[發明專利]一種基于實時場景下車流車速預測的智能交通方法

有效

• 申請號: 201711095733.8
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107730890B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 盧榮新;王澤民;李珉;施國鵬
• 申請（專利權）人: 一石數字技術成都有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 韓雪

本發明公開了一種基于實施場景下車流車速預測的智能交通方法，包括：采集交通道口的視頻信息；根據采集的視頻信息，分析出交通綜合信息，將交通綜合信息載入歷史交通綜合信息；根據歷史交通綜合信息構建交通模型，預測出交通道口在未來預定時間節點的預測交通綜合信息；根據預測交通綜合信息，生成該交通道口的交通燈控制信號；根據交通燈控制信號，控制交通道口交通燈的執行。本發明通過現有監控系統，獲取交通數據，通過建模，制定未來時間點的交通燈控制方案，再及時修正，保證了以簡單結構對交通燈進行控制，及時性高，交通控制效果好，實時匹配度高，可有效避免交通道口的擁堵情況。

技術領域

本發明涉及交通控制領域，尤其是一種基于實時場景下車流車速預測的智能交通方法。

背景技術

隨著國民經濟的高速發展和城市化進程的加快，我國機動車擁有量及道路交通量急劇增加。尤其是在大城市，交通擁擠阻塞以及由此導致的交通事故增加和環境污染的加劇，是我國城市面臨的極其嚴重的問題之一，而且它們現已成為國民經濟進一步發展的瓶頸問題。基于此，智能交通系統應運而生，它的本質就是通過信息技術的有效應用，最大限度地發揮已有交通基礎設施和潛力，并引導合理的交通行為。而車流車速的檢測，實時交通場景的檢測是智能交通系統的基礎和核心。目前就有多種方法檢測車流車速，例如：電磁感應裝置法、聲學檢測系統法、激光雷達檢測法和車流信息的超聲波檢測法。它們都具有高性能、精度高、體積小、操作方便等特點。但實際上，或者是因為前進中的車輛速度、種類始終變化，所以普遍存在反射信號不穩定，測量誤差大的問題；或者是因為成本高昂，需要組織施工，破壞路面等問題。

隨著計算機技術，圖像處理技術，人工智能和模式識別，自動控制技術，以及電子傳感器技術等技術的發展，對實時場景下車流車速有效檢測和預測的智能交通成為可能。采用圖像檢測方法具有很多優點：比如其檢測的覆蓋范圍大，檢測的參數多；安裝簡單，維護方便，不破壞路面，工程造價低；適用面廣，可以適用于路段，交叉路口等；而且能夠實現全天候檢測。

目前，現有的圖像檢測技術在智能交通對車流車速進行檢測方面的方法主要有兩種，要么是基于圖像序列中時間信息的，要么是基于圖像序列中空間信息的，比如：

1）光流法，當目標運動時，圖像上對應目標的亮度信息（光流）也相應的運動。這樣，根據時間上相鄰的幾幀圖像可以計算出各像素點運動的大小和方向，從而利用運動場來區分背景和運動目標。由于要依賴光流估計的準確程度，大多數計算方法相當復雜并且計算量特別大，所以除非有特殊的硬件支持，否則很難實現實時檢測。

2）背景減法，將實時視頻流中的圖像像素點灰度值與事先已存儲或實時得到的視頻背景模型中的相應值比較，不符合要求的像素點被認為是運動像素，這是視頻監控中最常用的運動檢測方法。這種方法對光照和外部條件造成的環境變化過于敏感，常常會將運動目標的陰影錯誤的檢測為其自身的一部分。

專利號為：CN201520661277.9（公開日期：2016.01.06）的專利公開了一種基于監控圖像分析的車流量檢測系統，包括圖像采集端、客戶端、服務器端和交通處理系統，采集端懸置于路面交通網上的交通道和交通路口，采集路車輛圖片信息并發送至客戶端；客戶端接收車輛圖片信息，分析出車輛綜合信息并發送至服務器端和交通處理系統，車輛綜合信息綜包括車型、車號、車流、車速。服務器端根據車輛綜合信息生成控制交通信號燈的控制信號，將控制信號發送至交通處理系統；交通處理系統根據控制信號控制交通信號燈，以疏導路面交通；且交通處理系統根據車輛綜合信息，判斷交通阻塞時向服務器端發出警報。該系統公開了通過監控視頻數據控制交通燈的方案，但其需要實時對交通數據進行計算，計算量龐大，相應計算設備的功耗高；同時，該專利未具體公開交通燈控制方案，在高效控制交通信號燈方面，存在明顯不足。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種基于實時場景下車流車速預測的智能交通方法，通過較小的計算量，解決基于視頻圖像的，對各路交通燈的合理控制問題。

為解決上述全部或部分問題，本發明采用的技術方案如下：