[發明專利]一種人行橫道信號燈綠波自適應控制系統及方法

無效

• 申請號: 200910191493.0
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN101702263A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 汪同慶;葉俊勇;孫方
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/04;G06T7/20;G06T7/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明針對在較長路段中有多個人行橫道信號燈的控制，提出通過檢測人行橫道前一段預定的區域的車輛存在狀況來自適應地控制人行橫道信號燈，屬于城市道路交通控制領域。

背景技術

經檢索，在城市道路交通控制領域中，有申請號為200610097965.2的中國發明專利申請，其發明名稱為“行人過街信號燈綠波自動控制方法”，此發明采用對路段行人過街信號燈實施綠波控制方法，實現多個人行橫道信號燈的協調控制，使盡可能多的機動車在設定的速度范圍內能夠一次不停的通過交通干線，但這些研究成果對交通干線都有嚴格的物理要求，如路口間距必須相等或成倍數，車輛要以規定速度范圍內的速度行駛，遇到的信號燈才是綠燈。設置相位差是系統中最重要的參數，它決定了系統運行的有效性。對各個路口的車流量和路口間的距離要進行科學測定，因此很難在實際中推廣應用。

發明內容

本發明針對綠波帶相位差難于確定的問題，提供一種在較長路段上設置的人行橫道信號燈的自適應控制系統及方法，利用視頻采集模塊(即安裝在信號燈燈柱上的攝像機)采集道路上車輛的視頻圖像，用圖像處理技術來檢測道路車輛的存在狀況，以此檢測結果來確定當前信號燈的開啟時刻，實現交通信號燈自適應控制。

為達到上述目的，本發明具體采用以下技術方案：

一種人行橫道信號燈自適應控制裝置，該裝置用于檢測本路段的被檢測區域內的車輛存在狀況，當此區域內無車輛存在時，行人信號燈為綠燈；當此區域內有車輛存在時，車輛信號燈為綠燈，直到達到車輛綠燈通行的最大時間。即無車人通行，有車車優先的原則。

該裝置由視頻采集模塊、圖像處理模塊、信號燈控制模塊組成，視頻采集模塊(即采用固定在交通信號燈燈柱上側的攝像機)實時采集本路段的視頻圖像信息，圖像處理模塊的信號輸入端與視頻采集模塊的信號輸出端連接，將采集的視頻圖像信號輸入給圖像處理模塊，圖像處理模塊的信號輸出端與信號燈控制模塊連接，通過所述實時采集道路的視頻圖像信息，在圖像處理模塊中用圖像處理來判斷被檢測區域是否有車，依據被檢測區域有車和無車的情況，自適應地控制人行信號燈的工作狀況，如果被檢測區域內無車輛存在，車輛信號燈為紅燈，行人信號燈為綠燈，直到檢測區域內出現車輛，如果檢測區域內有車輛存在，車輛信號燈為綠燈，行人信號燈為紅燈，直到車輛通行的最大綠燈時間。

本發明人還公開一種基于上述人行橫道信號燈自適應控制裝置的人行橫道信號燈自適應控制方法，所述方法具體包括以下步驟：

(1)通過視頻采集模塊實時采集本路段的視頻圖像信息。所述視頻采集模塊采用視頻攝像機，在車道上方對著每個行駛方向安裝視頻攝像機，視頻攝像機連續拍攝道路上的交通狀況；

(2)根據行人過街所需最短綠燈時間和車輛行駛的速度設置所采集路段道路圖像的被檢測區域的范圍，這樣可以降低檢測車輛的運算量，實現檢測的實時性。本發明通過檢測道路上的標志線來實現檢測區域的定位，以人行橫道附近機動車平均速度和行人過街所需最短綠燈時間的乘積值作為需要設置的被檢測區域的長度，被檢測區域的寬度選取街道的寬度，所述被檢測區域設置在人行橫道線的車輛駛來方向一側，再根據實際距離與圖像中像素位置之間的關系，從圖像中劃分出相應的圖像區域作為被檢測區域。

(3)對設置的檢測區域范圍內的圖像進行處理，通過進行圖像預處理、背景模型建立和更新，然后再進行圖像分割，得到車輛在圖像中的像素集，根據車輛的圖像像素是否達到閾值來判斷該區域車輛存在狀況；

(4)設定車輛通行綠燈時間和行人通行綠燈時間，如果檢測區域內無車輛存在，車輛信號燈為紅燈，行人信號燈為綠燈，直到檢測區域內出現車輛；如果檢測區域內有車輛存在，車輛信號燈為綠燈，行人信號燈為紅燈，直到車輛通行的最大綠燈時間；

(5)重復循環(3)-(4)。

本發明與現有技術相比具有以下優點：