[发明专利]一种基于图像采集的道路交通分流引导系统

摘要

本发明公开一种基于图像采集的道路交通分流引导系统，包括管理服务器、存储数据库、若干图像采集终端、预处理模块、车载终端和车流量统计模块，预处理模块分别与若干图像采集终端和存储数据库连接，管理服务器分别与存储数据库、预处理模块、车载终端和车流量统计模块连接。本发明提供的基于图像采集的道路交通分流引导系统能够对各线路的拥堵情况进行统计，便于驾驶人员了解当前交通状况，能够有效地进行交通分流引导，避免交通堵塞，同时，缓解道路进一步拥堵，提高了交通的便利性，大大减少了驾驶人员的驾驶时间。

主权项

1.一种基于图像采集的道路交通分流引导系统，其特征在于：包括管理服务器、存储数据库、若干图像采集终端、预处理模块、车载终端和车流量统计模块，预处理模块分别与若干图像采集终端和存储数据库连接，管理服务器分别与存储数据库、预处理模块、车载终端和车流量统计模块连接；存储数据库包括道路存储数据库和图像存储数据库，所述道路存储数据库内存储有各道路支路对应的编号，各道路支路对应的编号分别为1,2,...,i,...,n，各道路支路上安装至少一个图像采集点，对同一道路支路上的各图像采集点按照车辆行驶的方向进行编号，分别为1,2,...,j,...,m，且存储安装有各图像采集终端所在的图像采集点处的位置信息，存储各道路支路上各图像采集点处规定的安全行驶车速，并存储从不同出发地到不同目的地的路线信息以及各道路支路上的各图像采集终端范围内的采集点的实时拥挤系数；图像存储数据库用于存储有不同标准车辆图像，各标准车辆图像中至少有图像中车辆分布位置和车辆数量中的一个特征不同，各标准车辆图像按设定的顺序进行排序，并构成标准车辆图像集S＝{s1,s2,...,su,...,sp},su表示为第u个标准车辆图像，各标准车辆图像均对应一个车辆交通数值，各标准车辆图像对应的车辆交通数值构成车辆交通数值集W＝{w1,w2,...,wu,...,wp},wu表示为第u个车辆交通数值，标准车辆图像集中的各标准车辆图像与车辆交通数值集中的各车辆交通数值间为一一映射关系；若干图像采集终端安装在各道路支路上的各图像采集点处，安装在各图像采集点处的图像采集终端与所在图像采集点的编号相同；所述图像采集终端，用于实时判断采集图像的亮度是否超过设定的标准亮度阈值，若小于设定的标准亮度阈值，则调节亮度信息，直至亮度大于等于设定的标准亮度阈值，则对所在道路支路采集点处的车辆图像进行采集，并将采集的道路车辆图像信息发送至预处理模块；预处理模块用于接收图像采集终端发送的道路车辆图像信息，并将接收的道路车辆图像信息与存储数据库中存储的各标准车辆图像进行逐一对比，筛选出与道路车辆图像相同的标准车辆图像，并将筛选出的标准车辆图像发送至管理服务器；车载终端安装在车辆上，用于实时检测车辆当前车速以及车辆所在的位置，并将检测的车速以及车辆位置发送至管理服务器，并接收管理服务器发送的驾驶总时长最短的路线信息，引导车辆按照驾驶总时长最短的线路进行行驶；车流量统计模块包括若干车流量统计单元，若干车流量统计单元分别安装在各道路支路上的图像采集点处，安装在图像采集点处的车流量统计单元与安装在该图像采集点处的图像采集终端的编号相同，所述车流量统计单元为车流量采集器，用于实时采集该图像采集点处的车流量，并将统计的车流量数值发送至管理服务器；管理服务器接收各车载终端发送的车辆到达目的地、车辆车速以及车辆的位置，根据车辆所在位置和车辆到达目的地，从存储数据库中提取车辆位置和车辆到达目的地的所有路线，筛选出从车辆所在地到目的地的所有线路中耗时最小的线路，且筛选的耗时最小的