城市交通监控调度方法和系统技术方案

本申请涉及一种城市交通监控调度方法和系统，涉及交通调度领域，该方法通过视频监控设备获取道路视频图像，并根据道路视频图像计算出对应道路的车流速度和车辆排队长度，然后通过车流速度和车辆排队长度判断道路是否存在拥堵，进而根据车辆速度和车辆排队长度量化地调节交通信号灯的时长，以疏解拥堵。以疏解拥堵。以疏解拥堵。

【技术实现步骤摘要】
城市交通监控调度方法和系统


[0001]本申请涉及交通调度的领域，尤其是涉及城市交通监控调度方法和系统。

技术介绍

[0002]随着全球城市化的快速发展，城市交通拥堵问题日益突出，给居民的出行带来了很大的不便，也对城市的经济、环境和社会发展产生了不可忽视的负面影响。
[0003]尤其是近年来，随着居民收入水平的提高和汽车的普及，私家车数量不断增加。私家车的增多导致道路承载能力不足，特别是在高峰时段，交通压力明显增大。另外，电商的兴起使得快递车辆急剧增加，而货运车辆也频繁出入城市，增加了道路交通的复杂性。
[0004]当道路交通压力不断增大达到一定程度时，就出现车辆通行缓慢的情况，如果无法快速被消减车辆通行缓慢的情况，将导致出现道路拥堵的情况，最终可能形成路口“打结”的情况，使得周边道路也受到影响，交通状况更是可能进一步恶化。
[0005]现有的应对方法是，通过大量的道路视频监控设备对道路进行视频监控，并根据视频监控设备的视频画面，通过人工或计算设备判断拥堵情况，再对拥堵路段的交通信号灯的配时进行调度，一般的配时调度方法是增加拥堵路段和相关路段的绿灯时长，以消散拥堵车辆。
[0006]但是这样的方法存在不足之处，因为各道路的视频监控设备在安装时，往往会存在型号不同、朝向角度不同安装位置不同等情况，通过这些视频监控设备所获取的视频图像较难统一处理，工作人员通常只能根据直觉判断车流速度，难以量化地获得车速信息，而计算设备在估算车速时也会因为不同的视频监控设备而存在不同的误差，进而难以对交通信号灯做出较准确的调节。
[0007]另一方面，从经验和观测中可以得知，车流速度和车流密度之间存在密切关系，当道路上车辆增多，车流密度增大时，车辆驾驶人会出于安全距离的考虑会被迫降低车速。在通常情况下，当车流密度小时，车速较高；随着车流密度的不断增加，车速会逐步降低，最终会出现交通拥堵。
[0008]因此，可以车流速度来预测和判断道路的拥堵情况，进而通过调控交通信号灯来疏解拥堵。
[0009]城市道路往往都配备了齐全的视频监控设备，但是，并非所有的城市道路都配置有测速设备，这使得工作人员无法全面地获取各个道路的车道车流速度，较难全面地以车流速度为依据对交通信号灯做出调节。

