一种基于数学分析模型的交通信号灯系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数学分析模型的交通信号灯系统及其控制方法，包括单片机控制器、无线通信模块、视频分配器、电源保护模块和录入模块，所述单片机控制器的输出端和输入端分别与微波车辆检测器的输入端和电源模块的输出端通过导线构成电连接，所述单片机控制器的输出端通过导线分别连接信号放大器、无线通信模块和录入模块的输入端，所述录入模块通过信号线连接有历史特征数据库，所述单片机控制器的输出端通过导线分别连接有粉尘浓度传感器和温湿度传感器的输入端，该新型基于数学分析模型的交通信号灯系统及其控制方法，便于远程监测粉尘浓度和空气温湿度值，具有电源保护的功能，方法步骤简单，计算精确度高，能广泛推广使用。广使用。广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数学分析模型的交通信号灯系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于交通信号灯
，具体涉及一种基于数学分析模型的交通信号灯系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着中国在以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术以及知识社会环境下逐步孕育的开放的城市创新生态为代表的两种驱动力推动下，国内大中城市纷纷提出建立智慧城市的构想并逐步付诸实施，智慧城市的愿景，就是利用新的科技手段提升资源利用效率，优化城市管理，改善人民的生活质量，为人民提供更优质的服务，在这样的态势下，如何即节约化、高效化利用城市资源，实现资源间的互通、互联成为科研领域的一大课题。道路交通信号灯是交通安全产品中的一个类别，是为了加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具，适用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行，LED(发光二极管)是近年来开发生产的一种新型光源，具有耗电小(电流只有10～20mA)、亮度高(光强可达上万个mcd)、体积小(直径最小可达3mm)、重量轻(一颗发光二极管仅重零点几克)、寿命长(平均寿命10万小时)等优点，现已逐步代替白炽灯、低压卤钨灯制作道路交通信号灯。
[0003]传统的交通信号灯只有单一的功能，即供指挥交通路口行人及机动车的通行或停止等待，交通信号灯为了能让机动车及行人在视觉上起到最好的效果，一般都架设在路口最好的位置，需要通过数学分析模型交通信号灯系统进行控制，该控制方法不便于远程监测粉尘浓度和空气温湿度值，不具有电源保护的功能，方法步骤复杂，计算不够精确，不能广泛推广使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于数学分析模型的交通信号灯系统及其控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的该控制方法不便于远程监测粉尘浓度和空气温湿度值，不具有电源保护的功能，方法步骤复杂，计算不够精确，不能广泛推广使用的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于数学分析模型的交通信号灯系统，包括单片机控制器、无线通信模块、视频分配器、电源保护模块和录入模块，所述单片机控制器的输出端和输入端分别与微波车辆检测器的输入端和电源模块的输出端通过导线构成电连接，所述单片机控制器的输出端通过导线分别连接信号放大器、无线通信模块和录入模块的输入端，所述录入模块通过信号线连接有历史特征数据库，所述单片机控制器的输出端通过导线分别连接有粉尘浓度传感器和温湿度传感器的输入端。
[0006]进一步的；所述视频分配器的输出端和输入端通过导线分别连接单片机控制器的输入端和全景摄像机的输出端；全景摄像机采集路口视频影像数据并传递给视频分配器分配处理，通过单片机控制器分析处理后通过无线通信模块与远程PC端建立通讯连接进行分析，并获得视频影像分析数据，利用微波车辆检测器实时检测交通流量、平均车速、车型及
车道占用率等。
[0007]进一步的；所述电源模块通过电源线连接电源保护模块，所述录入模块的输出端通过信号线连接历史特征数据库的输入端；利用电源保护模块对电源模块起到稳压、稳流的效果，对电源模块进行保护。
[0008]进一步的；所述信号放大器的输出端通过无线网络连接有信号灯的输入端，所述无线通信模块的输出端通过无线网络连接有远程PC端；全景摄像机采集路口视频影像数据并传递给视频分配器分配处理，通过单片机控制器分析处理后通过无线通信模块与远程PC端建立通讯连接进行分析，并获得视频影像分析数据。
