实时反馈动态交通信号控制系统技术方案

本发明专利技术提出了一种实时反馈动态交通信号控制系统，该系统包括：设置在第一路口的第一摄像机组，用于获取通过第一路口的车辆的第一车辆信息；设置在第二路口的第二摄像机组，第一路口与第二路口相邻，第二摄像机组用于获取通过第二路口的车辆的第二车辆信息；与第一摄像机组相连的第一工控机；与第二摄像机组相连的第二工控机；与第一工控机相连的第一光端机；与第二工控机相连的第二光端机；与第一光端机和第二光端机相连的第三光端机；与第三光端机相连的控制服务器，控制服务器根据第一车辆信息对从第一路口进入第二路口的车辆进行预测，并生成和优化第二路口的配时方案。该系统实现了实时优化的信号配时，从而使交通信号控制的实时性更佳。

【技术实现步骤摘要】
实时反馈动态交通信号控制系统
本专利技术涉及智能交通
，尤其涉及一种实时反馈动态交通信号控制系统。
技术介绍
近年来，我国的城市正经历着快速的机动化发展进程，城市道路面积和交叉口数量不断增加，道路交叉口流量不断增大，城市道路信号控制交叉口数量亦迅速增加。然而，由于检测方式等限制，目前的众多城市道路交叉口的信号配时还处于分时段定周期的初始阶段，缺乏科学化的交通信号配时方法；即使有很小一部分路口实施了自适应控制，但是由于检测器的损坏、控制逻辑的不合，也使得控制效果较差。因此，当前的城市发展给道路交通信号控制提出了新的需求，当前我国城市交通信号控制往往面临缺乏实时交通流数据的问题，难以形成反馈闭环的控制结构，而目前的城市卡口系统的安装为信号控制提供了新的数据来源。因此，对于城市道路交叉口的信号控制而言，如何整合其他类型数据、实现更好的对交通流状态及参数的估计及预测，实现实时优化的信号配时已经成为城市智能交通管理领域的一个重要问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种实时反馈动态交通信号控制系统，该系统实现了实时优化的信号配时，从而使道路交叉口的交通信号控制的实时性更佳。为了实现上述目的，本专利技术实施例的实时反馈动态交通信号控制系统，包括：设置在第一路口的第一摄像机组，所述第一摄像机组用于获取通过所述第一路口的车辆的第一车辆信息；设置在第二路口的第二摄像机组，所述第一路口与所述第二路口相邻，所述第二摄像机组用于获取通过所述第二路口的车辆的第二车辆信息；与所述第一摄像机组相连的第一工控机；与所述第二摄像机组相连的第二工控机；与所述第一工控机相连的第一光端机；与所述第二工控机相连的第二光端机；与所述第一光端机和第二光端机相连的第三光端机；与所述第三光端机相连的控制服务器，所述控制服务器根据所述第一车辆信息对从所述第一路口进入所述第二路口的车辆进行预测，并生成和优化所述第二路口的配时方案。根据本专利技术实施例的实时反馈动态交通信号控制系统，通过设置在第一路口的第一摄像机组实时获取通过第一路口的车辆的第一车辆信息，通过设置在第二路口的第二摄像机组实时获取通过第二路口的车辆的第二车辆信息，控制服务器根据第一车辆信息对从第一路口进入第二路口的车辆进行预测，并生成和优化第二路口的配时方案，实现了实时优化的信号配时，从而使道路交叉口的交通信号控制的实时性更佳。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的实时反馈动态交通信号控制系统的结构示意图；图2是根据本专利技术另一个实施例的实时反馈动态交通信号控制系统的结构示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的路口A和路口B的示意图；图4是根据本专利技术一个实施例的中心应用服务器的控制逻辑示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述本专利技术实施例的实时反馈动态交通信号控制系统。图1是根据本专利技术一个实施例的实时反馈动态交通信号控制系统的结构示意图。如图1所示，本专利技术实施例的实时反馈动态交通信号控制系统，包括：第一摄像机组100、第二摄像机组200、第一工控机300、第二工控机400、第一光端机500、第二光端机600、第三光端机700和控制服务器800。其中，设置在第一路口的第一摄像机组100，用于获取通过第一路口的车辆的第一车辆信息；设置在第二路口的第二摄像机组200，第一路口与第二路口相邻，第二摄像机200组用于获取通过第二路口的车辆的第二车辆信息；与第一摄像机组100相连的第一工控机300；与第二摄像机组200相连的第二工控机400；与第一工控机300相连的第一光端机500；与第二工控机400相连的第二光端机600；与第一光端机500和第二光端机600相连的第三光端机700；与第三光端机700相连的控制服务器800，控制服务器800根据第一车辆信息对从第一路口进入第二路口的车辆进行预测，并生成和优化第二路口的配时方案。在本专利技术的一个实施例中，如图2所示，控制服务器800包括：中心数据服务器810和中心应用服务器820。其中，中心数据服务器810与第三光端机700相连，用于接收并存储第一车辆信息和第二车辆信息，中心应用服务器820则从中心数据服务器810中实时提取所需要的数据，以用于生成和优化第二路口的配时方案。在本专利技术的一个实施例中，如图2所示，实时反馈动态交通信号控制系统，还包括：多个交叉口信号控制机900，交叉口信号控制机900均与控制服务器800相连，交叉口信号控制机900用于执行第二路口的配时方案。具体地，控制服务器800将优化后的第二路口的配时方案通过网络传输至前端的交叉口信号控制机900，交叉口信号控制机900则根据第二路口的配时方案控制交叉口的信号灯进行相应灯色的显示。在本专利技术的一个实施例中，第一摄像机组100和第二摄像机组200包括多个卡口摄像机。具体地，如图3所示，以第一路口为上游路口A，第二路口为下游路口B为例进行说明(从A到B的方向)，上游路口A和下游路口B为两个相邻路口，第一摄像机组100设置在上游路口A，第二摄像机组200设置在下游路口B，第一摄像机组100和第二摄像机组200包括多个卡口摄像机，对于路口的进口道，一般根据检测的车道数安装不同数量的卡口摄像机实现对进口道各条车道的全覆盖，例如对于三条车道的进口道，通常安装一台500万像素的卡口摄像机来覆盖三条车道，用于对于每辆通过交叉口停车线的车辆进行图像抓拍，红灯期间还需记录车辆闯红灯的过程，抓拍后的图像传输到工控机(第一工控机300、第二工控机400)中由卡口软件进行处理，例如，进行车牌号码识别、车型判断等。然后，将车辆车牌号码、车辆通过停车线的时间、车辆所在车道等数据通过光端机(第一光端机500、第二光端机600、第三光端机700)传输至控制服务器800，控制服务器800根据接收到的数据进行包括排队估计、转弯车辆预测、配时优化等工作，之后将优化后的配时信号方案通过网络传输至前端的交叉口信号控制机900。其中，排队估计、转弯车辆预测、配时优化等将在后面的实施例中进行具体说明。在本专利技术的一个实施例中，第一车辆信息包括车辆的车牌号码，通过第一路口某进口停车线的时刻及在第一路口各进口的转向。具体地，例如，如图3所示，通过第一摄像机组100获得通过上游路口A的进口1的直行、进口2的左转和和进口3的右转至下游路口B的进口11的各个车辆通过路口A各进口方向停车线时的基本信息，最核心的信息包括车辆车牌号码、通过A路口某进口(进口1、进口2、进口3)停车线的时刻及在A路口各进口的转向，对每预设时间(例如，10秒)中的检测数据进行整合，可以获得10秒内的通过A路口某方向停车线的某转向的交通流量的信息，例如获得进口1的直行、进口2的左转、进口3的右转的交通流量。在本专利技术的一个实施例中，控制服务器800具体用于：根据第一车辆信息对从第一路口进入第二路口的车辆进行到达率的预测，并根据到达率进行排队长度的估计，以及根据排队长度对第二路口下一个时段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时反馈动态交通信号控制系统，其特征在于，包括：设置在第一路口的第一摄像机组，所述第一摄像机组用于获取通过所述第一路口的车辆的第一车辆信息；设置在第二路口的第二摄像机组，所述第一路口与所述第二路口相邻，所述第二摄像机组用于获取通过所述第二路口的车辆的第二车辆信息；与所述第一摄像机组相连的第一工控机；与所述第二摄像机组相连的第二工控机；与所述第一工控机相连的第一光端机；与所述第二工控机相连的第二光端机；与所述第一光端机和第二光端机相连的第三光端机；与所述第三光端机相连的控制服务器，所述控制服务器根据所述第一车辆信息对从所述第一路口进入所述第二路口的车辆进行预测，并生成和优化所述第二路口的配时方案。

