一种智慧交通标线控制方法、系统及设备与流程

1.本技术涉及智慧交通技术领域，更具体地，涉及一种智慧交通标线控制方法、系统及设备。


背景技术：

2.近年来，中国驾驶人数量、机动车保有量、道路里程持续增长，道路交通出行的体量巨大，从“硬件”来看，中国已进入汽车社会，成为交通大国。总体来说全国道路交通安全形势持续平稳向好。
3.但当前特殊时段，如上下班高峰期、节假期等，交通拥堵现象仍有很大的可优化空间，也仍存在随意加塞，或发生车祸加剧堵塞且交警难以出警等情况；且高峰时期，警务、急救、消防等车辆难以通行。
4.可变道路交通标线结构和原理类似专利号为cn113529600a，但在本发明中，不只是导向指示线，可变道路交通标线涵盖所有交通标线，同时能变化更多颜色，如白色虚线实线、黄色虚线实线、导流线、停止线等。特别的，黑色用以模仿路面颜色。


技术实现要素：

5.针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了种智慧交通标线控制方法、系统及设备，实现了对路况事件的智能识别与疏散反应，并且达到了标线的低成本按需变动部署的效果。
6.为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种智慧交通标线控制系统，其特征在于，包括中控系统，以及，与所述中控系统连接的视频监控子系统、可变标线子系统与交通信号灯子系统；其中，
7.中控系统用于创建交通路况预案，并设置每个预案的触发条件；
8.视频监控子系统包括若干设置于十字路口的视频采集装置，用于实时将采集的交通路况信息传输至所述中控系统；
9.可变标线子系统用于根据所述交通路况预案，重新规划路段的路面车道标线颜色；
10.交通信号灯子系统用于配合所述可变标线子系统，对交通信号灯进行控制。
11.进一步地，上述智慧交通标线控制系统，其中，所述中控系统还包括预案构建模块，所述预案构建模块用于创建多个交通路况预案，建立所述每个交通路况预案的名称信息，至少包括：机动车拥堵、意外事故、警情报警、紧急公务和恶劣天气其中之一，以及，设置各交通路况预案的优先级。
12.进一步地，上述智慧交通标线控制系统，其中，所述预案构建模块还用于设置每个交通路况预案的触发条件，具体包括属性值触发或事件触发；
13.当所述交通路况预案执行时，所述中控系统配置所述视频监控系统、所述可变标线子系统以及所述交通信号灯子系统的延迟时间。
14.进一步地，上述智慧交通标线控制系统，其中，所述中控系统还包括中控主机，以及与所述中控主机分别连接的数据库、数据分析处理模块与故障处理模块；
15.所述数据库用于存储所述交通路况预案；
16.所述数据分析处理模块用于采集所述视频监控系统、所述可变标线子系统以及所述交通信号灯子系统的实时运行数据，以监测所述智慧交通标线控制系统的运行状态；
17.所述故障处理模块用于采集所述智慧交通标线控制系统中的故障数据进行分析处理，并将处理结果传输至所述中控主机；
18.所述中控主机与上位机连接，用于将所述交通路况预案、所述智慧交通标线控制系统的运行状态与故障信息反馈至上位机。
19.进一步地，上述智慧交通标线控制系统，其中，还包括交通提示屏子系统，与所述中控系统连接，用于显示当前执行交通路况预案，并提示司机当前路段车道标线颜色即将改变。
20.进一步地，上述智慧交通标线控制系统，其中，还包括环境监测子系统，用于监测识别恶劣天气，至少包括雷暴雨、大雪、大雾以及沙尘暴其中之一。
21.进一步地，上述智慧交通标线控制系统，其中，所述中控系统与手持电子设备连接，通过所述手持电子设备查看各交通路段的拥堵情况，规划出行路线。
22.进一步地，上述智慧交通标线控制系统，其中，基于深度学习算法建立网络模型，将交通路况预案与其对应的执行操作投入所述网络模型中进行优化。
23.按照本发明的第二个方面，还提供了一种智慧交通标线控制方法，其包括：
24.创建多个交通路况预案，设置每个预案的触发条件；
