一种基于信息交互的交通数据统计方法

1.本发明涉及交通数据统计技术领域，具体为一种基于信息交互的交通数据统计方法。


背景技术：

2.道路交通信号灯是控制道路交通中车辆行使和行人穿越马路的安全保障系统，通过使用交通信号灯，可以实现多向道路交通中车辆的有序行使和行人的安全通行。
3.提前在交通信号灯控制箱中对交通信号灯的运行进行设定，可实现对交通信号灯的规律性自动控制，在一些道路交通路口，不同的时段和不同行驶方向的车辆会存在一定的差异性，现有的交通信号灯的运行系统均是提前设定的，并未对某一路口的车辆行经情况进行统计，因此可能会出现路口中某一方向的交通信号灯的通行灯运行时间过程或过短的现象，从而导致某一道路方向的车辆通行受阻，车辆通行效率较低，容易造成路口拥堵。


技术实现要素：

4.为解决以上现有的交通信号灯的运行系统均是提前设定的，并未对某一路口的车辆行经情况进行统计，因此可能会出现路口中某一方向的交通信号灯的通行灯运行时间过程或过短的现象，从而导致某一道路方向的车辆通行受阻，车辆通行效率较低，容易造成路口拥堵的问题，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于信息交互的交通数据统计系统，包括：
5.路口统计控制系统，所述路口统计控制系统内部设有横向路口统计控制系统和纵向路口统计控制系统，所述横向路口统计控制系统和纵向路口统计控制系统的内部均设有车辆识别模块、交通灯控制模块和信息交互模块；
6.所述车辆识别模块用于对进入路口的车辆进行识别和统计，所述交通灯控制模块用于对路口的交通信号灯进行控制，所述信息交互模块内部设有信息接收单元和信息发出单元，所述信息接收单元用于数据信息的接受，所述信息发出单元用于数据信息的发出，所述信息交互模块用相邻两个纵向路口统计控制系统之间的信息交互；
7.所述路口统计控制系统包括前一路口统计控制系统和后一路口统计控制系统。
8.进一步的，所述车辆识别模块内部设有车辆时段统计模块和时间标记单元，所述车辆时段统计模块用于对路口的某一时段的车辆进行识别和统计，并利用所述时间标记单元对对应的时间段进行时间标记。当车辆只受到前车和车队头车的影响时，列出方程：
[0009][0010]
其中v
si
表示统计时段内路段si的当量小汽车交通量，ls表示路段si的长度，则统计时段内路段si的vkt值，即车公里数；在车辆统计模块下得出主干道vkt值为：
[0011]
并且通过车辆统计模块中的相机对该路段下车辆长度进行拍照并得出此时的该
时段下的车辆长度，通过数据融合的方式来判断车辆排队长度信息，在已知车辆速度的情况下，采用加权融合法得到全局系统估计：其中为第j个传感器得到的车辆长度方差，如果所有数据的加权相同，即wj＝1/n，则可以得到在上述所有车辆统计模块中的相机拍照所得到的车辆长度的估计方差为：
[0012]
进一步的，所述交通灯控制模块内部设有常规控制单元和临时控制单元，所述常规控制单元用于对路口的交通信号灯进行常态化规律控制，所述临时控制单元用于对路口的交通信号灯进行临时控制。
[0013]
进一步的，所述车辆时段统计模块内部设有车辆时段分析单元和车辆实时分析单元，所述车辆时段分析单元用于对路口的一天中某一时段的车辆数据进行统计和分析，利用所述车辆时段分析单元的统计分析结果，对所述常规控制单元中交通信号灯的控制进行设定；
[0014]
所述车辆实时分析单元用于对路口的车辆进行实时统计分析，从而判断路口是否存在拥堵现象，利用所述车辆实时分析单元的统计分析结果，决定是否通过所述临时控制单元对交通信号灯进行控制。
[0015]
进一步的，所述路口控制系统中的纵向路口统计控制系统与横向路口统计控制系统之间通过信息交互模块信息联通；
[0016]