【技术特征摘要】
1.一种实时反馈动态交通信号控制系统，其特征在于，包括：设置在第一路口的第一摄像机组，所述第一摄像机组用于获取通过所述第一路口的车辆的第一车辆信息；设置在第二路口的第二摄像机组，所述第一路口与所述第二路口相邻，所述第二摄像机组用于获取通过所述第二路口的车辆的第二车辆信息；与所述第一摄像机组相连的第一工控机；与所述第二摄像机组相连的第二工控机；与所述第一工控机相连的第一光端机；与所述第二工控机相连的第二光端机；与所述第一光端机和第二光端机相连的第三光端机；与所述第三光端机相连的控制服务器，所述控制服务器根据所述第一车辆信息对从所述第一路口进入所述第二路口的车辆进行预测，并生成和优化所述第二路口的配时方案，其中，所述控制服务器在对所述第二路口的配时方案进行优化时，以车辆的平均延误最小或通行能力最大作为控制目标，以排队长度作为第一约束，以各相位最小绿灯时间、最大绿灯时间作为第二约束，其中，当所述第二路口的交通状态是非饱和状态时，以所述平均延误最小作为所述控制目标，当所述交通状态是饱和状态时，以所述通行能力最大作为控制目标。2.如权利要求1所述的实时反馈动态...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞敏，焦朋朋，
申请(专利权)人：清华大学，北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11