1.基于行人通行末期的单行道智能交通灯控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、对单行道的每条分车道分别设置单独的交通信号灯,并将整个人行道根据分车道数量划分为多个单元模块;
B、当行人绿灯通行时间达到设定的行人通行末期时间段时:
通过一行人检测装置,采用红外检测技术对行人在人行道上的位置及行走方向进行实时检测及数据分析;
与此同时,通过一车辆检测装置,采用无线地磁传感技术对各分车道上是否有车辆停泊、通过以及车辆位置进行检测及数据分析;
C、结合步骤B中获得的行人和车辆的检测数据,进行安全综合分析,以判断是否存在交通安全隐患,然后分别控制对应分车道的交通信号灯变化,对可能发生交通事故的分车道的交通信号灯进行红灯延时,保证行人顺利通过人行道。
2.根据权利要求1所述的单行道智能交通灯控制方法,其特征在于:所述步骤A中,还包括在每个分车道的人行道旁的停车线位置后方以及能在行人通行末期时间段内以正常车速到达人行道的最远距离位置处分别设置有无线地磁传感器的步骤。
3.根据权利要求2所述的单行道智能交通灯控制方法,其特征在于:所述步骤C中安全综合分析包括以下三种情况:设某单行道包括三个分车道,按顺序依次记为①车道、②车道和③车道,且①车道、②车道和③车道对应的交通信号灯分别记为A交通信号灯、B交通信号灯和C交通信号灯,则:(1)当行人从①车道方向一侧向③车道方向一侧行走时,①车道人行道旁的无线地磁传感器检测到有车等待,若②车道和③车道停车线前没有车辆等待,但都有车辆正在行驶:则对B交通信号灯和C交通信号灯进行红灯延时;待检测到行人通过②车道对应的单元模块时,控制B交通信号灯为绿灯,②车道车辆通行,C交通信号灯保持红灯不变;然后待检测到行人通过③车道对应的单元模块时,控制C交通信号灯为绿灯,允许车辆通行;
(2)当行人位于①车道和②车道对应的单元模块中,并且正在由①车道方向一侧向③车道方向一侧行走时,若①车道和②车道的人行道旁的无线地磁传感器检测到有车等待,③车道停车线前没有车辆等待,但是有车辆正在行驶:则对C交通信号灯进行红灯延时,待检测到行人通过③车道对应的单元模块时,控制C交通信号灯为绿灯,允许车辆通行;
(3)当行人位于①车道对应的单元模块中并且正在由①车道方向一侧向③车道方向一侧行走,①车道人行道旁的无线地磁传感器检测到有车等待,且在②、③车道检测区域并无车辆通过或等待,此时则不用延长B、C交通信号灯的红灯时间,行人可安全通行。
4.根据权利要求3所述的单行道智能交通灯控制方法,其特征在于:所述步骤B中,采用红外检测技术对行人在人行道上的位置及行走方向进行检测时,采用以下方法:(1)建立人行道坐标系OXY:人行道的形状为矩形,以矩形的一个顶角为原点O,其相邻的两条边所在直线分别为X轴和Y轴建立平面直角坐标系,并标记人行道各单元模块边界点在坐标系中的坐标;
(2)行人检测装置包括一红外热成像检测模块,将红外热成像检测模块检测区域覆盖整个人行道区域;
(3)行人检测装置开始工作后,其红外热成像检测模块将实时采集并生成人行道的图像数据;然后基于该图像数据建立图像像素平面坐标系OUV,且图像像素平面坐标系OUV中的每个位置坐标与人行道坐标系OXY之间相互对应,即图像像素平面坐标系OUV中的任意点(un,vn)都有人行道坐标系OXY中的一个点(xn,yn)与之对应;
(4)根据获得的图像数据的不同像素值及其分布,依据所建立的图像像素平面坐标系OUV中,将行人与人行道分割,得到行人在图像像素平面坐标系OUV中的位置坐标(u,v),然后根据图像像素平面坐标系OUV与实际人行道坐标系OXY之间的对应转换关系获得行人在人行道的位置坐标(x,y);
