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  • 一種人行橫道紅綠燈的智能控制方法和系統與流程

    文檔序號:11252173
    一種人行橫道紅綠燈的智能控制方法和系統與流程

    本發明涉及電子控制領域,尤其涉及一種人行橫道紅綠燈的智能控制方法和系統。



    背景技術:

    在城市的一些人流比較大、路面比較寬的道路中間,通常要設置供行人穿過道路的設施,其中,建設成本最多、使用最廣泛的就是人行橫道、即斑馬線。并且,人行橫道設置了紅綠燈來對行人和車輛的通行進行控制,使兩者不能同時通過,以避免交通事故。

    目前,人行橫道的紅綠燈控制方式通常有兩種:一種是周期性的紅綠燈切換,即紅燈和綠燈交替亮燈,且各自亮燈時長是固定的,另一種是設置延時按鈕,只有當行人手動按動按鈕后經過一定的時間后,行人方向的綠燈才會亮,并且一定時間后變成紅燈。

    無論是固定時長的紅綠燈亮起時間,還是行人手動按延時按鈕,行人放行的時長都是預先設定的。但是實際生活中,在不同時間行人和車輛的流量不一樣,這種固定長度的紅綠燈亮起時間會浪費了行人和車輛寶貴的時間,即人少的時候會浪費車輛寶貴的時間,人多的時候則影響行人的通過量,可能造成人們急于闖紅燈,造成交通事故。而且第二種方式需要行人手動操作,因此現有的紅綠燈裝置均不智能。



    技術實現要素:

    本發明的目的是提供一種人行橫道紅綠燈的智能控制方法和系統,用于根據行人和車輛的多少自動設置人行橫道的紅綠燈切換時間,從而實現對人行橫道紅綠燈智能的控制。

    本發明提供的技術方案如下:

    一種人行橫道紅綠燈的智能控制方法,包括:通過激光分別監測需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據;結合所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據以及當前紅綠燈信息,制定紅綠燈顯示策略;根據所述紅綠燈顯示策略,控制紅綠燈的顯示。

    在本技術方案中,根據行人和車輛的多少自動設置人行橫道的紅綠燈切換時間,從而實現對人行橫道紅綠燈智能的控制。

    進一步優選地,所述通過激光分別監測需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據具體為:通過紅外激光發射器和接收器分別監測靠近人行橫道的車輛和行人個數,以他們距離人行橫道的遠近為加權值,分別計算所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據。

    在本技術方案中,結合待通過人行橫道的車輛和行人的個數,以及他們距離人行橫道的遠近來計算流量數據,從而更加精確的估算實際要通過斑馬線的流量。

    進一步優選地,所述結合所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據以及當前紅綠燈信息,制定紅綠燈顯示策略具體為:如果所述需要通過人行橫道的車輛和行人流量數據均為0,則采用默認的紅綠燈固定間隔時長顯示策略;如果所述需要通過人行橫道的車輛流量數據為0且行人流量數據不為0,若當前行人側為紅燈,在延時第一指定時間后行人側亮綠燈;如果所述需要通過人行橫道的行人流量數據為0且車輛流量數據不為0,若當前車輛側為紅燈,在延時第二指定時間后車輛側亮綠燈;如果所述需要通過人行橫道的車輛和行人流量數據均不為0,則根據車輛和行人數目的比例分配兩側的綠燈亮燈時長。

    在本技術方案中,定義了具體的紅綠燈顯示策略,根據待通過人行橫道的車輛和行人的流量對比來決定是否馬上改變紅綠燈以及亮燈時長,從而使得等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈,保證了通行的通暢和最優規劃。

    進一步優選地,所述如果所述需要通過人行橫道的車輛流量數據為0且行人流量數據不為0,若當前行人側為紅燈,在延時第一指定時間后行人側亮綠燈進一步包括:根據所述行人的流量數據來控制行人側亮綠燈的時長;所述如果所述需要通過人行橫道的行人流量數據為0且車輛流量數據不為0,若當前車輛側為紅燈,在延時第二指定時間后車輛側亮綠燈進一步包括:根據所述車輛的流量數據來控制車輛側亮綠燈的時長。

    在本技術方案中,在保證等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈的同時,還保證該側能獲得更多的綠燈時間,從而進一步優化紅綠燈策略。

