本發(fā)明涉及智慧城市領(lǐng)域，具體是一種智慧城市交通信號燈管控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

智慧城市其本質(zhì)是利用先進(jìn)的信息技術(shù)和通信技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)城市的智慧式管理和運(yùn)行，其中交通管理是智慧城市的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域。目前隨著社會(huì)的發(fā)展，城市中交通狀況普遍存在擁堵的問題，特別是在一些特定時(shí)段如上下班高峰期，交通擁堵的問題更為嚴(yán)重。交通擁堵的主要原因是道路上車流量大，同時(shí)道路一個(gè)方向上各個(gè)交叉路口的交通信號燈工作時(shí)長、狀態(tài)不一致是造成車流量大的重要因素，例如在道路一個(gè)方向上，前一個(gè)交通信號燈為綠燈車輛通行時(shí)，若下一個(gè)交通信號燈為紅燈，則勢必造成兩個(gè)交通信號燈之前車流量大。

目前解決道路上車流大的主要方式，是交警現(xiàn)場通過交通信號燈控制器控制交叉路口的交通信號燈工作，這種人工干預(yù)的方式需要耗費(fèi)大量警力，并且道路同一方向上各個(gè)交叉路口交通信號燈采用人工控制的手段，存在控制步調(diào)不一致的問題，仍然無法解決由于交通信號燈不一致造成的車流擁堵的問題。在其他一些國家或地區(qū)比如中國臺灣，其在道路同一方向上各個(gè)交叉路口的交通信號燈是統(tǒng)一轉(zhuǎn)換狀態(tài)的，即同時(shí)為紅燈或同時(shí)為綠燈，但其是通過現(xiàn)場的交通信號燈控制器預(yù)設(shè)的程序固化實(shí)現(xiàn)的，并不是根據(jù)現(xiàn)場的車流情況控制實(shí)現(xiàn)的，雖然能夠避免出現(xiàn)由于交通信號燈不同步造成的車流量大的問題，但在不擁堵的情況下各個(gè)交通信號燈仍為固定的轉(zhuǎn)換時(shí)間，顯然無法符合車輛快速通行的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種智慧城市交通信號燈管控系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)城市交通由于同一方向上各個(gè)交通信號燈狀態(tài)不一致導(dǎo)致的車流量大的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種智慧城市交通信號燈管控系統(tǒng)，其特征在于：包括交通信號燈現(xiàn)場控制模塊、交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊、gps數(shù)據(jù)接收模塊、交通管理服務(wù)器、交通管理上位機(jī)，其中：

交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊布置在道路上各個(gè)相鄰交叉路口之間，以實(shí)時(shí)監(jiān)測道路各方向上各個(gè)車輛的車速，并將車輛的車速數(shù)據(jù)傳送至交通管理服務(wù)器；

交通信號燈現(xiàn)場控制模塊設(shè)置在道路上各個(gè)交叉路口處，以控制各個(gè)交叉路口的交通信號燈工作，同時(shí)交通信號燈現(xiàn)場控制模塊監(jiān)測對應(yīng)的交通信號燈的工作狀態(tài)，并將工作狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送至交通管理服務(wù)器；

交通管理服務(wù)器、gps數(shù)據(jù)接收模塊、交通管理上位機(jī)分別設(shè)置在城市交通管理部門，交通管理服務(wù)器接收各個(gè)交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊傳送的多個(gè)車速數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，同時(shí)交通管理服務(wù)器通過gps數(shù)據(jù)接收模塊接收道路上各車輛的gps數(shù)據(jù)，由交通管理服務(wù)器對車速數(shù)據(jù)和gps數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并由交通管理服務(wù)器將車速數(shù)據(jù)和gps數(shù)據(jù)傳送至交通管理上位機(jī)，交通管理上位機(jī)對車速數(shù)據(jù)和gps數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用車速數(shù)據(jù)計(jì)算獲取道路每個(gè)方向上相鄰交叉路口之間的多個(gè)車輛的平均車速，利用gps數(shù)據(jù)計(jì)算獲取道路各方向上的車輛密度，并依據(jù)車輛平均車速和車輛密度判斷道路在每個(gè)方向上是否存在擁堵，若在一個(gè)方向上的各個(gè)交叉路口之間多個(gè)車輛的平均車速小于預(yù)設(shè)閾值，以及道路上該方向車輛密度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則交通管理上位機(jī)判斷道路在該方向上存在擁堵，此時(shí)由交通管理上位機(jī)生成管控指令，并將管控指令傳送至存在擁堵的道路方向上各個(gè)交叉路口處的交通信號燈現(xiàn)場控制模塊；

