一种基于图像和GPS信息融合的交通信号灯控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于图像和GPS信息融合的交通信号灯控制方法，采用交通路口特有的平面结构建立坐标系统，并根据车道特征对应矩形坐标区域，将车辆的GPS定位信息对应匹配到已经建立的坐标系中，根据统计车道方向红灯等待区的车数量从而给定本车道方向绿灯的持续时长，使交通信号灯的绿灯时长更贴近现场实际车辆情况，机动性强，更不易造成堵车现象。不但能够根据实际路口的车辆情况机动控制交通信号灯，有效防止路口堵塞，提高车辆行进效率，同时还能将路口的信号灯状态和发生堵塞的抓拍照片发至区域内的驾驶员，为驾驶员提供路径规划的参考，使司机驾驶更顺畅。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像和GPS信息融合的交通信号灯控制方法
本专利技术涉及交通信号灯控制、GPS定位及图像处理
，特别涉及一种基于图像和GPS信息融合的交通信号灯控制方法。
技术介绍
随着城市化的进展和汽车的普及，世界各国的机动车交通数量急剧增加。如何能够改善恶化的交通状况，减少拥堵，提高运输效率并提高交通的安全性，则成为社会重视的问题。城市道路交通信号控制是现代城市交通管理的一个极其重要的方面，其管理与控制的优劣将直接影响城市道路交通拥堵或疏通的效果。交通信号灯自19世纪70年代在英国诞生以来，已经成为全世界有效的管理和疏导交通的主要手段。我国2005年后已开始对交通信号控制系统有了系统性的研究和开发，但还不能完全的解决交通不畅的问题，因此目前研发一套具有智能性、扩展性、开放性的城市干道交通信号控制系统已是中国城市实现交通畅通的重要任务。目前我国交通信号灯控制的方式分为三种：①定时控制：根据交叉路口一定时间的交通预先确定所有的控制参数，即周期、相位和绿信比，人为设置方案(配时参数)。这种控制方式的缺点在于方案的好坏取决于系统管理者事先的判断能力，同时缺乏灵活性，不能根据车流的具体情况灵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像和GPS信息融合的交通信号灯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、基于交通路口的坐标系构建：首先通过系统坐标构建及初始化模块进行坐标构建及初始化，定义坐标原点的位置；坐标系的构建根据交叉路口的结构而定，可以构建一个坐标系统也可以构建多个坐标系统，取决于道路的结构和运算的需要；坐标系统构建结束并进行初始化完成后，双黄线的位置、车道分割线：白色单实线的位置、斑马线‑人行横道线的位置已在坐标系统中进行了定位；步骤二、车载GPS将车辆位置信息发送至车辆数据接收和处理模块：通过车载GPS定位和无线数据发送模块接收实时的卫星信息，通过计算获得车辆的位置信息；然后车辆上的无线数据发送模块将...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像和GPS信息融合的交通信号灯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、基于交通路口的坐标系构建：首先通过系统坐标构建及初始化模块进行坐标构建及初始化，定义坐标原点的位置；坐标系的构建根据交叉路口的结构而定，可以构建一个坐标系统也可以构建多个坐标系统，取决于道路的结构和运算的需要；坐标系统构建结束并进行初始化完成后，双黄线的位置、车道分割线：白色单实线的位置、斑马线-人行横道线的位置已在坐标系统中进行了定位；步骤二、车载GPS将车辆位置信息发送至车辆数据接收和处理模块：通过车载GPS定位和无线数据发送模块接收实时的卫星信息，通过计算获得车辆的位置信息；然后车辆上的无线数据发送模块将车辆的位置信息发送到位于路口的地面车辆数据接收和处理模块中；步骤三、将车辆位置信息对应到已经构建的交通路口坐标系中：地面的车辆数据接收和处理模块接收到车辆的实时位置，将其转换到步骤一构建完毕的坐标系统中，确定车辆在道路上的车道位置，根据所处的车道判定车辆计划的行进走向，通过定时的连续取点计算出车辆的行进速度；步骤四、根据各个方向的车流信息控制交通信号灯的切换：地面的车辆数据接收和处理模块通过对车辆位置的统计，计算每个方向，包括左拐、直行、右拐车的流量，从而设定信号灯的切换模式和时长；步骤五、根据对车流的速度的分析判断道路的通畅程度，如果判定为疑似堵塞，视频监控处理模块通过图像处理技术对导致堵塞的目标进行定位和图像抓取；步骤六、将交通信号的信息和造成堵塞的疑似发生地的图片信息发送给车载交通信息接收和显示模块，驾驶员在本车的显示终端可以看到交通信号的状态和时长，对驾驶员进行提示和指导。2.根据权利要求1所述的一种基于图像和GPS信息融合的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述的步骤一具体为：坐标系统的构建的方案与交通路口的结构相关，如果结构简单规整，可以采用单坐标系统，反之要采用多坐标系统≤4个，在单个坐标系统中以四个方向的双黄线的交点作为坐标的原点，四个象限分别对应四个指向原点的车流，方向与X轴和Y轴平行，相同行进方向的车道对应一个矩形坐标区域，矩形区域的宽度是单个车道的整数倍≤16，矩形区域的长度设为常数,与车流的速度相关，通常为200-250米，多坐标系统就是要在不同的方向构建独立的坐标系统，通常以双黄线的顶点为每个坐标系的坐标原点，第一象限对应车离开交通路口车辆的车道，第二象限对应车辆进入路口的车辆的车道，适用于右侧通行的道路，在第二象限内相同行进方向的车道对应一个矩形坐标区域,区域的设定方法同单坐标系统。3.根据权利要求1所述的一种基于图像和GPS信息融合的交通信号灯控制方法，其特征在于，所述的步骤三中的坐标匹配方法具体为：车辆数据接...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵骥，王浥丞，朱玉，吴晓翎，于海龙，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21