失时间、路段车辆速度分布、路口排队长度分布。
[0019] 进一步地,其还包括数据库,所述数据库与综合交通管理平台连接,用以管理存储 数据。
[0020] -种干线完全交通控制系统的控制方法,包括以下步骤:
[0021] SI:视频监测子系统监控获取摄像机覆盖范围内的车流速度、道路占用率、车流 量、车辆牌照、车头时距、路口排队长度、违反限速、违规停车、违规换道行为,传输至综合交 通管理平台;
[0022] S2:路口交通信号控制子系统结合路段摄像机监测系统获取的车辆平均行驶速 度,设置干线绿波带配时方案;
[0023] S3:路侧交通信息展示子系统或车内交通信息展示子系统向驾驶员提供建议行驶 速度,即:保证绿波带运营的行驶速度;
[0024] S4:视频监测子系统监控获取摄像机覆盖范围内的车辆按照建议行驶速度运行情 况。若车辆不按照建议行驶速度运行,通过车内交通信息展示子系统提示驾驶员应按建议 速度运行;
[0025] S5:路侧交通信息展示系统或车内交通信息展示设备向驾驶员提供周边道路路 况,实时显示离当前车辆最近的摄像机视频流,进而,驾驶员可根据道路路况自主选择行驶 路线。
[0026] 进一步,步骤S3中:建议行驶速度计算如下:对处于路段摄像机监测范围外上游 的车辆,建议行驶速度为绿波带设计速度;
[0027] 对于处于路段摄像机检测范围内的车辆,在不超过道路限速条件下,根据下游交 叉口信号灯干线方向绿灯剩余时间,建议行驶速度为
其中1为摄像机距下游路口距 离,tsg为下游交叉口信号灯干线方向绿灯剩余时间。
[0028] 本发明所提供的一种干线完全交通控制系统,具有以下优点:
[0029] 第一:本发明综合利用传统的路口交通信号控制器、摄像机、可变信息板、车内信 息提示设备等,实现对干线道路路段交通和路口交通的一体化完全控制。
[0030] 第二:通过摄像机监控和规范车辆速度及运动行为,交通信号控制器控制交通路 口,可变信息板和车内信息设备向驾驶员提供车速运行控制信息、车辆运动违规反馈信息、 交通路况信息等,能够整顿、维护区域交通秩序,引导驾驶员按规则行驶,将提升交通信号 控制效率;同时,给驾驶员提供交通路况信息,有助于驾驶员合理选择路径,均衡路网交通 流量,提升路网运行效率;可有效减少路网内车辆旅行时间、延误、停车次数、燃油消耗。
【附图说明】
[0031] 图1是本发明的设施布置示意图;
[0032]图2是本发明的系统结构图。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合附图及本发明的实施例对本发明的一种干线完全交通控制系统及方法 作进一步详细的说明。
[0034] 从图2中可以看出,一种干线完全交通控制系统,包括:综合交通管理平台、路口 交通信号控制子系统、视频监测子系统、路侧交通信息展示子系统、车内交通信息展示子系 统、信息传输系统,其中:
[0035] 所述路口交通信号控制子系统、视频监测子系统、路侧交通信息展示子系统、车内 交通信息展示子系统通过信息传输系统与综合交通管理平台连接;
[0036] 所述视频监测子系统,包括设置于各路段的摄像机,用于实时获取路口的监控数 据,并存储、上传视频/图片至综合交通管理平台;视频监测子系统采集的监控数据包括车 辆牌照、车辆速度、车头时距、违反限速、违规停车、违规换道、路口排队长度、路口乱插队数 据。所述视频监测子系统,可以进行闯绿灯抓拍,即:当前方交叉路口阻塞时,对绿灯期间进 入路口的车辆进行抓拍。
[0037] 所述路口交通信号控制子系统,包括联网的交通信号控制器,根据视频监测子系 统的监控数据实时进行干线绿波通行配时策略。所述路口交通信号控制子系统根据视频监 测子系统检测得到的车头时距,自动校正路口饱和流量、头车启动损失时间,调整交通信号 配时策略。
