智能交通信号灯亮灭时间的调控方法和系统与流程

1.本发明是关于一种涉及于交通信号灯亮灭时间调控技术领域，尤其涉及一种智能交通信号灯亮灭时间的调控方法和系统。


背景技术：

2.随着车辆保有量的快速增长，交通拥堵已经成为一个重要的社会问题，如何平衡城市交通负载成为当前交通管理的一个重要问题。在现有的交通管理系统中，通常通过红绿灯系统进行交通指挥，而绝大多数红绿灯系统执行的是限定秒数的亮灭时间，无法根据车辆的疏密程度进行智能调控，机动性差。比如在同一路段，通行车辆数量繁密时和通行车辆数量稀疏时所执行的红绿灯时间相同，这不仅易造成时间资源的浪费，而且车辆频繁的刹车和启动也不环保、不安全。


技术实现要素：

3.本发明提出一种智能交通信号灯亮灭时间的调控方法和系统，解决现有的交通信号灯无法根据车辆密度智能调节亮灭时间的问题，实现可依据通行车辆密度智能调整交通信号灯的亮灭时长，以达到提高车辆通行效率和通行安全性、及绿色环保的目的。
4.为了可达到前述的目的，本发明提供一种智能交通信号灯亮灭时间的调控方法，包括：预设定初始时间、暂停时间、最大暂停时间和通行感应线；当交通信号灯转变为绿灯时，控制所述绿灯按照所述初始时间进行倒数，所述绿灯在倒数第n秒时闪烁，其中n为大于零的正整数；在绿灯进入闪烁前，监测并获取通过所述通行感应线的车辆信息；根据所述车辆信息分析是否有车辆通过所述通行感应线，若有车辆通过则发送暂停信号至所述交通信号灯，控制所述绿灯停止倒数并亮起所述暂停时间，至多个所述暂停时间相加等于或大于所述最大暂停时间，则控制绿灯进入闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色；若无车辆通过则控制所述绿灯进入闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色。
5.作为优选方案，还包括步骤：若在所述绿灯进入闪烁后，根据所述车辆信息分析有车辆通过所述通行感应线，则控制所述绿灯继续闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色。
6.作为优选方案，所述车辆信息包括车辆的位置信息、速度信息、车型信息中的至少一种。
7.作为优选方案，所述通行感应线包括进入感应线和离开感应线，所述进入感应线和所述离开感应线间隔设置于所述交通信号灯的车辆停止线前。
8.本发明还提供一种智能交通信号灯亮灭时间的调控系统，包括：输入模块，用于输入预设定的初始时间、暂停时间、最大暂停时间和通行感应线；点灯模块，与交通信号灯电性连接，用于控制所述交通信号灯的亮灭，且当所述交通信号灯转变为绿灯时，控制所述绿灯按照所述初始时间进行倒数，所述绿灯在倒数第n秒
时闪烁，其中n为大于零的正整数；监测模块，用于在绿灯进入闪烁前，监测并获取通过所述通行感应线的车辆信息；处理模块，用于接收所述车辆信息，并根据所述车辆信息分析是否有车辆通过所述通行感应线，若有车辆通过则发送暂停信号至所述点灯模块，控制所述绿灯停止倒数并亮起所述暂停时间，至多个所述暂停时间相加等于或大于所述最大暂停时间，则发送闪烁信号至所述点灯模块以控制绿灯进入闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色；若无车辆通过，则发送闪烁信号至所述点灯模块以控制所述绿灯进入闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色。
9.作为优选方案，所述处理模块包括：处理单元，与所述输入模块和所述监测模块通信连接，用于接收所述车辆信息、根据所述车辆信息分析并发送所述暂停信号和所述闪烁信号；控制单元，与所述处理单元通信连接并与所述点灯模块电连接，用于接收并将所述暂停信号或所述闪烁信号发送至所述点灯模块。
10.作为优选方案，所述监测模块包括监测单元和供电端单元，其中所述监测单元用于监测并获取通过所述通行感应线的车辆信息；所述供电端单元分别与所述监测单元和所述处理单元通信连接，用于将所述车辆信息发送至所述处理单元。
11.作为优选方案，所述监测单元包括摄像头、红外测距传感器、视觉传感器、雷达测速器、地埋式感应线圈中的至少一种；所述供电端单元被设置为poe交换机。
