一种基于车流量智能调控时差的交通信号灯及调控方法
技术领域
本发明涉及到汽车交通信号灯调节技术领域，特别涉及一种基于车流量智能调控时差的交通信号灯及调控方法。
背景技术
现有城市中，汽车交通信号灯繁多，汽车交通信号灯安装在各个路口，每个路口的车流量大小不一，且随着时间段的变化而变化，现有的汽车信号指示灯在使用时，常常出现一种状态，在车流量少的时段，汽车信号指示灯的绿灯时长保持和车流量高峰时一样长，行人通过时的需等待红灯时长很长，使行人通过很不方便，同时也存在另一问题，在车流量高峰期，汽车通过时绿灯的时长端，单次绿灯通过汽车的辆数少，容易造成汽车堵车，因此需要在不同时间段对汽车交通信号灯红绿灯点亮时长进行调节，以更好的时行人及汽车通过。
因此，本发明提供一种基于车流量智能调控时差的交通信号灯及调控方法，已解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于车流量智能调控时差的交通信号灯及调控方法，实现全面对汽车交通信号灯的调控，大大降低了采用管理终端2的工作压力，降低了汽车交通信号灯工作的故障率，实现了有序对城市汽车交通信号灯的红绿灯电亮时长进行调控，对各个汽车交通信号灯精准监控，以解决上述背景技术中提出汽车交通信号灯的红绿灯时长不可根据实际状态进行调节，使得汽车及行人通过不便的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于车流量智能调控时差的交通信号灯，包括若干单元格和管理终端，每个单元格对应代表城市的若干个区域中的一个；
每个所述单元格内包括：若干汽车交通信号灯、数据库服务器和控制终端，汽车交通信号灯和数据库服务器均与控制终端电性连接；
所述管理终端的输入端连接有通讯系统，所述通讯系统与所述控制终端无线连接。
作为本发明进一步的方案，若干单元格按照单元格A至单元格N依次进行标记，对应代表城市的区域A至区域N。
作为本发明进一步的方案，若干所述汽车交通信号灯按照汽车交通信号灯A至汽车交通信号灯N依次进行标记。
作为本发明进一步的方案，所述汽车交通信号灯对应设有电子标签，所述电子标签的标记序号与所述汽车交通信号灯的标记序号一致，电子标签按照电子标签A至电子标签N依次进行标记。
作为本发明进一步的方案，所述电子标签采用超高频不干胶电子标签，电子标签用来记录汽车交通信号灯的位置信息，并将位置信息导入数据库服务器中。
作为本发明进一步的方案，所述汽车交通信号灯加装有摄像头，所述摄像头与控制终端电性连接。
作为本发明进一步的方案，所述摄像头的摄像端正对斑马线前，用以采集经过斑马线前的汽车图像信息，所述摄像头将实时采集到的图像信息及对应的时间信息传输给控制终端。
作为本发明进一步的方案，所述控制终端用以接收摄像头传递来的图像信息，控制终端将一天小时均分为个时间段，实现对汽车交通信号灯前车流量进行小时实时监测，控制终端分析得到每个时间段的车流量，并将各个时间段车流量传输到数据库服务器备份。
作为本发明进一步的方案，所述控制终端内置算法器，用以计算多天内各个时间段车流量的平均值。
本发明提供另一技术方案：一种基于上述所述的基于车流量智能调控时差的交通信号灯的调控方法，所述调控方法基包括如下步骤：
S：摄像头采集汽车交通信号灯处的车流量信息；
S：摄像头将采集到的图像信息传输给控制终端，控制终端分析得到各个时间段的车流量大小，并将每天的各阶段车流量信息传输到数据库服务器中存储；
S：控制终端从数据库服务器中调出近天的各阶段车流量数据，算出每天各阶段车流量数据的平均值；