存在擁堵的道路方向上的各個(gè)交通信號燈現(xiàn)場控制模塊接收交通管理上位機(jī)發(fā)出的管控指令后，分別向交通管理上位機(jī)發(fā)出響應(yīng)指令，交通管理上位機(jī)接收到響應(yīng)指令后，根據(jù)存在擁堵的道路方向上的各個(gè)交通信號燈的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，計(jì)算獲取存在擁堵的道路方向上的各個(gè)交通信號燈同時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)各個(gè)交通信號燈的工作參數(shù)，并將各個(gè)交通信號燈的工作參數(shù)分別傳送至存在擁堵的道路方向上的對應(yīng)的交通信號燈現(xiàn)場控制模塊，交通信號燈現(xiàn)場控制模塊依據(jù)工作參數(shù)控制對應(yīng)的交通信號燈工作，實(shí)現(xiàn)存在擁堵的道路方向上各個(gè)交叉路口處交通信號燈同時(shí)轉(zhuǎn)換。

所述的一種智慧城市交通信號燈管控系統(tǒng)，其特征在于：所述的交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊，其由攝像頭、測速儀、處理器和通訊模塊構(gòu)成，攝像頭、測速儀、通訊模塊分別接入處理器，由測速儀實(shí)現(xiàn)測速并將車速數(shù)據(jù)傳送至處理器，由攝像頭采集車輛車牌并將車牌圖像數(shù)據(jù)傳送至處理器，最后由處理器通過通訊模塊將車速數(shù)據(jù)和車牌圖像數(shù)據(jù)傳送至交通管理服務(wù)器。

所述的一種智慧城市交通信號燈管控系統(tǒng)，其特征在于：所述的交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊，分布在相鄰交叉路口之間道路每個(gè)方向上，且相鄰交叉路口之間道路每個(gè)方向上至少布置一個(gè)交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊。

所述的一種智慧城市交通信號燈管控系統(tǒng)，其特征在于：所述的交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊中，測速儀為多普勒測速儀或紅外測速儀。

所述的一種智慧城市交通信號燈管控系統(tǒng)，其特征在于：所述的交通信號燈現(xiàn)場控制模塊是由處理器構(gòu)建的交通信號燈控制器，處理器接入有通訊模塊，交通信號燈控制器控制交通信號燈工作，由處理器將交通信號燈此時(shí)狀態(tài)信息和時(shí)間數(shù)據(jù)作為交通信號燈的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)通過通訊模塊傳送至交通管理服務(wù)器，同時(shí)交通信號燈控制器中處理器通過通訊模塊接收交通管理服務(wù)器傳送的管控指令和工作參數(shù)，當(dāng)交通信號燈控制器中處理器接收到管控指令時(shí)，處理器中程序定義交通管理服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)為高優(yōu)先級，接著處理器接收交通管理服務(wù)器發(fā)送的工作參數(shù)，并以工作參數(shù)作為高優(yōu)先級數(shù)據(jù)，由處理器根據(jù)高優(yōu)先級的工作參數(shù)控制交通信號燈工作。

所述的一種智慧城市交通信號燈管控系統(tǒng)，其特征在于：所述的通訊模塊為有線通訊模塊，或者無線通訊模塊。

本發(fā)明中，各個(gè)交通信號燈分別由對應(yīng)的交通信號燈現(xiàn)場控制模塊控制，在不擁堵的情況下可以不同步工作，同時(shí)交通管理部門的交通管理服務(wù)器實(shí)時(shí)接收交通信號燈現(xiàn)場控制模塊發(fā)送的交通信號燈工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊發(fā)送的車速數(shù)據(jù)，并通過gps數(shù)據(jù)接收模塊接收車輛的gps數(shù)據(jù)，當(dāng)交通管理上位機(jī)判斷存在擁堵情況時(shí)，各個(gè)交通信號燈分別通過對應(yīng)的交通信號燈現(xiàn)場控制模塊由交通管理上位機(jī)統(tǒng)一管控，通過交通管理上位機(jī)控制各個(gè)交通信號燈實(shí)現(xiàn)狀態(tài)同步變換，這樣在存在擁堵的道路方向上各個(gè)交通信號燈同步為紅燈或綠燈，可有效解決由于交通信號燈不同步造成的車流量大的問題，進(jìn)而可有效緩解交通擁堵情況。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明無須耗費(fèi)過多警力，并且是基于實(shí)時(shí)監(jiān)測的數(shù)據(jù)控制各交通信號燈同步工作，不影響交通信號燈在不擁堵情況下的正常工作，為解決交通擁堵提供了可靠支撐。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)原理框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種智慧城市交通信號燈管控系統(tǒng)，包括交通信號燈現(xiàn)場控制模塊、交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊、gps數(shù)據(jù)接收模塊、交通管理服務(wù)器、交通管理上位機(jī)，其中：

交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊布置在道路上各個(gè)相鄰交叉路口之間，以實(shí)時(shí)監(jiān)測道路各方向上各個(gè)車輛的車速，并將車輛的車速數(shù)據(jù)傳送至交通管理服務(wù)器；

