[发明专利]交通智能引导系统及引导方法

权利要求书

1.一种交通智能引导系统，包括视频采集设备、与视频采集设备连接的视频分析判断设备、与视频分析判断设备连接的第一无线信号传输设备、用于控制激光灯的激光灯控制器、用于控制信号灯的信号灯控制器、与激光灯控制器和信号灯控制器连接的第二无线信号传输设备、与激光灯控制器连接布置在斑马线单侧或双侧的激光灯组、与信号灯控制器连接的信号灯，其特征在于：还包括与激光灯控制器连接布置在信号灯下方的警示激光灯、交警随身携带的报警设备、安装在不同地区交警队的视频监控设备；

其中，所述视频采集设备布置在信号灯或警示激光灯的顶部，用于实时采集通过视频采集设备处车辆的视频信息，并将采集的数据发送给视频分析判断设备及视频监控设备，便于视频分析判断设备进行判断，视频监控设备进行存储和调取信息；

所述视频分析判断设备包括信息提取模块、计算模块、记忆模块、比较模块；所述信息提取模块与视频采集设备连接，用于提取通过视频采集设备处的车辆数目N，并将车辆数目N传至计算模块中；

所述计算模块，用于根据公式q1＝N/t₀计算出实时车流量，将实时车流信息发送到比较模块中；公式中q1为实时车流量，N为车辆数目，t₀为信号灯绿灯时间；同时计算模块还用于计算上一时段车流量q0与实时车流量q1之间的差值，即q0-q1，随后将计算结果传至比较模块；

所述记忆模块，用于存储实时信号灯绿灯时间以及上一时段车流量q0，实时传送数据至计算模块中，便于计算模块计算；

所述比较模块包括交通压力识别模块和路段异常判断模块，所述交通压力识别模块根据预设车流量Q₁、Q₂值数目的不同分为几个区段，交通压力识别模块内设置有在道路条件下最短绿灯时间，即t_min；交通压力识别模块用于将实时车流量q1与预设车流量Q₁、Q₂进行比较，判断实时车流量q1所在区段，并根据实时车流量所在区段传输不同信号至第一无线信号传输设备，通过第二无线信号传输设备将发射信号传递给上游的信号灯控制器以及激光灯控制器，同时将实时车流量传至记忆模块中，用于下一次的比较分析；

若q1大于Q₂，则该处路段处于拥堵状态，视频分析判断设备通过第一无线信号传输设备将判断结果传递至上游的第二无线信号传输设备，上游的第二无线信号传输设备将发射信号传递给该处的信号灯控制器以及激光灯控制器；所述信号灯控制器接收到信号后，控制信号灯红灯时间延长t₂，相应绿灯时间t₀缩短t₂，从而对即将进入该路段的车辆数目进行控制；所述激光灯控制器接收到信号后，控制斑马线单侧或两侧的激光灯组全部开启，激光灯组发射时长同时增加t₂，激光灯发射红色激光，示意行人可通行，同时提醒上游车辆前方路段交通拥堵可及时改道；

绿灯缩短时间

即下一时刻上游信号灯绿灯时长

若q1小于Q₂大于Q₁，则该处路段处于紧张状态，视频分析判断设备将判断结果传递至该处第一无线信号传输设备，第一无线信号传输设备将发射信号传递给上游第二无线信号传输设备，上游第二无线信号传输设备将结果传递至该处的信号灯控制器和激光灯控制器；所述信号灯控制器接收到信号后控制信号灯红灯时间延长t₁，相应绿灯时间缩短t₁，从而对即将进入该路段的车辆数目进行控制；所述激光灯控制器接收到信号后，控制斑马线单侧或两侧的激光灯组每两个开启一个，即开启数目为总数目1/2，激光灯组发射时长同时增加t₁，激光灯组发射红色激光，示意行人可通行，并且提醒上游车辆前方路段交通紧张，可选择改道或按原计划行驶；

