CN112270834A - 一种应用于5g智慧交通工具的车路人行驶方法及*** - Google Patents

一种应用于5g智慧交通工具的车路人行驶方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明专利涉及智慧交通技术领域，尤其为一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，包括路况总览模块、实时评价模块、分析诊断模块、优化方案模块、动态推送模块和开放对接模块，路况总览模块、实时评价模块、分析诊断模块、优化方案模块、动态推送模块和开放对接模块之间相互连接；路况总览模块：实现信控路口位置标定；本发明专利基于5G通信技术，搭建人、车、路三者实时互联、信息共享的智能路口管控***，根据用户终端提供的数量、位置、速度、目的地等信息，结合大数据、云计算技术，开发出流量调节、危险预警、路线引导及安全提醒等功能，有效提高了道路交通资源的利用效率，降低了交通事故的发生概率。

Description

一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***
技术领域
本发明专利涉及智慧交通技术领域，具体为一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***。
背景技术
第五代移动通信技术(简称5G)以其具有的更高峰值速率、更大传输容量、更低传输时延以及更大终端密度等优势，正成为物联网技术变革升级的重要推动力。智能交通路口参与对象众多、运行状况复杂，是道路交通物联化的具体体现。
在交通领域，国外SCOOT***、SCATS***以及国内海信等厂家的信号控制***是基于固定检测器来实现数据采集，进行控制方案的选择或者控制方案的生成，这些信号控制***的应用在国内很多城市取得了不同程度的效果。但在目前应用的***仍然存在一些问题，第一，现行通用交通道路管理***控制方案较为机械，无智能数据化分析运行策略，南北通行周期基本设置固定30s左右，在人车辆高峰期容易造成交通拥堵，并且在低峰无车期也造成浪费大量等待时间，第二，是传统的基于固定检测器的信号控制***，对检测器的性能及部署方式具有高度依赖，我国很多城市传感器布设密度低，很多交叉路没有部署传感器，同时传感器的损坏率高，导致这类信号控制***在很多城市是降级使用，第三，固定检测器采集的数据为断面流量数据，只能用占用时间百分比来感知断面的拥堵状态，对拥堵点的上下游无感知，自适应对拥堵状态下的信号控制基本上是束手无策，很难实现区域的自适应控制，第四，基于固定检测器的信号控制***，控制重心在减小延误，提升协调效率，平峰效果较好，但在拥堵到达一定程度，控制效果非常有限，如当车队上线到排队检测器上，所有方向都在排队，控制算法很难判断，第五，基于固定检测器的信号控制***需要前期的大量基础设施投入，***运维成本高，一旦建设完成，修改成本非常昂贵，第六，配置及***管理人员要求高，优化配时方案的下发、录入和警情确认需要大量的人员，而专业的交通工程师、运行维护人员严重匮乏，现有信号控制的运行与维护需要高额的人工成本，第七，基于流量的信号优化(包括自适应)缺乏***的评价手段，为此提出一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，来解决此问题。
发明专利内容
本发明专利的目的在于提供一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，解决了目前应用的***仍然存在一些问题，第一，现行通用交通道路管理***控制方案较为机械，无智能数据化分析运行策略，南北通行周期基本设置固定30s左右，在人车辆高峰期容易造成交通拥堵，并且在低峰无车期也造成浪费大量等待时间，第二，是传统的基于固定检测器的信号控制***，对检测器的性能及部署方式具有高度依赖，我国很多城市传感器布设密度低，很多交叉路没有部署传感器，同时传感器的损坏率高，导致这类信号控制***在很多城市是降级使用，第三，固定检测器采集的数据为断面流量数据，只能用占用时间百分比来感知断面的拥堵状态，对拥堵点的上下游无感