    進一步優選地,所述如果所述需要通過人行橫道的車輛流量數據為0且行人流量數據不為0,若當前行人側為紅燈,在延時第一指定時間后行人側亮綠燈進一步包括:根據所述行人的流量數據來控制所述第一指定時間的值;所述如果所述需要通過人行橫道的行人流量數據為0且車輛流量數據不為0,若當前車輛側為紅燈,在延時第二指定時間后車輛側亮綠燈進一步包括:根據所述車輛的流量數據來控制所述第二指定時間的值。

    在本技術方案中,在保證等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈的同時,還能根據該側實際流量的大小來控制所述等待綠燈的時長。

    本發明還提供了一種人行橫道紅綠燈的智能控制系統,包括:流量監測模塊、分析決策模塊、紅綠燈顯示模塊;所述流量監測模塊,用于通過激光分別監測需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據;所述分析決策模塊,用于結合所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據以及當前紅綠燈信息,制定紅綠燈顯示策略;所述紅綠燈顯示模塊,用于根據所述紅綠燈顯示策略,進行紅綠燈的顯示。

    在本技術方案中,根據行人和車輛的多少自動設置人行橫道的紅綠燈切換時間,從而實現對人行橫道紅綠燈智能的控制。

    進一步優選地,所述流量監測模塊包括紅外激光發射器和接收器、數據計算單元;所述紅外激光發射器和接收器,用于通過紅外激光分別監測需要通過人行橫道的車輛和行人個數以及距離人行橫道的遠近;所述數據計算單元,用于以所述需要通過人行橫道的車輛和行人距離人行橫道的遠近為加權值,根據所述車輛和行人個數分別計算所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據。

    在本技術方案中,結合待通過人行橫道的車輛和行人的個數,以及他們距離人行橫道的遠近來計算流量數據,從而更加精確的估算實際要通過斑馬線的流量。

    進一步優選地,所述分析決策模塊包括第一分析決策單元,第二分析決策單元,第三分析決策單元,第四分析決策單元;所述第一分析決策單元,用于在需要通過人行橫道的車輛和行人流量數據均為0時,采用默認的紅綠燈固定間隔時長顯示策略;所述第二分析決策單元,用于在需要通過人行橫道的車輛流量數據為0且行人流量數據不為0時,以及當前行人側為紅燈時,制定的策略為延時第一指定時間后行人側亮綠燈;所述第三分析決策單元,用于在需要通過人行橫道的行人流量數據為0且車輛流量數據不為0時,以及當前車輛側為紅燈時,制定的策略為延時第二指定時間后車輛側亮綠燈;所述第四分析決策單元,用于在需要通過人行橫道的車輛和行人流量數據均不為0時,制定的策略為根據車輛和行人數目的比例分配兩側的綠燈亮燈時長。

    在本技術方案中,定義了具體的紅綠燈顯示策略,根據待通過人行橫道的車輛和行人的流量對比來決定是否馬上改變紅綠燈以及亮燈時長,從而使得等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈,保證了通行的通暢和最優規劃。

    進一步優選地,所述第二分析決策單元制定的策略為延時第一指定時間后行人側亮綠燈,進一步還包括根據所述行人的流量數據來控制行人側亮綠燈的時長;所述第三分析決策單元制定的策略為延時第二指定時間后車輛側亮綠燈,進一步還包括根據所述車輛的流量數據多少來控制車輛側亮綠燈的時長。

    在本技術方案中,在保證等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈的同時,還保證該側能獲得更多的綠燈時間,從而進一步優化紅綠燈策略。

    進一步優選地,所述第二分析決策單元制定的策略為延時第一指定時間后行人側亮綠燈,進一步還包括根據所述行人的流量數據來控制所述第一指定時間的值;所述第三分析決策單元制定的策略為延時第二指定時間后車輛側亮綠燈,進一步還包括根據所述車輛的流量數據來控制所述第二指定時間的值。

    在本技術方案中,在保證等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈的同時,還能根據該側實際流量的大小來控制所述等待綠燈的時長。