[0038] 所述路侧交通信息展示子系统,包括设置于路侧的可变信息板,用于实时显示交 通信息;所述路侧交通信息展示子系统实时显示的交通信息包括:路况信息、旅行时间信 息、限速信息、建议行驶速度信息、天气信息、交通管制信息、交通事故信息、交通事件信息。
[0039] 所述车内交通信息展示子系统,包括设置于用户车内的客户端,用于实时展示路 况信息、限速信息、管制信息、建议行驶速度、车辆运动违规/违法反馈信息;所述车内交通 信息展示子系统的客户端包括智能手机应用、车载设备、导航系统中的一种或多种。
[0040] 其还包括统计分析子系统,所述统计分析子系统与综合交通管理平台连接,用于 分析一个路口的交通流历史分布、多个城市路口的交通流分布、路口车头时距分布、路口饱 和车头时距、头车启动损失时间、路段车辆速度分布、路口排队长度分布。
[0041] 其还包括数据库,所述数据库与综合交通管理平台连接,用以管理存储数据。
[0042] 所述信息传输系统,用于将路段摄像机监测系统获取的各项数据传输给路口交通 信号控制系统、将违规/违法行为等信息传输到综合交通管理平台、将交通管理平台提供 的交通建议信息传输到路侧交通信息展示子系统、车内交通信息展示子系统;
[0043] 所述综合交通管理平台通过收集各个子系统的信息,实现信息的共享和功能的集 成,实现各子系统之间的协调联动,有效整合交通信息资源。
[0044] -种干线完全交通控制系统的控制方法,包括以下步骤:
[0045] SI:视频监测子系统监控获取摄像机覆盖范围内的车流速度、道路占用率 、车流 量、车辆牌照、车头时距、路口排队长度、违反限速、违规停车、违规换道行为,传输至综合交 通管理平台;
[0046] S2:路口交通信号控制子系统结合路段摄像机监测系统获取的车辆平均行驶速 度,设置干线绿波带配时方案;
[0047] S3:路侧交通信息展示子系统或车内交通信息展示子系统向驾驶员提供建议行驶 速度,即:保证绿波带运营的行驶速度。对处于路段摄像机监测范围外上游的车辆,建议行 驶速度为绿波带设计速度;对于处于路段摄像机检测范围内的车辆,在不超过道路限速条 件下,根据下游交叉口信号灯干线方向绿灯剩余时间,建议行驶速度为
,其中1为摄像 机距下游路口距离,tsg为下游交叉口信号灯干线方向绿灯剩余时间。
[0048] S4:视频监测子系统监控获取摄像机覆盖范围内的车辆按照建议行驶速度运行情 况。若车辆不按照建议行驶速度运行,通过车内交通信息展示子系统提示驾驶员应按建议 速度运行;
[0049] S5:路侧交通信息展示系统或车内交通信息展示设备向驾驶员提供周边道路路 况,实时显示离当前车辆最近的摄像机视频流,进而,驾驶员可根据道路路况自主选择行驶 路线。
[0050] 下面以一干线道路为例说明【具体实施方式】。
[0051] 本发明干线完全交通控制系统,包括:路口交通信号控制系统、路段摄像机监测系 统、路侧交通信息展示系统、车内交通信息展示设备、信息传输系统。
[0052] 实施例一:
[0053] 给定一干线道路,摄像机、路口交通信号控制系统、路侧交通信息展示系统、信息 传输系统的布置方案如下:如图1所示,
[0054] (1)摄像机架设在道路路段上方。
[0055] (2)路口交通信号控制器和红绿灯布设在交通路口。
[0056] (3)可变信息板(VMS)布置在路侧或路段上方。
[0057] (4)车内交通信息展示子系统,包括智能手机应用、车载设备、导航系统等。
[0058] (5)信息传输系统将路段摄像机、交通指挥控制中心、路侧交通信息展示系统相连 接。
[0059] 所述路口交通信号控制子系统,控制路口交通运行,具备实现干线绿波通行功能。 所述摄像机获取车流速度、道路占用率、车流量、车辆牌照、车辆速度、车头时距、路口排队 长度、违反限速、违规停车、违规换道行为。所述路侧交通信息展示子系统,包括可变信息板 (VMS)、交通标志,可用于显示路况信息、限速信息、管制信息等。所述车内交通信息展示子 系统,包括智能手机、车载设备、导航系统等,可获取并展示路况信息、限速信息、管制信息 等。