知，自适应对拥堵状态下的信号控制基本上是束手无策，很难实现区域的自适应控制，第四，基于固定检测器的信号控制***，控制重心在减小延误，提升协调效率，平峰效果较好，但在拥堵到达一定程度，控制效果非常有限，如当车队上线到排队检测器上，所有方向都在排队，控制算法很难判断，第五，基于固定检测器的信号控制***需要前期的大量基础设施投入，***运维成本高，一旦建设完成，修改成本非常昂贵，第六，配置及***管理人员要求高，优化配时方案的下发、录入和警情确认需要大量的人员，而专业的交通工程师、运行维护人员严重匮乏，现有信号控制的运行与维护需要高额的人工成本，第七，基于流量的信号优化(包括自适应)缺乏***的评价手段的问题。
为实现上述目的，本发明专利提供如下技术方案：一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，包括路况总览模块、实时评价模块、分析诊断模块、优化方案模块、动态推送模块和开放对接模块，路况总览模块、实时评价模块、分析诊断模块、优化方案模块、动态推送模块和开放对接模块之间相互连接；
路况总览模块：实现信控路口位置标定、路口评估诊断指标抽取、路口拥堵展示、延误/停车Top10路口排名、实时路况可视化展示、实时轨迹可视化展示、实时报警信息可视化展示；
实时评价模块：实现路口延误指标计算、路口停车次数指标计算、路口排队长度指标计算、路口评估模型生成、路口指标数据查询对比模块、千道通行时间计算、干道停车次数计算、子道平均延误计算、干道平均速度计算、干道评估模型生成、干道指标数据查询对比模块、区域平均速度计算、区域平均延误计算、区域评估模型生成、区域指标数据查询对比模块；
分析诊断模块：实现路口溢流指数计算、路口溢流问题诊断、路口过饱和指数计算、路口过饱和问题诊断、路口失衡指数计算、路口失衡问题诊断、诊断问题可视化、路口问题趋势可视化、路口问题统计信息可视化、诊断问题置信度校验模块、诊断问题严重程度分级模块；
优化方案模块：实现路口信号机时段表调取、路口全天延误调取、路口时段优化生成、路口时段优化导出、调取指定时段路口绿信比方案、调取指定时段路口评估诊断结果、路口绿信比优化方案生成、路口绿信比优化方案导出、干道信号灯信息调取、干道车辆时空轨迹信息汇集、干道绿波方案生成；
动态推送模块：实现UTC平台协议对接、路口控制状态和数据同步时间展示、路口背景方案和运行方案实时展示、路口实时指标展示、路口时空图+延误图+排队图展示、动态优化方案自动生成、溢流报警和控制优化策略用户反馈；
开放对接模块：实现API接口调用、数据传输方式、签名方式、路口获取、获取全城路口列表、实时路口列表、今日报警概览、3日报警变化、实时报警列表、实时延误TOP10、实时停车TOP10、路口指标评估结果、干道管理、于道评估结果、区域管理、区域评估结果、获取路口flow粒度实时数据。
优选的，利用SaaS服务化***搭建方式，信号机下发机制、信号机控制平台或者信号机厂商，直接通过网络的SaaS服务与后台控制***进行对接，互联网方案推送***根据实时浮动车数据对配时方案进行计算，并且经过***内部的安全规则校验后进行配时推送。
优选的，借助图像识别、云计算、大数据分析等工具，整合路口基站、车载设备、智能手机等通信终端，建立起具有信息收集、数据处理、信息广播等功能的控制中心，实现人与车、车与车实时互联的智能体系。
优选的，依靠两套***获取十字路口管控范围内各个方向上的车辆行人数量信息，一套***是：利用安装在十字路口各方向上的多台视频流量摄像机，拍摄人流车流图片，经云端服务器图像识别后，得到各方向上的终端数量；另一套***是：借助5G通信基站，收集管控范围内各智能终端实时上传的位置坐标信息，经云端服务器处理运算，得到各方向上的用户数量，控制中心同时采取两套装置互补，获取车辆行人的数量信息。
优选的，借助车载及手机等智能终端自带的GPS定位、网络连接功能，控制中心利用5G通信基站实时收集管控范围内各用户的位置、速度、目的地信息，若某一监测对象的坐标发生异常变动，如车辆的位置、速度发生突变，预示着车辆有可能失控或发生撞击，结合视频摄像机图像数据，经服务器计算后，判定该监测对象为危险信号，控制中心再利用5G通信技术的低时延特性，借助基站向所有用户进行广播推送。