技术实现思路

[0010]为了提高对城市道路拥堵状况判断的准确性以对交通信号灯调节，本申请提供城市交通监控调度方法和系统。
[0011]第一方面，本申请提供一种城市交通监控调度方法，采用如下的技术方案：一种城市交通监控调度方法，包括以下步骤：
获取预设的目标道路的道路视频图像；根据道路视频图像进行特征识别以获取道路车道、车流方向以及车辆框图信息；根据道路车道以及车流方向确定图像测速区域；根据图像测速区域以及车辆框图信息以确定车辆图像速度；于车辆框图信息所对应的框图图像内获取车牌信息；将车牌信息输入值预设的车牌登记数据库中进行匹配分析以输出匹配结果，并将匹配结果与预设的一致结果相同的车牌信息相对应的车辆定义为已知车辆，且将已知车辆的车辆图像速度定义为已知图像速度；获取已知车辆处于图像测速区域内的测速时间范围，且于测速时间范围内实时获取已知车辆的已知实时速度；根据所有的已知实时速度进行均值计算以确定已知实际速度；根据已知实际速度以及已知图像速度进行计算以确定速度调节系数；于图像测速区域内根据速度调节系数以及车辆图像速度以确定已知车辆以外的车辆的车辆实际速度；根据道路车道以及各车辆实际速度进行均值计算以确定车道车流速度；判断车道车流速度是否小于预设的拥堵速度；若车道车流速度不小于拥堵速度，则无动作；若车道车流速度小于拥堵速度，则根据预设的修正时长以及预设的绿灯时长进行计算以对绿灯时长进行更新。
[0012]通过采用上述技术方案，可较准确地估算出车流速度，可供用于准确判断道路的拥堵状态断，进而可以根据判断结果对各道路的交通信号灯进行调度调节。
[0013]可选的，若车道车流速度小于拥堵速度，城市交通监控调度方法还包括：于道路视频图像中获取已知车辆的车辆图像长度；根据预设的长度匹配关系以确定已知车辆相对应的车辆实际长度；根据车辆图像长度以及车辆实际长度进行计算以确定长度调节系数；于道路车道内根据车流方向以确定处于最前方的车辆框图信息以及最后方的车辆框图信息，并根据两个车辆框图信息进行计算以确定图像排队长度；根据图像排队长度以及长度调节系数进行计算以确定车道排队长度；判断车道排队长度是否大于预设的拥堵长度；若车道排队长度不大于拥堵长度，则无动作；若车道排队长度大于拥堵长度，则根据预设的修正时长以及预设的绿灯时长进行计算以对绿灯时长进行更新。
[0014]通过采用上述技术方案，可进一步估算出车流的排队长度，进而根据排队长度对拥堵状态进行判读，提高准确性。
[0015]可选的，所述城市交通监控调度方法还包括：根据道路车道、车辆框图信息对应的车辆图像速度以及速度调节系数以确定各车道的车道车流速度；根据道路车道、车辆框图信息对应的车辆图像长度以及长度调节系数以确定各车道的车道排队长度；
分别判断各车道的车道车流速度是否大于拥堵速度以及判断各车道的车道排队长度是否大于拥堵长度；若车道车流速度不大于拥堵速度且车道排队长度不大于拥堵长度，则发出车道异常警报；若车道车流速度大于拥堵速度且车道排队长度大于拥堵长度，则发出车道异常警报；若车道车流速度不大于拥堵速度且车道排队长度大于拥堵长度，则无动作；若车道车流速度大于拥堵速度且车道排队长度不大于拥堵长度，则无动作。
[0016]通过采用上述技术方案，可以根据车道车流速度和车道排队长度判断车道是否存在异常，并向工作人员发出异常警报，及时知会工作人员做出人工判断和应对措施，避免后续因异常情况导致拥堵。
[0017]可选的，所述城市交通监控调度方法还包括修正时长的确定步骤，该步骤包括：将车道车流速度小于拥堵速度且车道排队长度大于拥堵长度的道路车道定义为拥堵车道；获取拥堵车道的当前绿灯时长；定义：车道车流速度为，车道排队长度，拥堵速度为，拥堵长度为，修正时长为，当前绿灯时长为，预设的车辆启动时长为，则。
[0018]通过采用上述技术方案，可以计算出拥堵车道所需要的对应绿灯时长，并对绿灯时长进行逐步调节，以疏解拥堵。