S：控制终端根据分析得到的各阶段的车流量，发出控制指令，调节汽车交通信号的红绿灯点亮时长。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种基于车流量智能调控时差的交通信号灯及调控方法，具有如下优点：
1、本发明将城市的各个区域分为若干个单元格，采用单元格分块对城市各个区域的汽车交通信号灯进行调控，实现全面对汽车交通信号灯的调控。
2、本发明的单元格A-单元格N采用独立的控制终端对其区域内的汽车交通信号灯红绿灯电亮时长进行调控，并将调控的信息传输给管理终端进行系统管理，相比于采用管理终端直接对所有的汽车交通信号灯进行调控，大大降低了采用管理终端的工作压力，降低了故障率。
3、本发明实现了有序对城市汽车交通信号灯的红绿灯电亮时长进行调控，可快速对各个汽车交通信号灯的位置进行定位并了解其工作状态，实现对各个汽车交通信号灯精准监控。
附图说明
图1为本发明的单元格调控管理图；
图2为本发明的各个单元格汽车交通信号灯调控图；
图3为本发明的单元格A区域内汽车交通信号灯调控原理框图；
图4为本发明的汽车交通信号灯调控流程图。
图中：1、单元格；11、汽车交通信号灯；12、数据库服务器；13、控制终端；14、电子标签；15、摄像头；2、管理终端；3、通讯系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明实施例中，一种基于车流量智能调控时差的汽车交通信号灯，包括若干单元格1和管理终端2，每个单元格对应代表城市的若干个区域中的一个，若干单元格1按照单元格A至单元格N依次进行标记，对应代表城市的区域A至区域N；每个单元格1内均设置有若干汽车交通信号灯11、数据库服务器12和控制终端13，数据库服务器12与控制终端13电性连接，汽车交通信号灯11的侧端加装有摄像头15，摄像头15与控制终端13电性连接，汽车交通信号灯11与控制终端13电性连接，所述管理终端2的输入端连接有通讯系统3，通讯系统3与控制终端13无线连接，管理终端2通过通讯系统3与控制终端13通讯。
上述汽车交通信号灯11分布在城市道路的各个路口处，将城市的各个区域分为若干单元格1，每个单元格1采用独立的控制终端13进行控制，各个单元格1的信息传输给管理终端2统筹处理，实现对城市各个区域的汽车交通信号灯11统筹管理；采用单元格1对局部区域进行管理，摄像头15的摄像端正对斑马线前，用以采集经过斑马线前的汽车图像信息，摄像头15将实时采集到的图像信息及对应的时间信息传输给控制终端13，由控制终端13对得到的信息处理分析，得到各个时间段的车流量大小。
请参阅图3，单元格A区域内的若干所述汽车交通信号灯11按照汽车交通信号灯A至汽车交通信号灯N依次进行标记，所述汽车交通信号灯11对应设有电子标签14，所述电子标签14的标记序号与所述汽车交通信号灯11的标记序号一致，电子标签14按照电子标签A至电子标签N依次进行标记，即汽车交通信号灯A对应电子标签A，汽车交通信号灯N对应电子标签N；电子标签14采用超高频不干胶电子标签，电子标签14用来记录汽车交通信号灯11的位置信息，并将位置信息导入数据库服务器12中，以供控制终端13调出使用，设置电子标签14，可便于了解各个汽车交通信号灯11的分布状态及各个汽车交通信号灯11所在路口处的不同时段车流量状态信息。
进一步地，当某个所述数据库服务器12中车流量状态中单位时间内出现的车流量大于历史车流量时，通过整体分配模块调整其他单元格中的所述数据库服务器12共同进行处理数据，便于及时调节汽车交通信号灯时长，使汽车更快捷有序的通过路口，其中，所述历史车流量通过第三方进行获取，第三方包括百度地图、谷歌地图或其他可以获取车流量的途径，例如电台信息、直播信息或者电视信息等；所述历史车流量可以按照固定周期进行调整，所述固定周期的范围为1～3个月。