优选的，终端用户将目的地线路信息上传至十字路口的控制中心，服务器结合实时的车流人流数据，对路线予以优化，若当前路口范围内通行压力较大，等待时间较长，或发生交通事故需一定时间疏导，可推送相关建议，由终端用户自主选择进入路口或绕路而行，服务器根据路面流量数据与地下通道流量数据的对比、当前红绿灯时间等信息，推荐最快通行路线给需要过街的用户。
优选的，基于各终端设备的GPS定位及网络连接功能，控制中心利用基站与各用户实时交流数量、坐标信息，扫描检测车辆是否存在超车、转弯、掉头、刹车等动作，结合违章抓怕摄像机，将发生上述动作的车辆进行重点监视，并将其违章信息、动作信息等，通过基站的5G广播功能对周围的其他用户进行针对性安全提醒。
与现有技术相比，本发明专利的有益效果如下：
本发明专利基于5G通信技术，搭建人、车、路三者实时互联、信息共享的智能路口管控***，根据用户终端提供的数量、位置、速度、目的地等信息，结合大数据、云计算技术，开发出流量调节、危险预警、路线引导及安全提醒等功能，有效提高了道路交通资源的利用效率，降低了交通事故的发生概率。
附图说明
图1为本发明专利智慧交通运行平台组网示意图；
图2为本发明专利各个模块示意图；
图3为本发明专利功能示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利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专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，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，都属于本发明专利保护的范围。
请参阅图1-3，一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，包括路况总览模块、实时评价模块、分析诊断模块、优化方案模块、动态推送模块和开放对接模块，路况总览模块、实时评价模块、分析诊断模块、优化方案模块、动态推送模块和开放对接模块之间相互连接；
路况总览模块：实现信控路口位置标定、路口评估诊断指标抽取、路口拥堵展示、延误/停车Top10路口排名、实时路况可视化展示、实时轨迹可视化展示、实时报警信息可视化展示；
实时评价模块：实现路口延误指标计算、路口停车次数指标计算、路口排队长度指标计算、路口评估模型生成、路口指标数据查询对比模块、千道通行时间计算、干道停车次数计算、子道平均延误计算、干道平均速度计算、干道评估模型生成、干道指标数据查询对比模块、区域平均速度计算、区域平均延误计算、区域评估模型生成、区域指标数据查询对比模块；
分析诊断模块：实现路口溢流指数计算、路口溢流问题诊断、路口过饱和指数计算、路口过饱和问题诊断、路口失衡指数计算、路口失衡问题诊断、诊断问题可视化、路口问题趋势可视化、路口问题统计信息可视化、诊断问题置信度校验模块、诊断问题严重程度分级模块；
优化方案模块：实现路口信号机时段表调取、路口全天延误调取、路口时段优化生成、路口时段优化导出、调取指定时段路口绿信比方案、调取指定时段路口评估诊断结果、路口绿信比优化方案生成、路口绿信比优化方案导出、干道信号灯信息调取、干道车辆时空轨迹信息汇集、干道绿波方案生成；
动态推送模块：实现UTC平台协议对接、路口控制状态和数据同步时间展示、路口背景方案和运行方案实时展示、路口实时指标展示、路口时空图+延误图+排队图展示、动态优化方案自动生成、溢流报警和控制优化策略用户反馈；
开放对接模块：实现API接口调用、数据传输方式、签名方式、路口获取、获取全城路口列表、实时路口列表、今日报警概览、3日报警变化、实时报警列表、实时延误TOP10、实时停车TOP10、路口指标评估结果、干道管理、于道评估结果、区域管理、区域评估结果、获取路口flow粒度实时数据。
本实施例中，利用SaaS服务化***搭建方式，信号机下发机制、信号机控制平台或者信号机厂商，直接通过网络的SaaS服务与后台控制***进行对接，互联网方案推送***根据实时浮动车数据对配时方案进行计算，并且经过***内部的安全规则校验后进行配时推送，客户可以根据自己实际需求，通过互联网向厂商定购所需的应用软件服务，并通过互联网获得厂商提供的服务，不用再购买软件，而改用向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动，且无需对软件进行维护。
