基于星闪技术的交通控制系统和方法与流程

本发明智能交通控制，尤其涉及基于星闪技术的交通控制系统和方法。

背景技术：

1、城市路口大致可以划分为配置独立左转相位、多车道交织的大型主干道交叉口，以及无复杂转向相位的城市次干路、支路、社区小型十字/丁字简易路口。大型主干道交叉口车流流向复杂，需配套多相位调度设备实现分流向管控；但如果将这类高成本、多相位复杂管控设备、调度算法直接部署于小型简易路口，会造成硬件投入、算力资源严重浪费，小型路口仅需区分行人与直行机动车，无需复杂分转向逻辑。

2、当前无论大型还是小型路口，交通信号灯大多统一采用固定相位周期搭配固定数字倒计时的控制模式，配套车流、人流检测方案主要采用摄像头、地磁、红外，同时搭配传统蓝牙、wifi无线模块完成数据传输，现有整套方案适配性差，存在诸多固有缺陷：1）感知设备环境适应性差：摄像头易受强光、雨雪、雾霾、遮挡干扰；地磁传感器仅能识别机动车，无法采集行人数据；红外设备仅能粗略判断有无目标，不能量化排队长度、人群密度，全天候稳定检测能力不足；2）传统无线传输性能不足：路口电磁环境繁杂，常规射频无线方案抗干扰能力弱、数据传输延迟高，极易发生感知数据丢失、放行控制指令下发滞后问题；3）配时机制僵化：红绿灯放行时长提前固化，无法根据早晚高峰、平峰、夜间实时人车流量自适应调整，频繁出现空车道长绿灯、行人聚集过街时长不足的问题，道路通行资源利用率偏低。

3、市面上现有感知与控制方案要么面向大型主干道设计，搭载复杂多相位转向调度逻辑，小型路口部署性价比极低；要么采用统一固定配时模式，无法根据小型路口实时人车流量动态调整。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于星闪技术的交通控制系统和方法，用以克服现有交通控制方案场景适配差、改造成本高、大型路口复杂调度方案部署至小型路口造成算力资源浪费，且无法实现小型路口动态无倒计时自适应配时的缺陷。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供基于星闪技术的交通控制系统，系统包括：部署于交通路口的边缘计算网关以及与边缘计算网关通信连接的星闪感知节点组、交通信号灯组；

4、星闪感知节点组用于采集交通路口的人车的雷达感知数据并传输至边缘计算网关；

5、边缘计算网关用于以预设的轻量化拥堵等级判断策略为运算模型，基于雷达感知数据，动态计算人车的绿灯放行时长，生成与绿灯放行时长对应的放行控制指令，并基于放行控制指令控制对应的交通信号灯组。

6、可选地，以预设的轻量化拥堵等级判断策略为运算模型，基于雷达感知数据，动态计算绿灯放行时长，包括：

7、基于雷达感知数据筛选出等候对象，并统计与等候对象对应的多项拥堵指标的数值；

8、基于多项拥堵指标的数值，采用多指标加权融合方式，确定当前拥堵档位；

9、调取当前拥堵档位对应的绿灯时长区间，采用线性插值方式计算实际绿灯放行时长；校验实际绿灯放行时长，若实际绿灯放行时长小于预设最短安全绿灯时长，则将预设最短安全绿灯时长作为实际绿灯放行时长。