12.作为优选方案，所述点灯模块包括：继电器单元，与交通信号灯电性连接，用于受所述控制单元控制点亮或熄灭所述交通信号灯；检测单元，用于检测所述继电器单元电压与所述控制单元所发送的信号电压是否匹配，若不匹配则反馈错误信号至所述控制单元；开关单元，用于在故障时控制所述继电器单元。
13.作为优选方案，所述输入模块被设置为触摸屏，所述触摸屏通过usb和/或hdmi与所述处理模块通信连接。
14.因此依据本发明的技术手段，本发明可以获得的功效简要说明如下所述：本发明所提供的智能交通信号灯亮灭时间的调控方法和系统，通过采用预先设定初始时间、暂停时间、最大暂停时间和通行感应线，在绿灯进入闪烁前，由监测模块将监测到的所述通行感应线处的车辆信息反馈至处理模块，再由所述处理模块判断是否有新的车辆通过所述通行感应线的方式，执行不同的绿灯亮灯命令。即在绿灯进入闪烁前，若监测到无车辆通过所述通行感应线，则所述绿灯受控进入闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色，此时绿灯的亮灯时间即为最短的通行时间；若监测到有车辆通过所述通行感应线，则所述绿灯受控停止倒数并亮起一个所述暂停时间，在此期间，若持续监测到有车辆通过所述通行感应线，则所述绿灯受控持续亮起多个所述暂停时间，至多个所述暂停时间相加等于或大于所述最大暂停时间、或监测到无车辆通过所述通行感应线，则所述绿灯受控进入闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色，此时绿灯的亮灯时间由车辆的疏密程度决定。综上，通过在绿灯进入闪烁前所监测到的通过通行感应线的车辆信息，对绿灯的亮灯时长进行智能调节，使得在通行车辆数量稀疏时执行最短的亮灯时长，在通行车辆数量繁密时可根据疏密程度增加亮灯时长，便于提高车辆的通行效率，从而有效缓解车辆拥堵状况、有效节约人们的出行时间、节能减排环保，
减少发生因车辆频繁刹车和启动而造成的追尾等交通事故的概率，提高通行安全性。
附图说明
15.图1为本发明一实施例涉及的智能交通信号灯亮灭时间的调控系统的结构示意图。
16.图2为本发明一实施例涉及的智能交通信号灯亮灭时间的调控方法的流程示意图。
17.图中：1-调控系统；10-输入模块；20-点灯模块；21-继电器单元；22-检测单元；23-开关单元；30-监测模块；31-监测单元；32-供电端单元；40-处理模块；41-处理单元；42-控制单元；50-交通信号灯。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的连接仅仅是为便于清晰描述，而并不限定连接方式。
19.需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等术语是基于附图描述本发明所示方向或位置关系，仅是为了方便描述本发明和简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特殊的方向或位置关系，因此不能理解为对本发明的限制。需要理解的是，“第一”、“第二”等术语仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特殊的顺序，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个件被认为是“连接”另一个件，它可以是直接连接到另一个件或者可能同时存在居中件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
20.请参照图1，本发明提供一种智能交通信号灯亮灭时间的调控系统1，能够在每次绿灯亮起时，依据实时的交通情况提供合理的亮灯时长，调控系统1包括输入模块10、点灯模块20、监测模块30、及分别与输入模块10、点灯模块20和监测模块30连接的处理模块40。
