一种用于智慧城市的交通管理方法及系统与流程

本发明涉及智慧交通，具体地，涉及一种用于智慧城市的交通管理方法及系统。

背景技术：

1、智慧城市是以发展科学、管理更高效、生活更美好为目标，以信息技术和通信技术为支撑，通过透明、充分的信息获取，广泛、安全的信息传递和有效、科学的信息处理，提高城市运行效率，改善公共服务水平，形成低碳城市生态圈而构建的新形态城市。智慧交通作为智慧城市的重要组成部分，融入物联网、云计算、大数据、移动互联等高新it技术，通过高新技术汇集交通信息，提供实时交通数据下的交通信息服务。

2、目前，在智慧城市中，当车辆进行导航路径规划时，其数据依据大多还是通过导航路径上的车流量及红绿灯数量，以及以往车辆的通行时间，来进行车辆的最优路径规划，并未考虑多方因素对于车辆通行的影响，如路况、岔路、汇流、道路事故率以及车辆本身等其他因素，导致现有智慧城市中，车辆最优路径规划的准确性有待提高。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种用于智慧城市的交通管理方法，所述方法包括以下步骤：

2、获取第一车辆的起始点信息，基于所述起始点信息，生成多条行驶路径；

3、以交叉路口为节点，将每条行驶路径进行划分得到多段子路径并获取每段子路径的初始通行时间；

4、获取每条行驶路径中每段子路径的汇流路口，并对每个汇流路口进行处理得到第一处理结果，基于所述第一处理结果，对每段子路径设置汇流系数；

5、实时获取每条行驶路径中每段子路径的路况视频并进行处理得到第二处理结果，基于所述第二处理结果，对每段子路径设置路况系数；

6、获取每条行驶路径中每段子路径的车辆通行历史数据，基于所述车辆通行历史数据，对每段子路径设置风险系数；

7、采集每条行驶路径中每个节点的所有图像并进行处理得到每个节点的全景图像，并对所述全景图像中的车辆进行标注，获取经过车辆标注后的多帧全景图像进行训练，得到车辆从任意入口方向穿过每个节点的通行时间；

8、采用第一公式计算每条行驶路径的通行时间得到计算结果：

9、

10、为每条行驶路径的通行时间，为单条行驶路径中每段子路径的通行时间，为单条行驶路径中子路径的条数，为单条行驶路径中每个节点的通行时间，为单条行驶路径中节点的个数；

11、采用第二公式计算单条行驶路径中每段子路径的通行时间：

12、

13、为单条行驶路径中每段子路径的汇流系数，为单条行驶路径中每段子路径的风险系数，为单条行驶路径中每段子路径的路况系数，为单条行驶路径中每段子路径的初始通行时间；

14、基于所述计算结果，对所有行驶路径进行筛选，得到所述第一车辆的第一最优行驶路径。

15、本发明是通过以下技术方案实现的：首先获取第一车辆的起始点信息，通过起始点信息生成多条行驶路径，基于现有技术（如地图软件）就可实现，但此时所生成的多条行驶路径中每条行驶路径的通行时间是基于路径距离以及车辆以往的通行时间来进行判断，并未考虑路况、岔路、汇流及道路事故率等其他因素，因此本方案首先对每条行驶路径进行处理，以交叉路口作为节点，将从起点到终点的单条行驶路径划分为多段子路径并获取每段子路径的初始通行时间，每段子路径之间通过节点进行连接，之所以这样进行划分，是因为针对不同交叉路口（如三岔、四岔或者五岔）时，车辆的通行时间都不同，如果采用传统的通行时间与距离之间的比值来进行计算，得到最终节点通行时间不够准确，也就导致单条行驶路径的通行时间不够准确，因此本方案将单条行驶路径划分为多段子路径，每段子路径之间通过节点连接，再分别去计算多段子路径及多个节点的通行时间，最后将所有子路径通行时间与所有节点通行时间的和值作为单条行驶路径的通行时间。

16、针对多段子路径，本方案依次考虑汇流路口、路况以及事故风险因素的影响，对每段子路径依次设置汇流系数、路况系数及风险系数。

17、针对每个节点，本方案通过采集每个节点的所有图像进行处理得到每个节点的全景图像，然后对全景图像中的车辆进行标注，然后获取车辆标注后的多帧全景图像进行训练，得到车辆从任意入口方向穿过节点的通行时间。

18、然后通过第一公式计算从起点到终点，单条行驶路径的通行时间，即计算单条行驶路径中所有子路径的通行时间及所有节点的通行时间；通过第二公式计算每段子路径的通行时间，即在获取每段子路径初始通行时间的前提下，通过汇流系数、路况系数及风险系数对每段子路径的初始通行时间进行调整。