绿灯缩短时间

即下一时刻上游信号灯绿灯时长

若q1小于Q₁，则该处路段处于畅通状态，视频分析判断设备将判断结果传递至该处第一无线信号传输设备，该处第一无线信号传输设备将发射信号传递给上游第二无线信号传输设备，上游第二无线信号传输设备将结果传递至信号灯控制器和激光灯控制器，信号灯红灯时间不变，所述激光灯控制器控制斑马线单侧或两侧的激光灯每三个开启一个，即开启数目为总数目1/3，示意行人可通行，示意车辆前方道路顺畅；

所述路段异常判断模块内部设有固定阈值Q₀，用于将上一时段车流量q0与实时车流量q1之间差值与固定阈值Q₀进行比较，若q0-q1≥Q₀，即认为该处路段出现异常，此时视频分析判断设备将信号传至该处的第一无线信号传输设备，第一无线信号传输设备将该信号传至交警随身携带的报警设备，反之则不进行信号传递；交警通过报警设备得知该处路段出现异常后，通过视频监控设备调取所监管的所有视频采集设备所采集的信息，判断路段中是否有汽车出现事故或故障；

若交警判断该处路段出现车辆事故或故障，则发射无线信号给上游的第二无线信号传输设备，上游的第二无线信号传输设备将信号传递给信号灯控制器和激光灯控制器；所述激光灯控制器控制警示激光灯开启，警示激光灯发射蓝色激光，提醒上游车辆避免驶入该处路段，避免交通堵塞；所述信号灯控制器控制信号灯红灯时间延长t₃，相应绿灯时间缩短t₃；

所述激光灯控制器，用于根据下游视频分析判断设备发送的信号，控制激光灯组、警示激光灯发光，同时对激光灯组的发射密度、发射时间长度设定予以调整，通过控制激光灯组的发射密度，使激光灯组发出的光束深浅程度不同；

所述信号灯控制器，接收下游视频分析判断设备的信号，根据接收到的信号对信号灯绿灯时间设定、红灯时间设定予以调整；

所述激光灯组，由多个激光灯构成，安装在地面上，用于发射红色激光束，激光灯组根据激光灯控制器发送的不同信号，发射不同密度和时长的激光束，形成激光墙，示意行人；

所述警示激光灯，用于在汽车出现事故或故障时发射蓝色激光束，提醒上游车辆；

所述报警装置，用于提醒交警其所负责的路段出现异常情况，便于交警及时调取所负责的路段的视频内容进行判断，及时赶到事故现场；

所述视频监控设备，分别与交警队负责区段的视频采集设备连接，用于存储视频采集设备采集的信息；交警通过视频监控设备确定哪个路段出现车辆事故或故障，将故障信号通过第一无线信号传输设备传输给上游的第二无线信号传输设备。

2.一种交通智能引导系统的引导方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S1、视频采集设备采集通过视频采集设备处车辆的视频信息，将采集的数据发送给视频分析判断设备及视频监控设备；

步骤S2、视频分析判断设备中的信息提取模块提取通过视频采集设备处的车辆数目N，并将车辆数目N传至计算模块中；

步骤S3、计算模块根据公式q1＝N/t₀计算出实时车流量，将实时车流信息发送到比较模块中；公式中q1为实时车流量，N为车辆数目，t₀为信号灯绿灯时间；同时计算模块还计算上一时段车流量q0与实时车流量q1之间的差值，即q0-q1，同样将计算结果传至比较模块；

步骤S4、比较模块中的交通压力识别模块将实时车流量q1与预设车流量Q₁、Q₂进行比较，判断实时车流量q1所在区段，并根据实时车流量所在区段传输不同信号至第一无线信号传输设备，通过第二无线信号传输设备将发射信号传递给该处的信号灯控制器以及激光灯控制器；

