一种基于大数据的交通流控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于大数据处理技术领域，涉及一种基于大数据的交通流控制方法及装置，包括以下步骤：实时对交通道路上的图像进行采集，并对采集的图像进行图像处理，以获取交通道路上的车辆信息；通过标定所述图像采集装置的参数建立所述图像采集装置的透视模型，并根据三维世界坐标和二维图像坐标间的关系，将图像中的车队长度转换为实际长度；根据车队的实际长度计算车队通过道路交通路口或路段的时间，并根据时间对道路交通路口或路段的信号灯进行调控。本发明专利技术可以实时对交通道路上的车流量进行预测，有效的对交通道路上的信号灯进行调控，可以大大降低交通道路上的负载量，提高道路利用率，缓解道路拥堵情况。缓解道路拥堵情况。缓解道路拥堵情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的交通流控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及大数据处理
，尤其涉及一种基于大数据的交通流控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着大数据技术的成熟，将大数据平台应用于各行各业已经成为了发展趋势，在智能交通系统的发展中，大数据技术同样不可或缺，合理的利用大数据处理平台，可以有效的解决海量交通流数据的分析和处理难题。
[0003]随着社会的持续发展，人民生活水平也随着提高，道路交通量的增长也随之而来，对交通流做出及时准确的预测并进行快速有效的控制是改善交通拥堵的重要途径。
[0004]目前，在现有技术中，对于道路的交通流控制往往不够迅速，无法根据实时的车流量对区间车流量进行预测，大大降低了道路交通控制的灵活性。

技术实现思路

[0005]为了现有技术存在的上述技术缺陷，本专利技术提供了一种基于大数据的交通流控制方法及装置，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案具体如下：本专利技术实施例公开了一种基于大数据的交通流控制方法，包括以下步骤：实时对交通道路上的图像进行采集，并对采集的图像进行图像处理，以获取交通道路上的车辆信息；通过标定所述图像采集装置的参数建立所述图像采集装置的透视模型，并根据三维世界坐标和二维图像坐标间的关系，将图像中的车队长度转换为实际长度；根据车队的实际长度计算车队通过道路交通路口或路段的时间，并根据时间对道路交通路口或路段的信号灯进行调控。
[0007]在上述任一方案中优选的是，在城市交通道路上设置图像采集装置，通过所述图像采集装置实时对道路交通路口或路段的图像进行采集，并在采集完成后，对采集的图像进行预处理。
[0008]在上述任一方案中优选的是，预处理包括以下步骤：将采集的道路交通路口或路段的图像进行灰度化处理；将灰度化处理完成后的图像输入至高斯滤波器中进行滤波；对滤波后的图像进行边缘检测并进行阈值分割，以完成图像的边缘定位。
[0009]在上述任一方案中优选的是，高斯滤波器为使用二维零均值离散高斯函数作平滑滤波器，函数表达式为：，式中，σ为高斯分布参数；平滑滤波的处理过程为：以一个局部领域或窗口内像素值的函数运算结果作为输出：
，式中，W为I[x,y]为中心的窗口或局部领域，f为二维零均值离散高斯函数；在进行平滑滤波时，通过不对图像的4个边缘进行处理，以保证图像4个变缘的原始像素值。
[0010]在上述任一方案中优选的是，通过以下步骤对图像内的车道信息进行提取：从采集的视频图像中任意选取一帧图像进行标定；在所选取的图像中选取车道区域，并生成一个与需要处理的图像尺寸相同的二值掩膜，将车道区域像素设定为1，其余像素设定为0；将二值掩膜与待处理图像的各个像素点对点相与，即得到车道区域。
[0011]在上述任一方案中优选的是，通过以下方式对图像进行水平投影，以便于将车道区域内的车辆队列进行提取：设图像为I(i,j)，大小为M*N，对非零像素值T进行统计，第i列的非零像素点的数目为xs[i]，第j行非零像素点的数目为ys[j]，xs[i]和ys[j]分别为图像i的垂直和水平投影，则；。
[0012]在上述任一方案中优选的是，通过对图像进行水平投影后，生成直方图，设置车间距阈值参数为d，设判断直方图的每一行中是否存在车辆信息的车辆存在阈值为ex，从起始行S进行搜索，根据投影后每一行的信息量是否大于车辆存在阈值ex来判断是否存在车辆，若从某一行E(E≥S)开始，连续d行图像的信息量都小于ex，则该行即为车队队尾，E行与S行之差即为车辆在图象中的像素长度。
[0013]在上述任一方案中优选的是，通过以下方式计算图像中车队的实际长度：根据车队队尾在图像中的所在行E和起始线所在行S，在车道范围内任取一列j，其中，j列与两行的交点分别为(E,j)和(S,j)；通过图像坐标与三维世界坐标的关系函数分别求出点(E,j)和点(S,j)在世界坐标系中的坐标(X1,Y1,0)和(X2,Y2,0)；通过公式计算车队的实际长度L。
[0014]在上述任一方案中优选的是，提取所述图像采集装置采集的该道路交通路口或路
段的历史图像，通过公式，计算该路段内车辆平均速度V，其中，L
c
为检测路段长度，N为检测路段车辆总数，t
i
