CN217426263U - 一种全息路网道路监控*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全息路网道路监控***，包括：雷达识别单元、视觉识别单元、边缘计算服务器、交通信号控制机、工控机和RSU模块，所述边缘计算服务器分别与雷达识别单元、视觉识别单元通信连接，所述工控机分别与边缘计算服务器、交通信号控制机和RSU模块通信连接。本实用新型完成基于城市道路连接网络的计算模型的构建，能够实时精准感知道路交通运行状况、及时准确发现交通拥堵点。

Description

一种全息路网道路监控***

技术领域

本实用新型涉及交通控制技术领域，尤其涉及一种全息路网道路监控***。

背景技术

建设智慧交通项目，其中一个核心目标是缓解道路交通拥堵。然而传统路口是单一纬度视角，只有线圈采集数据或者视频数据，数据来源单一；并且传统路口的隐患分析是事后分析，即从历史事故数据中分析得出交通黑点，发现隐患，后知后觉。

随着前端数据采集设备的不断丰富，越来越多的结构化数据汇集到交通管理部门，如基于卡口和电警设备采集到的机动车车牌数据即过车数据、浮动车GPS数据等。如何利用复杂多源的数据进行道路交通指标计算来评价城市交通运行状况是一个重要问题。而想要解决这个问题，就继续解决基于城市道路连接网络的计算模型的构建。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种全息路网道路监控***，完成基于城市道路连接网络的计算模型的构建，能够实时精准感知道路交通运行状况、及时准确发现交通拥堵点。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种全息路网道路监控***，包括：雷达识别单元、视觉识别单元、边缘计算服务器、交通信号控制机、工控机和RSU模块，所述边缘计算服务器分别与雷达识别单元、视觉识别单元通信连接，所述工控机分别与边缘计算服务器、交通信号控制机和RSU模块通信连接。

优选地，所述雷达识别单元包括依次连接的毫米波雷达、雷达目标检测模块和雷达目标跟踪模块，所述雷达目标跟踪模块与边缘计算服务器连接。

优选地，所述雷达识别单元还包括雷达、GPS模块和NTP模块，所述雷达分别与GPS模块和NTP模块连接。

优选地，所述视觉识别单元包括近焦摄像头、远焦摄像头、视频拼接模块、机动车识别模块、车牌识别模块和车牌字符识别模块，所述近焦摄像头和远焦摄像头均与视频拼接模块连接，所述视频拼接模块与边缘计算服务器连接；所述近焦摄像头、机动车识别模块、车牌识别模块、车牌字符识别模块和边缘计算服务器依次连接。

优选地，每个路口的各方向上均设置有雷达识别单元和视觉识别单元，所述雷达识别单元和视觉识别单元能够联动跟踪检测，联动跟踪检测时雷达识别单元能够进行360°旋转。

优选地，所述边缘计算服务器和交通信号控制机均设置于路侧的防水箱内。

优选地，所述交通信号控制机通过控制总线与若干组信号灯连接。

优选地，所述工控机设置于后端交警数据中心内。

优选地，所述RSU模块通过微波信号向接入车联网中汽车发送广播信息，所述广播信息包括路况信息、道路建议信息和安全预警信息。

基于上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型被***通过前景摄像头和近景摄像头的拼接，可以提供超过100米纵深的街道景观，可将路口、出入口的交通目标汇聚到一个画面，为交通引导、交通治理提供了一份大纵深的图像街景，提高了交通信息的感知能力；

2)本实用新型利用毫米波雷达、双目相机等多种感知手段，在保证原有正常非现场执法功能基础上，融合行业最新的视频处理技术、高精度地图技术、AI算法、大算力芯片、边缘计算技术，构建“智慧+感知”能力，生成车辆时空、过车身份、违法抓拍、分米级车辆轨迹、信号灯状态等多种精准、高效、实时的元数据。为路口精细化管理奠定了完备的数据基础；