25.实时监测交通路况，获取交通路况信息；
26.将所述交通路况信息与每个预案的触发条件进行对比，当达到触发条件时，启动相对应的交通路况预案，进行车道标线的更改和/或信号灯的控制。
27.按照本发明的第三个方面，还提供了一种智慧交通标线控制设备，其包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行上述任一项所述方法的步骤。
28.按照本发明的第四个方面，还提供了一种存储介质，其存储有可由访问认证设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在智慧交通标线控制设备上运行时，使得所述智慧交通标线控制设备执行上述任一项所述方法的步骤。
29.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
30.(1)本发明提供的一种智慧标线控制方法、系统及设备，通过实时监控交通状况，根据监测到的不同的异常路况信息，调用交通路况预案，进行车道标线的调整与信号灯的控制，实现了对路况事件的智能识别与疏散反应，并且达到了标线的低成本按需变动部署的效果。
31.(2)本发明提供的一种智慧标线控制方法、系统及设备，设置中控系统，同时调动视频监控子系统、可变标线子系统、交通提示屏子系统与环境监测子系统相关设备进行联动，实现引导车流快速疏通当前路段交通、加快意外事故和紧急公务处理速度；
32.(3)本发明提供的一种智慧标线控制方法、系统及设备，采用了深度学习模型，基
于深度学习模型经过大量的数据训练不断优化预案建模与执行办法，直至接近最理想结果，实现全智能或半人工半智能的预案新建方法；
33.(4)本发明提供的一种智慧标线控制方法、系统及设备，部署了数据处理程序，可定期或实时查看所有交通路况预案的执行情况与统计分析情况，以及优化前后预案执行情况的对比。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本技术实施例提供的一种智慧交通标线控制系统的结构示意图；
36.图2为本技术实施例提供的一种智慧交通标线控制方法的流程示意图；
37.图3本技术实施例提供的一种指挥交通标线控制系统工作流程图；
38.图4为本技术实施例提供的双向六车道十字路口车辆拥堵——预案启用前示意图；
39.图5为本技术实施例提供双向六车道十字路口车辆拥堵——预案启用后示意图；
40.图6为本技术实施例提供的双向六车道十字路口紧急公务示意图。
具体实施方式
41.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
42.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
43.一方面，本技术提供了一种智慧交通标线控制系统，图1为本技术实施例提供的一种智慧交通标线控制系统的结构示意图。请参阅图1，该系统包括中控系统，以及，与所述中控系统连接的视频监控子系统、可变标线子系统与交通信号灯子系统；其中，中控系统用于创建交通路况预案，并设置每个预案的触发条件；视频监控子系统包括若干设置于十字路口的视频采集装置，用于实时将采集的交通路况信息传输至所述中控系统；可变标线子系统用于根据所述交通路况预案，重新规划路段的路面车道标线颜色；交通信号灯子系统用于配合所述可变标线子系统，对交通信号灯进行控制。
44.该智慧交通标线系统主要设置在路口一定范围内，将该路段所有交通标线替换为颜色可变标线，并接入可变标线子系统，将其他设备接入对应的子系统，通过中控系统的各类控制接口接入中控系统。该系统针对目前机动车高峰拥堵期、紧急公务、恶劣天气等情况，也适用其他需要更改交通标线的情况。
45.中控系统还包括预案构建模块，预案构建模块用于创建多个交通路况预案，建立所述每个交通路况预案的名称信息，至少包括：机动车拥堵、意外事故、警情报警、紧急公务和恶劣天气其中之一，以及，设置各交通路况预案的优先级。