[0009]进一步的；所述历史特征数据库包括特征数据查询模块、历史曲线模块和对比分析模块；利用特征数据查询模块便于对历史特征数据库内的数据进行查询并且记录，方便了解各个路口的交通车辆情况，从而计算车辆的增减及交通拥堵情况，最终给出整治方案。
[0010]进一步的；所述信号灯的输入端与微电脑时控开关的输出端通过导线构成电连接；利用微电脑时控开关便于自动控制信号灯的工作时间，达到设定的时间后，自动关闭，方便根据路口交通车辆情况进行调整，实用性强。
[0011]一种基于数学分析模型的交通信号灯系统，具体控制方法步骤如下：
[0012]步骤一：获得信号灯的分布图，连接信号灯的电源，并且将信号灯接入到交通信号灯系统内；对交通信号灯系统进行检测和试运行；
[0013]步骤二：全景摄像机采集路口视频影像数据并传递给视频分配器分配处理，通过单片机控制器分析处理后通过无线通信模块与远程PC端建立通讯连接进行分析，并获得视频影像分析数据，利用微波车辆检测器实时检测交通流量、平均车速、车型及车道占用率等；
[0014]步骤三：将信号灯控制信号输入到单片机控制器内，利用单片机控制器连接的信号放大器放大输出控制信号，最终控制信号灯；
[0015]步骤四：利用粉尘浓度传感器和温湿度传感器将检测的数据信息传递到与之连接的单片机控制器内，分析处理后通过无线通信模块将单片机控制器分析处理后的信息远程传输到与之连接的远程PC端上，便于远程进行监测。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]1、全景摄像机采集路口视频影像数据并传递给视频分配器分配处理，通过单片机控制器分析处理后通过无线通信模块与远程PC端建立通讯连接进行分析，并获得视频影像分析数据，利用微波车辆检测器实时检测交通流量、平均车速、车型及车道占用率等；将信号灯控制信号输入到单片机控制器内，利用单片机控制器连接的信号放大器放大输出控制信号，最终控制信号灯；利用粉尘浓度传感器和温湿度传感器将检测的数据信息传递到与之连接的单片机控制器内，分析处理后通过无线通信模块将单片机控制器分析处理后的信息远程传输到与之连接的远程PC端上，便于远程进行监测。
[0018]2、利用录入模块便于对单片机控制器分析处理后的数据录入到历史特征数据库，历史特征数据库便于将历史特征数据库内的数据绘制成历史曲线，便于人员更加直观的观看方便进行特征分析，利用电源保护模块对电源模块起到稳压、稳流的效果，对电源模块进行保护，该新型基于数学分析模型的交通信号灯系统及其控制方法，便于远程监测粉尘浓度和空气温湿度值，具有电源保护的功能，方法步骤简单，计算精确度高，能广泛推广使用。
[0019]3、利用特征数据查询模块便于对历史特征数据库内的数据进行查询并且记录，方便了解各个路口的交通车辆情况，从而计算车辆的增减及交通拥堵情况，最终给出整治方案，利用历史曲线模块便于通过图形曲线将历史数据进行展示，便于更加直观的看清信息内容，利用对比分析模块便于对历史数据与监测得到的新数据进行分析对比，找到相同点与不同点，数据处理精度高，利用微电脑时控开关便于自动控制信号灯的工作时间，达到设定的时间后，自动关闭，方便根据路口交通车辆情况进行调整，实用性强，效果显著。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一种基于数学分析模型的交通信号灯系统及其控制方法的电器连接图。
[0021]图2为本专利技术一种基于数学分析模型的交通信号灯系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数学分析模型的交通信号灯系统，包括单片机控制器(3)、无线通信模块(8)、视频分配器(4)、电源保护模块(2)和录入模块(7)，其特征在于，所述单片机控制器(3)的输出端和输入端分别与微波车辆检测器(1)的输入端和电源模块(5)的输出端通过导线构成电连接，所述单片机控制器(3)的输出端通过导线分别连接信号放大器(9)、无线通信模块(8)和录入模块(7)的输入端，所述录入模块(7)通过信号线连接有历史特征数据库，所述单片机控制器(3)的输出端通过导线分别连接有粉尘浓度传感器(11)和温湿度传感器(12)的输入端。2.根据权利要求1所述的一种基于数学分析模型的交通信号灯系统，其特征在于：所述视频分配器(4)的输出端和输入端通过导线分别连接单片机控制器(3)的输入端和全景摄像机(6)的输出端。3.根据权利要求1所述的一种基于数学分析模型的交通信号灯系统，其特征在于：所述电源模块(5)通过电源线连接电源保护模块(2)，所述录入模块(7)的输出端通过信号线连接历史特征数据库的输入端。4.根据权利要求1所述的一种基于数学分析模型的交通信号灯系统，其特征在于：所述信号放大器(9)的输出端通过无线网络连接有信号灯(10)的输入端，所述无线通信模块(8)的输出端通过无线网络连接有远程PC端。5.根据权利要求3所述的一种基于数学分析模型的交通信号灯系...

【专利技术属性】
技术研发人员：高珊，于金刚，
申请(专利权)人：哈尔滨剑桥学院，
类型：发明
国别省市：