若q1大于Q₂，则该处路段处于拥堵状态，视频分析判断设备通过第一无线信号传输设备将判断结果传递至给上游的第二无线信号传输设备，上游的第二无线信号传输设备将发射信号传递给该处的信号灯控制器以及激光灯控制器；所述信号灯控制器接收到信号后，控制信号灯红灯时间延长t₂，相应绿灯时间t₀缩短t₂，从而对即将进入该路段的车辆数目进行控制；所述激光灯控制器接收到信号后；控制斑马线单侧或两侧的激光灯组全部开启，激光灯组发射时长同时增加t₂，激光灯发射红色激光，示意行人可通行，同时提醒上游车辆前方路段交通拥堵可及时改道；

绿灯缩短时间

即下一时刻上游信号灯绿灯时长

公式中，t_min为交通压力识别模块内设置的在道路条件下最短绿灯时间；Q₁、Q₂为预设车流量，Q₁小于Q₂，t₀为该道路原绿灯时长，N为车辆数目；

若q1小于Q₂大于Q₁，则该处路段处于紧张状态，视频分析判断设备将判断结果传递至该处第一无线信号传输设备，第一无线信号传输设备将发射信号传递给上游第二无线信号传输设备，上游第二无线信号传输设备将结果传递至该处的信号灯控制器和激光灯控制器；所述信号灯控制器接收到信号后控制信号灯红灯时间延长t₁，相应绿灯时间缩短t₁，从而对即将进入该路段的车辆数目进行控制；所述激光灯控制器接收到信号后，控制斑马线单侧或两侧的激光灯组每两个开启一个，即开启数目为总数目1/2，激光灯组发射时长同时增加t₁，激光灯组发射红色激光，示意行人可通行，并且提醒上游车辆前方路段交通紧张，可选择改道或按原计划行驶；

绿灯缩短时间

即下一时刻上游信号灯绿灯时长

公式中，t_min为交通压力识别模块内设置的在该道路条件下最短绿灯时间；Q₁、Q₂为预设车流量，Q₁小于Q₂，t₀为该道路原绿灯时长，N为车辆数目；

若q1小于等于Q₁，则该处路段处于畅通状态，视频分析判断设备将判断结果传递至该处第一无线信号传输设备，该处第一无线信号传输设备将发射信号传递给上游第二无线信号传输设备，上游第二无线信号传输设备将结果传递至信号灯控制器和激光灯控制器，信号灯红灯时间不变，所述激光灯控制器控制斑马线单侧或两侧的激光灯每三个开启一个，即开启数目为总数目1/3，示意行人可通行，示意车辆前方道路顺畅；

步骤S5、比较模块中的路段异常判断模块将上一时段车流量q0与实时车流量q1之间差值与路段异常判断模块内部设置的固定阈值Q₀进行比较；

若q0-q1≥Q₀，即认为该处路段出现异常，此时视频分析判断设备将信号传至该处的第一无线信号传输设备，第一无线信号传输设备将该信号传至交警随身携带的报警设备，反之则不进行信号传递；

步骤S6、交警通过报警设备得知该处路段出现异常后，通过视频监控设备调取所监管的所有视频采集设备所采集的信息，判断路段中是否有汽车出现事故或故障；

若交警判断该处路段出现车辆事故或故障，则发射无线信号给该处路段上游的第二无线信号传输设备，上游的第二无线信号传输设备将信号传递给信号灯控制器和激光灯控制器；所述激光灯控制器控制警示激光灯组开启，警示激光灯组发射蓝色激光，提醒上游车辆避免驶入该处路段，避免交通堵塞；所述信号灯控制器控制信号灯红灯时间延长t₃，相应绿灯时间缩短t₃；

公式中，t_min为交通压力识别模块内设置的在该道路条件下最短绿灯时间；Q₀为路段异常判断模块内部设置的固定阈值，t₀为该道路原绿灯时长，N为车辆数目；q₀为上一时段该道路车流量；

步骤S7、交警及时赶到事故现场进行交通指挥。