线路信息发送至车载终端；并将各车辆所在位置与各图像采集终端所在的位置进行距离统计，筛选出距各图像采集终端的距离在设定的距离范围内且在该图像采集终端所在的道路支路上的车辆，并统计与图像采集终端在同一道路支路上的车辆距离各图像采集终端的距离满足设定距离范围要求的车辆数量，车辆距各图像采集终端的距离在设定范围内的车辆数量构成车辆数量统计集合Ai(ai1,ai2,...,aij,...,aim)，aij表示为第i个道路支路上距离第j个图像采集终端的距离在设定距离范围内的车辆数量；管理服务器对车辆数量统计集合A_i中距各图像采集终端的距离在设定范围内的所有车辆进行车速提取，对提取的距各图像采集终端的距离在设定距离范围内的所有车辆车速按照设定的顺序进行设定的顺序进行排序，分别为1,2,...,k,...,h，且对提取的车辆车速构成终端车辆车速集合V_ij(v_ij1,v_ij2,...,v_ijk,...,v_ijh)，v_ijk表示为第i个道路支路上距第j个图像采集终端的距离在设定距离范围内的第k个车辆车速，且h＝a_ij，根据终端车辆车速集合统计当前图像采集终端范围内的平均车速管理服务器将获取的各图像采集终端范围内的平均车速分别与该图像采集终端所处的车道安全行驶车速进行对比，得到平均车速对比集合表示为第i个道路支路上距第j个图像采集终端的距离在设定距离范围内的车辆平均车速与第j个图像采集终端所处的车道安全行驶车速间的差值，管理服务器根据平均车速对比集合和车辆数量统计集合，统计该图像采集终端范围内的采集点的拥挤系数ψ_ij；管理服务器从存储数据库中提取车辆位置到车辆目的地的所有路线，并对提取的所有路线按照设定的顺序进行编号，分别为1,2，...，y，y表示为车辆从车辆位置到目的地的所有路线的数量，同一线路上各图像采集点按照车辆前进的方向依次对经过的图像采集点进行编号分别为1,2，...，g,...,z，管理服务器以固定时间间隔T提取x次各路线上的依次经过的图像采集终端范围内的拥堵系数进行提取，得到段路线拥堵系数集by_tg∈ψ_ij，(i＝1,2,...,n，j＝1,2,...,m)by_tg表示为第y个路线的第t个时间段上第g个图像采集终端范围内的拥堵系数，by_xz中x表示为采集的时间间隔T的次数、z表示为第y个路线经过的图像采集终端数量，管理服务器根据段线路拥堵系数集计算综合段路线拥堵系数集C_y；同时，管理服务器接收预处理模块发送的各图像采集终端对应的标准车辆图像以及车流量统计模块发送的各图像采集点处的车流量，筛选出所有路线下的各图像采集终端对应的标准车辆图像和所有路线上经过各图像采集终端的车流量，并根据接收的标准车辆图像，获得存储数据库中存储的该标准车辆图像对应的车辆交通数值，构成线路交通数值集合Dy(dy1,dy2,...,dyg,...,dyz)，dyg表示为第y个路线上第g个图像采集终端采集图像对应的车辆交通数据，dyg等于车辆交通数值集中的一个车辆交通数值，且将筛选的各线路上的车流量构成线路车流量集合Qy(qy1,qy2,...,qyg,...qyz)，qyg表示为第y个线路上经过第g个图像采集终端的车流量；管理服务器根据线路交通数值集合Dy并结合线路车流量集合Qy以及各线路上综合段路线拥堵系数集Cy统计各线路的综合评估拥堵系数ζy，线路的综合评估拥堵系数与拥堵时间呈正比，即拥堵时间为Fy＝τζy，τ为运行通过拥堵段的标准时间基数，取3.85，Fy表示为通过第y线路上的所有拥堵段所需的时间，管理服务器根据通过各线路拥堵段的所需的时间，统计车辆从车辆所在地到目的地的总时间，并筛选出驾驶总时长最短的线路发送至车载终端。