(5)根据所得到的行人在人行道的位置坐标(x,y),结合人行道各单元模块的坐标划分,进而判断行人在人行道上的具体位置;
(6)根据行人在人行道上运动的连续两幅图像像素变化方向,即根据像素运动方向判定行人行动的方向。
5.基于人行道通行末期的单行道智能交通灯控制系统,其特征在于,包括行人检测装置、车辆检测装置、控制单元以及交通信号灯,所述行人检测装置和车辆检测装置的输出端均与控制单元的输入端相连,交通信号灯与控制单元的输出端相连,交通信号灯包括多组,分别对应安装在单行道的每条分车道上,且所述人行道根据分车道数量划分为多个单元模块;
所述行人检测装置包括红外热成像检测模块、第一数据分析处理模块、无线通信模块以及供电模块,红外热成像检测模块与第一数据分析处理模块相连,第一数据分析处理模块通过无线通信模块与控制单元相连;红外热成像检测模块实时采集并生成人行道的图像数据,并传输至第一数据分析处理模块进行分析处理以获得行人在人行道上的行人信息数据,行人信息数据包括行人在人行道的位置以及行动方向;无线通信模块则将行人信息数据传输至控制单元;
所述车辆检测装置包括无线地磁传感器、地磁信号接收模块、第二数据分析处理模块以及有线通信模块,无线地磁传感器设置的位置包括人行道旁的停车线位置后以及能在行人通行末期时间段内以正常车速到达人行道的最远距离位置处,设置在停车线位置后无线地磁传感器用于检测是否有车辆在此处停留,能在行人通行末期时间段内以正常车速到达人行道的最远距离位置处的无线地磁传感器用于检测在行人通行末期是否有车辆经过该处;无线地磁传感器嵌入式安装在地表,地磁信号接收装置用于接收各个无线地磁传感器的数据,第二数据分析处理模块将地磁信号接收装置接收的数据进行分析处理,以获得车辆信息数据,所述车辆信息数据包括各分车道是否有车辆停泊、通过以及车辆位置数据,有线通信模块将分析后的数据通过有线通信方式传递给控制单元;
控制单元用以接收行人检测装置、车辆检测装置发送的人行道行人信息数据及各分车道车辆信息数据,其包括安全分析处理模块以及延时模块,以对接收的信息数据进行安全分析处理,根据不同车道情况分别延长其交通信号灯红灯时间,实现对各个车道交通信号灯的分别控制。
6.根据权利要求5所述的单行道智能交通灯控制系统,其特征在于:所述安全分析处理模块结合行人信息数据以及车辆信息数据进行逻辑判断,以分析行人和车辆之间是否存在冲突和交通安全隐患。
7.根据权利要求6所述的单行道智能交通灯控制系统,其特征在于:所述第一数据分析处理模块包括坐标系建立模块、行人位置判断模块及行人行走方向判断模块;
所述坐标系建立模块用以对接收的人行道图像数据建立图像像素平面坐标系OUV,且图像像素平面坐标系OUV与实际的人行道坐标系OXY之间相互对应,即图像像素平面坐标系OUV中的任意点(un,vn)都有人行道坐标系OXY中的一个点(xn,yn)与之对应;
行人位置判断模块根据获得的图像数据的像素值及其分布不同,将行人与人行道分割开来,得到行人在图像像素平面坐标系OUV中的位置坐标(u,v),然后根据坐标系转换得到行人在人行道坐标系中的位置坐标(x,y),进而得到行人的具体位置;
行人行走方向判断模块则根据行人在人行道上移动的连续两幅图像数据像素变化方向,即根据像素运动方向判定行人行动的方向。
8.根据权利要求7所述的单行道智能交通灯控制系统,其特征在于:所述红外热成像检测模块采用红外热成像仪,红外热成像仪的检测区域为整个人行道区域。
9.根据权利要求8所述的单行道智能交通灯控制系统,其特征在于:所述无线通信模块采用ZigBee模块。
10.根据权利要求9所述的单行道智能交通灯控制系统,其特征在于:所述供电模块包括太阳能供电模块和蓄电池,太阳能供电模块与蓄电池相连。