基于積水監測的路口交通信號控制方法及系統與流程
本發明涉及智能交通技術領域，具體是一種基于積水監測的路口交通信號控制方法及系統。
背景技術：
隨著經濟的快速發展，城市規模的不斷擴大，機動車急劇增加，為了確保交叉路口的安全與暢通，一般在符合安裝信號機標準的路口，設置信號控制機，控制機動車的有序通行。
在遇到惡劣天氣導致路口積水情況下，確保路口的安全與暢通，一直是人們關注的焦點，根據近年來的統計數據，每年6月到7月期間，北京總會遇到幾天積水天氣，導致全城大塞車，究其原因是多方面的，其中很重要原因是路口的某一區域積水嚴重，一是機動車進入積水路段，無法繼續通行，二是路口內車輛無法清空，路口塞死，導致一個區域交通癱瘓，嚴重影響了人們出行。在天氣環境正常情況下，如何提高路口信號機的控制效率，關鍵是如何準確判斷當前的交通狀態屬于高峰還是平峰、低峰。系統可以針對不同的交通狀態，采取不同的控制參數。由于當前受到國內外的檢測技術水平所限，無法精準實時的判斷當前路口的高峰、平峰、低峰交通狀態，因此，無法精準切換控制參數，導致路口通行效率降低。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是現有技術中因路口積水導致的堵車和不能根據當前交通狀態精準選擇控制參數等的技術問題，進而提供一種基于積水監測的路口交通信號控制方法及系統。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：
一種基于積水監測的路口交通信號控制方法，包括如下步驟：
S1：實時監測路口各個行駛方向范圍內的積水高度，連續平面精準跟蹤路口每個方向上的機動車，實時獲取每個方向的機動車的數量、每一臺機動車的瞬時速度和精準位置；
S2：若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數相等且均為零，則保持當前信號周期；若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數相等且均不為零，則延長信號周期；若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數大于第二方向遇紅燈的最高停車等待次數則增加第一方向上信號燈周期的綠信比；否則增加第二方向上信號燈周期的綠信比；
S3：判斷路口各個行駛方向范圍內是否有積水，若無則返回步驟S1，若有則進入步驟S4；
S4：若某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值，則將該行駛方向的信號燈置為紅燈；
S5：若某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則在該行駛方向綠燈信號的放行時間到時，改變信號燈放行方向，并判斷已進入路口內的車輛是否全部通過路口，若是則返回步驟S1，否則延長該路口的信號燈的全紅時間，直到路口內的車輛全部通過路口。
可選地，上述的基于積水監測的路口交通信號控制方法，所述步驟S2具體包括如下步驟：
S21：記錄每一臺機動車在越過停止線之前遇紅燈的停車等待次數；其中每一機動車遇紅燈的停車等待次數的初始值為零；
S22：判斷第一方向是否為紅燈，若是則執行步驟S23，否則執行步驟S24；
S23：對于第一方向，將已有機動車的停車次數加1，并獲取第一方向上遇紅燈的最高停車等待次數K1；對于第二方向，將越過停止線的機動車從記錄中清除；
S24：對于第一方向，將越過停止線的機動車從記錄中清除；對于第二方向，將已有機動車的遇紅燈的停車等待次數加1，并獲取第二方向上遇紅燈的最高停車等待次數K2；
S25：判斷第一方向的遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數是否相等，若相等則進入步驟S26；否則進入步驟S27；
S26：判斷遇紅燈的最高停車次數是否為零，若是零，則保持當前信號周期；若否，則將信號周期延長；
S27：判斷第一方向遇紅燈的最高停車等待次數是否大于第二方向遇紅燈的最高停車等待次數，若是則增加第一方向上信號燈周期的綠信比；若否則增加第二方向上信號燈周期的綠信比。
可選地，上述的基于積水監測的路口交通信號控制方法，所述步驟S4中還包括：