所述前一路口统计控制系统中的纵向路口统计控制系统与所述后一路口统计控制系统中的纵向路口统计控制系统之间通过信息交互模块信息联通。
[0017]
一种基于信息交互的交通数据统计方法，包括以下具体步骤：
[0018]
s1、利用车辆时段统计模块对路口的某一时段的车辆进行识别和统计；
[0019]
s2、利用车辆时段分析单元对路口的一天中某一时段的车辆数据进行统计和分析；
[0020]
s201、利用车辆时段分析单元的统计分析结果，对路口交通信号灯的灯色和时长进行设定，并将设定参数储存到常规控制单元中；
[0021]
s3、利用车辆实时分析单元对路口的车辆进行实时统计分析，从而判断路口是否存在拥堵现象；
[0022]
s301、当路口存在拥堵现象时，利用临时控制单元对交通信号灯进行临时控制，根据纵向路口和横向路口的车辆数据，对纵向路口和横向路口的交通信号灯进行控制。
[0023]
进一步的，还包括：
[0024]
s3011、当路口存在拥堵时，利用信息交互模块将某一路口的横向路口和纵向路口的车辆数据信息进行互通，并将前一路口和后一路口中纵向路口之间的车辆数据信息进行互通；
[0025]
s3012、根据某一路口的横向路口和纵向路口的车辆数据信息，对横向路口和纵向路口的交通信号灯的灯色和时长进行临时控制；
[0026]
s3013、根据前一路口和后一路口中纵向路口的车辆数据信息，对相邻路口的同一道路上的交通信号灯的灯色和时长进行临时控制。
[0027]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0028]
1、该基于信息交互的交通数据统计方法，通过车辆识别模块可对进入某一路口的
车辆进行识别和统计，并利用车辆时段统计模块中的车辆时段分析单元和车辆实时分析单元对进入路口的车辆进行统计分析，可根据进入路口的车辆数据情况，对路口的交通信号灯进行合理常规控制设定，提高路口车辆通行的效率，减少路口车辆出现拥堵的现象。
[0029]
2、该基于信息交互的交通数据统计方法，通过某一路口中纵向路口统计控制系统和横向路口统计控制系统之间信息的互通设计以及相邻路口的同一道路方向上的路口统计控制系统之间信息的互通设计，可以根据多个路口方向的车辆数据信息，对交通信号灯的通行灯时长和频率进行临时控制，以减缓路口车辆拥堵的现象。
附图说明
[0030]
图1为本发明交通路口分布示意图；
[0031]
图2为本发明路口统计控制系统流程图；
[0032]
图3为本发明交互模块结构示意图；
[0033]
图4为本发明交通灯控制模块结构示意图；
[0034]
图5为本发明前一路口统计控制系统与后一路口统计控制系统关系流程图；
[0035]
图6为本发明车辆时段统计模块与交通灯控制模块之间系统控制流程图；
[0036]
图7为本发明前一路口统计控制系统与后一路口统计控制系统关联控制流程图。
具体实施方式
[0037]
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。
[0038]
该基于信息交互的交通数据统计方法的实施例如下：
[0039]
请参阅图1-图7，一种基于信息交互的交通数据统计系统，包括：
[0040]
路口统计控制系统，路口统计控制系统内部设有横向路口统计控制系统和纵向路口统计控制系统，横向路口统计控制系统和纵向路口统计控制系统的内部均设有车辆识别模块、交通灯控制模块和信息交互模块。
[0041]
车辆识别模块用于对进入路口的车辆进行识别和统计，交通灯控制模块用于对路口的交通信号灯进行控制，信息交互模块内部设有信息接收单元和信息发出单元，信息接收单元用于数据信息的接受，信息发出单元用于数据信息的发出，信息交互模块用相邻两个纵向路口统计控制系统之间的信息交互。
[0042]