本实施例中，借助图像识别、云计算、大数据分析等工具，整合路口基站、车载设备、智能手机等通信终端，建立起具有信息收集、数据处理、信息广播等功能的控制中心，实现人与车、车与车实时互联的智能体系，基于5G的智能交通路口将开发出流量调节、危险预警、路线优化和安全提醒四大主要功能。
本实施例中，依靠两套***获取十字路口管控范围内各个方向上的车辆行人数量信息，一套***是：利用安装在十字路口各方向上的多台视频流量摄像机，拍摄人流车流图片，经云端服务器图像识别后，得到各方向上的终端数量；另一套***是：借助5G通信基站，收集管控范围内各智能终端实时上传的位置坐标信息，经云端服务器处理运算，得到各方向上的用户数量，控制中心同时采取两套装置互补，获取车辆行人的数量信息，提高数据采集的准确性。
本实施例中，借助车载及手机等智能终端自带的GPS定位、网络连接功能，控制中心利用5G通信基站实时收集管控范围内各用户的位置、速度、目的地信息，若某一监测对象的坐标发生异常变动，如车辆的位置、速度发生突变，预示着车辆有可能失控或发生撞击，结合视频摄像机图像数据，经服务器计算后，判定该监测对象为危险信号，控制中心再利用5G通信技术的低时延特性，借助基站向所有用户进行广播推送，帮助车辆和人员及时避让，减少次生交通事故带来的损失。
本实施例中，终端用户将目的地线路信息上传至十字路口的控制中心，服务器结合实时的车流人流数据，对路线予以优化，若当前路口范围内通行压力较大，等待时间较长，或发生交通事故需一定时间疏导，可推送相关建议，由终端用户自主选择进入路口或绕路而行，服务器根据路面流量数据与地下通道流量数据的对比、当前红绿灯时间等信息，推荐最快通行路线给需要过街的用户，起到路线引导的作用，提高路口通行效率。
本实施例中，基于各终端设备的GPS定位及网络连接功能，控制中心利用基站与各用户实时交流数量、坐标信息，扫描检测车辆是否存在超车、转弯、掉头、刹车等动作，结合违章抓怕摄像机，将发生上述动作的车辆进行重点监视，并将其违章信息、动作信息等，通过基站的5G广播功能对周围的其他用户进行针对性安全提醒，提高关注度，避免出现交通事故。
工作原理：基于5G通信技术，搭建人、车、路三者实时互联、信息共享的智能路口管控***，根据用户终端提供的数量、位置、速度、目的地等信息，结合大数据、云计算技术，开发出流量调节、危险预警、路线引导及安全提醒等功能，有效提高了道路交通资源的利用效率，降低了交通事故的发生概率，基于5G技术的智能交通路口管控***，未来必将对无人驾驶、高效救援、智慧城市、通行优化等应用场景产生巨大的支持作用。
尽管已经示出和描述了本发明专利的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明专利的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明专利的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，其特征在于：包括路况总览模块、实时评价模块、分析诊断模块、优化方案模块、动态推送模块和开放对接模块，路况总览模块、实时评价模块、分析诊断模块、优化方案模块、动态推送模块和开放对接模块之间相互连接；
路况总览模块：实现信控路口位置标定、路口评估诊断指标抽取、路口拥堵展示、延误/停车Top10路口排名、实时路况可视化展示、实时轨迹可视化展示、实时报警信息可视化展示；
实时评价模块：实现路口延误指标计算、路口停车次数指标计算、路口排队长度指标计算、路口评估模型生成、路口指标数据查询对比模块、千道通行时间计算、干道停车次数计算、子道平均延误计算、干道平均速度计算、干道评估模型生成、干道指标数据查询对比模块、区域平均速度计算、区域平均延误计算、区域评估模型生成、区域指标数据查询对比模块；