[0019]可选的，所述城市交通监控调度方法，还包括：根据预设的道路匹配关系以确定拥堵车道相对应的进口车道；根据拥堵车道的车道车流速度和拥堵车道的车道排队长度以结合预设的车道压力系数算法进行计算以确定拥堵车道的车道压力系数；根据各进口车道的车道车流速度和进口车道的车道排队长度以结合预设的进口压力系数算法进行计算以确定拥堵车道的各进口压力系数；根据拥堵车道的车道压力系数以及拥堵车道的各进口压力系数以结合预设的跟随时长算法进行计算以确定各进口车道的跟随时长，根据跟随时长以对各进口车道相对应的绿灯时长进行调节；其中车道压力系数算法为：，其中，为车道压力系数，为拥堵车道的车道车流速度，为拥堵车道的车道排队长度；其中进口压力系数算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.城市交通监控调度方法，其特征在于，包括以下步骤：获取预设的目标道路的道路视频图像；根据道路视频图像进行特征识别以获取道路车道、车流方向以及车辆框图信息；根据道路车道以及车流方向确定图像测速区域；根据图像测速区域以及车辆框图信息以确定车辆图像速度；于车辆框图信息所对应的框图图像内获取车牌信息；将车牌信息输入值预设的车牌登记数据库中进行匹配分析以输出匹配结果，并将匹配结果与预设的一致结果相同的车牌信息相对应的车辆定义为已知车辆，且将已知车辆的车辆图像速度定义为已知图像速度；获取已知车辆处于图像测速区域内的测速时间范围，且于测速时间范围内实时获取已知车辆的已知实时速度；根据所有的已知实时速度进行均值计算以确定已知实际速度；根据已知实际速度以及已知图像速度进行计算以确定速度调节系数；于图像测速区域内根据速度调节系数以及车辆图像速度以确定已知车辆以外的车辆的车辆实际速度；根据道路车道以及各车辆实际速度进行均值计算以确定车道车流速度；判断车道车流速度是否小于预设的拥堵速度；若车道车流速度不小于拥堵速度，则无动作；若车道车流速度小于拥堵速度，则根据预设的修正时长以及预设的绿灯时长进行计算以对绿灯时长进行更新。2.根据权利要求1所述的城市交通监控调度方法，其特征在于，若车道车流速度小于拥堵速度，城市交通监控调度方法还包括：于道路视频图像中获取已知车辆的车辆图像长度；根据预设的长度匹配关系以确定已知车辆相对应的车辆实际长度；根据车辆图像长度以及车辆实际长度进行计算以确定长度调节系数；于道路车道内根据车流方向以确定处于最前方的车辆框图信息以及最后方的车辆框图信息，并根据两个车辆框图信息进行计算以确定图像排队长度；根据图像排队长度以及长度调节系数进行计算以确定车道排队长度；判断车道排队长度是否大于预设的拥堵长度；若车道排队长度不大于拥堵长度，则无动作；若车道排队长度大于拥堵长度，则根据预设的修正时长以及预设的绿灯时长进行计算以对绿灯时长进行更新。3.根据权利要求2所述的城市交通监控调度方法，其特征在于，还包括：根据道路车道、车辆框图信息对应的车辆图像速度以及速度调节系数以确定各车道的车道车流速度；根据道路车道、车辆框图信息对应的车辆图像长度以及长度调节系数以确定各车道的车道排队长度；分别判断各车道的车道车流速度是否大于拥堵速度以及判断各车道的车道排队长度是否大于拥堵长度；
若车道车流速度不大于拥堵速度且车道排队长度不大于拥堵长度，则发出车道异常警报；若车道车流速度大于拥堵速度且车道排队长度大于拥堵长度，则发出车道异常警报；若车道车流速度不大于拥堵速度且车道排队长度大于拥堵长度，则无动作；若车道车流速度大于拥堵速度且车道排队长度不大于拥堵长度，则无动作。4.根据权利要求3所述的城市交通监控调度方法，其特征在于，还包括修正时长的确定步骤，该步骤包括：将车道车流速度小于拥堵速度且车道排队长度大于拥堵长度的道路车道定义为拥堵车道；获取拥堵车道的当前绿灯时长；定义：车道车流速度为，车道排队长度，拥堵速度为，拥堵长度为，修正时长为，当前绿灯时长为，预设的车辆启动时长为，则。5.根据权利要求4所述的城市交通监控调度方法，其特征在于，还包括：根据预设的道路匹配关系以确定拥堵车道相对应的进口车道；根据拥堵车道的车道车流速度和拥堵车道的车道排队长度以结合预设的车道压力系数算法进行计算以确定拥堵车道的车道压力系数；根据各进口车道的车道车流速度和进口车道的车道排队长度以结合预设的进口压力系数算法进行计算以确定拥堵车道的各进口压力系数；根据拥堵车道的车道压力系数以及拥堵车道的各进口压力系数以结合预设的跟随时长算法进行计算以确定各进口车道的跟随时长，根据跟随时长以对各进口车道相对应的绿灯时长进行调节；其中车道压力系数算法为：，其中，为车道压力系数，为拥堵车道的车道车流速度，为拥堵车道的车道排队长度；其中进口压力系数算法为：，其中，为进口压力系数，为进口车道的车道车流速度，进口车道的车道排队长度；其中跟随时长算法为：，其中，为跟随时长，为拥堵车道所在道路的全部车道的车道压力系数之和，为拥堵车道的各进口压力系数之和， 为各进口车道对应的当前的绿灯时长。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：容义平，冯先锋，刘鹏举，
申请(专利权)人：深圳市新城市规划建筑设计股份有限公司，
类型：发明
国别省市：