46.进一步地，“机动车拥堵”预案通过监测到的固定路段内机动车数量及通过速度，并根据当前路段是否有出入口、是否限速、是否出现意外事故等情况进行原因判定，根据原因规划标线与信号灯；其他预案均通过是否发生该预案内涵盖的相关异常事件进行判定。
47.根据事件的轻重缓急，对应设置预案的低、中、高级别，例如，景区报警与紧急公务的优先级为“高”。
48.交通路况预案包括紧急公务、意外事故、出入口堵塞和正常路况等预案，交通路况预案包括预案名称、预案简介、预案触发条件以及预期结果等信息；当前条件同时满足多种交通路况预案时，按交通路况预案之间优先级顺序执行。
49.预案构建模块还用于设置每个交通路况预案的触发条件，具体包括属性值触发或事件触发；当所述交通路况预案执行时，所述中控系统配置所述视频监控系统、所述可变标线子系统以及所述交通信号灯子系统的延迟时间。
50.其中，属性值触发类型根据监测到的相关属性来设定，例如，通过视频监控子系统监测到的固定路段的机动车数量与通过速度，事件触发类型根据监测到的相关事件来设定，例如，监测到出现意外事故、警情报警与紧急公务等，触发条件可以设置为一个或者多个，当设置多个触发条件时，触发条件之间的关系为“且”或者“或”。
51.中控系统还用于设置交通路况预案相对应的执行操作，选定执行操作的子系统设备，并配置对应子系统内的设备，设置该设备的属性值及延迟时间。其中，执行操作可以是一个或者多个，多个操作按照设置的时间先后顺序执行。
52.中控系统还用于设置交通路况预案的预期结果，相关结果属性值有：达到疏散需要满足的条件：车辆数量等、疏散道路耗费的时间范围。启用预案后，相关设备监测到的属性值达到指定阈值范围，则认为符合预案预期；否则认为不符合预案预期。
53.中控系统还包括中控主机，以及与中控主机分别连接的数据库、数据分析处理模块与故障处理模块；数据库用于存储所述交通路况预案；数据分析处理模块用于采集所述视频监控系统、可变标线子系统以及交通信号灯子系统的实时运行数据，以监测所述智慧交通标线控制系统的运行状态；故障处理模块用于采集所述智慧交通标线控制系统中的故障数据进行分析处理，并将处理结果传输至所述中控主机；中控主机与上位机连接，用于将交通路况预案、所述智慧交通标线控制系统的运行状态与故障信息反馈至上位机。
54.其中，数据分析处理模块支持选用定期或手动统计分析交通路况预案执行情况，如按时间为单位的预案预期符合率、预案异常率、按预案预期符合率筛选的预案列表等统计图表，供交通执法人员直观查看往期交通预案执行情况，以及为优化预案提供参考。数据处理程序支持统计交通路况预案优化前后的全部执行情况，对比分析，供交通执法人员对比参考，找出预案优化方向。
55.具体地，视频监控子系统包括若干设置于十字路口的视频采集装置，用于实时将采集的交通路况信息传输至所述中控系统；视频监控子系统具有车牌识别、交通违法拍照、路况智慧识别与学习、汽车转向灯识别等功能。
56.可变标线子系统用于根据所述交通路况预案，重新规划路段的路面车道标线颜
色；可变标线子系统包括当前路面交通标线的所有颜色，可变化颜色包括黑、白、黄、蓝、橙五种颜色，其中，后四种颜色是当前道路标线所有颜色，黑色是为了模拟路面颜色，该系统可改变路面车道标线、导向指示线等标线。
57.交通信号灯子系统用于配合可变标线子系统，对交通信号灯进行控制。
58.进一步地，智慧交通标线控制系统交通还包括提示屏子系统，与所述中控系统连接，用于显示当前执行交通路况预案，并提示司机当前路段车道标线颜色即将改变。
59.进一步地，智慧交通标线控制系统交通还包括环境监测子系统，用于监测识别恶劣天气，至少包括雷暴雨、大雪、大雾以及沙尘暴其中之一。
60.在一个具体的实施例中，中控系统与手持电子设备连接，通过所述手持电子设备查看各交通路段的拥堵情况，规划出行路线。
