一种交通路口调度车辆的方法及系统与流程

1.本发明属于交通与视觉识别技术领域，具体涉及一种交通路口调度车辆的方法及系统。


背景技术：

2.交通状况在现在的城市中越来越重要，多数的拥堵都是发生在交通路口，路口红绿灯资源的分配未能根据实际道路状况分配等，都有可能会加剧导致路口交通不畅。合理的路口交通调度策略成为了城市中越来越重要的事情，根据路口实际的情况调度车辆显得意义尤为重要。


技术实现要素：

3.为解决路口各个方向上的车辆分布不均而导致通行资源分配未达到最优的问题，在本发明的第一方面提供了一种交通路口调度车辆的方法，包括：获取目标交通路口及外延区域在每个方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量；基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布；根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度：减少车辆分布和行人分布较少方向的通行时间，以及对车辆分布和行人分布较多方向进行疏通。
4.在本发明的一些实施例中，所述获取目标交通路口及外延区域在每个方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量包括：建立连续多帧图像与对应采集视觉传感器覆盖区域的时空映射关系；识别每个采样时刻时所有方向上的多帧图像以及车辆运动信息，并对所述多帧图像进行合并去重，得到每个方向上的车辆和行人的数量。
5.进一步的，所述基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布：根据所述时空映射关系和所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布。
6.在本发明的一些实施例中，所述根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度还包括：当一个或多个方向发生拥堵时，则向进入或即将进入路口的车辆发送劝离信息。
7.进一步的，所述路口类型包括十字路口、环岛或t型路口。
8.在上述的实施例中，针对每一次交通拥堵建立数字档案，对每次交通拥堵的发生条件进行聚合。
9.本发明的第二方面，提供了一种交通路口调度车辆的系统，包括：获取模块，用于获取目标交通路口及外延区域在每个方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量；比较模块，用于基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布；调度模块，用于根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布
和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度：减少车辆分布和行人分布较少方向的通行时间，以及对车辆分布和行人分布较多方向进行疏通。
10.进一步的，所述获取模块包括：建立单元，用于建立连续多帧图像与对应采集视觉传感器覆盖区域的时空映射关系；识别单元，用于识别每个采样时刻时所有方向上的多帧图像以及车辆运动信息，并对所述多帧图像进行合并去重，得到每个方向上的车辆和行人的数量。
11.本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明在第一方面提供的交通路口调度车辆方法。
12.本发明的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明在第一方面提供的交通路口调度车辆方法。
13.本发明的有益效果是：
14.本发明涉及一种交通路口调度车辆的方法及系统，其方法包括：获取目标交通路口及外延区域在每个方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量；基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布；根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度：减少车辆分布和行人分布较少方向的通行时间，以及对车辆分布和行人分布较多方向进行疏通。可见，传统的交通路口因为缺少实时性路口状况的分析，在对路口红绿灯等待、通信时长上缺乏及时的灵活的控制，导致通行资源分配不合理。在路口发生车辆聚集、车辆拥堵时未能及时的将信息传递出去，导致出现拥堵的问题。本发明可以实时的检测路口交通状况，根据路口实际情况分配红绿灯通行时间，在发生或即将发生交通拥堵时能及时的对进入该路口的车辆进行预警，疏散车流。
附图说明
15.图1为本发明的一些实施例中的交通路口调度车辆方法的基本流程示意图；
16.图2为本发明的一些实施例中的交通路口的不同类型示意图；
17.图3为本发明的一些实施例中的交通路口调度车辆系统的结构示意图；
18.图4为本发明的一些实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
20.参考图1，在本发明的第一方面，提供了一种交通路口调度车辆的方法，包括：s100.获取目标交通路口及外延区域在每个方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量；s200.基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布；s300.根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度：减少车辆分布和行人分布较少方向的通行时间，以及对车辆分布和行人分布较多方向进行疏通。
21.在本发明的一些实施例的步骤s100中，所述获取目标交通路口及外延区域在每个
方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量包括：
22.s101.建立连续多帧图像与对应采集视觉传感器覆盖区域的时空映射关系；需要说明的是，连续多帧图像是指同一采样频率下，位于交通路口及其部分延伸区域部署的摄像头(或其他视觉传感器)采集到的连续多帧图像。
23.s102.识别每个采样时刻时所有方向上的多帧图像以及车辆运动信息，并对所述多帧图像进行合并去重，得到每个方向上的车辆和行人的数量。
