技术摘要：
本发明实施例公开了一种智能交通灯系统，包括用于采集车流量图像的采集处理模块、控制器模块、执行模块和调度模块；其调节方法，包括获取在相邻两个红绿灯路口之间的单位距离内的车流量和车速，进而分析获得自主规定的时间戳内道路拥堵情况；根据时间戳内的道路拥堵情  全部
背景技术：
交通问题是现代社会发展的一个重要表现，同时也是社会发展的重要依托，交通 运输是城市功能活动的命脉，它直接影响社会经济与生活的各个方面，无论是在古代还是 现代，交通运输都具有十分重要的经济意义和战略意义，在经济高速发展的今天，如何高 效、快捷地出行时关乎人们生产和日常生活的重要问题。 目前，大部分城市中十字路口交通灯的控制普遍采用固定转换时间间隔的控制方 式，由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的，采用固定时间的控制 方法，经常造成道路有效利用时间的浪费，出现空流量和单向拥堵的情况，而现有的技术方 案，大多通过在交通信号灯路口设置传感器网络系统进行数据采集，而路口的拥堵情况是 在已确定的周期循环交通信号灯的影响下而形成，也就是说，现有的交通信号调节系统大 多是对已经拥堵的情况进行判断，然后进行调节，但实际的拥堵情况依然存在，对道路实际 的拥堵情况以及造成拥堵的原因无法做出准确的判断。
技术实现要素：
为此，本发明实施例提供一种智能交通灯系统以及调节方法，解决了现有的交通 信号调节系统在交通路口进行道路拥堵情况采集分析调节方式存在的交通信号调节弊端 以及无法实现预判调节的问题。 为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案： 一种智能交通灯系统，包括： 采集处理模块，设置在相邻两个信号灯路口之间，用于采集双向车道上单位距离 内的车流量图像，并分析获取单位时间内的交通信息数据； 控制器模块，用于构建车辆正常通行的普适交通流模型和车辆非正常通行的异常 交通流模型，并将图像采集模块采集的交通信息数据通过大数据异常分析后输入普适交通 流模型或异常交通流模型，并触发相应的模型工作，并输出控制信号； 执行模块，用于接收普适交通流模型或异常交通流模型输出的控制信号，并作出 相应信号动作； 调度模块，用于对同向车道上的相邻信号灯路口的执行模块进行信号灯的灯色变 换模式和灯色变换时间差的调度； 采集处理模块包括数字摄像头模组和用于接收处理数字摄像头模组采集信号的 数字信号处理器，且所述数字信号处理器通过RS485总线将数据发送至控制器模块，控制器 模块的普适交通流模型或异常交通流模型以独立的信道将控制信号输送至执行模块。 作为本发明的一种优选方案，所述普适交通流模型的工作方式包括： 4 CN 111599190 A 说　明　书 2/9 页 对采集处理模块获得的交通信息数据进行单位时间内汽车数量和车速信息的提 取；计算单位时间内的汽车行驶的总平均速度； 根据道路规定限速与总平均速度的对比分析，获取单位距离内汽车的滞留量，再 结合市政规定的交通信号灯循环周期内的路口汽车的通过量，判断道路的拥堵情况； 以及采集处理模块进行数据采集的单位距离与信号灯路口之间形成的缓冲距离， 计算汽车以平均速度通过缓冲距离的时间点与交通信号灯循环周期时间的两者交叉点； 所述异常交通流模型的工作方式在普适交通流信号模型中加入异常因素，异常因 素包括道路施工或者车祸引起的失去交通功能的道路长度，并将普适交通流模型的缓冲距 离除去失去交通功能的道路长度获得实时缓冲距离，再次进行汽车以平均速度通过实时缓 冲距离的时间点与交通信号灯循环周期时间的两者交叉点； 计算普适交通流模型和异常交通流模型的交叉点与市政规定的交通信号灯的某 个灯色循环时间端点的偏差值，作为执行模块的输入控制信号。 作为本发明的一种优选方案，所述调度模块包括固定循环调度模块、强通模块、临 时接入模块、动态分析模块和MCU控制器，且所述固定调度模块和临时接入模块之间通过设 置切换触发开关进行模式的转换； 所述的固定循环调度模块：用于存储根据城市道路规划的固定时间程序，并通过 该固定时间程序控制信号执行模块的信号灯和信号灯时间的工作； 临时接入模块：用于通过无线控制器接入临时红绿灯； 强通模块：用于通过无线控制器接收的控制信号驱动执行模块的信号灯和信号灯 变换时间以初始状态为起点的循环运行。 作为本发明的一种优选方案，所述动态分析模块根据采集处理模块采集的数据进 行以一天为单位的交通路口方向上的单位距离内车流量和车速的数据分析，并匹配多维度 数据分类； 多维度数据分类的具体分类项包括：早高峰、晚高峰、正常时间段、工作日、休息日 以及节假日； 并依据多维度数据为固定循环调度模块的时间匹配相应的红绿灯循环时间，并存 储在MCU控制器内置的存储模块，供固定循环调度模块。 