若路口某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值，則提示駕駛員該路口的該行駛方向禁止通行；
若路口某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則提示駕駛員注意該路口的該行駛方向有積水。
可選地，上述的基于積水監測的路口交通信號控制方法，所述步驟S4中還包括：
若路口某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值，則生成與該路口的該行駛方向禁止通行的信息對應的第一電磁波信號，將所述第一電磁波信號發送至車輛上的電磁波接收裝置；
若路口某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則生成與該路口的該行駛方向有積水的信息對應的第二電磁波信號，將所述第二電磁波信號發送至車輛上的電磁波接收裝置。
本發明還提供一種基于積水監測的路口交通信號控制系統，包括：
監測單元：實時監測路口各個行駛方向范圍內的積水高度，連續平面精準跟蹤路口每個方向上的機動車，實時獲取每個方向的機動車的數量、每一臺機動車的瞬時速度和精準位置；
信號燈控制單元：若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數相等且均為零，則保持當前信號周期；若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數相等且均不為零，則延長信號周期；若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數大于第二方向遇紅燈的最高停車等待次數則增加第一方向上信號燈周期的綠信比；否則增加第二方向上信號燈周期的綠信比；
積水判斷單元，判斷路口各個行駛方向范圍內是否有積水，若返回監測單元，若有則發送信號至積水高度判斷單元；
積水高度判斷單元，判斷積水高度是否超過設定閾值；
信號燈控制單元，在某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值時，將該行駛方向的信號燈置為紅燈；在某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則在該行駛方向綠燈信號的放行時間到時，改變信號燈放行方向，并判斷已進入路口內的車輛是否全部通過路口，若否則延長該路口的信號燈的全紅時間，直到路口內的車輛全部通過路口。
可選地，上述的基于積水監測的路口交通信號控制系統，所述信號燈控制單元具體包括：
停車等待次數記錄模塊：記錄每一臺機動車在越過停止線之前遇紅燈的停車等待次數；其中每一機動車遇紅燈的停車等待次數的初始值為零；
第一判斷模塊：判斷第一方向是否為紅燈，若是則對于第一方向，將已有機動車的停車次數加1，并獲取第一方向上遇紅燈的最高停車等待次數K1；對于第二方向，將越過停止線的機動車從記錄中清除；否則對于第一方向，將越過停止線的機動車從記錄中清除；對于第二方向，將已有機動車的遇紅燈的停車等待次數加1，并獲取第二方向上遇紅燈的最高停車等待次數K2；
第二判斷模塊：判斷第一方向的遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數是否相等；
第三判斷模塊：若第二判斷模塊的判斷結果為是則判斷遇紅燈的最高停車次數是否為零，若是零，則保持當前信號周期；若否，則將信號周期延長；
第四判斷模塊，若第二判斷模塊的判斷結果為否則判斷第一方向遇紅燈的最高停車等待次數是否大于第二方向遇紅燈的最高停車等待次數，若是則增加第一方向上信號燈周期的綠信比；若否則增加第二方向上信號燈周期的綠信比。
可選地，上述的基于積水監測的路口交通信號控制系統，還包括：提示單元，若路口某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值，則提示駕駛員該路口的該行駛方向禁止通行；
若路口某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則提示駕駛員注意該路口的該行駛方向有積水。
