本實用新型涉及智能交通領(lǐng)域，特別是涉及一種基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著中國城市化建設(shè)的加快，人口紅利快速衰減，警力需求、交通堵塞、交通安全等等交通信息不暢而引起的弊病越來越多。

交通安全、交通堵塞及環(huán)境污染是困擾當(dāng)今國際交通領(lǐng)域的三大難題，目前尤其以交通安全問題最為嚴(yán)重。傳統(tǒng)的交通管理系統(tǒng)明顯落后，資源和能源消耗大，需要采用智能交通技術(shù)提高道路管理水平。

目前，車載或者智能手機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)可以在用戶輸入目的地后，自動導(dǎo)航，精確計算所有行進(jìn)路線及時間，甚至聯(lián)網(wǎng)獲取沿路堵車信息，但是無法與交叉路口的信號燈互聯(lián)，對緩解堵車問題及減少交通警察等人力需求沒有幫助，堵車情況越發(fā)嚴(yán)重，交通警察的人力消耗大，危險程度高，在智慧城市的建設(shè)過程中，智能城市交通的發(fā)展尤為重要，需要不斷改良。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)，降低堵車情況、出警頻率和事故率，提高出行效率和路口交警安全性。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是：提供一種基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)，包括：導(dǎo)航裝置，內(nèi)置導(dǎo)航地圖，與汽車連接，用戶輸入目的地，自動導(dǎo)航，精確計算所有行進(jìn)路線及時間，及時發(fā)現(xiàn)、反饋城市交通狀況，利用大數(shù)據(jù)計算后，做出最優(yōu)通行方案；

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，所述導(dǎo)航裝置和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)相連接；

智能信號燈，所述智能信號燈包括與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相通訊的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，提前計算到達(dá)車輛的信息，根據(jù)信息控制紅綠燈開放時間長短；

監(jiān)控攝像頭或光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)控攝像頭或光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置在擁堵的路段，包括與智能信號燈相通訊的數(shù)據(jù)傳輸模塊，并通過其網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連接，判斷各路段車輛的具體數(shù)量，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器綜合分析、大數(shù)據(jù)計算處理后發(fā)出智能信號燈的控制信號，控制紅綠燈開放時間長短，并及時向使用導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶提供最優(yōu)化行進(jìn)路線。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述導(dǎo)航裝置為車載導(dǎo)航裝置或者手機(jī)導(dǎo)航裝置。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述導(dǎo)航裝置基于互聯(lián)網(wǎng)、GPS或者北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊包括無線網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和有線網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和有線數(shù)據(jù)傳輸模塊。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)還包括交警指揮平臺，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與交警指揮平臺相通訊，報告路段擁堵信息，主動發(fā)現(xiàn)事故進(jìn)行快速出警處理。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述交警指揮平臺還包括配備在交警身上的單人定位系統(tǒng)，選擇并通知就近的交警前往擁堵路段或者事故路段進(jìn)行處理。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)還包括埋設(shè)在十字路口的傳感器，所述傳感器與智能信號燈相連接，并通過其網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連接，輔助判斷各路段車輛的通行和等待數(shù)量。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)還包括智能收費系統(tǒng)，所述智能收費系統(tǒng)包括無線通訊的繳費終端和收費終端。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述繳費終端設(shè)置在導(dǎo)航裝置上，所述收費終端設(shè)置在各道路收費站和停車場收費窗口。

本實用新型的有益效果是：本實用新型指出的一種基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)，優(yōu)化了出行路線，提前計算各路口到達(dá)車輛的信息，靈活控制紅綠燈的時間，提高了各路口通行效率，減少了事故發(fā)生率和出警頻率，盡可能減少多余停滯，減少資源的浪費，降低環(huán)境污染，事故處理更加及時，在擁堵的城市中，每年僅交通事故死亡人數(shù)就可減少30%以上，并能提高交通工具的使用效率50%以上，方便無人駕駛汽車的聯(lián)網(wǎng)行駛。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本實用新型一種基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

隨著科技的發(fā)展，交通信息的采集與處理方式展現(xiàn)出多樣化。

1、交通信息采集的方式分為人工采集方式和自動采集方式

自動采集方式包括磁性檢測器（包括感應(yīng)線圈檢測器、磁阻傳感器等）、光學(xué)檢測器（包括視頻檢測器、激光檢測器）、微波檢測器（包括微波檢測器和雷達(dá)測速儀）、路面情況及測重傳感器（雨霧檢測器，路面結(jié)冰檢測器，輪、軸重儀等）。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動采集技術(shù)得到了不斷的研究、發(fā)展和應(yīng)用。各種采集技術(shù)都有各自的優(yōu)點和缺點，利用多種采集方式進(jìn)行組合采集交通信息是國內(nèi)外研究的熱點和焦點。

開發(fā)了信息的質(zhì)量控制技術(shù)、多源交通信息融合技術(shù)、信息的多時間尺度預(yù)測技術(shù)、信息集成技術(shù)、信息壓縮技術(shù)和存儲技術(shù)等，大大提高了信息的精度及信息提供的種類。

