CN117809460B - 一种智慧交通调控方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明属于智能交通调控技术领域，具体涉及一种智慧交通调控方法及***，包括：实时获取智慧交通调控***部署区域内各路段车流量信息、各十字路口红绿灯状态信息；基于预设规则及车流量信息，实时计算出各个路段的拥堵程度，并根据拥堵程度设定出各个路段的优先级；当该***部署区域内低优先级数量大于预设阈值时，发送优先级至交警终端以控制十字路口红绿灯的状态调控。当收到应急导航请求时，基于对应急导航请求，以优先级为参数，规划出与出发地及目的地适配的最佳导航路径；根据最佳导航路径调整其经过的十字路口中的红绿灯状态，并下发最佳导航路径至用户终端。本发明能够改善城市交通拥堵状态，同时大幅缩短用户应急情况下的行驶时间。

Description

一种智慧交通调控方法及***

技术领域

本发明属于智能交通调控技术领域，具体涉及一种智慧交通调控方法及***。

背景技术

随着科技的进步以及时代的发展，城市人口生活质量的逐渐提高，城市车辆逐渐变多，交通拥堵成为城市通行的一大诟病。所以城市交通***的建设是城市建设的重要环节之一，以使车辆能够在城市中有序的通行。

遍布在城市各个十字路口的红绿灯***，对于城市交通的有序通行有着极其重要的作用。现有的红绿灯***，其红绿灯状态通常由各个时间十字路口设置的集控箱手动控制。但在实际运行的过程中，这种控制方式存在安全风险与时间成本较高的问题，主要体现在以下几点：

1、各个十字路口红绿灯状态信息主要依赖于百度地图，高德地图等App提供给用户查询的当前路口红绿灯读秒信息，对路口车辆进行云计算获取得到，数据准确率低，无法为根据各路段拥堵情况合理规划城市交通，节省高峰期通行时间。

2、当某个车辆需要进行例如需要就医或者赶往事故现场等应急请求时，通常需要交警到沿线的每一个十字路口，通过集控箱手动控制设置在十字路口的红绿灯，以将红绿灯***直接调整为绿灯状态，从而使应急车辆快速到达指定地点。这种方式需要交警耗费一定的控制时间，进而对应增加了应急车辆行驶至目的地的时间，导致存在着一定的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种智慧交通调控***，以解决上述现有技术存在的安全风险与时间成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种智慧交通调控方法，包括以下步骤：

实时获取智慧交通调控***部署区域内车流量信息、各个十字路口红绿灯状态信息；所述智慧交通调控***部署区域内包含多个十字路口、及与多个十字路口相连的多个路段；

基于预设规则及车流量信息，实时计算出智慧交通调控***部署区域内各个路段的拥堵程度，并根据拥堵程度设定出各个路段之间的优先级；优先级分为高、中、低三个等级，其中高优先级是指当前路段处于不拥堵状态，中优先级是指当前路段处于轻度拥堵状态、低优先级是指当前路段处于重度拥堵状态；

当该智慧交通调控***部署区域低优先级数量大于预设阈值时，将优先级发送至交警终端，交警终端基于各个十字路口红绿灯状态信息和优先级，对智慧交通调控***部署区域内各十字路口红绿灯的状态调控，以提高交通效率；

当收到应急导航请求时，对应急导航请求进行处理，并提取出出发地和目的地；以优先级为参数，在智慧交通调控***部署区域内规划出与出发地及目的地适配的最佳导航路径；将最佳导航路径经过的十字路口中的红绿灯***均调整为绿灯状态，并将最佳导航路径下发至用户终端。

