專利名稱：基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路交通信號(hào)控制領(lǐng)域、高清視頻檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，城市道路交通基本處于飽和狀態(tài)，道路擁堵以及 由此而引發(fā)的環(huán)境污染、城市運(yùn)轉(zhuǎn)效率低下、交通事故等已成為制約城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì) 發(fā)展的瓶頸。傳統(tǒng)的交通信號(hào)控制系統(tǒng)利用感應(yīng)線圈作為車輛檢測(cè)器，來采集交通流量、占 有率、平均速度數(shù)據(jù)實(shí)施交通信號(hào)優(yōu)化控制，但感應(yīng)線圈普遍存在易破損、維護(hù)成本高、測(cè) 量數(shù)據(jù)有限等不足。另一方面，現(xiàn)有城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)的干線協(xié)調(diào)控制方式，根據(jù)路口 之間的浮動(dòng)車調(diào)查數(shù)據(jù)確定干線中上下游路口之間的相位差。道路上不同時(shí)刻交通流量不 同、平均速度不同，因此，干線路口之間的旅行時(shí)間隨時(shí)間變化而變化。由于交通調(diào)查一般 在高峰時(shí)間、平峰時(shí)間等抽樣時(shí)間進(jìn)行，時(shí)間粒度較大，不能從根本上反應(yīng)干線上車隊(duì)行進(jìn) 速度變化所導(dǎo)致的相位差變化。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有的交通信號(hào)控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交 通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法，采用時(shí)變相位差方法來進(jìn)行干線協(xié)調(diào)。本發(fā)明采用高清視頻 攝像機(jī)采集動(dòng)態(tài)交通信息，提高了交叉口交通信號(hào)控制能力。本發(fā)明所述的基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法，具體包括如下 步驟(1)計(jì)算各交叉口的周期長Ci,確定關(guān)鍵交叉口及周期長Cm = max (C1, C2, ...Ci)(2)利用高清視頻檢測(cè)器檢測(cè)車牌數(shù)據(jù)，將車牌識(shí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行打包上傳到交通信 號(hào)控制中心，打包數(shù)據(jù)中至少包含車牌號(hào)、通過路口 ID編號(hào)、通過時(shí)間等關(guān)鍵數(shù)據(jù)；(3)比對(duì)車牌號(hào)和通過路口 ID編號(hào)，計(jì)算通過上下游相鄰路口的時(shí)間差；(4)以5分鐘為單位，計(jì)算車輛通過上下游路口的平均旅行時(shí)間；(5)將上下游路口的平均旅行時(shí)間與當(dāng)前上下游路口的相位差相比較，若旅行時(shí) 間誤差連續(xù)3次大于當(dāng)前相位差的10%，則更新相位差，相位差值為最近三次相位差的平 均值；否則回到步驟(4)繼續(xù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。其中，在上述基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法中，利用高清視 頻檢測(cè)器檢測(cè)車牌數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，在交叉口各方向距離停車線20-35米之間安置高清視 頻檢測(cè)器；再進(jìn)一步，在干線上每個(gè)受控車道均設(shè)置一個(gè)虛擬線圈，且虛擬線圈位于干線交 通流方向的停車線后。其中，在上述基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法中，還包括步驟 選定干線路口，設(shè)置放行階段、相位和相序，并保證干線路口相位相序相同、保持各路口的 周期時(shí)長相同或成倍周期長。
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本發(fā)明所述的基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法，相比較采用傳 統(tǒng)感應(yīng)線圈而言，通過高清視頻檢測(cè)技術(shù)大大拓展了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)的獲取能力，為交 叉口交通信號(hào)控制能力的提升提供了條件。利用高清視頻進(jìn)行交通流檢測(cè)，除能夠獲取流 量、占有率和平均速度外，還可實(shí)時(shí)獲取準(zhǔn)確的車牌信息。通過車牌信息可以計(jì)算出上下游 路口之間的旅行時(shí)間信息，由于通過上下游路口旅行時(shí)間可對(duì)系統(tǒng)相位差進(jìn)行優(yōu)化，因此， 本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)干線交通信號(hào)的協(xié)調(diào)控制。


圖1是基于高清視頻檢測(cè)的交通信號(hào)干線協(xié)調(diào)控制結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明所述的基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法實(shí)施方 式中的路口平面設(shè)置圖；圖3是基于高清視頻檢測(cè)的干線上下游路口旅行時(shí)間獲取示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效 易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。基于高清視頻檢測(cè)的交通信號(hào)干線協(xié)調(diào)控制結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。以十字交叉口 為例說明本發(fā)明所述的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法的實(shí)施過程，具體方法如下1、選定干線路口，確定路口 ID號(hào)、攝像機(jī)ID號(hào)、路口檢測(cè)器ID號(hào)等基本信息；設(shè) 置放行階段、相位和相序，并保證干線路口相位相序相同、保持各路口的周期時(shí)長相同或成 倍周期長。2、安裝高清視頻檢測(cè)器及設(shè)置虛擬線圈(1)若采用CXD 16mm 2/3的鏡頭，高清攝像機(jī)應(yīng)安裝在25_30m的位置；若采用 CXD 16mml/2的鏡頭，高清攝像機(jī)應(yīng)安裝在30_35m的距離；(2)通過對(duì)高清圖像進(jìn)行區(qū)域劃分定義虛擬線圈，虛擬線圈位于干線交通流方向 的停車線后；具體設(shè)置如圖2所示。