    附圖說明

    下面將以明確易懂的方式,結合附圖說明優選實施方式,對人行橫道紅綠燈的智能控制方法和系統的上述特性、技術特征、優點及其實現方式予以進一步說明。

    圖1為本發明中人行橫道紅綠燈的智能控制系統一種實施方式結構示意圖;

    圖2為本發明圖1對應實施例中人行橫道紅綠燈的智能控制系統的實際部署示意圖;

    圖3為本發明中人行橫道紅綠燈的智能控制系統另一種實施方式結構示意圖;

    圖4為為本發明中人行橫道紅綠燈的智能控制方法一種實施方式流程示意圖。

    具體實施方式

    為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對照附圖說明本發明的具體實施方式。顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖,并獲得其他的實施方式。

    為使圖面簡潔,各圖中的只示意性地表示出了與本發明相關的部分,它們并不代表其作為產品的實際結構。

    如圖1所示為本發明提供的人行橫道紅綠燈的智能控制系統一種實施方式結構示意圖,從圖中可以看出,該人行橫道紅綠燈的智能控制系統100包括:流量監測模塊110、分析決策模塊120、紅綠燈顯示模塊130。

    流量監測模塊110,用于通過激光分別監測需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據。

    具體的,可以在人行橫道附近的馬路和行人等待平臺兩端,分布部署紅外激光發射器和激光接收器;用于監測需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據。如圖2所示,其中紅外激光發射器210發射激光,接收器220接收激光,若接收器220接收不到激光,表明有車輛或行人在等待,為了得到更準確的行人和車輛信息,可以隔一段距離放置多對激光器。為了平衡經濟性和收益,部署激光發射、接收裝置時,行人端密度適當密集,車輛端密度適當疏松。

    分析決策模塊120,用于結合所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據以及當前紅綠燈信息,制定紅綠燈顯示策略。

    具體的,可以通過一顆微處理單元(microcontrollerunit,mcu),例如armcortextm4系列的stm32f417xx,來對所述流量數據和當前紅綠燈信息進行分析,并制定紅綠燈顯示策略。該策略的原則是等待穿過人行橫道的數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈,保證通行的通暢和最優規劃。如圖2所示,cpu230是制定策略的芯片。

    紅綠燈顯示模塊130,用于根據分析決策模塊120制定的紅綠燈顯示策略,進行紅綠燈的顯示。

    在本實施例對應的方案中,通過激光分別監測需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據;結合所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據以及當前紅綠燈信息,制定紅綠燈顯示策略;根據所述紅綠燈顯示策略,控制紅綠燈的顯示,該方案能夠根據行人和車輛的多少自動設置人行橫道的紅綠燈切換時間,從而實現對人行橫道紅綠燈智能的控制。

    如圖3所示為本發明提供的人行橫道紅綠燈的智能控制系統另一種實施方式結構示意圖,從圖中可以看出,該人行橫道紅綠燈的智能控制系統300包括:流量監測模塊310、分析決策模塊320、紅綠燈顯示模塊330。

    流量監測模塊310用于通過激光分別監測需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據,具體的包括紅外激光發射器311和接收器312、數據計算單元313;所述紅外激光發射器311和接收器312,用于通過紅外激光分別監測需要通過人行橫道的車輛和行人個數以及距離人行橫道的遠近;所述數據計算單元313,用于以所述需要通過人行橫道的車輛和行人距離人行橫道的遠近為加權值,根據所述車輛和行人個數分別計算所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據。

    具體的,紅外激光發射器311和接收器312可以部署在人行橫道附近的馬路和行人等待平臺兩端;發射器311發射激光,接收器312接收激光;若接收器312接收不到激光,表明有車輛或行人在等待,為了得到更準確的行人和車輛信息,可以隔一段距離放置多對激光器。為了平衡經濟性和收益,部署激光發射、接收裝置時,行人端密度適當密集,車輛端密度適當疏松。實際的部署圖可以參考圖2。

    具體的,不同位置的激光接收器信號代表行人或車輛多少的權重是不一樣的,越靠近斑馬線代表的權重越大,反之越小,比如假設最靠近斑馬線的權重為12,次遠點的為4,最遠的為1,具體權重可以根據道路車道的多少調整,從而可以更加精確的估算實際要通過斑馬線的流量。