可選地，上述的基于積水監測的路口交通信號控制系統，所述提示單元還包括：電磁波生成模塊，若路口某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值，則生成與該路口的該行駛方向禁止通行的信息對應的第一電磁波信號，將所述第一電磁波信號發送至車輛上的電磁波接收裝置；若路口某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則生成與該路口的該行駛方向有積水的信息對應的第二電磁波信號，將所述第二電磁波信號發送至車輛上的電磁波接收裝置。
與現有技術相比，本發明的上述方案至少具有以下有益效果：
本發明所述的基于積水監測的路口交通信號控制方法及系統，實時監測路口的積水高度，并連續平面精準跟蹤路口每個方向上的機動車，實時獲取每個方向的機動車的數量、每一臺機動車的瞬時速度和精準位置；判斷路口不同方向上的車輛的遇紅燈停車等待次數，根據實時監測結果對信號燈進行控制。同時，對路口范圍內的積水進行實時監測，當路口某一范圍有積水且積水高度超過設定閾值時，則直接通過信號燈控制設置路口某一方向為禁行狀態，當有路口某一方向有積水且積水高度未超過設定閾值時，可提醒駕駛員該路口哪個方向有積水，注意安全駕駛。并且，當路口某一方向上放行時間到時，通過控制信號燈全紅時間的長度保證路口內車輛及時清空。采用本發明的上述技術方案，能夠保證在積水路段的車輛也能夠在確保安全的前提下暢通行駛，不會因為路口積水導致路口內塞車出現。
附圖說明
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
圖1是本發明一個實施例所述基于積水監測的路口交通信號控制方法的流程圖；
圖2是本發明一個實施例所述路口示意圖；
圖3是圖1所述步驟S2的具體實現方式的流程圖；
圖4本發明一個實施例所述基于積水監測的路口交通信號控制系統的原理框圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。并且下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。在對各個實施例進行詳細描述之前，需要說明的是，本發明所涉及到的所有坐標數據均是指在同一特定坐標系下的坐標數據。另外，本發明所述的平面感知檢測是相對于現有技術中斷面檢測而言的說法，對機動車當前位置軌跡的連續檢測即平面數據的采集可以說是平面感知檢測。
實施例1
本實施例提供一種基于積水監測的路口交通信號控制方法，應用于路口信號控制器中，如圖1所示，包括如下步驟：
S1：實時監測路口各個行駛方向范圍內的積水高度，連續平面精準跟蹤路口每個方向上的機動車，實時獲取每個方向的機動車的數量、每一臺機動車的瞬時速度和精準位置。當機動車瞬時速度持續為零時則判定機動車處于停止狀態；所述路口如圖2所示。圖中標出了一個行駛方向范圍內的積水檢測區域。該積水檢測區域在圖中西向東方向的直行出口處。具體地，其與路口之間的距離可以根據實際情況進行設定，例如設定一百米，一百五十米等。目的是能夠根據該位置的積水檢測，提醒后續車輛不要進入路口或者避免在該處因為積水導致車輛擁堵。
S2：若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數相等且均為零，則保持當前信號周期；若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數相等且均不為零，則延長信號周期；若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數大于第二方向遇紅燈的最高停車等待次數則增加第一方向上信號燈周期的綠信比；否則增加第二方向上信號燈周期的綠信比。由于能夠采用平面連續跟蹤每一臺機動車，因此能夠準確獲得每一臺機動車的行駛狀態，而信號燈是否為紅燈可以直接通過交通信號控制器獲得，因此可以直接得到在機動車是否因為在等待紅燈而停車，由于精準獲得了機動車的位置，能夠得到機動車是否在停止線后遇紅燈停車等待，因此本實施例的上述方案能夠準確得到每一臺機動車在停止線后因為遇紅燈而停車的次數。
S3：判斷路口各個行駛方向范圍內是否有積水，若無則返回步驟S1，若有則進入步驟S4；積水檢測方法可以采用現有技術中的積水檢測技術實現即可。具體地，路口各個行駛方向出口范圍均需要檢測。
S4：判斷某一行駛方向范圍的積水高度是否超過設定閾值，若是則執行步驟S40：將該行駛方向的信號燈置為紅燈；若否則執行步驟S5；設定閾值以影響車輛安全駕駛為基準，根據大部分車輛底盤高度來選擇設定。例如選擇30cm。