3)本实用新型可对路网个路口分向车道流量，交通延时指数、延误时间、行程速度、排队长度、停车次数等多维业务指标进行分析，从而优化路网信控模型。***可计算路口相关的交通指标，如路口车流量、路口饱和度等，同时可计算路段以及连通关系，通过对所有路段的指标数值进行加权来计算区域的指标，如区域拥堵指数、区域拥堵里程比、区域在途量等；

4)可对路口行人、非机动车、车辆、道路环境、交通事件等要素感知及检测分析，数字化解析路面设施及交通流信息，对车辆车牌、属性、速度、轨迹等进行数据采集。全天候实时检测路面事件，事件发生后秒级发现上报，同时上报后联动视频精准判断事件态势并高效指挥处置。可实现路况实时感知，路权按需调度，实时智能诱导。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是一个实施例中一种全息路网道路监控***的结构示意图；

图2是一个实施例中一种全息路网道路监控***的部署示意图；

图中，各附图标记为：

1、雷达识别单元；101、毫米波雷达；102、雷达目标检测模块；103、雷达目标跟踪模块；2、视觉识别单元；201、近焦摄像头；202、远焦摄像头；203、视频拼接模块；204、机动车识别模块；205、车牌识别模块；206、车牌字符识别模块；3、边缘计算服务器；301、数据融合模块；302、数据传输模块；4、交通信号控制机；5、工控机；6、RSU模块。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例对本实用新型做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、2所示，本实施例提供一种全息路网道路监控***，包括雷达识别单元1、视觉识别单元2、边缘计算服务器3、交通信号控制机4、工控机5和RSU模块6。在十字路口的4个方向均将雷达识别单元1(川速雷达S540)、视觉识别单元2(海康双目摄像头iDS-2SK8188IX)和RSU模块6(中兴RSU Y2000)安装于电警杆上，将一个边缘计算服务器3(服务器JSZ-QY01)和信号控制器(海信48路控制器)部署在路侧防水箱内，所有的设备通过以太网连接，以太网通过光纤或4G网络连接到交警数据中心内的工控机5中，工控机5用于数据的收发、处理和显示。RSU模块6和汽车通过微波信号进行连接。交通信号控制器和若干信号灯通过控制总线进行连接，各设备型号不限于此，本领域技术人员可以根据实际需求选择不同型号设备实现上述功能。技术方案具体说明如下：

一、雷达识别单元1

1.若干毫米波雷达101，其配置于十字路口/丁字路口的各方向。雷达识别单元1电性连接边缘处理单元，用以采集路口路况信息并将采集的路况信息反馈至数据融合模块。本单元还包含GPS模块和NTP模块，为雷达提供自身位置信息和授时信息。

2.雷达目标检测模块102，用以处理每一台雷达采集的激光点云信息，利用深度学习构建基于神经网络的训练模型，在训练模型中进行障碍物的感知及追踪，每秒钟可采集100万的数据点，角度分辨率小于1度，可以获取细小障碍物的三维信息，通过样本集与训练集的计算进行目标的精准定位，可输出机动车、非机动车、行人等的类型、方位、距离、速度、运动方向及流量等信息。结合高精度GPS模块的GPS信息，将感知出的障碍物添加GPS实时信息。

3.雷达目标跟踪模块103，用以连续跟踪每一个雷达监测目标的轨迹，可同时对256个目标进行实时跟踪，轨迹捕获准确率超过95％。

二、视觉识别单元2

1.双目相机分别采用远焦摄像头202和近焦摄像头201拍摄远景和近景视频。除了能够获取平面图像以外，还可以获得拍摄对象的深度信息，也就是三维的位置和尺寸信息，使得整个计算***获得环境和对象的三维立体数据视觉识别。该双目相机内置深度学习算法，支持智能识别功能，支持车牌识别及目标全结构化。

2.视频拼接模块203采用图像拼接技术，它是一种利用实景图像组成全景空间的技术，它可以将多幅图像拼接成一幅大尺度图像。通过图像拼接，可以将远景和近景视频拼接成一幅从今到远的长幅视频画面。

