[发明专利]一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置

说明书

本发明属于城市交通信号控制技术领域，具体涉及一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置，本发明提出了一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置，由检测单元、通信单元、主控单元、电源单元组成，不依赖于安装在交叉口路侧的交通信号控制器，通过道路交通流信息的自主采集分析、交叉口交通信息的交互共享、交叉口交通信号的组织设计与协调优化、交叉口交通信号的显示和提示，实现对交叉口交通信号的自组织协调和优化控制。

技术领域

本发明属于城市交通信号控制技术领域，具体涉及一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置。

背景技术

交通信号灯是交通信号控制系统的重要组成部分，是加强道路交通管理、减少交通事故、提高道路通行效率、引导交通有序通行的一种重要工具。然而，现有的交通信号灯并不能单独存在，仅仅是交通信号控制系统的一个具体信号指令执行单元，需要依赖于安装在交叉口的交通信号控制器进行交通信号的灯色显示、灯色转换。

目前，交通信号灯一般由一组显示不同颜色的LED灯组成，并由安装在交叉口的交通信号控制器对LED交通信号灯的灯色状态、启亮时间、显示时长进行控制和转换。在智能化交通信号控制系统中，安装在交叉口的交通信号控制器往往需要连接32至64组交通信号灯，同时还需要连接16至128路安装在交叉口各进/出口道或路侧的不同类型的交通流检测器，大量交通信号灯组和交通流检测器的连接大大增加了交通信号控制器进行信息处理、信号优化、信号控制的复杂度和负荷度，增加了交叉口通信网联物理连接的复杂性，对交通信号控制器进行现场设备故障检测、运行状态监测、交通信息处理等工况的实时性、稳定性、可靠性、准确性产生较大的影响；另一方面，增加了交通信号控制系统进行软硬件系统升级、系统维护、网络重组的难度和成本。

发明内容

本发明提出了一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置，该装置由检测单元、通信单元、主控单元、电源单元组成，如图1、图2所示，不依赖于安装在交叉口路侧的交通信号控制器，通过道路交通流信息的自主采集分析、交叉口交通信息的交互共享、交叉口交通信号的组织设计与协调优化、交叉口交通信号的显示和提示，实现对交叉口交通信号的自组织协调和优化控制。

本发明的技术解决方案是在城市道路交叉口出口方向的交通信号灯悬臂式立杆的横杆上安装本发明提出的一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置，如图3所示，该装置通过检测单元对所对应的道路交叉口进口道的交通流到达情况进行图像采集、交通流参数提取和交通流运行状态评估；通过通信单元对道路交通信息、交通信号协调信息、交通信号控制信息、系统运行日志信息与城市交通指挥中心、现场警用手持终端设备、路侧交通诱导设备、交叉口其他出口方向安装的交通信号灯控一体化装置进行信息交互；通过主控单元对交叉口交通信号相位组织形式、相位相序、相位绿灯时长、交叉口信号周期时长进行组织、设计、协调、优化和控制；通过显示单元对所对应的道路交叉口进口道的道路通行权的通行方向、通行时间、通行时长，通过改变交通信号显示屏的图像、动画、颜色、数字的形式，进行道路通行权的方向、时间、时长进行动态显示和提示；通过电源单元为交通信号灯控一体化装置的各功能单元提供稳压、不间断电源。

本发明提出的一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置，其特征主要包括：

1)检测单元

检测单元嵌有CCD/CMOS传感器、前端SoC(System-on-a-Chip)微处理模块和后端ISP(Image Signal Processing)微处理模块，CCD/CMOS传感器、前端SoC微处理模块、后端ISP微处理模块通过SPI(Serial Peripheral Interface)通信总线进行通信连接。CCD/CMOS传感器用于对进入交叉口进口道的交通流进行视频图像采集；前端SoC微处理模块对CCD/CMOS传感器采集的视频图像进行预处理，对视频图像进行降噪、修正和增强，提高视频图像质量和特征提取的敏感性；后端ISP微处理模块对前端SoC微处理模块预处理完成的视频图像进行道路交通流参数提取和交通流运行状态评估。