    本方案中,通過模塊310結合待通過人行橫道的車輛和行人的個數,以及他們距離人行橫道的遠近來計算流量數據,從而更加精確的估算實際要通過斑馬線的流量。

    分析決策模塊320,用于結合所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據以及當前紅綠燈信息,制定紅綠燈顯示策略,具體的包括第一分析決策單元321,第二分析決策單元322,第三分析決策單元323,第四分析決策單元324。例如,該模塊可以通過一顆微處理單元(microcontrollerunit,mcu),例如armcortextm4系列的stm32f417xx來實現。

    所述第一分析決策單元321,用于在需要通過人行橫道的車輛和行人流量數據均為0時,采用默認的紅綠燈固定間隔時長顯示策略。具體的,系統具有默認的顯示策略,該策略采用傳統的紅綠燈固定間隔時長來顯示,例如,始終是車輛側綠燈亮40秒后行人側綠燈亮20秒。

    所述第二分析決策單元322,用于在需要通過人行橫道的車輛流量數據為0且行人流量數據不為0時,以及當前行人側為紅燈時,制定的策略為延時第一指定時間后行人側亮綠燈。例如,延時5秒后行人側亮綠燈。如果當前行人側本來就是綠燈,則不修改當前的策略。

    所述第三分析決策單元323,用于在需要通過人行橫道的行人流量數據為0且車輛流量數據不為0時,以及當前車輛側為紅燈時,制定的策略為延時第二指定時間后車輛側亮綠燈。例如,延時5秒后車輛側亮綠燈。如果當前車輛側本來就是綠燈,則不修改當前的策略。

    所述第四分析決策單元324,用于在需要通過人行橫道的車輛和行人流量數據均不為0時,制定的策略為根據車輛和行人數目的比例分配兩側的綠燈亮燈時長。例如,車輛側和行人側的流量數據分別是20和10,則分配給車輛側和行人側的綠燈分別是40秒和20秒。

    模塊320的四個分析決策單元定義了具體的紅綠燈顯示策略,根據待通過人行橫道的車輛和行人的流量對比來決定是否馬上改變紅綠燈以及亮燈時長,從而使得等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈,保證了通行的通暢和最優規劃。

    紅綠燈顯示模塊330,用于根據分析決策模塊320制定的紅綠燈顯示策略,進行紅綠燈的顯示。

    在本技術方案中,根據行人和車輛的多少自動設置人行橫道的紅綠燈切換時間,從而實現對人行橫道紅綠燈智能的控制。

    進一步可選的,第二分析決策單元322制定的策略為延時第一指定時間后行人側亮綠燈,進一步還包括根據所述行人的流量數據來控制行人側亮綠燈的時長;第三分析決策單元323制定的策略為延時第二指定時間后車輛側亮綠燈,進一步還包括根據所述車輛的流量數據多少來控制車輛側亮綠燈的時長。例如,當前車輛或行人的流量數據為10,則為車輛或行人側分配亮綠燈的時長為10秒,當前車輛或行人的流量數據為50,則為車輛或行人側分配亮綠燈的時長為50秒;結束后根據新的監測結果來定義新的控制策略。

    因此,在保證等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈的同時,還保證該側能獲得更多的綠燈時間,從而進一步優化紅綠燈策略。

    進一步可選的,第二分析決策單元322制定的策略為延時第一指定時間后行人側亮綠燈,進一步還包括根據所述行人的流量數據來控制所述第一指定時間的值;第三分析決策單元323制定的策略為延時第二指定時間后車輛側亮綠燈,進一步還包括根據所述車輛的流量數據來控制所述第二指定時間的值。例如,當前行人的流量數據為10,則第一指定時間的值為6秒,如果當前行人的流量數據為50,則第一指定時間的值為2秒。

    因此,在保證等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈的同時,還能根據該側實際流量的大小來控制所述等待綠燈的時長。

    如圖4所示為本發明提供的人行橫道紅綠燈的智能控制方法一種實施方式流程示意圖,從圖中可以看出,該方法包括:

    步驟s401:通過激光分別監測需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據。

    該步驟具體為,通過紅外激光發射器和接收器分別監測靠近人行橫道的車輛和行人個數,以他們距離人行橫道的遠近為加權值,分別計算所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據。這里結合待通過人行橫道的車輛和行人的個數,以及他們距離人行橫道的遠近來計算流量數據,從而更加精確的估算實際要通過斑馬線的流量。

