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专利号: 2019105936167
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于单交叉路口交通信号灯控制系统,其特征在于:包括:

图像采集模块,用于交汇于同一路口的各条路段的路面图像的采集,并将采集到的图像传输给车流量检测模块、车速检测模块和排队检测模块;

车流量检测模块,从所述图像中检测车辆特征、车道线特征并分别统计各条路段上分别向不同方向行驶车辆的车流量数据;

车速检测模块,用于实现交叉路口的平均车速的计算;

排队长度检测模块,当检测到的平均车速低于2Km/h时启动,用于实现排队长度的检测;

智能调控模块,当检测到的平均车速低于预设的阀值时启动,基于各条路段的分别向不同方向行驶车辆的车流量数据、平均车速数据以及排队长度数据进行综合分析,计算各条路段对应的交通信号灯控制策略;

信号灯控制模块,用于根据计算得到的各条路段对应的交通信号灯的点亮时间计算结果,分别控制各条路段对应的交通信号灯亮灭变化。

2.如权利要求1所述的一种用于单交叉路口交通信号灯控制系统,其特征在于:所述图像采集模块采用网络摄像头,架设在交叉路口,逆着行车方向进行视频采集,在停车线和人行横道之间设置检测带。

3.如权利要求1所述的一种用于单交叉路口交通信号灯控制系统,其特征在于:所述车速检测模块通过以下方法进行车速的计算:在检测带内进行背景差分运算、阴影去除和形态学区域填充,然后对得到的二值化图像进行垂直投影,利用垂直投影曲线图判断车辆是否存在并计算车辆驶入和驶出检测带所用的帧数,根据网络摄像头的帧率和检测带的宽度计算瞬时速度,进而求出交叉路口的平均车速。

4.如权利要求1所述的一种用于单交叉路口交通信号灯控制系统,其特征在于:所述排队长度检测模块采用双边滤波和分段线性变换算法分别进行图像去噪和图像增强预处理;

采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理;基于连通分量外接矩形的长宽比进行车辆的形状识别,完成车辆目标的检测和识别。

5.如权利要求4所述的一种用于单交叉路口交通信号灯控制系统,其特征在于:当车辆的识别结果落入大型车辆的识别结果且大型车辆的数量为1辆时,启动相应路段入口的摄像头,顺着行车方向进行视频的采集,并将采集到的视频发送到排队长度检测模块实现车辆目标的检测和识别,直至识别到对应的大型车辆,然后将该大型车辆前后车辆的识别结果以及大型车辆的识别结果进行叠加即可完成排队长度的计算。

6.如权利要求4所述的一种用于单交叉路口交通信号灯控制系统,其特征在于:当车辆的识别结果落入大型车辆的识别结果且大型车辆的数量大于1辆时,首先基于连通分量外接矩形的长宽比进行两辆大型车辆之间距离的测量,当测量结果小于预设的车辆标准尺寸,则判定两辆大型车辆之间不存在车辆,当测量结果大于预设的车辆标准尺寸时,则以车辆标准尺寸为基准进行该段距离内车辆数量的检测,完成所有大型车辆之间车辆数量的检测后,启动相应路段入口的摄像头,顺着行车方向进行视频的采集,并将采集到的视频发送到排队长度检测模块实现车辆目标的检测和识别,直至识别到第一辆大型车辆,然后完成排队长度的计算。

7.如权利要求1所述的一种用于单交叉路口交通信号灯控制系统,其特征在于:所述智能调控模块基于模糊神经网络算法实现各条路段对应的交通信号灯控制策略的计算,将采集到的交通参数作为模糊神经网络算法的输入参数,根据实际采集到的样本数据进行训练自动生成控制规则,由输入的交通参数进行模糊推理获得各条路段对应的交通信号灯控制策略。

8.如权利要求1所述的一种用于单交叉路口交通信号灯控制系统,其特征在于:还包括一交通信号灯工况接入模块,用于接入各条路段对应的交通信号灯的工况,并基于预设的BP神经网络模型实现交通信号灯工作状态的评估,当得到的评估结果落入预设的报警门限时,报警模块启动。

9.如权利要求1所述的一种用于单交叉路口交通信号灯控制系统,其特征在于:所述报警模块将报警信号传送给GSM通信模块,GSM通信模块将报警信号以短消息的形式发送给预先设定的用户的手机号码,提示用户采取相应措施。

10.如权利要求1所述的一种用于单交叉路口交通信号灯控制系统,其特征在于:还包括一交通事故接入模块,用于外接交警交通事故登记系统,当发现当前路段发生交通事故时,启动信号灯联控模块,将该路段入口的信号灯一并接入系统进行联控,每个交通信号灯一侧配置一电子显示屏用于当前各路段事故的滚动显示,以减少进入该路段的车辆。