S5：若在該行駛方向綠燈信號的放行時間到時，改變信號燈放行方向，之后進入步驟S51；也就是說，當綠燈時間到之后，將信號燈轉換為黃燈，之后轉換為紅燈。
S51：判斷已進入路口內的車輛是否全部通過路口，若是則返回步驟S1，否則執行步驟S52；
S52：延長該路口的信號燈的全紅時間，直到路口內的車輛全部通過路口。現有技術中，每一個路口的信號燈全紅時間是固定的，在正常天氣情況下，一般是可以滿足車輛全部通過路口的。但是當有積水時，現有的全紅時間可能并不能保證在紅燈之前進入路口的全部車輛都通過路口。因此，本實施例中，根據路口內的車輛是否全部通過，對信號燈的全紅時間進行動態調整，以保證路口內的全部車輛被清空后，在置相應方向的信號燈為綠燈。
本實施例提供的上述方案中，能夠實時監測路口的積水高度，并連續平面精準跟蹤路口每個方向上的機動車，實時獲取每個方向的機動車的數量、每一臺機動車的瞬時速度和精準位置；判斷路口不同方向上的車輛的遇紅燈停車等待次數，根據實時監測結果對信號燈進行控制。同時，對路口范圍內的積水進行實時監測，當路口某一范圍有積水且積水高度超過設定閾值時，則直接通過信號燈控制設置路口某一方向為禁行狀態，當有路口某一方向有積水且積水高度未超過設定閾值時，可提醒駕駛員該路口每個方向有積水，注意安全駕駛。并且，當路口某一方向上放行時間到時，通過控制信號燈全紅時間的長度保證路口內車輛及時清空。采用本發明的上述技術方案，能夠保證在積水路段的車輛也能夠在確保安全的前提下暢通行駛，不會因為積水路口導致塞車出現。
實施例2
在實施例1的基礎上，本實施例通過以下方式實現步驟S2中的方案，如圖3所示，包括如下步驟：
S21：記錄每一臺機動車在越過停止線之前遇紅燈的停車等待次數；其中每一機動車遇紅燈的停車等待次數的初始值為零；具體地，可以建立行駛狀態表，記錄每一臺機動車的行駛狀態，所述行駛狀態包括每一臺機動車在越過停止線之前遇紅燈的停車等待次數；其中某一機動車首次寫入所述行駛狀態表時，遇紅燈的停車等待次數的初始值為零；
S22：判斷第一方向是否為紅燈，若是則執行步驟S23，否則執行步驟S24；
S23：對于第一方向，將已有機動車的停車次數加1，并獲取第一方向上遇紅燈的最高停車等待次數K1；對于第二方向，將越過停止線的機動車從記錄中清除，即從列表中清除；
S24：對于第一方向，將越過停止線的機動車從記錄中清除，即從列表中清除；對于第二方向，將已有機動車的遇紅燈的停車等待次數加1，并獲取第二方向上遇紅燈的最高停車等待次數K2；
S25：判斷第一方向的遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數是否相等，若相等則進入步驟S26；否則進入步驟S27；
S26：判斷遇紅燈的最高停車次數是否為零，若是零，則保持當前信號周期；若否，則將信號周期延長；
S27：判斷第一方向遇紅燈的最高停車等待次數是否大于第二方向遇紅燈的最高停車等待次數，若是則增加第一方向上信號燈周期的綠信比；若否則增加第二方向上信號燈周期的綠信比。
以上所述行駛狀態表可以如表1所示：
表1-行駛狀態表
其中兩個方向上的機動車可以寫入同一個表格中，采用1-n的形式來表示第一方向上的第n輛機動車；采用2-m的形式來表示第二方向第m輛機動車。也可以設置兩個表格分別記錄兩個方向上的機動車。而機動車的編號可以根據實際情況自行擬定，目的是將機動車車輛進行區分。并且，顯然對于等待紅燈次數最多的機動車一定是最先能夠通過路口的機動車，因此等待次數并不會無限制的遞增下去，某一輛機動車在綠燈狀態下通過路口后便可以從上述表格中清除，而清除的同時，該機動車對應的編號也釋放出來可以供新進入表格中的機動車使用。由于本實施例中，能夠采用平面連續跟蹤每一臺機動車，因此能夠準確獲得每一臺機動車的行駛狀態，而信號燈是否為紅燈可以直接通過交通信號控制器獲得，因此可以直接得到在機動車是否因為在等待紅燈而停車，由于精準獲得了機動車的位置，能夠得到機動車是否在停止線后遇紅燈停車等待，因此本實施例的上述方案能夠準確得到每一臺機動車在停止線后因為遇紅燈而停車的次數。
而根據機動車遇紅燈停車次數對信號燈的周期及綠信比進行調整是現有技術中已有的方案，在本實施例中不再詳細描述。
另外，平面精準連續跟蹤可以包括如下步驟：