进一步的，所述基于预设规则及车流量信息，实时计算出智慧交通调控***部署区域内各个路段的拥堵程度，其步骤包括：

分别统计每一路段在预设时间阈值内通过的实时车辆流通数量、对应的限速值及长度；

根据实时车辆流通数量、限速值及长度分别计算出每一路段对应的拥堵程度。

更进一步的，根据实时车辆流通数量、限速值及长度，分别计算出每一路段对应的拥堵程度，其步骤包括：

根据限速值及长度分别计算出与每一路段对应的车辆流通系数，根据车辆流通系数及实时车辆流通数量计算出与每一路段分别对应的理论车辆流通数量；

实时判断每一路段的实时车辆流通数量与理论车辆流通数量之间的目标差值是否在预设差值阈值内；

若实时判断到每一路段的实时车辆流通数量与理论车辆流通数量之间的目标差值在预设差值阈值内，则判定当前所述路段不拥堵，车辆流通系数具有唯一性。

进一步的，在收到用户的应急导航请求，以优先级为参数，在智慧交通调控***部署区域内规划与出发地及目的地适配的最佳导航路径，其步骤包括：

在智慧交通调控***部署区域内构建一连接出发地以及目的地的辅助线，以目的地为圆心，辅助线为半径划分出对应目标区域；

在目标区域内，然后以优先级为参数生成对应的路段排名，从路段排名中按排名顺序提取出满足从出发地到目的地的多个目标路段；

从出发地开始，依次对多个目标路段进行拼接处理，即可对应生成最佳导航路径。

一种智慧交通调控***，包括：

数据采集模块，与数据处理模块连接；用于实时获取智慧交通调控***部署区域内车流量信息；所述智慧交通调控***部署区域内包含多个十字路口、及与多个十字路口相连的多个路段；

数据处理模块，与中央控制模块连接；基于预设规则和车流量信息，实时计算出目标区域地图内各个路段的拥堵程度；根据拥堵程度设定出每一路段之间的优先级；优先级分为高、中、低三个等级，其中高优先级是指当前路段处于不拥堵状态，中优先级是指当前路段处于轻度拥堵状态、低优先级是指当前路段处于重度拥堵状态；当收到交警终端发送的应急导航请求时，对应急导航请求进行处理，提取出出发地和目的地；并以优先级为参数，在智慧交通调控***部署区域内规划与出发地及目的地相适配的最佳导航路径作为应急导航路径；

中央控制模块，与交警终端连接，用于在智慧交通调控***部署区域低优先级数量大于预设阈值时，发送优先级至交警终端；当收到的应急导航路径时，发送应急导航路径至交警终端；

十字路口控制单元，与交警终端互连，用于驱动十字路口红绿灯进行状态调整，并发送红绿灯实时状态信息至交警终端；

交警终端和用户终端共同构成交互显示模块，具体的：

交警终端连接十字路口控制单元，基于各个十字路口红绿灯当前状态信息和收到的优先级，生成第一调控指令发送至十字路口控制单元，以控制对应十字路口红绿灯状态调整，提升通行效率，保证交通畅通；根据实际情况接收或拒绝用户发起的应急导航请求，当接收用户终端发送的应急导航请求时，发送应急导航请求至数据处理模块并获取应急航导路径，根据应急导航路径生成第二调控指令发送至十字路口控制单元，以控制最佳导航路径经过的十字路口中的红绿灯状态均调整为绿灯状态，并将所述最佳导航路径下发至用户终端。

进一步的，所述所述智慧交通调控***各模块之间为通信连接。

进一步的，为防止意外发生，保障用户顺利到达目的地。在所述智慧交通调控***中还设有应急导航模块，应急导航模块接收中央控制模块提供的应急导航路，根据应急导航路径对用户进行导航，并将导航信息实时发送至用户终端和交警终端，以使交警同步观察到当前用户的行驶状态以及位置，实现对用户的实时定位。

进一步的，在所述用户终端和交警终端中还设有查询及显示单元，查询及显示单元连接应急导航模块与十字路口控制单元；用于显示应急导航信息；根据用户或交警发起的查询请求，获取并显示所需路口实时红绿灯状态、路段拥堵程度，显示最佳路径实时导航信息。