61.优选的，基于深度学习算法建立网络模型，用于数据处理、模型设计、训练配置、训练过程、模型保存五个部分。根据事先设定的预案规则进行建模与执行，观察最终执行情况与结果，获取足量的数据集后，对数据集进行数据处理，将实际结果与预案组合设置为训练集，选用无监督的预训练网络模型，训练配置选用主流优化算法与资源配置，经过大量的数据训练，不断优化预案建模与执行办法，直至接近最理想结果，最终将模型保存，实现全智能的预案新建办法。
62.进一步地，识别预案执行过程中的异常，通过深度学习算法训练出新的可能更优预案，提交相关视频监控、执行过程与结果、可能的预案选择等信息，供交通执法人员参考以建立新的预案，或手动优化相关预案，实现半人工半智能的预案新建办法。
63.另一方面，本技术提供了一种智慧标线控制方法，图2为本技术实施例提供的一种智慧交通标线控制方法的流程示意图。请参阅图2，该方法包括：
64.(1)创建多个交通路况预案，设置每个预案的触发条件；
65.(2)实时监测交通路况，获取交通路况信息；
66.(3)将交通路况信息与每个预案的触发条件进行对比，当达到触发条件时，启动相对应的交通路况预案，进行车道标线的调整和/或信号灯的控制。
67.具体地，当监测到固定路段内机动车数量及通过速度高于阈值时，启动“机动车拥堵”预案，对路面车道标线颜色进行更改，以改变不同行驶方向车道的数量，以及，改变路面导向指示线与停止线。
68.下面简要说明指挥交通标线控制系统的工作流程，图3本技术实施例提供的一种指挥交通标线控制系统工作流程图，请参阅图3，先通过人工预设创建或导入交通路预案，并设置触发条件阈值范围、执行操作等交通路况预案相关的详细信息，并将该信息录入中控系统预案数据库中。通过视频监控子系统监测设备的实时运行参数，通过和交通路况预案数据库中预案相关属性值的比对，判断监测参数在哪些交通路况预案触发阈值范围内，中控系统调动其他子系统，按优先级排序执行对应的交通路况预案。通过视频监控子系统监测对应交通路况预案的处理结果，并录入中控系统数据处理数据库，通过监控画面和设备自检，判断是否有设备出现故障，如果出现故障，中控系统启动故障处理程序，并生成故障告警与故障报告。最后将相关预案处理结果录入预案数据库，并将该结果录入中控系统数据处理数据库，经过中控系统数据处理数据库处理统计后，分析预案触发时实时参数与处理情况。经过人工干预或深度学习算法进行模型训练后，优化预案或添加细分程度更高
的预案，存入中控系统预案数据库。无需设置新预案时，所有系统实时监测相关设备的运行参数。
69.本技术实施例提供了一种“机动车拥堵”预案，图4为本技术实施例提供的双向六车道十字路口车辆拥堵——预案启用前示意图。请参阅图4，该路口所有地面标线均为可变标线，路口中间部署一台环境监测设备，四个方向各部署一个视频监控设备、交通提示屏、交通信号灯；其中方向a/b/c/d、a1/a2/a3等车道标号是为了直观表述系统功能而人为添加的展示标签，实际系统中并不包含该部分。该实施例下，疏通原则包括以下两点：(1)暂时占用或合并其他车辆少的车道；(2)优先疏散最拥堵车道。
70.道路状况如图2所示：
71.(1)方向a：直行车道a2拥堵，其他车道无拥堵；
72.(2)方向b：左转车道b3拥堵，其他车道无拥堵；
73.(3)方向c：三条车道c1/c2/c3均拥堵；
74.(4)方向d：右转车道d3拥堵，直行车道d2内车辆过多，左转车道d1当前并无拥堵，但视频监测子系统通过监测其他车道车辆朝向和车辆转向灯，可判断左转车道即将拥堵，直行车道无拥堵；
75.根据以上情况，可启用一种“车辆拥堵”预案，配置情况为：
76.(1)方向a/b/c/d交通提示屏提示“拥堵疏散：车道导流线变化倒计时30秒”，倒计时秒数实时变动，到0秒时变化地面标线，交通信号灯配合车道导向线变化同时变化，违法拍照判定违法规则在60秒后同步；
77.(2)判定某方向车辆已被疏通后，该方向交通提示屏提示“拥堵疏散完毕：车道导流线变化倒计时30秒”，倒计时秒数实时变动，到0秒时变化地面标线，交通信号灯配合车道导向线变化同时变化，违法拍照判定违法规则在60秒后同步。