(3)車輛通過虛擬線圈時(shí)，利用虛擬線圈的檢測(cè)下降沿和運(yùn)動(dòng)方向作為照片觸發(fā) 條件，高清照片記錄通過車輛的類型、車牌號(hào)碼及通過時(shí)間。(4)圖像分辨率為2592 X 1936，清晰記錄車牌信息，并可準(zhǔn)確識(shí)別車牌。車輛通行 信息照片格式為兩張照片合成，加印精確到毫秒的時(shí)間信息、地點(diǎn)信息。車牌識(shí)別結(jié)果包括 號(hào)牌號(hào)碼、號(hào)牌顏色、車輛類型、車牌位置信息。車牌識(shí)別技術(shù)指標(biāo)符合GA/T 833-2009《機(jī) 動(dòng)車號(hào)牌圖像自動(dòng)識(shí)別技術(shù)規(guī)范》，白天號(hào)牌識(shí)別準(zhǔn)確率大于等于90%，夜間號(hào)牌識(shí)別準(zhǔn)確 率大于等于80%。3、在交通信號(hào)控制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)相位差優(yōu)化，優(yōu)化結(jié)果下傳至各個(gè)控制路口。相 位差優(yōu)化的具體方法如下(1)計(jì)算各交叉口的周期長Ci,確定關(guān)鍵交叉口及周期長Cm = max (C1, C2, ...Ci)(2)利用高清視頻檢測(cè)器檢測(cè)車牌數(shù)據(jù)，將車牌識(shí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行打包上傳到交通信 號(hào)控制中心，打包數(shù)據(jù)中至少包含車牌號(hào)、通過路口 ID編號(hào)、通過時(shí)間等關(guān)鍵數(shù)據(jù)；
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(3)比對(duì)車牌號(hào)和通過路口 ID編號(hào)，計(jì)算通過上下游相鄰路口的時(shí)間差；(4)以5分鐘為單位，計(jì)算車輛通過上下游路口的平均旅行時(shí)間；(5)將上下游路口的平均旅行時(shí)間與當(dāng)前上下游路口的相位差相比較，若旅行時(shí) 間誤差連續(xù)3次大于當(dāng)前相位差的10%，則更新相位差，相位差值為最近三次相位差的平 均值；否則回到(4)繼續(xù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。如圖3所示為基于高清視頻檢測(cè)的干線上下游路口旅行時(shí)間獲取示意圖。本發(fā)明通過由高清視頻檢測(cè)器獲取的車牌識(shí)別信息，可以獲知同一車輛在通過干 線上不同路口之間的具體時(shí)間，且精確到毫秒，因此，干線上不同路口之間的旅行時(shí)間能夠 被精確得到。以上描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了 解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理， 在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都 落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
一種基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法，具體步驟如下步驟1.計(jì)算各交叉口的周期長Ci，確定關(guān)鍵交叉口及周期長Cm＝max(C1，C2，…Ci)步驟2.檢測(cè)車牌數(shù)據(jù)，將車牌識(shí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行打包上傳到交通信號(hào)控制中心，打包數(shù)據(jù)中具有包含有車牌號(hào)、通過路口ID編號(hào)、通過時(shí)間的關(guān)鍵數(shù)據(jù)；步驟3.比對(duì)車牌號(hào)和通過路口ID編號(hào)，計(jì)算通過上下游相鄰路口的時(shí)間差；步驟4.以5分鐘為單位，計(jì)算車輛通過上下游路口的平均旅行時(shí)間；步驟5.將上下游路口的平均旅行時(shí)間與當(dāng)前上下游路口的相位差相比較，若旅行時(shí)間誤差連續(xù)3次大于當(dāng)前相位差的10％，則更新相位差，相位差值為最近三次相位差的平均值；否則回到步驟4繼續(xù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。
2.如權(quán)利要求1所述的基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法，其特征在 于利用高清視頻檢測(cè)器檢測(cè)車牌數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法，還包 括在所述步驟1之前實(shí)施以下步驟選定干線路口，設(shè)置放行階段、相位和相序，并保證干 線路口相位相序相同、保持各路口的周期時(shí)長相同或成倍周期長。
4.如權(quán)利要求2所述的基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法，其特征在 于，在交叉口各方向距離停車線20-35米之間安置高清視頻檢測(cè)器。
5.如權(quán)利要求4所述的基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法，其特征在 于，在干線上每個(gè)受控車道均設(shè)置一個(gè)虛擬線圈，且虛擬線圈位于干線交通流方向的停車 線后。
6.如權(quán)利要求2所述的基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法，其特征在 于，高清視頻檢測(cè)器采用CXD 16mm 2/3的鏡頭或CXD 16mm 1/2的鏡頭
全文摘要
本發(fā)明提出了一種基于車牌識(shí)別數(shù)據(jù)的交通信號(hào)干線相位差優(yōu)化方法，屬于道路交通信號(hào)控制領(lǐng)域、高清視頻檢測(cè)領(lǐng)域；方法具體包括如下步驟步驟1.計(jì)算各交叉口的周期長，確定關(guān)鍵交叉口及周期長；步驟2.檢測(cè)車牌數(shù)據(jù)，將車牌識(shí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行打包上傳到交通信號(hào)控制中心；步驟3.比對(duì)車牌號(hào)和通過路口ID編號(hào)，計(jì)算通過上下游相鄰路口的時(shí)間差；步驟4.以5分鐘為單位，計(jì)算車輛通過上下游路口的平均旅行時(shí)間；步驟5.將上下游路口的平均旅行時(shí)間與當(dāng)前上下游路口的相位差相比較，若旅行時(shí)間誤差連續(xù)3次大于當(dāng)前相位差的10％，則更新相位差；否則回到步驟4繼續(xù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。
文檔編號(hào)G08G1/08GK101976508SQ20101051863
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者隋亞剛 申請(qǐng)人:隋亞剛