24.可以理解，不同摄像头的覆盖区域或目标对象可能存在相同，利用这些相同的区域或目标(对应于图像上的多个关键点)进行匹配，即可建立连续多帧图像与对应采集视觉传感器覆盖区域的时空映射关系。通过视觉识别算法跟踪每个摄像头的视野范围内车辆的运动情况，例如时空图卷积网络(st－gcn)、yolo系列以及传统的图像匹配算法，连续多帧图像与对应采集视觉传感器覆盖区域的时空映射关系；可选的，时空映射关系可以是关系表、热力图或拼接后路口的全景图像。
25.基于上述时空映射关系，在本发明的一些实施例的步骤s200中，所述基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布：根据所述时空映射关系和所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布。具体地，基于上述关系表、热力图或拼接后路口的全景图像，可以快速地比较每个方向上的车辆分布和行人分布。
26.在本发明的一些实施例的步骤s300中，所述根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度还包括：当一个或多个方向发生拥堵时，则向进入或即将进入路口的车辆发送劝离信息。具体地，当路口车辆较多，发生拥堵时。路口对应的计算中心立即触发相应的网络广播或消息推送装置，对可能进入该路口的车辆进行绕行劝离。
27.参考图2，示意性地，其示出了不同的交通路口的类型，包括：十字交叉、t形交叉、y形交叉、环形交叉(环岛)、弯道等；需要说明的是，十字交叉路口的每个方向上的交通流量分布均匀时，整个路口通行效率最高；而t形交叉、y形交叉每个方向上的交通流量分布不均匀时，整个路口通行效率最高；因此，调度方法或控制策略，则优先考虑分布优先，然后考虑每个方向的优先级，接着是每个方向通行的最大车辆或行人数；若出现拥堵，及上述策略失效时，则通过将拥堵及时通知到进入或即将进入路口的车辆。
28.可以理解，上述步骤s300可等同于：获取车辆以及行人分布，结合当前路口类型，决策当前路口当前需要采取的通行策略。例如在十字路口当一个通行方向车辆或行人较少时，在一定的范围内减少该方向的通行时间，疏通另外方向的交通运行。
29.在上述的实施例中，针对每一次交通拥堵建立数字档案，对每次交通拥堵的发生条件进行聚合。例如以周为单位预测每周几容易发生拥堵，以天气为单位，判断下雨天发生拥堵的可能。结合实时的路口交通状况提前预测路口发生拥堵的可能。可选的，数字档案包括但不限于路口的实时交通流量、天气、能见度、有无事故发生、交通灯故障、道路施工情况或其他情况的临时管控信息。
30.在本发明的一个实施例中，交通路口调度车辆的方法包括如下步骤：
31.步骤一，在交通路口布设一个或多个摄像头，确保摄像头可以覆盖路口以及路口之外一段距离的道路的区域。
32.步骤二，在路口外足够远的区域建立和当前路口的网络联系，在该区域布设网络广播，或者网络推送的装置。
33.步骤三，在路口处建立计算中心，对摄像头采集到的数据进行多帧分析，对摄像头所覆盖的区域和采集到的图像之间建立空间映射关系。
34.步骤四，根据路口识别的结果判断各个方向车辆以及行人的数量，这个数量是一个大致上的数量，并不需要准确的数字，可以用于判别路口各个方向的分布即可。
35.步骤五，根据步骤四获取车辆以及行人分布，结合当前路口类型，决策当前路口当前需要采取的通行策略。例如在十字路口当一个通行方向车辆或行人较少时，在一定的范围内减少该方向的通行时间，疏通另外方向的交通运行。
36.步骤六，根据步骤四获取的车辆行人分布，当路口车辆较多，发生拥堵时。路口对应的计算中心立即触发相应的网络广播或消息推送装置，对可能进入该路口的车辆进行绕行劝离。
37.步骤七，针对每一次交通拥堵建立数字档案，对每次交通拥堵的发生条件进行聚合。例如以周为单位预测每周几天容易发生拥堵，以天气为单位，判断下雨天发生拥堵的可能。结合实时的路口交通状况预测路口发生拥堵的可能。
38.实施例2
39.参考图3，本发明的第二方面，提供了一种交通路口调度车辆的系统1，包括：获取模块11，用于获取目标交通路口及外延区域在每个方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量；比较模块12，用于基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布；调度模块13，用于根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度：减少车辆分布和行人分布较少方向的通行时间，以及对车辆分布和行人分布较多方向进行疏通。
40.进一步的，所述获取模块11包括：建立单元，用于建立连续多帧图像与对应采集视觉传感器覆盖区域的时空映射关系；识别单元，用于识别每个采样时刻时所有方向上的多帧图像以及车辆运动信息，并对所述多帧图像进行合并去重，得到每个方向上的车辆和行人的数量。
41.实施例3
42.参考图4，本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明在第一方面的方法。
43.电子设备500可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)501，其可以根据存储在只读存储器(rom)502中的程序或者从存储装置508加载到随机访问存储器(ram)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram503中，还存储有电子设备500操作所需的各种程序和数据。处理装置501、rom 502以及ram 503通过总线504彼此相连。输入/输出(i/o)接口505也连接至总线504。
44.通常以下装置可以连接至i/o接口505：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置506；包括例如液晶显示器(lcd)、扬声器、振动器等的输出装置507；包括例如硬盘等的存储装置508；以及通信装置509。通信装置509可以允许电子设备500与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图4示出了具有各种装
置的电子设备500，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。图4中示出的每个方框可以代表一个装置，也可以根据需要代表多个装置。