    具體的,紅外激光發射器和接收器可以部署在人行橫道附近的馬路和行人等待平臺兩端;發射器發射激光,接收器接收激光;若接收器接收不到激光,表明有車輛或行人在等待,為了得到更準確的行人和車輛信息,可以隔一段距離放置多對激光器。為了平衡經濟性和收益,部署激光發射、接收裝置時,行人端密度適當密集,車輛端密度適當疏松。實際的部署圖可以參考圖2。

    具體的,不同位置的激光接收器信號代表行人或車輛多少的權重是不一樣的,越靠近斑馬線代表的權重越大,反之越小,比如假設最靠近斑馬線的權重為12,次遠點的為4,最遠的為1,具體權重可以根據道路車道的多少調整,從而可以更加精確的估算實際要通過斑馬線的流量。

    步驟s402:結合所述需要通過人行橫道的車輛和行人的流量數據以及當前紅綠燈信息,制定紅綠燈顯示策略。

    例如,可以通過一顆微處理單元(microcontrollerunit,mcu),例如armcortextm4系列的stm32f417xx來實現該步驟的功能。

    該步驟具體為:

    如果所述需要通過人行橫道的車輛和行人流量數據均為0,則采用默認的紅綠燈固定間隔時長顯示策略;

    如果所述需要通過人行橫道的車輛流量數據為0且行人流量數據不為0,若當前行人側為紅燈,在延時第一指定時間后行人側亮綠燈;

    如果所述需要通過人行橫道的行人流量數據為0且車輛流量數據不為0,若當前車輛側為紅燈,在延時第二指定時間后車輛側亮綠燈;

    如果所述需要通過人行橫道的車輛和行人流量數據均不為0,則根據車輛和行人數目的比例分配兩側的綠燈亮燈時長。

    上面定義了四種具體的紅綠燈顯示策略,根據待通過人行橫道的車輛和行人的流量對比來決定是否馬上改變紅綠燈以及亮燈時長,從而使得等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈,保證了通行的通暢和最優規劃。

    可選的,如果所述需要通過人行橫道的車輛流量數據為0且行人流量數據不為0,若當前行人側為紅燈,在延時第一指定時間后行人側亮綠燈進一步包括:根據所述行人的流量數據來控制行人側亮綠燈的時長;所述如果所述需要通過人行橫道的行人流量數據為0且車輛流量數據不為0,若當前車輛側為紅燈,在延時第二指定時間后車輛側亮綠燈進一步包括:根據所述車輛的流量數據來控制車輛側亮綠燈的時長。

    例如,當前車輛或行人的流量數據為10,則為車輛或行人側分配亮綠燈的時長為10秒,當前車輛或行人的流量數據為50,則為車輛或行人側分配亮綠燈的時長為50秒;結束后根據新的監測結果來定義新的控制策略。因此,在保證等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈的同時,還保證該側能獲得更多的綠燈時間,從而進一步優化紅綠燈策略。

    進一步可選的,所述如果所述需要通過人行橫道的車輛流量數據為0且行人流量數據不為0,若當前行人側為紅燈,在延時第一指定時間后行人側亮綠燈進一步包括:根據所述行人的流量數據來控制所述第一指定時間的值;所述如果所述需要通過人行橫道的行人流量數據為0且車輛流量數據不為0,若當前車輛側為紅燈,在延時第二指定時間后車輛側亮綠燈進一步包括:根據所述車輛的流量數據來控制所述第二指定時間的值。

    例如,當前行人的流量數據為10,則第一指定時間的值為6秒,如果當前行人的流量數據為50,則第一指定時間的值為2秒。因此,在保證等待數目最多的那一側在更短的時間獲得綠燈的同時,還能根據該側實際流量的大小來控制所述等待綠燈的時長。

    步驟s403:根據所述紅綠燈顯示策略,控制紅綠燈的顯示。

    在本實施例對應的技術方案中,根據行人和車輛的多少自動設置人行橫道的紅綠燈切換時間,從而實現對人行橫道紅綠燈智能的控制。

    應當說明的是,上述實施例均可根據需要自由組合。以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。

    再多了解一些
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