S11：在路口上設置若干平面檢測器，所述平面檢測器用于對機動車進行連續跟蹤；將所述檢測器的檢測范圍、車道信號燈的上游路段、車道信號燈的下游路段標注到帶有經緯度的電子地圖上，并且將檢測器的位置坐標數據(Xj,Yj)標注到電子地圖上；
S12：獲取檢測器的當前檢測誤差(Xc,Yc)，判斷當前檢測誤差(Xc,Yc)是否在設定閾值范圍內，若是則進入步驟S13，否則發出報警信號，提示無法準確獲取校正標志位坐標數據；
S13：獲取機動車當前位置的坐標數據(Xd,Yd)；
S14：根據機動車當前位置的坐標數據和當前檢測誤差獲得機動車當前位置的實際坐標數據：(Xdj,Ydj)＝(Xd,Yd)-(Xc,Yc)。
具體包括以下情況：
所述檢測器采用檢測雷達的情況下，所述步驟S12中獲得當前檢測誤差(Xc,Yc)的步驟包括：
SA1：選定校正標志位，并將校正標志位的實際坐標數據(Xb，Yb)標注到電子地圖上，并實際測量雷達檢測器到校正標志的距離Llb和校正標志位到車道燈所在位置的距離Ljt；校正標志位可以為路面上設置的固定標志物所在的位置，例如顯示牌、天橋橋梁、電線桿等，這些物體不會輕易發生位移。
SA2：判斷是否能讀取到校正標志位的當前坐標數據(Xbd，Ybd)，若讀取到則根據校正標志位的當前坐標數據和校正標志位的實際坐標數據得到當前檢測誤差：(Xc,Yc)＝(Xbd，Ybd)-(Xb，Yb)。
在電子地圖上標注校正標志位的實際位置坐標，在對車輛位置進行檢測時，實時獲得校正標志位的坐標數據與實際坐標數據進行比較，當二者之間的偏差超過一定閾值時，發出故障報警信息提醒工作人員。當二者之間的偏差在閾值范圍內時，根據偏差值對采集到的車輛位置坐標進行校正，因此，即便是檢測器發生了抖動，也能保證最終獲得的車輛位置坐標數據是準確的。
所述檢測器采用視頻跟蹤單元的情況時，所述步驟S12中獲得當前檢測誤差(Xc,Yc)的步驟包括：
SB1：在視頻跟蹤單元的視頻監控范圍內施劃分道線，所述分道線上設置有分界點Fi，獲得每一分界點的實際坐標數據(Xf，Yf)并將其標注到電子地圖上；以道路上施劃的分道線的端點作為分界點。因為分道線是虛線形式，對于其中的實線長度和空白距離都是有規定的，一般情況下實線長度為2米，空白距離為4米，因此如果直接以實線的兩個端點作為分界點，則很容易得到每一個分界點的坐標值。
SB2：以每一分界點的實際坐標數據(Xf，Yf)作為校正標志位的實際坐標數據(Xb，Yb)。
SB3：判斷是否能檢測到每一個校正標志位的當前坐標數據(Xbd，Ybd)，若檢測到則根據檢測到的每一校正標志位當前坐標數據和該校正標志位的實際坐標數據，得到與該標志位對應的檢測誤差：(Xc,Yc)＝(Xbd，Ybd)-(Xb，Yb)；
所述步驟S13和所述步驟S14之間還包括如下步驟：
根據機動車當前位置的坐標數據(Xd,Yd)得到與機動車距離最近的校正標志位，以與機動車距離最近的校正標志位的檢測誤差作為機動車的當前檢測誤差(Xc,Yc)。
在本實施例中，將每一個分界點都作為校正標志位，無論機動車當前位置在哪，都能夠立即確定與機動車距離最近的校正標志位，利用該校正標志位的檢測誤差對機動車的位置進行校正，使得到的機動車的實際位置坐標更準確，從而準確得到的機動車當前的瞬時速度。
所述檢測器為視頻跟蹤單元的情況下還包括如下步驟：
SC1：在視頻跟蹤單元的視頻監控范圍內施劃分道線，所述分道線上設置有分界點Fi，獲得每一分界點的實際坐標數據(Xf，Yf)并將其標注到電子地圖上,以及每兩個相鄰分界點之間的距離Lfi；
SC2：在視頻監控畫面中得到分道線的監控圖像，依次人工標注每一個分界點Fi，并獲得每兩個相鄰分界點之間的像素行數Hh或像素列數Hl，得到：
每兩個相鄰分界點之間的每一行像素對應的距離Lfi/Hh；
或者每兩個相鄰分界點之間的每一列像素對應的距離Lfi/Cl；
在實際應用中，當視頻檢測單元在檢測不同距離的目標時，同一行像素以及同一列像素所表示的距離完全不同。例如，道路的寬度是固定的，但是在畫面下方道路寬度占用了43列像素，在畫面上方只占用了28列像素，假設其寬度為3米，那么對于畫面下方每一列像素表示的距離為3/430.07米，道路上方每一列像素表示的距離為3/280.1米。同樣的道理，在路面上施劃的分道線，實線長度為兩米，在畫面下方15行像素表示實線兩個端點的距離，在畫面上方7行像素即可表示實線兩個端點，則在畫面下方，每行像素代表的距離為2/150.133米，在畫面上方，每行像素代表的距離為2/70.286米。