为车辆i在监测路段行驶的时间；对该道路交通路口或路段的历史车辆的行驶时间进行筛选，得到在监测路段行驶的最长时间所对应的车辆i
max
和在监测路段行驶的最短时间所对应的车辆i
min
，进而通过公式；，分别计算出第一平均速度V1和第二平均速度V2；设置T
min
为当前道路交通路口或路段的初始绿灯时间，在预设的一个时间间隔内，如若无后续车辆到达，则初始绿灯结束后进行更换信号；若检测到有后续车辆到达，则绿灯延长T0时间，直到绿灯延时达到预设的最长延时时间T
max
时，停止绿灯，中止此道路交通路口或路段的车辆通行权；其中，，，，L为车队的实际长度，当前道路交通路口或路段的实际绿灯时间T满足T
min
≤T≤T
max
。
[0015]第二方面，一种基于大数据的交通流控制装置，所述装置包括：采集模块，用于实时对交通道路上的图像进行采集，并对采集的图像进行图像处理，以获取交通道路上的车辆信息；处理模块，用于通过标定所述图像采集装置的参数建立所述图像采集装置的透视模型，并根据三维世界坐标和二维图像坐标间的关系，将图像中的车队长度转换为实际长度；调控模块，用于根据车队的实际长度计算车队通过道路交通路口或路段的时间，并根据时间对道路交通路口或路段的信号灯进行调控。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种基于大数据的交通流控制方法及装置，通过实时对交通道路上的图像进行采集，并对采集的图像进行图像处理，以获取交通道路上的车辆信息；通过标定所述图像采集装置的参数建立所述图像采集装置的透视模型，并根据三维世界坐标和二维图像坐标间的关系，将图像中的车队长度转换为实际长度；根据车队的实际长度计算车队通过道路交通路口或路段的时间，并根据时间对道路交通路口或路段的信号灯进行调控；可以实时对交通道路上的车流量进行预测，有效的对交通道路上的信号灯进行调控，可以大大降低交通道路上的负载量，提高道路利用率，缓解道路拥堵情况。
附图说明
[0017]附图用于对本专利技术的进一步理解，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0018]图1是本专利技术基于大数据的交通流控制方法的流程图；图2是本专利技术基于大数据的交通流控制装置的模块示意图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]需要说明的是，当元件被称为“固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的交通流控制方法，其特征在于：包括以下步骤：实时对交通道路上的图像进行采集，并对采集的图像进行图像处理，以获取交通道路上的车辆信息；通过标定图像采集装置的参数建立图像采集装置的透视模型，并根据三维世界坐标和二维图像坐标间的关系，将图像中的车队长度转换为实际长度；根据车队的实际长度计算车队通过道路交通路口或路段的时间，并根据时间对道路交通路口或路段的信号灯进行调控。2.根据权利要求1所述的基于大数据的交通流控制方法，其特征在于：在城市交通道路上设置图像采集装置，通过图像采集装置实时对道路交通路口或路段的图像进行采集，并在采集完成后，对采集的图像进行预处理。3.根据权利要求2所述的基于大数据的交通流控制方法，其特征在于：预处理包括以下步骤：将采集的道路交通路口或路段的图像进行灰度化处理；将灰度化处理完成后的图像输入至高斯滤波器中进行滤波；对滤波后的图像进行边缘检测并进行阈值分割，以完成图像的边缘定位。4.根据权利要求3所述的基于大数据的交通流控制方法，其特征在于：高斯滤波器为使用二维零均值离散高斯函数作平滑滤波器，函数表达式为：，式中，σ为高斯分布参数；平滑滤波的处理过程为：以一个局部领域或窗口内像素值的函数运算结果作为输出：，式中，W为I[x,y]为中心的窗口或局部领域，f为二维零均值离散高斯函数；在进行平滑滤波时，通过不对图像的4个边缘进行处理，以保证图像4个变缘的原始像素值。5.根据权利要求4所述的基于大数据的交通流控制方法，其特征在于：通过以下步骤对图像内的车道信息进行提取：从采集的视频图像中任意选取一帧图像进行标定；在所选取的图像中选取车道区域，并生成一个与需要处理的图像尺寸相同的二值掩膜，将车道区域像素设定为1，其余像素设定为0；将二值掩膜与待处理图像的各个像素点对点相与，即得到车道区域。6.根据权利要求5所述的基于大数据的交通流控制方法，其特征在于：通过以下方式对图像进行水平投影，以便于将车道区域内的车辆队列进行提取：设图像为I(i,j)，大小为M*N，对非零像素值T进行统计，第i列的非零像素点的数目为xs[i]，第j行非零像素点的数目为ys[j]，xs[i]和ys[j]分别为图像i的垂直和水平投影，则；。7.根据权利要求6所述的基于大数据的交通流控制方法，其特征在于：通过对图像进行
水平投影后，生成直方图，设置车间距阈值参数为d，设判断直方图的每一行中是否存在车辆信息的车辆存在阈值为ex，从起始行S...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙天才，陈颜，李权，
申请(专利权)人：成都工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：