2、交通信息的內(nèi)容及地理范圍廣

不同的交通采集方式采集的參數(shù)種類有限，例如感應(yīng)線圈只能采集交通流量、占有率、速度等固定地點的截面交通參數(shù)；視頻檢測器只能采集交通流量、速度、占有率、排隊長度等固定地點的交通參數(shù)；隨著多種交通采集方式的組合，可以獲得交通流量、速度、占有率、排隊長度、行程時間、區(qū)間速度等截面和路段交通參數(shù)，豐富了交通信息的采集內(nèi)容的同時也提高了采集地理范圍的廣度。

隨著交通數(shù)據(jù)獲取源的增加，交通信息用戶對海量交通信息實時性需求的逐步提高。近幾年，國內(nèi)外逐漸將分布式并行計算技術(shù)、高性能計算服務(wù)器以及高性能的數(shù)據(jù)處理算法應(yīng)用于海量交通信息的處理之中，改善了信息的處理速度。

3、信息采集的精度和經(jīng)濟(jì)性提高

隨著磁性和光學(xué)傳感器工藝的提高、圖像處理技術(shù)和定位技術(shù)的發(fā)展，交通信息的采集精度也不斷得到提高。同時，隨著近幾年對交通檢測器配置優(yōu)化技術(shù)的不斷深入研究，交通信息的采集在保證信息全面性和動態(tài)性的前提下，也提高了交通信息采集的經(jīng)濟(jì)性。這為ITS系統(tǒng)的開放和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。隨著人工智能、統(tǒng)計分析、模糊邏輯、混沌理論等的逐漸成熟，逐漸開發(fā)出了一些基于這些理論及方法的交通信息處理方法，大大提高了信息處理的精度及質(zhì)量。

ITS是智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System）的簡稱，是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，它是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)等有效地集成運用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。ITS可以有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、保證交通安全、提高運輸效率，因而，日益受到各國的重視。21世紀(jì)將是公路交通智能化的世紀(jì)，人們將要采用的智能交通系統(tǒng)，是一種先進(jìn)的一體化交通綜合管理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，車輛靠自己的智能在道路上自由行使，公路靠自身的智能將交通流量調(diào)整至最佳狀態(tài)，借助于這個系統(tǒng)，管理人員對道路、車輛的行蹤將掌握得一清二楚。

智能交通系統(tǒng)的采集系統(tǒng)包括：

人工輸入

GPS車載導(dǎo)航儀器

GPS導(dǎo)航手機(jī)

車輛通行電子信息卡

CCTV攝像機(jī)

紅外雷達(dá)檢測器

線圈檢測器

光學(xué)檢測儀

分析系統(tǒng)

信息服務(wù)器

專家系統(tǒng)

GIS應(yīng)用系統(tǒng)

人工決策

發(fā)布系統(tǒng)

互聯(lián)網(wǎng)

手機(jī)

車載終端

廣播

路側(cè)廣播

電子情報板

電話服務(wù)臺

智能交通系統(tǒng)包括：先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)（ATIS）

ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的。交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上以及氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備，向交通信息中心提供各地的實時交通信息；ATIS得到這些信息并通過處理后，實時向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場信息以及與出行相關(guān)的其他信息；出行者根據(jù)這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。更進(jìn)一步，當(dāng)車上裝備了自動定位和導(dǎo)航系統(tǒng)時，該系統(tǒng)可以幫助駕駛員自動選擇行駛路線。

先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)ATMS

ATMS有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統(tǒng)，但是ATMS主要是給交通管理者使用的，用于檢測控制和管理公路交通，在道路、車輛和駕駛員之間提供通訊聯(lián)系。它將對道路系統(tǒng)中的交通狀況、佳通事故、氣象狀況和交通環(huán)境進(jìn)行實時的監(jiān)視，依靠先進(jìn)的車輛檢測技術(shù)和計算機(jī)信息處理技術(shù)，獲得有關(guān)交通狀況的信息，并根據(jù)收集到的信息對交通進(jìn)行控制，如信號燈、發(fā)布誘導(dǎo)信息、道路管制、事故處理與救援等。

先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)APTS

APTS的主要目的是采用各種智能技術(shù)促進(jìn)公共運輸業(yè)的發(fā)展，使公交系統(tǒng)實現(xiàn)安全便捷、經(jīng)濟(jì)、運量大的目標(biāo)。如通過個人計算機(jī)、閉路電視等向公眾就出行方式和事件、路線及車次選擇等提供咨詢，在公交車站通過顯示器向候車者提供車輛的實時運行信息。在公交車輛管理中心，可以根據(jù)車輛的實時狀態(tài)合理安排發(fā)車、收車等計劃，提高工作效率和服務(wù)質(zhì)量。