[0060] 所述信息传输系统,可将路段摄像机监测系统获取的车辆速度、位置信息传输给 路口交通信号控制系统;可将车辆牌照、车辆速度、路口排队长度、违反限速、违规停车、违 规换道行为等信息传输到交通指挥控制中心的综合交通管理平台;可将综合交通管理平台 提供的诸如路况、当前路段建议速度等交通信息传输到路侧交通信息展示系统。
[0061] 本发明干线完全交通控制方法,包括以下步骤:
[0062] (1)结合路段摄像机监测系统获取的车辆平均行驶速度,设置干线绿波带配时方 案。
[0063] 根据干线交叉口间距、交叉口渠划、交通流量、各路段车辆平均行驶速度,确定干 线绿波带配时方案,包括各交叉口周期时长、相位、相序、绿信比、相位差、绿波带设计速度。
[0064] (2)路侧交通信息展示系统或车内交通信息展示设备以语音或文字方式向驾驶员 提供建议行驶速度,即:保证绿波带运营的行驶速度。
[0065] 对处于路段摄像机监测范围外上游的车辆,建议行驶速度为绿波带设计速度;
[0066] 对于处于干线路段摄像机检测范围内的车辆,在不超过道路限速条件下,根据下 游交叉口信号灯干线方向绿灯剩余时间,建议行驶速度为
其中1为摄像机距下游路口 距离,tsg为下游交叉口信号灯干线方向绿灯剩余时间。
[0067] (3)路段摄像机监测系统用以监控获取摄像机覆盖范围内的车辆按照建议行驶速 度运行情况。若车辆不按照建议行驶速度运行,通过车内交通信息展示设备(如智能手机 应用)以语音或文字方式提示驾驶员应按建议速度运行,如"您没有按推荐速度行驶,建议 您按照40km/h速度行驶,可不用停车等待通过红绿灯"。
[0068] (4)路段摄像机监测系统用以监控获取摄像机覆盖范围内的车流速度、车流量、车 辆牌照、车头时距、违反限速、违规停车、违规换道行为,已有的道路视频监控技术已满足本 系统需求,在此不做赘述。
[0069] (5)路侧交通信息展示系统或车内交通信息展示设备向驾驶员提供周边道路路 况。驾驶员可根据道路路况自主选择行驶路线。
[0070] 本系统能够整顿、维护区域交通秩序,引导驾驶员按规则行驶,将提升交通信号控 制效率;同时,给驾驶员提供交通路况信息,有助于驾驶员合理选择路径,均衡路网交通流 量,提升路网运行效率;可有效减少路网内车辆旅行时间、延误、停车次数、燃油消耗。
[0071] 以上所述仅为本发明的较佳实施方式,凡依本发明申请专利范围所作的均等变化 与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。
【主权项】
1. 一种干线完全交通控制系统,其特征在于包括:综合交通管理平台、路口交通信号 控制子系统、视频监测子系统、路侧交通信息展示子系统、车内交通信息展示子系统、信息 传输系统,其中: 所述路口交通信号控制子系统、视频监测子系统、路侧交通信息展示子系统、车内交通 信息展示子系统通过信息传输系统与综合交通管理平台连接; 所述视频监测子系统,包括设置于各路段/路口的摄像机,用于实时获取路段/路口的 监控数据,并存储、上传视频/图片至综合交通管理平台; 所述路口交通信号控制子系统,包括联网的交通信号控制器,根据视频监测子系统的 监控数据进行干线绿波通行控制。 所述路侧交通信息展示子系统,包括设置于路侧的可变信息板,用于实时显示交通信 息; 所述车内交通信息展示子系统,包括设置于用户车内的客户端,用于实时展示路况信 息、限速信息、管制信息、建议行驶速度、车辆运动违规/违法反馈信息; 所述信息传输系统,用于将路段摄像机监测系统获取的各项数据传输给路口交通信号 控制系统、将违规/违法行为等信息传输到综合交通管理平台、将交通管理平台提供的交 通建议信息传输到路侧交通信息展示子系统、车内交通信息展示子系统; 所述综合交通管理平台通过收集各个子系统的信息,实现信息的共享和功能的集成, 实现各子系统之间的协调联动,有效整合交通信息资源。2. 