分析诊断模块：实现路口溢流指数计算、路口溢流问题诊断、路口过饱和指数计算、路口过饱和问题诊断、路口失衡指数计算、路口失衡问题诊断、诊断问题可视化、路口问题趋势可视化、路口问题统计信息可视化、诊断问题置信度校验模块、诊断问题严重程度分级模块；
优化方案模块：实现路口信号机时段表调取、路口全天延误调取、路口时段优化生成、路口时段优化导出、调取指定时段路口绿信比方案、调取指定时段路口评估诊断结果、路口绿信比优化方案生成、路口绿信比优化方案导出、干道信号灯信息调取、干道车辆时空轨迹信息汇集、干道绿波方案生成；
动态推送模块：实现UTC平台协议对接、路口控制状态和数据同步时间展示、路口背景方案和运行方案实时展示、路口实时指标展示、路口时空图+延误图+排队图展示、动态优化方案自动生成、溢流报警和控制优化策略用户反馈；
开放对接模块：实现API接口调用、数据传输方式、签名方式、路口获取、获取全城路口列表、实时路口列表、今日报警概览、3日报警变化、实时报警列表、实时延误TOP10、实时停车TOP10、路口指标评估结果、干道管理、于道评估结果、区域管理、区域评估结果、获取路口flow粒度实时数据。
2.根据权利要求1所述的一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，其特征在于：利用SaaS服务化***搭建方式，信号机下发机制、信号机控制平台或者信号机厂商，直接通过网络的SaaS服务与后台控制***进行对接，互联网方案推送***根据实时浮动车数据对配时方案进行计算，并且经过***内部的安全规则校验后进行配时推送。
3.根据权利要求1所述的一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，其特征在于：借助图像识别、云计算、大数据分析等工具，整合路口基站、车载设备、智能手机等通信终端，建立起具有信息收集、数据处理、信息广播等功能的控制中心，实现人与车、车与车实时互联的智能体系。
4.根据权利要求1所述的一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，其特征在于：依靠两套***获取十字路口管控范围内各个方向上的车辆行人数量信息，一套***是：利用安装在十字路口各方向上的多台视频流量摄像机，拍摄人流车流图片，经云端服务器图像识别后，得到各方向上的终端数量；另一套***是：借助5G通信基站，收集管控范围内各智能终端实时上传的位置坐标信息，经云端服务器处理运算，得到各方向上的用户数量，控制中心同时采取两套装置互补，获取车辆行人的数量信息。
5.根据权利要求1所述的一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，其特征在于：借助车载及手机等智能终端自带的GPS定位、网络连接功能，控制中心利用5G通信基站实时收集管控范围内各用户的位置、速度、目的地信息，若某一监测对象的坐标发生异常变动，如车辆的位置、速度发生突变，预示着车辆有可能失控或发生撞击，结合视频摄像机图像数据，经服务器计算后，判定该监测对象为危险信号，控制中心再利用5G通信技术的低时延特性，借助基站向所有用户进行广播推送。
6.根据权利要求1所述的一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，其特征在于：终端用户将目的地线路信息上传至十字路口的控制中心，服务器结合实时的车流人流数据，对路线予以优化，若当前路口范围内通行压力较大，等待时间较长，或发生交通事故需一定时间疏导，可推送相关建议，由终端用户自主选择进入路口或绕路而行，服务器根据路面流量数据与地下通道流量数据的对比、当前红绿灯时间等信息，推荐最快通行路线给需要过街的用户。
7.根据权利要求1所述的一种应用于5G智慧交通工具的车路人行驶方法及***，其特征在于：基于各终端设备的GPS定位及网络连接功能，控制中心利用基站与各用户实时交流数量、坐标信息，扫描检测车辆是否存在超车、转弯、掉头、刹车等动作，结合违章抓怕摄像机，将发生上述动作的车辆进行重点监视，并将其违章信息、动作信息等，通过基站的5G广播功能对周围的其他用户进行针对性安全提醒。
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