21.其中，输入模块10被设置为触摸屏，所述触摸屏通过usb和/或hdmi与处理模块40通信连接，用于使用户可通过所述触摸屏向调控系统1输入预设定的初始时间、暂停时间、最大暂停时间和通行感应线。其中所述初始时间、所述暂停时间和所述最大暂停时间均为一个具体的时间，且所述最大暂停时间所对应的数值大于所述暂停时间所对应的数值，如将初始时间设置为十五秒，所述暂停时间为五秒，所述最大暂停时间为三十五秒等。本实施例中，所述通行感应线包括进入感应线和离开感应线，所述进入感应线和所述离开感应线间隔设置于交通信号灯50的车辆停止线前，用于形成一车辆检测区域。本发明的其他实施方式中，所述通行感应线不局限于本实施例中的包括进入感应线和离开感应线，所述通行感应线也可仅设置为所述进入感应线或所述离开感应线。
22.点灯模块20通过电缆线与各个路口的交通信号灯50电性连接，且点灯模块20通过
排线与处理模块40连接，点灯模块20包括继电器单元21、检测单元22和开关单元23。其中，继电器单元21与交通信号灯50电性连接，用于受处理模块40的控制输出电压以点亮或熄灭交通信号灯50。检测单元22用于检测继电器单元21所输出的电压与处理模块40所发送的信号电压是否匹配，若不匹配则反馈错误信号至处理模块40。开关单元23与继电器单元21电连接，用于在故障时控制继电器单元21，使继电器单元21控制交通信号灯50以特定的秒数进行倒数计时，即使交通信号灯50恢复原始计时方式，避免出现因交通信号灯50故障无法正常工作，而出现交通瘫痪的情况。
23.监测模块30包括监测单元31和供电端单元32，用于监测并获取通过所述通行感应线的车辆信息。本实施例中，监测单元31包括高清摄像头、视觉传感器和红外测距传感器，其中所述高清摄像头、所述视觉传感器和所述红外测距传感器邻近于所述通行感应线和/或对应于所述车辆检测区域设置，用于监测并获取通过所述通行感应线的车辆信息，如车辆的位置信息和车型信息等。供电端单元32分别与监测单元31和处理模块40通信连接，用于将所述车辆信息发送至处理模块40。其中供电端单元32被设置为poe交换机，且所述poe交换机通过网线分别与监测单元31和处理模块40连接。本发明的其他实施方式中，监测单元31不局限于本实施例中的包括高清摄像头、视觉传感器和红外测距传感器，监测单元31还可以包括雷达测速器、地埋式感应线圈（可对应于所述通行感应线埋设）等，用于检测车辆的速度信息和位置信息等其他车辆信息。
24.处理模块40包括通信连接的处理单元41和控制单元42。本实施例中，处理单元41为jetson agx xavier图像识别计算机，与输入模块10和供电端单元32通信连接，用于依据输入模块10所预设的初始时间发送点灯信号至控制单元42，同时用于接收所述车辆信息、根据所述车辆信息分析是否有车辆通过所述通行感应线并发送暂停信号和闪烁信号至控制单元42。控制单元42为单片机，所述单片机通过排线与点灯模块20连接，用于接收并将所述点灯信号发送至点灯模块20、以控制绿灯按照所述初始时间的时长亮起，同时用于接收并将所述暂停信号或所述闪烁信号发送至点灯模块20。同时，控制单元42还用于当长时间未接收到处理单元41的信号时，发送控制信号至点灯模块20以控制交通信号灯50黄闪，以及用于当接收到检测单元22所反馈的错误信号时，发送控制信号至点灯模块20以控制交通信号灯50黄闪，从而保障通行的安全性。可以理解的是，通过控制单元42将处理单元41的控制命令反馈至点灯模块20的设置，能够保障调控系统1的运行可靠性，进一步保障通行的安全性。本发明的其他实施方式中，处理单元41不局限于本实施例中的为jetson agx xavier图像识别计算机，处理单元41也可为其他具有图像识别、计算和处理功能的处理器。
25.需要说明的是，本实施例中，调控系统1对交通信号灯亮灭时间的智能调控方式大致为：在红灯倒数结束后，继电器单元21受控将交通信号灯50转变为绿灯，并控制所述绿灯按照所述初始时间进行倒数，且所述绿灯在倒数第n（其中n为大于零的正整数）秒时闪烁，以提醒司机交通信号灯50即将转变亮灯颜色。在所述绿灯进入闪烁的前一刻，监测单元31启动监测并获取通过所述通行感应线的车辆信息，后将所述车辆信息传送至处理单元41，处理单元41根据所述车辆信息分析是否有车辆通过所述通行感应线。当判断有车辆通过所述通行感应线时，处理单元41经过控制单元42将所述暂停信号发送至点灯模块20，以控制所述绿灯停止倒数并亮起一个所述暂停时间，在此过程中，监测单元31持续工作并将获取的所述车辆信息发送至处理单元41，处理单元41根据所述车辆信息实时分析是否有车辆持