进一步的，所述十字路口控制单元设有调整模式单元，调整模式单元连接交警终端，用于根据需求设置手动或通过预设调整程序自动调整对应十字路口红绿灯状态。

由于采用了上述技术方案，本发明具有了以下有益效果：

（1）通过实时获取智慧交通调控***部署区域内车流量信息、及各十字路口红绿灯状态信息，基于预设规则及车流量信息，实时计算智慧交通调控***部署区域内各个路段的拥堵程度，根据拥堵程度设定出每一路段之间的优先级。根据优先级和各十字路口红绿灯的状态信息，实现了智慧交通调控***部署区域内各十字路口红绿灯的状态调控，解决了以提高通行效率，节省高峰期通行时间，提升城市交通规划的合理性。

（2）针对用于的应急导航需求，本发明从应急导航请求中，提取出出发地和目的地；以优先级为参数，在智慧交通调控***部署区域内规划出与出发地及目的地适配的最佳导航路径；将最佳导航路径经过的十字路口中的红绿灯***均调整为绿灯状态，并将最佳导航路径下发至所述用户终端，就能够对应使用户快速的到达需要的目的地，缩短了用户行驶的时间，对应提升了用户体验。

附图说明

图1为本发明智慧交通调控方法的流程图；

图2为本发明智慧交通调控***的结构框图。

实施方式

下面结合附图和实施例详述本发明技术方案。

实施例

如图1所示，本实施例提供的一种智慧交通调控方法，该交通调控方法具体应用城市交通拥堵、如早、晚高峰期，以及车辆需要应急的情况，具体的，例如车辆中的乘客突然发病，需要及时就医的应急情况，或者车辆突然出现一些故障，但还能够行驶，需要前往维修站点的应急情况等。包括以下步骤：

步骤1、实时获取智慧交通调控***部署区域内车流量信息、各个十字路口红绿灯状态信息；所述智慧交通调控***部署区域内包含多个十字路口、及与多个十字路口相连的多个路段；

步骤2、基于预设规则及车流量信息，实时计算出智慧交通调控***部署区域内各个路段的拥堵程度，并根据拥堵程度设定出每一路段之间的优先级。车流量信息是指在固定时间、固定长度以及限速值内，实时车辆流通数量。因此，基于获得的实时车流量信息，就能够根据预设规则实时计算出每一路段对应的拥堵程度。本实施例设定拥堵程度为三种状态，即不拥堵、轻度拥堵以及重度拥堵。

本实施例以采集30秒内A路段产生的实时车辆流通数量为例，详述该路段拥堵程度计算步骤：

假设获取到“A路段的长度为200m，限速50km/h”，对当前限速值以及长度进行相除处理，计算出A路段的车辆流通系数。例如获取到的流通系数可以为“0.25”，根据该车辆流通系数以及30秒内A路段产生的实时车辆流通数量计算出需要的理论车辆流通数量。具体的，例如获取到30秒内A路段产生的实时车辆流通数量为“20”，则对应计算出的理论车辆流通数量为“5”，此时计算出的实时车辆流通数量与理论车辆流通数量之间的差值为“15”，并实时判断该目标差值是否大于预设差值阈值。假设该预设差值阈值可以为“0-10”，判断到当前目标差值大于上述预设差值阈值，则能够直接判定当前路段处于拥堵状态，则将该路段置为低优先级路段。对应的，若判断到当前目标差值在上述预设差值阈值的范围内，则将该路段置为高优先级路段。

步骤3、在得到每一路段拥堵程度后，就能够对判定各个路段进之间的优先级，优先级分为高、中、低三个等级，其中高优先级是指当前路段处于不拥堵状态，中优先级是指当前路段处于轻度拥堵状态、低优先级是指当前路段处于重度拥堵状态；

