[发明专利]基于人工智能避免交通拥塞的行车引导系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于人工智能避免交通拥塞的行车引导系统及方法，涉及人工智能与智慧交通领域。该系统包括交通路况采集单元、人工智能数据处理单元和信号灯控制单元，交通路况采集单元包括多个路口处理子单元，每个路口处理子单元记录对应路口每个行驶方向上每一个信号周期的时长、每一个信号周期内通过车辆的数量和每一辆车的离开速度；人工智能数据处理单元预算本次路口各种车辆行驶的最佳期望值，根据最佳期望值计算行车方向、最佳通行时间，下发给信号灯控制单元。本发明由人工智能自动判断交通信号灯切换时机、以及通过交通信号灯对车辆行进方向进行引导，采用最佳时空分配方案来引导车辆通过交通路口，避免交通拥塞。

技术领域

本发明涉及人工智能与智慧交通领域，具体是涉及一种基于人工智能避免交通拥塞的行车引导系统及方法。

背景技术

近年来随着汽车产业的大力发展，汽车的数量保持高速增长，虽然各个城市政府在大力发展城镇化的同时，也在大力发展道路建设，但由于各个方面原因，道路的建设速度远远跟不上汽车的发展速度，而随之而来的问题就是车辆在道路上行驶的各种拥堵，尤其是在各个大城市的交通信号灯路口，到了路口有时要等待多个红绿灯，才能艰难通过，并且发现：过了路口一马平川，一到下个路口，又排着长队，等待信号灯的转变，周而复始。

虽然拥塞的起因是汽车发展的速度远远超出城市道路资源发展的速度，导致城市里汽车的通行效率开始日渐下降，但究其本质，可以归结为相对落后的信号灯引导方式与灵活的道路资源分配之间的不平衡造成的矛盾。因此，如何在各个路口将道路资源占用、汽车的转向需求等与有效的行车引导进行匹配，对交通进行更加有效的疏导，避免交通拥塞，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于人工智能避免交通拥塞的行车引导系统及方法，由人工智能自动判断交通信号灯切换时机、以及通过交通信号灯对车辆行进方向进行引导，采用最佳时空分配方案来引导车辆通过交通路口，避免交通拥塞。

本发明提供一种基于人工智能避免交通拥塞的行车引导系统，该系统包括交通路况采集单元、人工智能数据处理单元和信号灯控制单元，所述交通路况采集单元包括多个路口处理子单元，每个路口处理子单元记录对应路口每个行驶方向上每一个信号周期的时长、每一个信号周期内通过车辆的数量和每一辆车的离开速度，各路口处理子单元将实时更新的数据上报给人工智能数据处理单元；人工智能数据处理单元根据路口处理子单元更新的数据，预算本次路口各种车辆行驶的最佳期望值，根据最佳期望值计算行车方向、最佳通行时间，下发给信号灯控制单元。

在上述技术方案的基础上，所述系统还包括行车方向分配单元，用于接收人工智能数据处理单元计算的行车方向，下发给信号灯控制单元；以及根据实际情况人工调整行车方向，下发给信号灯控制单元。

在上述技术方案的基础上，所述系统还包括时间分配单元，用于接收人工智能数据处理单元计算的最佳通行时间，下发给信号灯控制单元；以及根据实际情况调整信号灯的启闭时间，下发给信号灯控制单元。

在上述技术方案的基础上，所述人工智能数据处理单元采用符号表示车辆数目，其中下标m∈{1，2，3，4，5，6……}，m表示车辆当前所在路口；上标n表示车辆行驶的目标路口，n∈{1，2，3，4，5，6……}，m≠n。

在上述技术方案的基础上，所述人工智能数据处理单元采用符号Vⁿ_m表示车辆离开速度，其中下标m∈{1，2，3，4，5，6……}，m表示车辆当前所在路口，上标n表示车辆行驶的目标路口，n∈{1，2，3，4，5，6……}，m≠n。

在上述技术方案的基础上，所述人工智能数据处理单元采用符号Dⁿ_m t表示车辆从m路口行驶到n路口，通行时间为t秒。

本发明还提供一种适用于上述系统的基于人工智能避免交通拥塞的行车引导方法，包括以下步骤：