[發(fā)明專利]車載單體道路交通狀態(tài)判別裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410404974.6
• 申請(qǐng)日: 2014-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN104183150A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立東;官麗坤;劉建磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東交通學(xué)院
• 主分類號(hào): G08G1/0968
• 分類號(hào): G08G1/0968
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

1.一種車載單體道路交通狀態(tài)判別裝置，其特征是，包括一盒體，所述盒體中設(shè)置有交通GIS模塊、視頻交通流采集模塊、視頻交通流分析處理模塊、交通狀態(tài)判別模糊推理模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模塊，交通GIS模塊、視頻交通流采集模塊、視頻交通流分析處理模塊和交通狀態(tài)判別模糊推理模塊均與CPU相連；

視頻交通流采集模塊，安裝于盒體前部側(cè)面上，內(nèi)部通過數(shù)據(jù)線與視頻交通流分析處理模塊相連，視頻交通流采集模塊主要通過內(nèi)嵌攝像頭實(shí)現(xiàn)采集前方與側(cè)前方交通流視頻數(shù)據(jù)，并傳輸至視頻交通流分析處理模塊；

視頻交通流分析處理模塊，分析視頻交通流采集模塊輸出的視頻數(shù)據(jù)，通過視頻圖像處理算法，分析得到車道數(shù)據(jù)、交通流量、車牌數(shù)據(jù)、前車即時(shí)速度、側(cè)向車即時(shí)速度和自身車輛速度參數(shù)，分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送至交通狀態(tài)判別模糊推理模塊，同時(shí)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模塊或內(nèi)存中；

交通狀態(tài)判別模糊推理模塊，根據(jù)交通流及路網(wǎng)參數(shù)，建立交通狀態(tài)判別規(guī)則庫(kù)，確定推理機(jī)制；將視頻交通流分析處理模塊分析后的數(shù)據(jù)模糊化處理，輸入交通狀態(tài)模糊判別系統(tǒng)，進(jìn)行模糊推理計(jì)算后，得到交通狀態(tài)值，并將交通狀態(tài)值分別輸送至交通GIS模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模塊中；

交通GIS模塊，鑲嵌在與視頻交通流采集模塊相對(duì)應(yīng)的側(cè)面上，其內(nèi)部與交通狀態(tài)判別模糊推理模塊相連，交通GIS模塊實(shí)現(xiàn)功能包括出行者出行路線的規(guī)劃、存儲(chǔ)道路物理參數(shù)和實(shí)時(shí)道路交通狀態(tài)顯示；

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模塊，主要存儲(chǔ)路網(wǎng)歷史交通流參數(shù)及交通狀態(tài)值，并能將路網(wǎng)歷史交通流參數(shù)反饋至視頻交通流分析處理模塊。

2.如權(quán)利要求1所述的車載單體道路交通狀態(tài)判別裝置，其特征是，所述盒體的顯示面板上還設(shè)有與CPU相連的系統(tǒng)設(shè)置、啟動(dòng)按鈕和停止按鈕；

所述盒體上還具有與CPU相連的數(shù)據(jù)傳輸接口，通過該數(shù)據(jù)傳輸接口能夠向交通管理部門的交通指揮控制中心定時(shí)傳輸位置及速度信息；

所述盒體上還設(shè)有與CPU相連的電源接口，用于向整個(gè)裝置供電。

3.一種利用權(quán)利要求1所述車載單體道路交通狀態(tài)判別裝置的判別方法，其特征是，包括：

步驟1：將裝所述裝置通過支架安裝或吸附在車內(nèi)，啟動(dòng)后完成初始化；用戶通過菜單選擇是否顯示道路交通狀態(tài)，若選擇顯示道路交通狀態(tài)，則啟用GIS模塊，否則，只啟用視頻交通流采集模塊；

步驟2：在選擇顯示道路交通狀態(tài)的情況下，啟動(dòng)視頻交通流采集模塊、視頻交通流分析處理模塊及交通狀態(tài)模糊推理模塊，設(shè)定道路交通狀態(tài)判別周期Δt，給出Δt₁＝10秒、Δt₂＝30秒、Δt₃＝60秒與Δt₄＝180秒多種選擇，或提供更新周期輸入編輯框，手動(dòng)輸入相應(yīng)值，根據(jù)裝置處理器性能提供不同的等級(jí)選擇；

步驟3：視頻交通流分析處理模塊實(shí)時(shí)處理視頻交通流采集模塊采集的交通流視頻，基于圖像分割、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、對(duì)象識(shí)別等算法，提取前景圖像及背景圖像，分析計(jì)算運(yùn)動(dòng)車輛自身速度v_1i、車道、正前車輛速度v_2i、左側(cè)車道車輛速度v_3i、右側(cè)車道車輛速度v_4i交通流參數(shù)，其中，i＝1,2,…,n，n為采樣數(shù)據(jù)次數(shù)，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模塊或內(nèi)存中；

步驟4：根據(jù)設(shè)定的判別周期Δt，計(jì)算該時(shí)間段內(nèi)的速度平均值，包括自身速度平均值正前車速度平均值左側(cè)車道速度平均值右側(cè)車道速度平均值v4i‾=1nΣi=1nv4i;]]>

步驟5：設(shè)定步驟4中各個(gè)速度參數(shù)的模糊隸屬度函數(shù)，對(duì)實(shí)時(shí)得到的參數(shù)值進(jìn)行模糊化處理，輸入交通狀態(tài)判別模糊推理模塊，進(jìn)行模糊推理計(jì)算后，得到狀態(tài)判別輸出值，以數(shù)值1表示暢通，數(shù)值2表示緩行，數(shù)值3表示擁堵；

步驟6：在交通GIS模塊中，對(duì)路段進(jìn)行屬性更新，實(shí)時(shí)顯示步驟5得到的交通狀態(tài)結(jié)果值，并以語音形式向駕駛員發(fā)出聲音提示；結(jié)合路網(wǎng)數(shù)據(jù)特征及歷史數(shù)據(jù)信息，優(yōu)化駕駛員出行路線，給出優(yōu)化的出行路線，供駕駛員選擇。