基本信息
- 項目名稱：
- 智能交通控制系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 智能交通控制系統(tǒng)通過攝像機抓拍道路車流圖片，利用圖像處理技術獲得車隊長度交通狀況數(shù)據(jù)，并用無線傳輸技術將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破脚_，根據(jù)智能控制算法發(fā)出控制指令，對路口的交通燈實時控制。 智能交通控制系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于提出了一種新的描述城市交通網(wǎng)絡狀況的數(shù)學模型，設計了一種新的實時控制交通的系統(tǒng)，并研究實現(xiàn)了一種利用圖像提取車流信息的技術。 系統(tǒng)適用于中小規(guī)模城市的交通控制市場前景廣闊。
- 詳細介紹：
- 智能交通控制系統(tǒng)作品說明 作品概述： 一、 系統(tǒng)整體描述 智能交通燈控制系統(tǒng)在每個交通路口上設置8個攝像機，每個車流方向上紅燈變綠燈瞬間采集該方向上等待通行車隊的圖像信息，利用信息技術對圖像進行處理，提取圖像中車隊長度的信息并傳輸，根據(jù)數(shù)學模型計算出綠燈時長，由控制平臺對路口的交通燈發(fā)出控制指令。該系統(tǒng)的主體部分是基于DSP圖像處理板。 二、信息采集控制系統(tǒng)設計 智能交通燈控制系統(tǒng)的硬件結構主要由8個攝像機、信息處理模塊、交通燈控制模塊等部分組成。信息處理及控制模塊是整個智能交通控制系統(tǒng)的核心，攝像機的作用是在每個交通路口綠燈點亮前的某一瞬間采集等待車隊長度的信息。 信息處理控制板是基于DSP處理器的嵌入式系統(tǒng)，主要完成圖像處理、長度轉換、控制等功能。 三、系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)分為兩個部分：圖像處理信息提取部分和交通燈時間控制部分 1. 圖像處理信息提取 利用信息處理技術，對攝像機采集到的圖像進得信息提取，獲得系統(tǒng)所需要的車隊長度。 2. 交通燈時間控制 本文的智能交通燈控制系統(tǒng)和常規(guī)的交通燈控制系統(tǒng)最大的區(qū)別就是顯示時間實時變化，即本系統(tǒng)交通燈的控制時間是不確定的。交通燈的顯示時間根據(jù)當前交通路口的實際情況而定，由相機提取獲得的車隊長度處理得到相應的時間。但是時間不能無限制的調長和調短，不然會影響十字路口的正常秩序。根據(jù)經(jīng)驗值我們設置了交通燈顯示時間的最大值和最小值，這樣既保證了交通路口的正常秩序又提高了交通燈的效率。 智能交通燈控制軟件系統(tǒng)的整體結構： ?閑時控制系統(tǒng): 根據(jù)交通周期經(jīng)驗值控制交通燈。 ?忙時控制系統(tǒng)：根據(jù)不同的車隊長度設置不同的交通周期控制交通燈。 ?緊急控制系統(tǒng)：在遇到外部事件影響時可直接按緊急按鈕對交通燈緊急處理。具體操作流程圖如下：
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 設計目的： 本作品設計的目的是利用信息技術研究一種解決交通阻塞的方法。 設計基本思路: 智能交通燈控制系統(tǒng)通過攝像機抓拍道路車流圖片，利用圖像處理技術獲得車隊長度作為交通狀況數(shù)據(jù)，并用無線傳輸技術將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破脚_，根據(jù)智能控制算法發(fā)出控制指令，對路口的交通燈實時控制。同時系統(tǒng)具有應急處理功能。 作品創(chuàng)新點： 創(chuàng)新點體現(xiàn)在以下三個方面：1. 提出了一種新的描述城市交通網(wǎng)絡狀況的數(shù)學模型；2. 設計了一種新的實時控制交通的系統(tǒng)；3. 研究實現(xiàn)了一種利用圖像提取車流信息的技術。 技術關鍵點：1. 利用數(shù)字圖像處理的方法實現(xiàn)從圖像中提取車流長度的技術；2. 采用智能控制算法對多個路口紅綠燈進行實時控制，以達到道路暢通的最佳狀況。 主要技術指標：1、本系統(tǒng)從信息的采集，傳輸，處理到發(fā)出控制指令的時延控制在毫秒級。2、從圖像中提取作品所需要的車隊長度，可以精確到以“米”級。
科學性、先進性
- 作品的科學性： 1. 充分利用當前城市交通現(xiàn)有設備，主要是攝像機來采集圖像信息。 2. 利用數(shù)字圖像處理技術，可以實現(xiàn)對車流信息的提取。 3. 通過對城市交通網(wǎng)絡的數(shù)學模型的建立，找到了利用控制交通燈來改善交通狀況的方法。 作品的先進性： 1. 與傳統(tǒng)獲取交通狀況信息的方法相比，本系統(tǒng)采用數(shù)字圖像處理的技術，精度高，可靠性強，完全不需要人力勞動。 2. 與傳統(tǒng)處理交通狀況時只處理單一路口情況相比，本系統(tǒng)從全局交通網(wǎng)絡的角度出發(fā)，考慮相鄰路口的車流的相互影響，從而做出對網(wǎng)絡中各個路口的實時控制。
獲獎情況及鑒定結果
- 2011年3月在南陽理工學院第八屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技競賽中獲得一等獎。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 暫無
作品可展示的形式
- 模型
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 一、本系統(tǒng)技術特點及優(yōu)勢 1.充分利用了信息技術，完全不需要人工干預。 2.充分利用當前城市交通現(xiàn)有設備，投入較小。 3.采用數(shù)字處理及傳輸技術，功耗低，損耗小，可持續(xù)使用時間長。 二、適用范圍 本系統(tǒng)適用于中小規(guī)模如地區(qū)級城市的交通控制。 三、市場分析 我國有中小規(guī)模城市上千個，每個城市中主干道路路口有幾十個，因此市場空間有上萬個。
同類課題研究水平概述
- 一、已有的描述城市交通狀況的數(shù)學模型 1.當前研究城市交通狀況，采用建立通過路口車流量的數(shù)學模型的方法時，一般是只針對單個路口，沒有考慮相鄰路口車流量之間的影響。 2.目前在研究交通狀況模型時，一般沒有建立一個完善的評價標準。 二、當前交通燈周期的控制方法 1.現(xiàn)有的路口交通燈周期一般簡單地分為高峰期與一般時期，并沒有實時性。 2.周期的大小一般只考慮統(tǒng)計數(shù)據(jù)，而沒有考慮相鄰路口的影響。 三、目前提取交通狀況信息的方法 目前采用的提取交通狀況的方法有以下四種： 1.安排信息員在路口觀察并上報； 2.在視頻監(jiān)控中心人工查看視頻信息并上報； 以上兩種方法需要耗費大量人力，并且得到數(shù)據(jù)是模糊數(shù)據(jù)。 3.在路口埋傳感器，通過傳感器的數(shù)據(jù)計算車流量。 4.在路邊設置射頻收發(fā)機，通過檢測電磁波的反饋得到交通車流量數(shù)據(jù)。 以上兩種方法缺點是設備損耗大，設備昂貴。