78.图5为本技术实施例提供双向六车道十字路口车辆拥堵——预案启用后示意图，预案执行如图5所示，
79.(1)方向a：对向车道方向b直行车道b2并无拥堵，可暂时占用b6车道。倒计时读秒完成后，将路口100米双实线从a1车道变化到b6车道，a1车道由左转变为直行导流线，并使b6亮起左转导流线，直行车道a2车辆可向新直行车道a1变道通行；
80.(2)方向b：对向车道方向a直行车道a2拥堵，不启用占用车道方案，倒计时读秒完成后，将直行车道b2变化为直行和左转车道导流线；
81.(3)方向c：对向车道方向d直行车道d2无拥堵，可暂时占用d4车道，车道c2/c3均拥堵，所以新增加的车道兼容两个方向。倒计时读秒完成后，将路口100米双实线从c3车道变化到d4车道，c3车道由左转变为直行和左转车道导流线，并使d4亮起左转导流线，原左转车道c3车辆可向新左转车道d4变道通行；
82.(3)方向d：对向车道方向c直行车道c2拥堵，但已增加车道疏通，可暂时占用c6车道。倒计时读秒完成后，将路口100米双实线从d1车道变化到c6车道，c3车道的车道导流线方向不变，并使c6亮起左转导流线，原左转车道d1车辆可向新左转车道c6变道通行；
83.(4)判定某方向车辆已被疏通后，倒计时读秒完成后，恢复执行原交通预案。
84.本技术实施例提供了一种双向六车道十字路口紧急公务预案，图6为本技术实施例提供的双向六车道十字路口紧急公务示意图。请参阅图6，该实施例下，疏通原则有以下
两点：(1)其他方向车道均等待让行；(2)同向车道快速通过，为警务车辆让行；(3)警务车辆通过路口前，禁止向同向车道变道。
85.道路状况如下：
86.(1)方向a：直行车道a2即将有警务车辆急需通行，a1/a2/a3车道均为拥堵状态；
87.(2)方向b/c/d：该预案与该方向道路状况无关。
88.(3)判定警务车辆通过后，恢复正常交通预案执行。
[0089]“紧急公务”预案执行情况如下：
[0090]“紧急公务”预案为当前待执行预案列表最高等级，优先执行；
[0091]
(1)方向a交通提示屏提示“后方警务车辆急需通行，直行方向请快速通过！暂时禁止向直行方向变道！”，交通信号灯延迟5秒后变为直行绿灯，其他均红灯等待，违法拍照判定违法规则在15秒后同步；
[0092]
(2)方向b/c/d交通提示屏提示“路口有警务车辆急需通行，请等待让行！”，交通信号灯延迟5秒后均变为红灯等待，违法拍照判定违法规则在15秒后同步；
[0093]
(3)判定警务车辆通过后，恢复正常交通预案执行。
[0094]
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
[0095]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0096]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0097]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0098]
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
[0099]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0100]
以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑
说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。
[0101]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0102]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。