作为本发明的一种优选方案，所述动态分析模块还包括对通过无线控制器临时接 入的临时红绿灯的位置，以及临时红绿灯与同一交通路口方向的其他红绿灯形成的绿波带 或者红波带的时间控制分析。 作为本发明的一种优选方案，所述执行模块的信号灯的初始状态包括红灯状态循 环、绿灯状态循环以及红黄灯交替闪烁的紧急状态循环，执行模块的信号灯时间的初始状 态为红灯状态循环、绿灯状态循环以及紧急状态循环的人为设定的显示时间。 作为本发明的一种优选方案，所述采集处理模块相邻两个信号灯路口之间的中间 位置，且相邻两个红绿灯之间的距离大于300m； 所述的采集处理模块采用MATLAB图像处理技术，将数字摄像头模组拍摄的照片处 理成数字信号。 作为本发明的一种优选方案，所述动态分析模块通过接入城市交通系统的云服务 器上的基于Unifield架构的大数据计算系统进行交通信息数据的计算和异常判断分析。 5 CN 111599190 A 说　明　书 3/9 页 作为本发明的一种优选方案，所述执行模块包括圆柱形的安装支架  (1)，轴向穿 过安装支架(1)，并与安装支架(1)滑动连接的电连杆(2)，以及对称设置在安装支架(1)表 面的显示屏(3)，所述安装支架(1) 内壁上铰接有接线端子(4)，且所述电连杆(2)上设置有 与接线端子(4)  相配合的倾斜接线口(5)，所述显示屏(3)的一侧设置有在驱动装置(6)  驱 动下绕安装支架(1)轴线做圆周运动的摄像头组件(7)，位于摄像头组件(7)另一侧的安装 支架(1)上设置有语音播放组件(8)，位于安装支架(1)的底部排列有若干个用于安装传感 器的装配槽(9)，若干个所述装配槽(9)通过同一阻尼铰轴(10)铰接在安装支架(1)上。 本发明提供了一种根据权利要求1-8所述的智能交通灯调节方法，包括具体步骤： S100、获取在相邻两个红绿灯路口之间的单位距离内的车流量和车速，进而分析 获得自主规定的时间戳内道路交通情况； S200、根据时间戳内的道路交通情况计算相邻两个红绿灯之间的理想时间，同时 与城市交通规划的红绿灯标准时间进行取差，并将取差结果值作为标准时间的允许变化总 量； S300、以秒为单位进行红绿灯循环的标准时间的递增和递减，来接近红绿灯循环 的理想时间，同时以已获取的在相邻两个红绿灯路口之间的单位距离内的车流量和车速的 分析结果，作为是否停止标准时间以递增和递减方式靠近理想时间的依据。 本发明的实施方式具有如下优点： 本发明通过在相邻两个信号灯路口之间进行汽车通行的道路情况进行实时的数 据采集分析，进行汽车通过信号灯路口的预判断，并通过预判段的结果，结合路口的实际通 过量，准确的进行信号灯实际工作的循环时间的调节，高效的保持了道路的交通流畅，极大 的减少道路拥堵情况。 附图说明 为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方 式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅 仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图引伸获得其它的实施附图。 本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供 熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的 实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功 效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。 图1为本发明实施方式提供的智能交通灯系统的结构框图； 图2为本发明实施方式智能交通灯系统的单片机模块与采集处理模块的通信电路 图； 图3为本发明实施方式中智能交通灯系统结构框图； 图4为本发明实施方式提供的智能交通灯结构示意图； 图5为本发明实施方式智能交通灯部分分解结构示意图； 图6为本发明实施方式中安装支架纵截面结构示意图。 图中： 6 CN 111599190 A 说　明　书 4/9 页 1-安装支架；2-电连杆；3-显示屏；4-接线端子；5-倾斜接线口；6-  驱动装置；7-摄 像头组件；8-语音播放组件；9-装配槽；10-阻尼铰轴；11-  锥形螺套；12-安装槽；13-导光 罩；14-偏振段；15-透明段；16-限位铰轴；  17-弹簧套； 801-顶罩；802-蜂窝底罩。