[發明專利]一種基于自組織協調的交通信號燈控一體化裝置

有效

• 申請號: 201710497427.0
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107123287B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 林賜云;周翔宇;龔勃文
• 申請（專利權）人: 吉林大學;林賜云
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于自組織協調的交通信號燈控一體化的方法，其特征在于：

根據城市道路交叉口出口方向的交通信號燈懸臂式立桿的橫桿上安裝交通信號燈控一體化裝置的數量，交通信號燈控一體化裝置檢測單元中的CCD/CMOS傳感器可以對應一個進口車道、多個進口車道、整個進口方向，CCD/CMOS傳感器對覆蓋范圍內各進口車道的交通流進行視頻圖像采集；前端SoC微處理模塊對CCD/CMOS傳感器采集的視頻圖像進行圖像質量增強預處理，以提高視頻圖像的清晰度和特征敏感性；后端ISP微處理模塊對前端SoC微處理模塊處理后的視頻圖像進行交通流參數提取和交通流運行狀態評估，具體工作步驟如下：

Step1：后端ISP微處理模塊將CCD/CMOS傳感器的視頻覆蓋區域Ω劃分成N×M個方形區域A，A∈Ω，M為視頻覆蓋區域Ω內的進口車道數，N為視頻覆蓋區域Ω內單進口車道可容納的最大車輛數；方形區域A的長度為進口車道寬度W_LANE，高度為平均車輛長度L_VEH；

Step2：定義方形區域A由n×m個像素點組成，I_ij為A中第i行第j列像素點的灰度值，i＝1，2，3…，n，j＝1，2，3…，m；為t時刻A中第i行第j列像素點在背景圖像下的灰度值；為t時刻方形區域A背景圖像的平均灰度值；I_ij(t)為t時刻后端ISP微處理模塊提取得到的A中第i行第j列像素點的灰度值；為t時刻后端ISP微處理模塊提取得到的方形區域A的平均灰度值；

Step3：計算方形區域A中灰度特征變化參數，

r²＝(W_LANE)²+(L_VEH)²

其中：λ_ij為方形區域A中第i行第j列像素點的灰度值變化率；μ_A為方形區域A的像素點灰度變化測度值；ρ_A為方形區域A中像素點灰度變化的奇異性指數；ε為方形區域A中像素點的奇異擴散參數；C_A為方形區域A的灰度變化顯著度；δ為方形區域A中奇異像素點的分布參數；r為方形區域A中像素點的最大分布半徑；

Step4：根據方形區域A的灰度變化顯著度的區間值，對方形區域A的車輛存在情況進行判定，

(1)當θ-τ≤C_A≤θ-τ時，判定方形區域A存在單一車輛，其中θ為單一車輛灰度變化劃分尺度，τ為單一車輛灰度變化檢測臨界閾值；

(2)當ξ一ηη≤C_A≤ξ-ηη時，判定方形區域A前后被兩輛車所占據，其中ξ為兩輛車灰度變化劃分尺度，η為兩輛車灰度變化檢測臨界閾值；

(3)當α-β≤C_A≤α-β時，判定方形區域A被一輛大車所占據，其中α大車灰度變化劃分尺度，β為大車灰度變化檢測臨界閾值；

Step5：根據方形區域A的車輛存在判定情況，提取視頻覆蓋區域Ω各進口道的交通流參數，

其中：為第進口道的車輛數；第進口道的排隊長度；為第進口道的灰度變化顯著度；VOL()為關于灰度變化顯著度的流量計算函數，QUE()為關于灰度變化顯著度的排隊長度計算函數；為視頻覆蓋區域Ω內第進口道的第σ個方形區域A，σ＝1，2，…N；

Step6：對視頻覆蓋區域Ω分通行方向提取道路交通流參數，

其中：V_str、Q_str、D_str分別為視頻覆蓋區域Ω直行方向標定的車輛數、排隊長度、灰度變化顯著度；V_lef、Q_lef、D_1ef分別為視頻覆蓋區域Ω左轉方向標定的車輛數、排隊長度、灰度變化顯著度；分別為視頻覆蓋區域Ω直行方向的平均車輛數、排隊長度、灰度變化顯著度；分別為視頻覆蓋區域Ω左轉方向的平均車輛數、排隊長度、灰度變化顯著度；M′、M″分別為視頻覆蓋區域Ω中直行進口道數和左轉進口道數；

Step7：對視頻覆蓋區域Ω中各通行方向的交通流運行狀態進行評估，

其中：maxV_str、maxQ_str、maxD_str分別為視頻覆蓋區域Ω直行進口方向擁堵條件下的車輛數、排隊長度、灰度變化顯著度；minV_str、minQ_str、minD_str分別為視頻覆蓋區域Ω直行進口方向自由流條件下的車輛數、排隊長度、灰度變化顯著度；maxV_lef、maxQ_lef、maxD_lef分別為視頻覆蓋區域Ω左轉進口方向擁堵條件下的車輛數、排隊長度、灰度變化顯著度；minV_lef、minQ_lef、minD_lef分別為視頻覆蓋區域Ω左轉進口方向自由流條件下的車輛數、排隊長度、灰度變化顯著度；ω₁、ω₂、ω₃分別為視頻覆蓋區域Ω直行進口方向車輛數、排隊長度、灰度變化顯著度的交通流運行指數權重；分別為視頻覆蓋區域Ω左轉進口方向車輛數、排隊長度、灰度變化顯著度的交通流運行指數權重；PI_str、PI_lef分別為視頻覆蓋區域Ω直行進口方向和左轉進口方向的交通流運行指數；

Step8：后端ISP微處理模塊將提取到的交通流參數信息Lo_Par和評估的交通流運行狀態信息Lo_Sta，通過主控單元的母板總線分別傳送給通信單元和主控單元，其中Lo_Par為V_str、Q_str、D_str、V_lef、Q_lef、D_lef、位置、時間一起打包形成的信息壓縮包，Lo_Sta為PI_str、PI_lef、位置、時間一起打包形成的信息壓縮包。