3.机动车设别模块204用以设别机动车目标，包括车辆类型、车辆颜色。车牌设别模块205可以识别机动车车牌，包括车牌颜色、车牌架构。车辆字符识别模块206可以识别车牌字符。

三、边缘计算服务器3

边缘计算服务器3包括数据融合模块301和数据传输模块302，实现雷视融合标定、雷视数据融合、数据缓存、数据传输等功能。

1.数据融合模块301基于视频、雷达的轨迹坐标数据，生成路口实际运行情况轨迹图，实现路口真实数据仿真。数据精度偏差在厘米以内，数据实效性以15帧/秒的效率传输，及时高效准确，车道级排队。可根据实时、精细、准确的轨迹数据，分析路口存在的冲突点。

2.数据传输模块302可将数据以一定格式上传到指定服务器，也可以对数据进行本地存储。

四、交通信号控制机4

交通信号控制机4连接边缘计算服务器3和工控机5，用于接收边缘计算模块上报的车流量统计信息，可实时计算车道级流量，完成信号灯的控制、信号灯损坏检测和环境参数测量等。

五、RSU模块6

RSU模块6(路测单元)接收工控机5处理后的路况信息并通过广播形式发送给路端的汽车，用以给道路中的汽车提供安全预警，为转弯车辆提供盲区信息。

六、工控机5

工控机5连接边缘计算服务器3、交通信号控制单元及RSU模块6，接收并处理道路信息感知设备(毫米波雷达101和双目相机)反馈的数据以生成感知数据(路口的路况信息)并传输至RSU模块6和交通信号控制单元，为智能车路协同提供了可行的实施方式。该工控机5面向政府、交警及公交运营通过可配置结构，支持多场景一体化。

以上所述仅为本实用新型所公开的一种全息路网道路监控***的优选实施方式，并非用于限定本说明书实施例的保护范围。凡在本说明书实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全息路网道路监控***，其特征在于，包括：雷达识别单元、视觉识别单元、边缘计算服务器、交通信号控制机、工控机和RSU模块，所述边缘计算服务器分别与雷达识别单元、视觉识别单元通信连接，所述工控机分别与边缘计算服务器、交通信号控制机和RSU模块通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种全息路网道路监控***，其特征在于，所述雷达识别单元包括依次连接的毫米波雷达、雷达目标检测模块和雷达目标跟踪模块，所述雷达目标跟踪模块与边缘计算服务器连接。

3.根据权利要求2所述的一种全息路网道路监控***，其特征在于，所述雷达识别单元还包括雷达、GPS模块和NTP模块，所述雷达分别与GPS模块和NTP模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种全息路网道路监控***，其特征在于，所述视觉识别单元包括近焦摄像头、远焦摄像头、视频拼接模块、机动车识别模块、车牌识别模块和车牌字符识别模块，所述近焦摄像头和远焦摄像头均与视频拼接模块连接，所述视频拼接模块与边缘计算服务器连接；所述近焦摄像头、机动车识别模块、车牌识别模块、车牌字符识别模块和边缘计算服务器依次连接。

5.根据权利要求1所述的一种全息路网道路监控***，其特征在于，每个路口的各方向上均设置有雷达识别单元和视觉识别单元，所述雷达识别单元和视觉识别单元能够联动跟踪检测，联动跟踪检测时雷达识别单元能够进行360°旋转。

6.根据权利要求1所述的一种全息路网道路监控***，其特征在于，所述边缘计算服务器和交通信号控制机均设置于路侧的防水箱内。

7.根据权利要求1所述的一种全息路网道路监控***，其特征在于，所述交通信号控制机通过控制总线与若干组信号灯连接。

8.根据权利要求1所述的一种全息路网道路监控***，其特征在于，所述工控机设置于后端交警数据中心内。

9.根据权利要求1所述的一种全息路网道路监控***，其特征在于，所述RSU模块通过微波信号向接入车联网中汽车发送广播信息，所述广播信息包括路况信息、道路建议信息和安全预警信息。

Images