先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)AVCS

AVCS的目的是開發(fā)幫助駕駛員實行本車輛控制的各種技術(shù)，從而使汽車行駛安全、高效。AVCS包括對駕駛員的警告和幫助，障礙物避免等自動駕駛技術(shù)。

貨運管理系統(tǒng)

這里指以高速道路網(wǎng)和信息管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用物流理論進(jìn)行管理的智能化的物流管理系統(tǒng)。綜合利用衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、物流信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效組織貨物運輸，提高貨運效率。

電子收費系統(tǒng)ETC

ETC是世界上最先進(jìn)的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載器與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的，且所交納的費用經(jīng)過后臺處理后清分給相關(guān)的收益業(yè)主。在現(xiàn)有的車道上安裝電子不停車收費系統(tǒng)，可以使車道的通行能力提高3~5倍。

緊急救援系統(tǒng)EMS

EMS是一個特殊的系統(tǒng)，它的基礎(chǔ)是ATIS、ATMS和有關(guān)的救援機(jī)構(gòu)和設(shè)施，通過ATIS和ATMS將交通監(jiān)控中心與職業(yè)的救援機(jī)構(gòu)聯(lián)成有機(jī)的整體，為道路使用者提供車輛故障現(xiàn)場緊急處置、拖車、現(xiàn)場救護(hù)、排除事故車輛等服務(wù)。具體包括：

車主可通過電話、短信、翼卡車聯(lián)網(wǎng)三種方式了解車輛具體位置和行駛軌跡等信息；

車輛失盜處理：此系統(tǒng)可對被盜車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程斷油鎖電操作并追蹤車輛位置；

車輛故障處理；接通救援專線，協(xié)助救援機(jī)構(gòu)展開援助工作；

交通意外處理：此系統(tǒng)會在10秒鐘后自動發(fā)出求救信號，通知救援機(jī)構(gòu)進(jìn)行救援。

請參閱圖1，本實用新型實施例包括：

一種基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)，包括：

導(dǎo)航裝置，內(nèi)置導(dǎo)航地圖，與汽車連接，用戶輸入目的地，自動導(dǎo)航，精確計算所有行進(jìn)路線及時間，所述導(dǎo)航裝置為車載導(dǎo)航裝置或者手機(jī)導(dǎo)航裝置，基于互聯(lián)網(wǎng)、GPS或者北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，對車輛進(jìn)行實時定位，組成路面車輛移動和固定的數(shù)據(jù)；

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，所述導(dǎo)航裝置和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)相連接，得到各路面的車輛數(shù)據(jù)，輔助導(dǎo)航裝置來規(guī)劃路線，規(guī)避擁堵路線，并形成大數(shù)據(jù)，方便道路的優(yōu)化建設(shè)和警力的配置；

智能信號燈，所述智能信號燈包括與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相通訊的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊包括無線網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和有線網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，布置更加靈活，根據(jù)導(dǎo)航路徑信息，提前計算即將到達(dá)車輛的信息，根據(jù)車流量信息來控制紅綠燈開放時間長短，更加科學(xué)，減少擁堵和等待，有效降低事故率；

監(jiān)控攝像頭或光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)控攝像頭或光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置在擁堵的路段，包括與智能信號燈相通訊的數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和有線數(shù)據(jù)傳輸模塊，選擇靈活，對環(huán)境的適應(yīng)性好，施工便利，并通過智能信號燈的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連接，判斷各路段車輛的具體數(shù)量，再加上根據(jù)導(dǎo)航路徑預(yù)計的車流，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器綜合分析后發(fā)出智能信號燈的控制信號，控制紅綠燈開放時間長短，更加精確。

所述基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)還包括交警指揮平臺，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與交警指揮平臺相通訊，報告路段擁堵信息，主動發(fā)現(xiàn)事故進(jìn)行快速出警處理，提高工作效率。所述交警指揮平臺還包括配備在交警身上的單人定位系統(tǒng)，選擇并通知就近的交警前往擁堵路段或者事故路段進(jìn)行處理，提高反應(yīng)速度，減少事故擁堵，避免二次事故，減少事故的傷亡率。

所述基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)還包括埋設(shè)在十字路口的傳感器，所述傳感器與智能信號燈相連接，并通過其網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連接，輔助判斷各路段車輛的通行和等待數(shù)量，提高智能信號燈的控制準(zhǔn)確性。

所述基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)還包括智能收費系統(tǒng)，所述智能收費系統(tǒng)包括無線通訊的繳費終端和收費終端。所述繳費終端設(shè)置在導(dǎo)航裝置上，集成在一起，提高使用的便利性，所述收費終端設(shè)置在各道路收費站和停車場收費窗口，避免車輛在收費站和停車場交費時的停頓和擁堵，提高工作效率，減少等待時間。

綜上所述，本實用新型指出的一種基于智能信號燈的智能交通系統(tǒng)，提高了道路通行和交費的工作效率，減少了擁堵問題，進(jìn)一步減少了事故率和交警人力的壓力，有利于智慧城市的建設(shè)。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。