[發明專利]一種針對應急交通場景的空中交警系統

在審

• 申請號: 201710236936.8
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN106875707A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 陳志軍;楊曼;吳超仲;寧媛媛;薛杰;王宇昂;李君宇
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G08G1/09
• 分類號: G08G1/09;G08G1/08;G08G1/01;G08G1/052;G08G1/065
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 鐘鋒

技術領域

本發明涉及無人機與交通誘導研究技術領域，具體涉及到一種針對應急交通場景的空中交警系統。

背景技術

隨著經濟建設步伐的加快，我國城市化進程已進入快速發展階段，各大城市汽車保有量大幅上升，在城市交通網為人們生活帶來便捷的同時，車多路繁的狀況亦給交通安全埋下了隱患，更是為交通控制和管理留下了更多的難題。紅綠燈作為“永不下崗的交通警察”，在疏導交通、提高道路通行能力、保證交通安全等方面具有十分重要的意義，但紅綠燈作為電子設備，有數量眾多的元器件，存在無法預知的故障。一旦紅綠燈發生故障，極大可能會造成交通癱瘓。同時，交通事故也是造成交通擁堵甚至癱瘓的一大重要原因，即使發生的交通事故屬于輕微交通事故也有許多司機選擇讓交警處理，不愿迅速離開事故地點導致交通擁堵。由于城市突發事件存在時間、空間、規模等方面的諸多不確定性，現有手段難以有效靈活地針對突發狀況實現快速應急處理。

無人機(Unmanned Aerial Vehicle)是一種有動力、可控制、能重復使用的無人駕駛航行器，具有低成本、高效能、機動靈活等優勢，最初以軍用為主，近年來，隨著無人機的發展，其制造成本大大降低，穩定性和可靠性得到顯著提高。小型、輕便、可操控的小型無人機正被廣泛的應用于民用領域。

現階段無人機在交通管理中的應用，主要是實時對各主要道路的交通通行情況進行監控，全線開展空中巡航，發現交通事故、車輛故障、道路擁堵時，第一時間通知路面巡邏鐵騎、轄區執勤交警前往現場指揮疏導交通。但交警趕往現場耗時較長，且可能被擁堵的車流阻塞在外。我國每年由于交通擁堵造成的損失約2500億，快速解決交通事故或信號燈故障等問題引起的交通堵塞可減少許多經濟損失。

所以本發明為提高交通管理部門對交通事故及突發應急情況下處理的能力，減少交通擁堵時間及其造成的經濟損失上，結合無人機輕便、快速、高效的特點設計此基于四旋翼無人機平臺的應急系統代替交警進行交通疏導，在信號燈故障時可充當臨時信號燈，讓混亂擁擠的交通重新變得有序，發生交通事故時可更快的了解現場狀況，拍照留存并提醒后方車輛注意繞行，避免更大的交通擁堵。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中針對應急場景下單純依賴交警處理事故的耗時、低效的缺陷，提供一種針對應急交通場景的空中交警系統,該系統具有智能靈活高效的特點，并能針對突發狀況實現快速應急處理。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種針對應急交通場景的空中交警系統，包括：

無人機飛行控制裝置、道路檢測處理裝置、交通信號顯示裝置；

所述無人機飛行控制裝置用于根據接收的地面操作端的目的地指令，結合GPS定位系統，控制無人機起降飛行及姿態調節，使其精確移動到目的地；所述目的地包括目標十字路口或事故地點上游指定位置；所述無人機飛行控制裝置還用于根據道路檢測處理裝置采集目標路段的圖像視頻對無人機進行姿態調控；

所述道路檢測處理裝置用于采集目標路段的圖像視頻和取樣，實現對目標路段的拍攝并計算出當前道路信息傳輸至交通信號顯示裝置；

所述交通信號顯示裝置用于接收道路信息并顯示相關道路狀態，實現交通疏導。

按上述方案，所述無人機飛行控制裝置包括動力模塊、飛控模塊和GPS模塊。

按上述方案，所述道路檢測處理裝置包括視頻采集模塊、視頻檢測模塊和圖像處理模塊；

所述視頻采集模塊，用于道路圖像視頻的拍攝和取樣；

視頻檢測模塊，用于實時標準化機動車數量；

圖像處理模塊，用于得到當前道路交通信息并傳輸到交通信號顯示裝置。

按上述方案，所述視頻采集模塊為高清攝影裝置；所述視頻檢測模塊為視頻車輛檢測器。

按上述方案，所述視頻車輛檢測器實時標準化機動車數量的方法如下：在視頻的范圍內設置好虛擬的線圈，稱之為檢測區，當有車輛開進檢測區的時候，視頻車輛檢測器背景灰度值會發生變化，根據視頻車輛檢測器背景灰度值變化同時來檢測車輛的流量及速度。

按上述方案，所述視頻車輛檢測器中，當車輛抵達檢測區邊緣的一條虛擬檢測線時，虛擬檢測線上像素的灰度值會發生明顯的變化，通過對檢測虛擬檢測線上像素灰度值變化的識別進行計數，一直等到車輛完全通過檢測線，再開始下一個車輛的計數檢測。

按上述方案，所述虛擬檢測線的設置為在車道方向上設置多個虛擬檢測器(檢測線)，通過平均它們的統計數量，作為最后的車輛計數結果。