SC3：獲取機動車當前位置的坐標數據(Xd,Yd)；
SC4：根據機動車當前位置的坐標數據(Xd,Yd)判斷機動車當前位置在視頻監控畫面中的哪兩個相鄰的分界點之間，并進一步判斷該坐標數據對應該相鄰分界點之間的哪一行像素點或哪一列像素點；
SC5：根據機動車當前位置的坐標數據(Xd,Yd)，結合在實際中每一個分界點的相對位置坐標、以及機動車當前位置的坐標數據(Xd,Yd)所在區域每一行像素對應的距離或者每一列像素對應的距離，得到機動車當前位置的實際坐標數據(Xdj,Ydj)。
假設當前時刻，機動車位于畫面上方實線的兩個端點之間，而兩個端點的實際坐標可以測量得到，是非常準確的位置坐標，那么我們只要得到機動車與其中一個端點的距離就可以得到機動車當前實際的位置坐標。因為，我們已經獲得，兩個端點之間共有7行像素，每一行像素所表示的距離為0.286米，此時如果機動車與下方端點之間距離為4行像素，與上方端點之間的距離為3行像素，那么可以得到機動車與上方端點之間的距離為0.2863＝0.858米，則機動車實際的位置坐標與上方斷電之間的距離為0.858米，通過計算即可得到機動車的實際位置坐標。
實施例3
在上述實施例的基礎上，所述步驟S4中還包括如下步驟：
若路口某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值，則提示駕駛員該路口的該行駛方向禁止通行；若路口某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則提示駕駛員注意該路口的該行駛方向有積水。
如圖2所示的路口，每個方向上都設置有顯示屏，因此可以用顯示屏來顯示相應的提示信息以提示給駕駛員。
作為另一種優選的方案，所述步驟S4中還包括：若路口某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值，則生成與該路口的該行駛方向禁止通行的信息對應的第一電磁波信號，將所述第一電磁波信號發送至車輛上的電磁波接收裝置；若路口某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則生成與該路口的該行駛方向有積水的信息對應的第二電磁波信號，將所述第二電磁波信號發送至車輛上的電磁波接收裝置。
因為道路上的顯示屏數量有限，一般都設置在距離路口較近的位置，一般情況下，駕駛員可能不便于看清楚。尤其在下大雨的天氣情況下，雨水影響駕駛員視線，駕駛員可能更不容易看到顯示屏上的通知。因此，本實施例中的方案，采用一種電磁波方式傳遞相應的信號。相應地，車輛上設置有接收電磁波的接收裝置，接收裝置解析接收到的電磁波，能夠得到電磁波所傳達的信息，之后通過車輛中的儀表盤或者設置的提示裝置對駕駛員進行提示。這樣無論是什么樣的天氣情況，駕駛員都能夠得到相應的積水信息提示。
實施例4
本實施例提供一種基于積水監測的路口交通信號控制系統，如圖4所示，包括：
監測單元1：實時監測路口各個行駛方向范圍內的積水高度，連續平面精準跟蹤路口每個方向上的機動車，實時獲取每個方向的機動車的數量、每一臺機動車的瞬時速度和精準位置。
信號燈控制單元2：若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數相等且均為零，則保持當前信號周期；若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數相等且均不為零，則延長信號周期；若第一方向遇紅燈的最高停車等待次數大于第二方向遇紅燈的最高停車等待次數則增加第一方向上信號燈周期的綠信比；否則增加第二方向上信號燈周期的綠信比。
積水判斷單元3，判斷路口各個行駛方向范圍內是否有積水，若返回監測單元，若有則發送信號至積水高度判斷單元。
積水高度判斷單元4，判斷積水高度是否超過設定閾值；
信號燈控制單元2，在某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值時，將該行駛方向的信號燈置為紅燈；在某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則在該行駛方向綠燈信號的放行時間到時，改變信號燈放行方向，并判斷已進入路口內的車輛是否全部通過路口，若否則延長該路口的信號燈的全紅時間，直到路口內的車輛全部通過路口。