当该智慧交通调控***部署区域低优先级数量大于预设阈值时，将优先级发送至交警终端，交警终端基于各个十字路口红绿灯状态信息和优先级，对智慧交通调控***部署区域内各十字路口红绿灯的状态调控，以实现对城市交通的合理规划，提高通行效率。

当收到应急导航请求时，对应急导航请求进行处理，并提取出出发地和目的地；以优先级为参数，在智慧交通调控***部署区域内规划出与出发地及目的地适配的最佳导航路径；将最佳导航路径经过的十字路口中的红绿灯***均调整为绿灯状态，并将最佳导航路径下发至所述用户终端。

本实施例中，以优先级为参数，在智慧交通调控***部署区域内规划与出发地及目的地适配的最佳导航路径，其步骤包括：

在智慧交通调控***部署区域内构建一连接出发地以及目的地的辅助线，以目的地为圆心，辅助线为半径划分出对应目标区域；

在目标区域内，以优先级为参数生成对应的路段排名，从路段排名中按排名顺序提取出满足从出发地到目的地的多个目标路段；

从出发地开始，依次对多个目标路段进行拼接处理，即可对应生成最佳导航路径。

本实施例在对多个路段进行拼接处理前还进行了如下处理，以进一步提升最佳导航路径的合理性：

针对每个路段，根据每个路段的两个端点坐标，求取其与辅助线的最短距离；

从出发地开始，按求出的各路段与辅助线的最短距离，依次对多个目标路段进行拼接处理，即可对应生成最佳导航路径。

需要说明的是，本实施例智慧交通***调控方法是基于设置在后台的云服务器实施的，其部署区域内各个路段的车流量信息和各个十字路口红绿灯状态信息，均能直接从云服务器中实时获取，避免了数据的不准确带来的误差；而每个路段的两个端点坐标、以及构成辅助线上的各点均能利用现有的采集设备获得。其次，在实际应用的过程中，当云服务器实时接收到用户通过设置在用户终端内部的APP发送的应急请求时，会立即对当前应急请求进行解析处理，以对应检测出当前用户的出发地，以及当前用户需要前往的目的地。

实施例

如图2所示，本实施例还提供了一种智慧交通调控***，包括：

数据采集模块，与连接数据处理模块连接，用于实时获取智慧交通调控***部署区域内车流量信息；所述智慧交通调控***部署区域内包含多个十字路口、及与多个十字路口相连的多个路段。

数据处理模块，与中央控制模块连接；基于预设规则和车流量信息，实时计算出目标区域地图内各个路段的拥堵程度；根据拥堵程度设定出每一路段之间的优先级。优先级分为高、中、低三个等级，其中高优先级是指当前路段处于不拥堵状态，中优先级是指当前路段处于轻度拥堵状态、低优先级是指当前路段处于重度拥堵状态；

当收到交警终端发送的应急导航请求时，对应急导航请求进行处理，提取出出发地和目的地；并以优先级为参数，在智慧交通调控***部署区域内规划与出发地及目的地相适配的最佳导航路径作为应急导航路径。

中央控制模块，与交警终端连接，用于当该智慧交通调控***部署区域低优先级数量大于预设阈值时，发送优先级至交警终端；当收到的应急导航路径时，发送应急导航路径至交警终端。

十字路口控制单元，与交警终端互连，用于驱动十字路口红绿灯进行状态调整，并发送红绿灯实时状态信息至交警终端；

交警终端和用户终端共同构成交互显示模块，具体的：

交警终端连接十字路口控制单元，基于各个十字路口红绿灯当前状态信息和收到的优先级，生成第一调控指令发送至十字路口控制单元，以控制对应十字路口红绿灯状态调整，提升通行效率，保证交通畅通；根据实际情况接收或拒绝用户发起的应急导航请求，当接收用户终端发送的应急导航请求时，发送应急导航请求至数据处理模块并获取应急航导路径，根据应急导航路径生成第二调控指令发送至十字路口控制单元，以控制最佳导航路径经过的十字路口中的红绿灯状态均调整为绿灯状态，并将所述最佳导航路径下发至用户终端。