续通过所述通行感应线，若有则通过控制单元42和点灯模块20控制所述绿灯继续亮起一个所述暂停时间，至多个所述暂停时间相加等于或大于所述最大暂停时间、或处理单元41分析再无车辆通过所述通行感应线，则处理单元41通过控制单元42发送闪烁信号至点灯模块20，以控制所述绿灯进入闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色。当判断无车辆通过所述通行感应线时，处理单元41通过控制单元42发送闪烁信号至点灯模块20，以控制所述绿灯进入闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色。
26.即，本实施例所提供的智能交通信号灯亮灭时间的调控系统1能够依据所述通行感应线内的车辆的疏密程度，进行智能的绿灯亮灭时间的调控，以实现提高车辆通行效率、绿色节能减排、减少如追尾等交通事故的概率以及提高通行安全性的目的。具体的，当所述通行感应线内车辆稀疏时，以预设定的最少通行时间（即所述初始时间）亮灯；当所述通行感应线内车辆密集时，在所述初始时间的基础上依据车辆的疏密程度增加亮灯时间（即所述暂停时间），此时通行时间为所述初始时间加上至少一个所述暂停时间，最大通行时间为所述初始时间加上最大暂停时间。
27.请参照图2，本发明还提供一种智能交通信号灯亮灭时间的调控方法，所述方法应用于智能交通信号灯亮灭时间的调控系统1，且所述方法包括：s201：预设定初始时间、暂停时间、最大暂停时间和通行感应线。其中所述初始时间、所述暂停时间和所述最大暂停时间均为一个具体的时间，且所述最大暂停时间所对应的数值大于所述暂停时间所对应的数值，如将初始时间设置为十五秒，所述暂停时间为五秒，所述最大暂停时间为三十五秒等。所述通行感应线包括进入感应线和离开感应线，所述进入感应线和所述离开感应线间隔设置于所述交通信号灯的车辆停止线前。本发明的其他实施方式中，所述通行感应线也可被设置为所述进入感应线或所述离开感应线等。
28.s202：当交通信号灯转变为绿灯时，控制所述绿灯按照所述初始时间进行倒数，所述绿灯在倒数第n秒时闪烁，其中n为大于零的正整数。
29.s203：在绿灯进入闪烁前，监测并获取通过所述通行感应线的车辆信息。其中所述车辆信息包括车辆的位置信息、速度信息、车型信息中的至少一种，用以作为判断依据使用s204：根据所述车辆信息分析是否有车辆通过所述通行感应线，若有车辆通过则发送暂停信号至所述交通信号灯，控制所述绿灯停止倒数并亮起所述暂停时间，至多个所述暂停时间相加等于或大于所述最大暂停时间，则控制绿灯进入闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色；若无车辆通过则控制所述绿灯进入闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色。
30.s205：若在所述绿灯进入闪烁后，根据所述车辆信息分析有车辆通过所述通行感应线，则控制所述绿灯继续闪烁并在闪烁后转变亮灯颜色。
31.本发明的其他实施方式中，所述方法也可不包括步骤s205。
32.综上，通过在绿灯进入闪烁前所监测到的通过通行感应线的车辆信息，对绿灯的亮灯时长进行智能调节，使得在通行车辆数量稀疏时执行最短的亮灯时长，在通行车辆数量繁密时可根据疏密程度增加亮灯时长，便于提高车辆的通行效率，从而有效缓解车辆拥堵状况、节能减排环保，减少发生因车辆频繁刹车和启动而造成的追尾等交通事故的概率，提高通行安全性。而且，本发明所提供的调控方法步骤简单、使用方便，调控系统结构简单，采用模块化设计，便于维修和功能扩充，实用性强。
33.本技术的说明书和权利要求中，词语“包括/包含”和词语“具有/包括”及其变形，
用于指定所陈述的特征、数值步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数值、步骤、件或它们的组合。
34.为清楚起见，本发明在单独实施例中所描述的某些特征，可以组合在单个实施例中使用。而且，在单个实施例中描述的本发明的各种特征，也可以在单独地或以任何合适形式在子组合中使用。
35.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。