19、最后通过第一公式计算得到每条行驶路径的通行时间，筛选通行时间最短对应的行驶路径作为第一最优行驶路径。

20、作为一种可选的技术方案，所述方法还包括：

21、判断每段子路径的路况系数是否小于预设值，若是，将每条行驶路径中对应的子路径记作第一子路径并进行处理得到第二处理结果，若否，则不动作；

22、基于所述第二处理结果，获取每条行驶路径中每段第一子路径的坑洼区域，判断每段第一子路径的坑洼区域处是否发生过车辆事故，若是，获取第一预设时间段内发生车辆事故对应的所有车辆数据并进行处理得到第三处理结果，基于所述第三处理结果，筛选得到第一车辆数据作为第一阈值，若否，则不动作；

23、获取所述第一车辆的监控图像并进行识别得到第二车辆数据，判断所述第二车辆数据是否大于第一阈值，若是，则不动作，若否，则将对应的第一子路径进行标注；

24、获取单条行驶路径的总距离为s，获取单条行驶路径中所有被标注的第一子路径的距离和值为l。

25、作为一种可选的技术方案，所述方法还包括：

26、基于所述计算结果，获取所有行驶路径的通行时间；

27、依次计算每条行驶路径中l/s的比值记作第一比值并放至预设集合；

28、获取所述预设集合中小于设定值对应的所有第一比值得到第一获取结果；

29、基于所述第一获取结果，在小于所述设定值的所有第一比值中筛选得到通行时间最短的行驶路径，作为所述第一车辆的第二最优行驶路径；

30、判断所述第二最优行驶路径是否与所述第一最优行驶路径重合，若是，则以所述第一最优行驶路径作为所述第一车辆的最优行驶路径，若否，则以所述第二最优行驶路径作为所述第一车辆的最优行驶路径。

31、作为一种可选的技术方案，所述第一车辆数据及所述第二车辆数据均为车辆离地高度数据。

32、作为一种可选的技术方案，基于所述第三处理结果，筛选得到第一车辆数据作为第一阈值包括：

33、获取第一预设时间段内发生车辆事故对应的所有车辆离地高度数据得到第二获取结果；

34、基于所述第二获取结果，筛选得到所述车辆离地高度数据的最大值作为所述第一阈值。

35、作为一种可选的技术方案，基于所述第一处理结果，对每段子路径设置汇流系数包括：

36、实时获取每个汇流路口的车辆汇入流量得到第三获取结果；

37、基于所述第三获取结果，对每个汇流路口均设置初始汇流系数；

38、判断每段子路径中汇流路口的个数是否为1，若是，则将汇流路口的初始汇流系数作为对应子路径的汇流系数，若否，则将多个汇流路口初始汇流系数的均值作为对应子路径的汇流系数。