车辆识别模块内部设有车辆时段统计模块和时间标记单元，车辆时段统计模块用于对路口的某一时段的车辆进行识别和统计，并利用时间标记单元对对应的时间段进行时间标记，交通灯控制模块内部设有常规控制单元和临时控制单元，常规控制单元用于对路口的交通信号灯进行常态化规律控制，临时控制单元用于对路口的交通信号灯进行临时控制。
[0043]
车辆时段统计模块内部设有车辆时段分析单元和车辆实时分析单元，车辆时段分析单元用于对路口的一天中某一时段的车辆数据进行统计和分析，利用车辆时段分析单元的统计分析结果，对常规控制单元中交通信号灯的控制进行设定；车辆实时分析单元用于
对路口的车辆进行实时统计分析，从而判断路口是否存在拥堵现象，利用车辆实时分析单元的统计分析结果，决定是否通过临时控制单元对交通信号灯进行控制。
[0044]
路口统计控制系统包括前一路口统计控制系统和后一路口统计控制系统，路口控制系统中的纵向路口统计控制系统与横向路口统计控制系统之间通过信息交互模块信息联通；前一路口统计控制系统中的纵向路口统计控制系统与后一路口统计控制系统中的纵向路口统计控制系统之间通过信息交互模块信息联通。
[0045]
当某一路口的纵向路口出现堵车时，此时该路口的横向路口和纵向路口中的车辆实时分析单元对对应路口的车辆数据信息进行统计，同时该路口的上一路口和下一路口中的横向路口和纵向路口中的车辆实时分析单元同步对对应路口的车辆数据信息进行统计，根据每个路口中横向路口和纵向路口的车辆数据信息统计结果，在以各个路口不出现拥堵或拥堵时间最短的条件下，判断出首先允许哪个路口中的对应方向的车辆先行通过，再允许哪个路口中对应方向的车辆先行通过，以此类推，直至各路口的车辆通行恢复正常。
[0046]
一种基于信息交互的交通数据统计方法，包括以下具体步骤：
[0047]
s1、利用车辆时段统计模块对路口的某一时段的车辆进行识别和统计；
[0048]
s2、利用车辆时段分析单元对路口的一天中某一时段的车辆数据进行统计和分析；
[0049]
通过按照gb50220-1995划分的道路等级(快速路、主干路、次干路和支路)，以不高于15min为统计间隔，计算道路中各路段的平均形成速度。得出下表1：
[0050]
道路等级车速/(km
·
h-1
)快速路≤20主干道≤15次干路、支路≤10
[0051]
表1
[0052]
其中：
[0053]vsi
表示统计时段内路段si的当量小汽车交通量，ls表示路段si的长度，则统计时段内路段si的vkt值(车公里数)。如图1所示，其中a、b为横向路口，s1即为si。
[0054]
在统计时段内主干道的vkt值为：
[0055]
通过时段分析单元在该公式下计算出车公里数，来确定此时段下路段的车速，vkt值越小说明车速越慢，此时启动时段分析单元中的相机对该路段的前后进行拍照，得到该时段下的车辆长度照片，并且通过数据融合的方式来判断车辆排队长度信息，在已知车辆速度的情况下，采用加权融合法得到全局系统估计：其中为第j个传感器得到的车辆长度方差，如果所有数据的加权相同，即wj＝1/n，则可以得到在上述所有车辆统计模块中的相机拍照所得到的车辆长度的估计方差为：当通过车辆统计模块得到该路段下的车辆排队长度，通过上述车辆公里数可以初步了解到车辆处于低速形式的阶段中，但是如果需要对车辆进行疏通，还需要对车辆排队长度进行计算。通过上述模块计算得到车辆长度，进而来获得信号灯
的跳转频率。各路段通过信息交互的方式实现依次通信，缓解主干道行车压力，在没有遇到事故情况下及时降低堵车的概率。
[0056]
s201、利用车辆时段分析单元的统计分析结果，对路口交通信号灯的灯色和时长进行设定，并将设定参数储存到常规控制单元中；经过上述步骤得到车辆排队长度以及车辆公里数，利用时段分析单元来控制交通信号灯的灯色和时长进行设定。在车流量较多时或者较少时，信号灯可以根据该路段的车公里数以及该路段的车辆排队长度来控制信号灯，致使其在不同场景下，可以随时调整信号灯，来缓解交通压力。