上述系統的工作方法與實施例1所述方法相同，在此不再詳細敘述。本實施例提供的上述方案中，能夠實時監測路口的積水高度，并連續平面精準跟蹤路口每個方向上的機動車，實時獲取每個方向的機動車的數量、每一臺機動車的瞬時速度和精準位置；判斷路口不同方向上的車輛的遇紅燈停車等待次數，根據實時監測結果對信號燈進行控制。同時，對路口范圍內的積水進行實時監測，當路口某一范圍有積水且積水高度超過設定閾值時，則直接通過信號燈控制設置路口某一方向為禁行狀態，當有路口某一方向有積水且積水高度未超過設定閾值時，可提醒駕駛員該路口每個方向有積水，注意安全駕駛。并且，當路口某一方向上放行時間到時，通過控制信號燈全紅時間的長度保證路口內車輛及時清空。采用本發明的上述技術方案，能夠保證在積水路段的車輛也能夠在確保安全的前提下暢通行駛，不會因為積水路口導致塞車出現。
進一步地，上述的基于積水監測的路口交通信號控制系統，所述信號燈控制單元2具體包括：
停車等待次數記錄模塊：記錄每一臺機動車在越過停止線之前遇紅燈的停車等待次數；其中每一機動車遇紅燈的停車等待次數的初始值為零；
第一判斷模塊：判斷第一方向是否為紅燈，若是則對于第一方向，將已有機動車的停車次數加1，并獲取第一方向上遇紅燈的最高停車等待次數K1；對于第二方向，將越過停止線的機動車從記錄中清除；否則對于第一方向，將越過停止線的機動車從記錄中清除；對于第二方向，將已有機動車的遇紅燈的停車等待次數加1，并獲取第二方向上遇紅燈的最高停車等待次數K2；
第二判斷模塊：判斷第一方向的遇紅燈的最高停車等待次數與第二方向的遇紅燈的最高停車等待次數是否相等；
第三判斷模塊：若第二判斷模塊的判斷結果為是則判斷遇紅燈的最高停車次數是否為零，若是零，則保持當前信號周期；若否，則將信號周期延長；
第四判斷模塊，若第二判斷模塊的判斷結果為否則判斷第一方向遇紅燈的最高停車等待次數是否大于第二方向遇紅燈的最高停車等待次數，若是則增加第一方向上信號燈周期的綠信比；若否則增加第二方向上信號燈周期的綠信比。
上述各個模塊的工作方法與實施例2中所述的方法相同，在此不再詳細敘述。本實施例中，能夠采用平面連續跟蹤每一臺機動車，因此能夠準確獲得每一臺機動車的行駛狀態，而信號燈是否為紅燈可以直接通過交通信號控制器獲得，因此可以直接得到在機動車是否因為在等待紅燈而停車，由于精準獲得了機動車的位置，能夠得到機動車是否在停止線后遇紅燈停車等待，因此本實施例的上述方案能夠準確得到每一臺機動車在停止線后因為遇紅燈而停車的次數。
進一步地，上述系統還包括：提示單元5，若路口某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值，則提示駕駛員該路口的該行駛方向禁止通行；若路口某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則提示駕駛員注意該路口的該行駛方向有積水。可以通過路口每個方向上設置的顯示屏來顯示相應的提示信息以提示給駕駛員。
作為另一種優選的方案，所述提示單元5還包括：電磁波生成模塊，若路口某一行駛方向范圍的積水高度超過設定閾值，則生成與該路口的該行駛方向禁止通行的信息對應的第一電磁波信號，將所述第一電磁波信號發送至車輛上的電磁波接收裝置；若路口某一行駛方向范圍的積水高度未超過設定閾值，則生成與該路口的該行駛方向有積水的信息對應的第二電磁波信號，將所述第二電磁波信號發送至車輛上的電磁波接收裝置。
因為道路上的顯示屏數量有限，一般都設置在距離路口較近的位置，一般情況下，駕駛員可能不便于看清楚。尤其在下大雨的天氣情況下，雨水影響駕駛員視線，駕駛員可能更不容易看到顯示屏上的通知。因此，本實施例中的方案，采用一種電磁波方式傳遞相應的信號。相應地，車輛上設置有接收電磁波的接收裝置，接收裝置解析接收到的電磁波，能夠得到電磁波所傳達的信息，之后通過車輛中的儀表盤或者設置的提示裝置對駕駛員進行提示。這樣無論是什么樣的天氣情況，駕駛員都能夠得到相應的積水信息提示。
盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。
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