45.特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置509从网络上被下载和安装，或者从存储装置508被安装，或者从rom502被安装。在该计算机程序被处理装置501执行时，执行本公开的实施例的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本公开的实施例所描述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd－rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开的实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开的实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、rf(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
46.上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个计算机程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：
47.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的实施例的操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++、python，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
48.附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上
可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。需要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种交通路口调度车辆的方法，其特征在于，包括：获取目标交通路口及外延区域在每个方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量；基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布；根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度：减少车辆分布和行人分布较少方向的通行时间，以及对车辆分布和行人分布较多方向进行疏通。2.根据权利要求1所述的交通路口调度车辆的方法，其特征在于，所述获取目标交通路口及外延区域在每个方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量包括：建立连续多帧图像与对应采集视觉传感器覆盖区域的时空映射关系；识别每个采样时刻时所有方向上的多帧图像以及车辆运动信息，并对所述多帧图像进行合并去重，得到每个方向上的车辆和行人的数量。3.根据权利要求2所述的交通路口调度车辆的方法，其特征在于，所述基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布：根据所述时空映射关系和所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布。4.根据权利要求1所述的交通路口调度车辆的方法，其特征在于，所述根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度还包括：当一个或多个方向发生拥堵时，则向进入或即将进入路口的车辆发送劝离信息。5.根据权利要求4所述的交通路口调度车辆的方法，其特征在于，所述路口类型包括十字路口、环岛或t型路口。6.根据权利要求1至5任一项所述的交通路口调度车辆的方法，其特征在于，还包括：针对每一次交通拥堵建立数字档案，对每次交通拥堵的发生条件进行聚合。7.一种交通路口调度车辆的系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取目标交通路口及外延区域在每个方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量；比较模块，用于基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布；调度模块，用于根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度：减少车辆分布和行人分布较少方向的通行时间，以及对车辆分布和行人分布较多方向进行疏通。8.根据权利要求7所述的交通路口调度车辆的系统，其特征在于，所述获取模块包括：建立单元，用于建立连续多帧图像与对应采集视觉传感器覆盖区域的时空映射关系；识别单元，用于识别每个采样时刻时所有方向上的多帧图像以及车辆运动信息，并对所述多帧图像进行合并去重，得到每个方向上的车辆和行人的数量。9.一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至6任一项所述的交通路口调度车辆的方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的交通路口调度车辆的方法。

技术总结
本发明涉及一种交通路口调度车辆的方法及系统，其方法包括：获取目标交通路口及外延区域在每个方向上的连续多帧图像，并根据其识别每个方向上的车辆和行人的数量；基于所述每个方向上的车辆和行人的数量，比较每个方向上的车辆分布和行人分布；根据所述每个方向上的车辆分布和行人分布和路口的类型，对目标交通路口的车辆进行调度：减少车辆分布和行人分布较少方向的通行时间，以及对车辆分布和行人分布较多方向进行疏通。本发明通过实时检测路口交通状况，并根据路口实际情况分配红绿灯通行时间，在发生或即将发生交通拥堵时能及时的对进入该路口的车辆进行预警，疏散车流。疏散车流。疏散车流。


技术研发人员：李海峰 邱盼盼 吴楠 董岱 张志军
受保护的技术使用者：武汉中海庭数据技术有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/5/30