根据权利要求1所述的一种干线完全交通控制系统,其特征在于:视频监测子系统 采集的监控数据包括车辆牌照、车辆速度、车头时距、违反限速、违规停车、违规换道、路口 排队长度、路口乱插队数据。3. 根据权利要求1所述的一种干线完全交通控制系统,其特征在于:所述视频监测子 系统,可以进行闯绿灯抓拍,即:当前方交叉路口阻塞时,对绿灯期间进入路口的车辆进行 抓拍。4. 根据权利要求1所述的一种干线完全交通控制系统,其特征在于:所述路口交通信 号控制子系统根据视频监测子系统检测得到的车头时距,自动校正路口饱和流量、头车启 动损失时间,调整交通信号配时策略。5. 根据权利要求1所述的一种干线完全交通控制系统,其特征在于:所述路侧交通信 息展示子系统实时显示的交通信息包括:路况信息、旅行时间信息、限速信息、建议行驶速 度信息、天气信息、交通管制信息、交通事故信息、交通事件信息。6. 根据权利要求1所述的一种干线完全交通控制系统,其特征在于:所述车内交通信 息展示子系统的客户端包括智能手机应用、车载设备、导航系统中的一种或多种。7. 根据权利要求1所述的一种干线完全交通控制系统,其特征在于:其还包括统计分 析子系统,所述统计分析子系统与综合交通管理平台连接,用于分析一个路口的交通流历 史分布、多个城市路口的交通流分布、路口车头时距分布、路口饱和车头时距、头车启动损 失时间、路段车辆速度分布、路口排队长度分布。8. 根据权利要求1所述的一种干线完全交通控制系统,其特征在于:其还包括数据库, 所述数据库与综合交通管理平台连接,用以管理存储数据。9. 一种采用权利要求1~8任一所述的一种干线完全交通控制系统的控制方法,其特 征在于:包括以下步骤: S1:视频监测子系统监控获取摄像机覆盖范围内的车流速度、车流量、车辆牌照、车头 时距、路口排队长度、违反限速、违规停车、违规换道行为,传输至综合交通管理平台; S2:路口交通信号控制子系统结合路段摄像机监测系统获取的车辆平均行驶速度,设 置干线绿波带配时方案; S3:路侧交通信息展示子系统或车内交通信息展示子系统向驾驶员提供建议行驶速 度,即:保证绿波带运营的行驶速度; S4:视频监测子系统监控获取摄像机覆盖范围内的车辆按照建议行驶速度运行情况。 若车辆不按照建议行驶速度运行,通过车内交通信息展示子系统提示驾驶员应按建议速度 运行; S5:路侧交通信息展示系统或车内交通信息展示设备向驾驶员提供周边道路路况,实 时显示离当前车辆最近的摄像机视频流,进而,驾驶员可根据道路路况自主选择行驶路线。10.根据权利要求9所述的一种干线完全交通控制系统的控制方法,其特征在于:步骤S3中:建议行驶速度计算如下:对处于路段摄像机监测范围外上游的车辆,建议行驶速度 为绿波带设计速度;对于处于干线路段摄像机检测范围内的车辆,在不超过道路限速条件 下,根据下游交叉口信号灯干线方向绿灯剩余时间,建议行驶速度为,其中为摄像机距下 游路口距离,为下游交叉口信号灯干线方向绿灯剩余时间。
【专利摘要】本发明提供一种干线完全交通控制系统,包括:综合交通管理平台、路口交通信号控制子系统、视频监测子系统、路侧交通信息展示子系统、车内交通信息展示子系统、信息传输系统,所述综合交通管理平台通过收集各个子系统的信息,实现信息的共享和功能的集成,实现各子系统之间的协调联动,有效整合交通信息资源。本发明能够整顿、维护干线道路交通秩序,提供准确合理的绿波带配时方案,引导驾驶员按规则行驶,对提升交通信号控制效率具有重要的作用。
【IPC分类】G08G1/09, G08G1/08, G08G1/0962
【公开号】CN105489034
【申请号】CN201510602934
【发明人】王飞跃, 吕宜生, 田滨
【申请人】青岛智能产业技术研究院, 青岛慧城智能科技有限公司, 北京中科智控科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月21日

最新回复(0)