请参阅图3，控制终端13用以接收摄像头15传递来的图像信息，控制终端13将一天24小时均分为24个时间段，实现对汽车交通信号灯11前车流量进行24小时实时监测，控制终端13分析得到每个时间段的车流量，并将各个时间段车流量传输到数据库服务器12备份，控制终端13调出数据库服务器12中相应电子标签14，根据电子标签14的编号即可得到对应汽车交通信号灯11的位置信息；其中：控制终端13内置算法器，用以计算多天内各个时间段车流量的平均值，控制终端13从数据库服务器12中调出15天各个时间段的车流量信息，进行大数据分析，以综合判定各个时间段的车流量，根据综合得到的各个时间段的车流量，调节汽车交通信号灯11的时差，即调整红灯的时长及绿灯的时长，以便车流和人流更方便快速的通过。
一些实施例中，每个所述单元格还包括临时数据服务器，所述临时数据服务器用于与单元格中的数据服务器共同接受数据，并将数据传输至对应控制终端，其中，所述临时数据服务器的启动需要满足第一预设条件，所述第一预设条件为区域内的车流量大于第一预设车流量时，临时数据服务器启动；例如，当早晚高峰时，城市中区域A中的某个位置出现车流量较大，该区域A对应单元格A中接收到大量的汽车图像信息，这些汽车图像信息只通过一个数据服务器进行传输，会是数据服务器的工作量增加，但是数据服务器的工作效率低，无法及时调整对应单元格A中的汽车交通信号灯A至汽车交通信号灯N的时长，通过临时数据服务器共同传输数据，能够快速处理数据，以便于及时调节汽车交通信号灯时长，使汽车更快捷有序的通过路口。
一些实施例中，单元格1的数量大于城市的区域数量，多出的单元格为临时单元格，所述临时单元格按照临时单元格A至临时单元格N依次进行标记，所述临时单元格用于与某个区域对应的单元格共同对该区域内的汽车交通信号灯A至汽车交通信号灯N进行管理，其中，所述临时单元格的启动需要满足第二预设条件，所述第二预设条件为区域内的车流量大于第二预设车流量时，临时单元格启动；例如，当早晚高峰或者节假日返程高峰时，尤其是节假日返程高峰，城市中区域A中的某个位置出现车流量较大，该区域A中的车流量无法通过单元格A进行调整，需要此位置前后的区域设置临时单元格A，这种情况能够便于日常无需交通管控的小路口也进行管控，细化了对该区域内的车流量的管控，便于及时调整此位置对应的汽车交通信号灯时长，使汽车更快捷有序的通过路口。
进一步地，所述第一预设车流量和所述第二预设车流量均通过每个所述单元格中数据模块或者临时单元格中数据模块进行获取，两种所述数据模块均用于接收和存储区域内的历史车流量信息和/或实时车流量信息，所述历史车流量信息和所述临时车流量信息均可以通过第三方传输至历史数据模块，其中，所述第三方百度地图、谷歌地图或其他可以获取车流量的途径，例如电台信息、直播信息或者电视信息等；所述临时单元格可以通过所述历史数据模块对可能出现的车流量大的时间段进行预测，提前进入调整对应的汽车交通信号灯时长，使汽车更快捷有序的通过路口；所述临时单元格可以通过所述实时车流量信息对可能出现的实时车流量不断的调整临时单元格的位置，便于及时调整对应的汽车交通信号灯时长，使汽车更快捷有序的通过路口。
进一步地，所述第一预设车流量和所述第二预设车流量的调整周期不同，所述第一预设车流量每天进行调整，所述第二预设车流量每周进行调整。
本发明提供的另一技术方案：一种基于上述所述的基于车流量智能调控时差的汽车交通信号灯的调控方法，包括如下步骤：
第一步：摄像头15采集汽车交通信号灯11处的车流量信息；