本实施例中，各模块之间为通信连接，各个路段实时车流量信息采用超声波传感器进行采集。

为防止意外发生，保障用户顺利到达目的地。在所述智慧交通调控***中还设有应急导航模块，应急导航模块接收中央控制模块提供的应急导航路，根据应急导航路径对用户进行导航，并将导航信息实时发送至用户终端和交警终端，以使交警同步观察到当前用户的行驶状态以及位置，实现对用户的实时定位。

为提升用户体验，本实施例还在智慧交通调控***的用户终端和交警终端中设有查询及显示单元，查询及显示单元分别连接应急导航模块、十字路口控制单元及云服务器；用于显示应急导航信息；根据用户或交警发起的查询请求，获取并显示所需路口实时红绿灯状态、路段拥堵程度，显示最佳路径实时导航信息。

进一步的，所述十字路口控制单元设有调整模式单元，调整模式单元连接交警终端，用于根据需求设置手动或通过预设调整程序自动调整对应十字路口红绿灯状态。

综上可见，本发明上述实施例提供的交通***调控方法及***能够对城市交通进行合理规划，有效提升通行效率。针对紧急情况，也能够将最佳导航路径下发至用户的用户终端，从而能够使用户快速的到达需要的目的地，缩短了用户行驶的时间，提升了用户体验。对于红绿灯的状态调控可以根据需求选择手动操作或按预设程序调控，适用于多种交通状态。

需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备（如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***）使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种智慧交通调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时获取智慧交通调控***部署区域内车流量信息、各个十字路口红绿灯状态信息；所述智慧交通调控***部署区域内包含多个十字路口、及与多个十字路口相连的多个路段；

基于预设规则及车流量信息，实时计算出智慧交通调控***部署区域内各个路段的拥堵程度，并根据拥堵程度设定出各个路段之间的优先级；优先级分为高、中、低三个等级，其中高优先级是指当前路段处于不拥堵状态，中优先级是指当前路段处于轻度拥堵状态、低优先级是指当前路段处于重度拥堵状态；

当智慧交通调控***部署区域低优先级数量大于预设阈值时，将优先级发送至交警终端，交警终端基于各个十字路口红绿灯状态信息和优先级，对智慧交通调控***部署区域内各十字路口红绿灯的状态调控，以提高交通效率；

当收到应急导航请求时，对应急导航请求进行处理，并提取出出发地和目的地；以优先级为参数，在智慧交通调控***部署区域内规划出与出发地及目的地适配的最佳导航路径；所述最佳导航路径的生成方法为：

在智慧交通调控***部署区域内构建一连接出发地以及目的地的辅助线，以目的地为圆心，辅助线为半径划分出对应目标区域；在目标区域内，以优先级为参数生成对应的路段排名，从路段排名中按排名顺序提取出满足从出发地到目的地的多个目标路段；从出发地开始，依次对多个目标路段进行拼接处理，即可对应生成最佳导航路径；

