基本信息
- 项目名称：
- 智能交通控制系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 智能交通控制系统通过摄像机抓拍道路车流图片，利用图像处理技术获得车队长度交通状况数据，并用无线传输技术将数据传输到控制平台，根据智能控制算法发出控制指令，对路口的交通灯实时控制。 智能交通控制系统的创新之处在于提出了一种新的描述城市交通网络状况的数学模型，设计了一种新的实时控制交通的系统，并研究实现了一种利用图像提取车流信息的技术。 系统适用于中小规模城市的交通控制市场前景广阔。
- 详细介绍：
- 智能交通控制系统作品说明 作品概述： 一、 系统整体描述 智能交通灯控制系统在每个交通路口上设置8个摄像机，每个车流方向上红灯变绿灯瞬间采集该方向上等待通行车队的图像信息，利用信息技术对图像进行处理，提取图像中车队长度的信息并传输，根据数学模型计算出绿灯时长，由控制平台对路口的交通灯发出控制指令。该系统的主体部分是基于DSP图像处理板。 二、信息采集控制系统设计 智能交通灯控制系统的硬件结构主要由8个摄像机、信息处理模块、交通灯控制模块等部分组成。信息处理及控制模块是整个智能交通控制系统的核心，摄像机的作用是在每个交通路口绿灯点亮前的某一瞬间采集等待车队长度的信息。 信息处理控制板是基于DSP处理器的嵌入式系统，主要完成图像处理、长度转换、控制等功能。 三、系统软件设计 系统的软件系统分为两个部分：图像处理信息提取部分和交通灯时间控制部分 1. 图像处理信息提取 利用信息处理技术，对摄像机采集到的图像进得信息提取，获得系统所需要的车队长度。 2. 交通灯时间控制 本文的智能交通灯控制系统和常规的交通灯控制系统最大的区别就是显示时间实时变化，即本系统交通灯的控制时间是不确定的。交通灯的显示时间根据当前交通路口的实际情况而定，由相机提取获得的车队长度处理得到相应的时间。但是时间不能无限制的调长和调短，不然会影响十字路口的正常秩序。根据经验值我们设置了交通灯显示时间的最大值和最小值，这样既保证了交通路口的正常秩序又提高了交通灯的效率。 智能交通灯控制软件系统的整体结构： •闲时控制系统: 根据交通周期经验值控制交通灯。 •忙时控制系统：根据不同的车队长度设置不同的交通周期控制交通灯。 •紧急控制系统：在遇到外部事件影响时可直接按紧急按钮对交通灯紧急处理。具体操作流程图如下：
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的： 本作品设计的目的是利用信息技术研究一种解决交通阻塞的方法。 设计基本思路: 智能交通灯控制系统通过摄像机抓拍道路车流图片，利用图像处理技术获得车队长度作为交通状况数据，并用无线传输技术将数据传输到控制平台，根据智能控制算法发出控制指令，对路口的交通灯实时控制。同时系统具有应急处理功能。 作品创新点： 创新点体现在以下三个方面：1. 提出了一种新的描述城市交通网络状况的数学模型；2. 设计了一种新的实时控制交通的系统；3. 研究实现了一种利用图像提取车流信息的技术。 技术关键点：1. 利用数字图像处理的方法实现从图像中提取车流长度的技术；2. 采用智能控制算法对多个路口红绿灯进行实时控制，以达到道路畅通的最佳状况。 主要技术指标：1、本系统从信息的采集，传输，处理到发出控制指令的时延控制在毫秒级。2、从图像中提取作品所需要的车队长度，可以精确到以“米”级。
科学性、先进性
- 作品的科学性： 1. 充分利用当前城市交通现有设备，主要是摄像机来采集图像信息。 2. 利用数字图像处理技术，可以实现对车流信息的提取。 3. 通过对城市交通网络的数学模型的建立，找到了利用控制交通灯来改善交通状况的方法。 作品的先进性： 1. 与传统获取交通状况信息的方法相比，本系统采用数字图像处理的技术，精度高，可靠性强，完全不需要人力劳动。 2. 与传统处理交通状况时只处理单一路口情况相比，本系统从全局交通网络的角度出发，考虑相邻路口的车流的相互影响，从而做出对网络中各个路口的实时控制。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年3月在南阳理工学院第八届“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛中获得一等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 暂无
作品可展示的形式
- 模型
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 一、本系统技术特点及优势 1.充分利用了信息技术，完全不需要人工干预。 2.充分利用当前城市交通现有设备，投入较小。 3.采用数字处理及传输技术，功耗低，损耗小，可持续使用时间长。 二、适用范围 本系统适用于中小规模如地区级城市的交通控制。 三、市场分析 我国有中小规模城市上千个，每个城市中主干道路路口有几十个，因此市场空间有上万个。
同类课题研究水平概述
- 一、已有的描述城市交通状况的数学模型 1.当前研究城市交通状况，采用建立通过路口车流量的数学模型的方法时，一般是只针对单个路口，没有考虑相邻路口车流量之间的影响。 2.目前在研究交通状况模型时，一般没有建立一个完善的评价标准。 二、当前交通灯周期的控制方法 1.现有的路口交通灯周期一般简单地分为高峰期与一般时期，并没有实时性。 2.周期的大小一般只考虑统计数据，而没有考虑相邻路口的影响。 三、目前提取交通状况信息的方法 目前采用的提取交通状况的方法有以下四种： 1.安排信息员在路口观察并上报； 2.在视频监控中心人工查看视频信息并上报； 以上两种方法需要耗费大量人力，并且得到数据是模糊数据。 3.在路口埋传感器，通过传感器的数据计算车流量。 4.在路边设置射频收发机，通过检测电磁波的反馈得到交通车流量数据。 以上两种方法缺点是设备损耗大，设备昂贵。