第二步：摄像头15将采集到的图像信息传输给控制终端13，控制终端13分析得到各个时间段的车流量大小，并将每天的各阶段车流量信息传输到数据库服务器12中存储；
第三步：控制终端13从数据库服务器12中调出近15天的各阶段车流量数据，算出每天各阶段车流量数据的平均值；
第四步：控制终端13根据分析得到的各阶段的车流量，发出控制指令，调节汽车交通信号11的红绿灯电亮时长，车流量的大小与汽车通行的绿灯时长呈正比，行人通过的绿灯时长不低于行人通过人行道所需的时间。
本发明的工作原理以单元格A为例加以说明，请参阅图3，单元格A内的汽车交通信号灯11分别记为汽车交通信号灯A-汽车交通信号灯N，汽车交通信号灯A-汽车交通信号灯N上均贴附电子标签14，分别记为电子标签A-电子标签N，通过电子标签A-电子标签N用来记录汽车交通信号灯A-汽车交通信号灯N的位置信息，并将位置信息导入数据库服务器12中，以供控制终端13调出使用，设置电子标签A-电子标签N，可便于了解单元格A内各个汽车交通信号灯11即汽车交通信号灯A-汽车交通信号灯N的分布状态及所在路口处不同时段车流量状态，通过单元格A区域内的控制终端13对汽车交通信号灯A-汽车交通信号灯N的红绿灯电亮时长进行调控，以便于汽车及更快捷有序的通过路口。
各个汽车交通信号灯11检测到的车流量主要分为三类时间段：上班早晨高峰期(6:30-9:00)、中午高峰期(11:30-13:00)及晚上高峰期(17:00-19:00)为第一类时间段，(9:00-11:30)、(11:30-17:00)、(17:00：00-22:00)为第二类时间段，(22:00-6:30)为第三类时间段，各个时间段调控过程如下：
第一类时间段：车流量及人流量高峰期，控制终端13向调节汽车交通信号11发出控制指令，同时延长红灯点亮时长和绿灯点亮时长，例如：可将红灯点亮时长延长至70秒，将绿灯点亮时长延长至30秒，红绿灯配合黄灯胶体点亮，以便于汽车和人流更加有效快速的通过。
第二类时间段：此类时段端为车流量及人流量高峰期外正常活动时间，人流量与车流量保持较为平均，此时控制终端13向调节汽车交通信号11发出控制指令，调节红灯及绿灯的点亮时长，例如：可将红灯点亮时长调节至45秒，将绿灯点亮时长调节至25秒，此种状态下，由于车流量及人流量均不大，可正常通行，且汽车和人群均无需等待较长时长。
第三类时间段：此类时段端为人类休息时间端，人流量与车流量较少，此时控制终端13向调节汽车交通信号11发出控制指令，调节红灯及绿灯的点亮时长，例如：可将红灯点亮时长调节至30秒，将绿灯点亮时长调节至15秒，此种状态下，由于车流量及人流量很小，路面空旷，汽车和人流等待时间短，可避免在空旷的路段长时间等待红灯的现象发生，同时由于等待时间段，可大大降低行人因路面无车而闯红灯的现象，同时不会使驾驶员因在空旷路面长时间等待红灯而烦躁。
综上所述，本发明提出的基于车流量智能调控时差的汽车交通信号灯及其调控方法，具有如下优点：将城市的各个区域分为若干个单元格1，采用单元格1分块对城市各个区域的汽车交通信号灯11进行调控，实现全面对汽车交通信号灯11的调控；单元格A-单元格N采用独立的控制终端13对其区域内的汽车交通信号灯11红绿灯电亮时长进行调控，并将调控的信息传输给管理终端2进行系统管理，相比于采用管理终端2直接对所有的汽车交通信号灯11进行调控，大大降低了采用管理终端2的工作压力，降低了故障率；整体实现了有序对城市汽车交通信号灯11的红绿灯电亮时长进行调控，可快速对各个汽车交通信号灯11的位置进行定位并了解其工作状态，实现对各个汽车交通信号灯11精准监控，故障率低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