10、可选地，基于多项拥堵指标的数值，采用多指标加权融合方式，确定当前拥堵档位，具体包括：

11、将多项拥堵指标的数值中的各项拥堵指标的数值匹配预设拥堵指标分段对照表，得到各项指标的分值；

12、调取各项指标的预设权重系数，对各项指标的分值加权求和，计算得到综合拥堵指数；

13、将综合拥堵指数匹配预设综合指数档位对照表，确定当前拥堵档位。

14、可选地，星闪感知节点组包含行人星闪感知节点，行人星闪感知节点布设于交通路口的人行道区域。

15、可选地，星闪感知节点组包含车辆星闪感知节点；车辆星闪感知节点布设于交通路口的机动车道区域。

16、可选地，雷达感知数据包括行人电子围栏内的行人坐标和行人速度；

17、基于雷达感知数据筛选得到等候对象，并统计与等候对象对应的多项拥堵指标的数值，包括：

18、将行人速度小于预设缓步阈值的行人确定为等候行人群体；

19、基于行人坐标，对等候行人群体中坐标间距小于预设行人聚类间距的重叠识别点进行聚类去重，统计得到有效行人数量并输出全部有效行人坐标；

20、基于全部有效行人坐标计算各有效行人至人行道停止线的行人垂直距离，取所有行人垂直距离中的距离最大值作为行人排队规模。

21、可选地，雷达感知数据包括预设的滑动统计窗口内的车辆坐标、车辆径向速度；

22、基于雷达感知数据筛选得到等候对象，并统计与等候对象对应的多项拥堵指标的数值，包括：

23、将车辆径向速度小于预设车速阈值的车辆判定为等候车辆并提取全部等候车辆的坐标；

24、基于全部等候车辆的坐标，计算最远等候车辆至车辆停止线的直线距离，得到车辆排队长度；

25、统计滑动统计窗口内的有效车辆数，得到实时车流量，结合单车道饱和通行量，计算车道饱和度；

26、提取滑动统计窗口内全部车辆的径向速度并取算术平均值，得到车道平均车速。

27、可选地，交通信号灯组包括两组交通灯；两组交通信号灯分别为行人交通灯和车辆交通灯。

28、可选地，交通信号灯组包括一组行人和车辆共用的共用交通灯；

29、在交通信号灯组为共用交通灯的情况下，当确定拥堵档位时，行人与车辆的拥堵档位等级更高的优先分配绿灯时长。

30、与现有技术相比，本发明提供的基于星闪技术的交通控制系统，依托一体化的星闪感知节点组采集行人和车辆的雷达感知数据，无需搭配摄像头、地磁、红外等多套分立检测设备，简化路口硬件布设结构，减少配套布线、设备采购与后期运维投入，有效降低小型路口智能化改造的整体成本，克服传统方案改造成本偏高的缺陷。同时系统以轻量化拥堵等级判断策略作为边缘网关本地运算模型，依托实时的雷达感知数据动态生成适配人车流量的绿灯放行时长和对应的放行控制指令，无需预设固定相位周期与倒计时逻辑，适配支路、社区小型简易路口轻量化算力部署需求，解决传统固定配时方案场景适配差、不能按需动态配时的技术短板，实现小型路口无倒计时自适应智能交通信号控制。

31、第二方面，本发明还提供基于星闪技术的交通控制方法，方法包括：

32、边缘计算网关获取人车的雷达感知数据；雷达感知数据由星闪感知节点组采集得到；

33、以预设的轻量化拥堵等级判断策略为运算模型，基于雷达感知数据，动态计算人车的绿灯放行时长并生成与绿灯放行时长对应的放行控制指令；

34、基于放行控制指令控制对应的交通信号灯组。

1.基于星闪技术的交通控制系统，其特征在于，系统包括：部署于交通路口的边缘计算网关以及与所述边缘计算网关通信连接的星闪感知节点组、交通信号灯组；

2.根据权利要求1所述的基于星闪技术的交通控制系统，其特征在于，所述以预设的轻量化拥堵等级判断策略为运算模型，基于所述雷达感知数据，动态计算绿灯放行时长，包括：

3.根据权利要求2所述的基于星闪技术的交通控制系统，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的基于星闪技术的交通控制系统，其特征在于，所述星闪感知节点组包含行人星闪感知节点，所述行人星闪感知节点布设于所述交通路口的人行道区域。

5.根据权利要求4所述的基于星闪技术的交通控制系统，其特征在于，所述星闪感知节点组包含车辆星闪感知节点；所述车辆星闪感知节点布设于所述交通路口的机动车道区域。

6.根据权利要求2所述的基于星闪技术的交通控制系统，其特征在于，所述雷达感知数据包括行人电子围栏内的行人坐标和行人速度；

7.根据权利要求2所述的基于星闪技术的交通控制系统，其特征在于，所述雷达感知数据包括预设的滑动统计窗口内的车辆坐标、车辆径向速度；

8.根据权利要求1所述的基于星闪技术的交通控制系统，其特征在于，所述交通信号灯组包括两组交通灯；两组交通信号灯分别为行人交通灯和车辆交通灯。

9.根据权利要求8所述的基于星闪技术的交通控制系统，其特征在于，

10.基于星闪技术的交通控制方法，其特征在于，方法包括：