将最佳导航路径经过的十字路口中的红绿灯***均调整为绿灯状态，并将最佳导航路径下发至用户终端。

2.根据权利要求1所述的一种智慧交通调控方法，其特征在于，所述基于预设规则及车流量信息，实时计算出智慧交通调控***部署区域内各个路段的拥堵程度，其步骤包括：

分别统计每一路段在预设时间阈值内通过的实时车辆流通数量、对应的限速值及长度；

根据实时车辆流通数量、限速值及长度分别计算出每一路段对应的拥堵程度。

3.根据权利要求2所述的一种智慧交通调控方法，其特征在于，根据实时车辆流通数量、限速值及长度，分别计算出每一路段对应的拥堵程度，其步骤包括：

根据限速值及长度分别计算出与每一路段对应的车辆流通系数，根据车辆流通系数及实时车辆流通数量计算出与每一路段分别对应的理论车辆流通数量；

实时判断每一路段的实时车辆流通数量与理论车辆流通数量之间的目标差值是否在预设差值阈值内；

若实时判断到每一路段的实时车辆流通数量与理论车辆流通数量之间的目标差值在预设差值阈值内，则判定当前所述路段不拥堵，车辆流通系数具有唯一性。

4.一种智慧交通调控***，其特征在于，包括：

数据采集模块，与数据处理模块连接；用于实时获取智慧交通调控***部署区域内车流量信息；所述智慧交通调控***部署区域内包含多个十字路口、及与多个十字路口相连的多个路段；

数据处理模块，与中央控制模块连接；基于预设规则和车流量信息，实时计算出目标区域地图内各个路段的拥堵程度；根据拥堵程度设定出每一路段之间的优先级；优先级分为高、中、低三个等级，其中高优先级是指当前路段处于不拥堵状态，中优先级是指当前路段处于轻度拥堵状态、低优先级是指当前路段处于重度拥堵状态；

当收到交警终端发送的应急导航请求时，对应急导航请求进行处理，提取出出发地和目的地；并以优先级为参数，在智慧交通调控***部署区域内规划与出发地及目的地相适配的最佳导航路径作为应急导航路径；所述最佳导航路径按如下方法生成：在智慧交通调控***部署区域内构建一连接出发地以及目的地的辅助线，以目的地为圆心，辅助线为半径划分出对应目标区域；在目标区域内，以优先级为参数生成对应的路段排名，从路段排名中按排名顺序提取出满足从出发地到目的地的多个目标路段；从出发地开始，依次对多个目标路段进行拼接处理，即可对应生成最佳导航路径；

中央控制模块，与交警终端连接，用于在智慧交通调控***部署区域低优先级数量大于预设阈值时，发送优先级至交警终端；当收到的应急导航路径时，发送应急导航路径至交警终端；

十字路口控制单元，与交警终端互连，用于驱动十字路口红绿灯进行状态调整，并发送红绿灯实时状态信息至交警终端；

交警终端和用户终端共同构成交互显示模块，具体的：

交警终端连接十字路口控制单元，基于各个十字路口红绿灯当前状态信息和收到的优先级，生成第一调控指令发送至十字路口控制单元，以控制对应十字路口红绿灯状态调整，提升通行效率，保证交通畅通；根据实际情况接收或拒绝用户发起的应急导航请求，当接收用户终端发送的应急导航请求时，发送应急导航请求至数据处理模块并获取应急航导路径，根据应急导航路径生成第二调控指令发送至十字路口控制单元，以控制最佳导航路径经过的十字路口中的红绿灯状态均调整为绿灯状态，并将所述最佳导航路径下发至用户终端。

5.根据权利要求4所述的一种智慧交通调控***，其特征在于：所述智慧交通调控***各模块之间为通信连接。

6.根据权利要求4所述的一种智慧交通调控***，其特征在于：在所述智慧交通调控***中还设有应急导航模块，应急导航模块接收中央控制模块提供的应急导航路，根据应急导航路径对用户进行导航，并将导航信息实时发送至用户终端和交警终端，以使交警同步观察到当前用户的行驶状态以及位置，实现对用户的实时定位。

7.根据权利要求4所述的一种智慧交通调控***，其特征在于：在所述用户终端和交警终端中还设有查询及显示单元，查询及显示单元连接应急导航模块与十字路口控制单元；用于显示应急导航信息；根据用户或交警发起的查询请求，获取并显示所需路口实时红绿灯状态、路段拥堵程度，显示最佳路径实时导航信息。

8.根据权利要求5所述的一种智慧交通调控***，其特征在于：所述十字路口控制单元设有调整模式单元，调整模式单元连接交警终端，用于根据需求设置手动或通过预设调整程序自动调整对应十字路口红绿灯状态。