交通信號燈現(xiàn)場控制模塊設(shè)置在道路上各個(gè)交叉路口處，以控制各個(gè)交叉路口的交通信號燈工作，同時(shí)交通信號燈現(xiàn)場控制模塊監(jiān)測對應(yīng)的交通信號燈的工作狀態(tài)，并將工作狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送至交通管理服務(wù)器；

交通管理服務(wù)器、gps數(shù)據(jù)接收模塊、交通管理上位機(jī)分別設(shè)置在城市交通管理部門，交通管理服務(wù)器接收各個(gè)交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊傳送的多個(gè)車速數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，同時(shí)交通管理服務(wù)器通過gps數(shù)據(jù)接收模塊接收道路上各車輛的gps數(shù)據(jù)，由交通管理服務(wù)器對車速數(shù)據(jù)和gps數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并由交通管理服務(wù)器將車速數(shù)據(jù)和gps數(shù)據(jù)傳送至交通管理上位機(jī)，交通管理上位機(jī)對車速數(shù)據(jù)和gps數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用車速數(shù)據(jù)計(jì)算獲取道路每個(gè)方向上相鄰交叉路口之間的多個(gè)車輛的平均車速，利用gps數(shù)據(jù)計(jì)算獲取道路各方向上的車輛密度，并依據(jù)車輛平均車速和車輛密度判斷道路在每個(gè)方向上是否存在擁堵，若在一個(gè)方向上的各個(gè)交叉路口之間多個(gè)車輛的平均車速小于預(yù)設(shè)閾值，以及道路上該方向車輛密度大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則交通管理上位機(jī)判斷道路在該方向上存在擁堵，此時(shí)由交通管理上位機(jī)生成管控指令，并將管控指令傳送至存在擁堵的道路方向上各個(gè)交叉路口處的交通信號燈現(xiàn)場控制模塊；

存在擁堵的道路方向上的各個(gè)交通信號燈現(xiàn)場控制模塊接收交通管理上位機(jī)發(fā)出的管控指令后，分別向交通管理上位機(jī)發(fā)出響應(yīng)指令，交通管理上位機(jī)接收到響應(yīng)指令后，根據(jù)存在擁堵的道路方向上的各個(gè)交通信號燈的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，計(jì)算獲取存在擁堵的道路方向上的各個(gè)交通信號燈同時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)各個(gè)交通信號燈的工作參數(shù)，并將各個(gè)交通信號燈的工作參數(shù)分別傳送至存在擁堵的道路方向上的對應(yīng)的交通信號燈現(xiàn)場控制模塊，交通信號燈現(xiàn)場控制模塊依據(jù)工作參數(shù)控制對應(yīng)的交通信號燈工作，實(shí)現(xiàn)存在擁堵的道路方向上各個(gè)交叉路口處交通信號燈同時(shí)轉(zhuǎn)換。

交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊，其由攝像頭、測速儀、處理器和通訊模塊構(gòu)成，攝像頭、測速儀、通訊模塊分別接入處理器，由測速儀實(shí)現(xiàn)測速并將車速數(shù)據(jù)傳送至處理器，由攝像頭采集車輛車牌并將車牌圖像數(shù)據(jù)傳送至處理器，最后由處理器通過通訊模塊將車速數(shù)據(jù)和車牌圖像數(shù)據(jù)傳送至交通管理服務(wù)器。

交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊，分布在相鄰交叉路口之間道路每個(gè)方向上，且相鄰交叉路口之間道路每個(gè)方向上至少布置一個(gè)交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊。

交通現(xiàn)場車速監(jiān)控模塊中，測速儀為多普勒測速儀或紅外測速儀。

交通信號燈現(xiàn)場控制模塊是由處理器構(gòu)建的交通信號燈控制器，處理器接入有通訊模塊，交通信號燈控制器控制交通信號燈工作，由處理器將交通信號燈此時(shí)狀態(tài)信息和時(shí)間數(shù)據(jù)作為交通信號燈的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)通過通訊模塊傳送至交通管理服務(wù)器，同時(shí)交通信號燈控制器中處理器通過通訊模塊接收交通管理服務(wù)器傳送的管控指令和工作參數(shù)，當(dāng)交通信號燈控制器中處理器接收到管控指令時(shí)，處理器中程序定義交通管理服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)為高優(yōu)先級，接著處理器接收交通管理服務(wù)器發(fā)送的工作參數(shù)，并以工作參數(shù)作為高優(yōu)先級數(shù)據(jù)，由處理器根據(jù)高優(yōu)先級的工作參數(shù)控制交通信號燈工作。

通訊模塊為有線通訊模塊，或者無線通訊模塊。本發(fā)明中，各模塊與遠(yuǎn)端交通管理服務(wù)器之間的通訊可采用無線通訊方式，各模塊自身內(nèi)部的通訊可采用有線通訊方式實(shí)現(xiàn)。