[0057]
s3、利用车辆实时分析单元对路口的车辆进行实时统计分析，从而判断路口是否存在拥堵现象；
[0058]
s301、当路口存在拥堵现象时，利用临时控制单元对交通信号灯进行临时控制，根据纵向路口和横向路口的车辆数据，对纵向路口和横向路口的交通信号灯进行控制。
[0059]
s3011、当路口存在拥堵时，利用信息交互模块将某一路口的横向路口和纵向路口的车辆数据信息进行互通，并将前一路口和后一路口中纵向路口之间的车辆数据信息进行互通；
[0060]
s3012、根据某一路口的横向路口和纵向路口的车辆数据信息，对横向路口和纵向路口的交通信号灯的灯色和时长进行临时控制；
[0061]
s3013、根据前一路口和后一路口中纵向路口的车辆数据信息，对相邻路口的同一道路上的交通信号灯的灯色和时长进行临时控制。
[0062]
基于信息交互的交通数据统计系统的工作原理：
[0063]
利用车辆时段统计模块对路口的某一时段的车辆进行识别和统计，分时段对该路口的车辆进行全天性识别和统计；然后利用车辆时段分析单元对路口的一天中某一时段的车辆数据进行统计和分析，在连续多天的识别和统计下，分析该路口某一时段的车辆进入情况，根据某一时段车辆进入数据，对路口交通信号灯的灯色和时长进行设定，并将设定参数储存到常规控制单元中，由常规控制单元对路口的交通信号灯进行常态化规律控制。
[0064]
对于临时管控，如果此时段下路段的vkt值变小，则通过该系统去临时控制信号灯间隔时间以及绿灯开启时间，从而缓解该路段的通行压力。
[0065]
利用车辆实时分析单元对路口的车辆进行实时统计分析，根据路口中横向路口和纵向路口的进入数量和车辆从进入路口到驶离路口的时长，判断路口是否存在拥堵现象。
[0066]
当路口存在拥堵现象时，利用临时控制单元对交通信号灯进行临时控制，同时利用信息交互模块将某一路口的横向路口和纵向路口的车辆数据信息进行互通，并将前一路口和后一路口中纵向路口之间的车辆数据信息进行互通；根据某一路口的横向路口和纵向路口的车辆数据信息，对横向路口和纵向路口的交通信号灯的灯色和时长进行临时控制，当纵向路口车辆较多时，增加纵向路口中交通信号灯的通行灯时长和通行频率，当横向路口的车辆较多时，增加横向路口中交通信号灯的通行灯时长和通行频率。
[0067]
根据前一路口和后一路口中纵向路口的车辆数据信息，对相邻路口的同一道路上的交通信号灯的灯色和时长进行临时控制，当前一路口中纵向路口的车辆较多时，增加后一路口中纵向路口的交通信号灯的通行灯时长和通行频率，以此提高车辆通过路口的效率，减少路口出现拥堵的现象。
[0068]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于信息交互的交通数据统计方法，其特征在于，包括：路口统计控制系统，所述路口统计控制系统内部设有横向路口统计控制系统和纵向路口统计控制系统，所述横向路口统计控制系统和纵向路口统计控制系统的内部均设有车辆识别模块、交通灯控制模块和信息交互模块；所述车辆识别模块用于对进入路口的车辆进行识别和统计，所述交通灯控制模块用于对路口的交通信号灯进行控制，所述信息交互模块用相邻两个纵向路口统计控制系统之间的信息交互；所述路口统计控制系统包括前一路口统计控制系统和后一路口统计控制系统。2.根据权利要求1所述的基于信息交互的交通数据统计方法，其中，所述车辆识别模块内部设有车辆时段统计模块和时间标记单元，所述车辆时段统计模块用于对路口的某一时段的车辆进行识别和统计，并利用所述时间标记单元对对应的时间段进行时间标记；当车辆只受到前车和车队头车的影响时，列出方程：其中v
si
表示统计时段内路段si的当量小汽车交通量，l
s
表示路段s
i
的长度，则统计时段内路段s
i
的vkt值，即车公里数；在车辆统计模块下得出主干道vkt值为：并且通过车辆统计模块中的相机对该路段下车辆长度进行拍照并得出此时的该时段下的车辆长度，通过数据融合的方式来判断车辆排队长度信息，在已知车辆速度的情况下，采用加权融合法得到全局系统估计：其中为第j个传感器得到的车辆长度方差，如果所有数据的加权相同，即w
j
＝1/n，则可以得到在上述所有车辆统计模块中的相机拍照所得到的车辆长度的估计方差为：3.根据权利要求2所述的基于信息交互的交通数据统计方法，其中，所述交通灯控制模块内部设有常规控制单元和临时控制单元，所述常规控制单元用于对路口的交通信号灯进行常态化规律控制，所述临时控制单元用于对路口的交通信号灯进行临时控制。4.根据权利要求3所述的基于信息交互的交通数据统计方法，其中，所述车辆时段统计模块内部设有车辆时段分析单元和车辆实时分析单元，所述车辆时段分析单元用于对路口的一天中某一时段的车辆数据进行统计和分析，利用所述车辆时段分析单元的统计分析结果，对所述常规控制单元中交通信号灯的控制进行设定；所述车辆实时分析单元用于对路口的车辆进行实时统计分析，从而判断路口是否存在拥堵现象，利用所述车辆实时分析单元的统计分析结果，决定是否通过所述临时控制单元对交通信号灯进行控制。5.根据权利要求4所述的基于信息交互的交通数据统计方法，其中，所述路口控制系统中的纵向路口统计控制系统与横向路口统计控制系统之间通过信息交互模块信息联通；所述前一路口统计控制系统中的纵向路口统计控制系统与所述后一路口统计控制系统中的纵向路口统计控制系统之间通过信息交互模块信息联通。6.根据权利要求5所述的基于信息交互的交通数据统计方法，包括以下具体步骤：
s1、利用车辆时段统计模块对路口的某一时段的车辆进行识别和统计；s2、利用车辆时段分析单元对路口的一天中某一时段的车辆数据进行统计和分析；s201、利用车辆时段分析单元的统计分析结果，对路口交通信号灯的灯色和时长进行设定，并将设定参数储存到常规控制单元中；s3、利用车辆实时分析单元对路口的车辆进行实时统计分析，从而判断路口是否存在拥堵现象；s301、当路口存在拥堵现象时，利用临时控制单元对交通信号灯进行临时控制，根据纵向路口和横向路口的车辆数据，对纵向路口和横向路口的交通信号灯进行控制。7.根据权利要求6所述的基于信息交互的交通数据统计方法，其中，还包括：s3011、当路口存在拥堵时，利用信息交互模块将某一路口的横向路口和纵向路口的车辆数据信息进行互通，并将前一路口和后一路口中纵向路口之间的车辆数据信息进行互通；s3012、根据某一路口的横向路口和纵向路口的车辆数据信息，对横向路口和纵向路口的交通信号灯的灯色和时长进行临时控制；s3013、根据前一路口和后一路口中纵向路口的车辆数据信息，对相邻路口的同一道路上的交通信号灯的灯色和时长进行临时控制。

技术总结
本发明涉及交通数据统计技术领域，且公开了一种基于信息交互的交通数据统计方法，包括：路口统计控制系统，所述路口统计控制系统内部设有横向路口统计控制系统和纵向路口统计控制系统，所述横向路口统计控制系统和纵向路口统计控制系统的内部均设有车辆识别模块、交通灯控制模块和信息交互模块；该基于信息交互的交通数据统计方法，通过车辆识别模块可对进入某一路口的车辆进行识别和统计，并利用车辆时段统计模块中的车辆时段分析单元和车辆实时分析单元对进入路口的车辆进行统计分析，可根据进入路口的车辆数据情况，对路口的交通信号灯进行合理常规控制设定，提高路口车辆通行的效率，减少路口车辆出现拥堵的现象。减少路口车辆出现拥堵的现象。减少路口车辆出现拥堵的现象。


技术研发人员：王嘉蔚
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/6/14