39、作为一种可选的技术方案，基于所述第二处理结果，对每段子路径设置路况系数包括：

40、基于每段子路径的路况视频，得到每段子路径的多帧路况图像；

41、对多帧路况图像进行裁剪拼接得到每段子路径的道路图像；

42、对所述道路图像进行灰度化，并进行二值化提取每段子路径路面区域内的物体得到对应二值化图像；

43、计算二值化图像中不同对象面积与整个二值化图像面积的第二比值；

44、基于所述第二比值，对每段子路径设置路况系数。

45、作为一种可选的技术方案，对每段子路径设置风险系数包括：

46、基于所述车辆通行历史数据，获取第二预设时间段内每条行驶路径中每段子路径发生事故的次数得到第四获取结果；

47、基于所述第四获取结果，得到每条行驶路径中每段子路径发生事故的频率数据；

48、基于所述频率数据，对每段子路径设置风险系数。

49、作为一种可选的技术方案，采集每条行驶路径中每个节点的所有图像并进行处理包括：

50、获取每个节点的所有图像进行灰度处理得到灰度图像；

51、对所有灰度图像进行拼接得到节点灰度图像；

52、对所述节点灰度图像中的重合区域进行消除处理；

53、将消除后的所述节点灰度图像进行逆变换还原成彩色图像；

54、将所述彩色图像作为每个节点的全景图像。

55、为解决现有技术存在的不足，本发明还提供了一种用于智慧城市的交通管理系统，所述系统包括：

56、生成单元：用于获取第一车辆的起始点信息，基于所述起始点信息，生成多条行驶路径；

57、划分单元：用于以交叉路口为节点，将每条行驶路径进行划分得到多段子路径并获取每段子路径的初始通行时间；

58、汇流系数单元：用于获取每条行驶路径中每段子路径的汇流路口，并对每个汇流路口进行处理得到第一处理结果，基于所述第一处理结果，对每段子路径设置汇流系数；

59、路况系数单元：用于实时获取每条行驶路径中每段子路径的路况视频并进行处理得到第二处理结果，基于所述第二处理结果，对每段子路径设置路况系数；

60、风险系数单元：用于获取每条行驶路径中每段子路径的车辆通行历史数据，基于所述车辆通行历史数据，对每段子路径设置风险系数；

61、节点单元：采集每条行驶路径中每个节点的所有图像并进行处理得到每个节点的全景图像，并对所述全景图像中的车辆进行标注，获取经过车辆标注后的多帧全景图像进行训练，得到车辆从任意入口方向穿过每个节点的通行时间；

62、第一公式单元：用于采用第一公式计算每条行驶路径的通行时间得到计算结果：

63、

64、为每条行驶路径的通行时间，为单条行驶路径中每段子路径的通行时间，为单条行驶路径中子路径的条数，为单条行驶路径中每个节点的通行时间，为单条行驶路径中节点的个数；

65、第二公式单元：用于采用第二公式计算单条行驶路径中每段子路径的通行时间：

66、

67、为单条行驶路径中每段子路径的汇流系数，为单条行驶路径中每段子路径的风险系数，为单条行驶路径中每段子路径的路况系数，为单条行驶路径中每段子路径的初始通行时间；

68、最优行驶路径单元：用于基于所述计算结果，对所有行驶路径进行筛选，得到所述第一车辆的第一最优行驶路径。

69、本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

70、本发明提供了一种用于智慧城市的交通管理方法，基于起始点信息生成多条行驶路径，再以交叉路口为节点，将每条行驶路径划分为多段子路径并获取每段子路径的初始通行时间，每段子路径之间通过节点进行连接，然后针对每段子路径依次设置汇流系数、路况系数以及风险系数，对每段子路径的初始通行时间进行调整；通过获取并处理得到每个节点的全景图像，采用车辆标注并进行训练的方式，得到每个节点从不同方向穿过的通行时间；最后计算所有子路径的通行时间与所有节点的通行时间的和值，作为单条行驶路径的通行时间，筛选通行时间最短对应的行驶路径作为车辆的最优行驶路径，极大了车辆最优路径规划的准确性。

71、本发明通过对行驶路径的路况进一步处理，以往在进行车辆最优路径规划时，并未考虑车辆与道路之间的联系，而在实际规划的道路中难免会出现路面坑洼的现象，而不同车辆在经过不同深度的坑洼区域时也存在不同的情况，因此本发明以车辆离地高度作为依据，获取每段第一子路径中的坑洼区域，并获取每个坑洼区域发生车辆事故对应的最高车辆离地高度，再通过物联网及云计算等技术获取第一车辆的车辆离地高度，如果第一车辆的车辆离地高度小于最高车辆离地高度，那么第一车辆在通过该坑洼区域时就有发生剐蹭的风险，但如果仅以单段第一子路径中的坑洼区域会导致车辆出现剐蹭的风险，就采取降低路况系数或者绕行等措施，也会影响最优行驶路径规划的准确性，因此本发明通过获取单条行驶路径中所有可能造成第一车辆发生剐蹭的第一子路径的和值，计算该和值与单条行驶路径总距离的比值，通过该比值来判断第一车辆通过对应行驶路径发生剐蹭的风险，并基于判断的结果，对最优行驶路径进行调整，在保障车辆最优行驶路径规划准确性的前提下，提高车辆通过行驶路径的安全性。

技术特征：

1.一种用于智慧城市的交通管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于智慧城市的交通管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的一种用于智慧城市的交通管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求2所述的一种用于智慧城市的交通管理方法，其特征在于，所述第一车辆数据及所述第二车辆数据均为车辆离地高度数据。

5.根据权利要求3所述的一种用于智慧城市的交通管理方法，其特征在于，基于所述第三处理结果，筛选得到第一车辆数据作为第一阈值包括：

6.根据权利要求1所述的一种用于智慧城市的交通管理方法，其特征在于，基于所述第一处理结果，对每段子路径设置汇流系数包括：

7.根据权利要求1所述的一种用于智慧城市的交通管理方法，其特征在于，基于所述第二处理结果，对每段子路径设置路况系数包括：

8.根据权利要求1所述的一种用于智慧城市的交通管理方法，其特征在于，对每段子路径设置风险系数包括：

9.根据权利要求1所述的一种用于智慧城市的交通管理方法，其特征在于，采集每条行驶路径中每个节点的所有图像并进行处理包括：

10.一种用于智慧城市的交通管理系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结
本发明公开了一种用于智慧城市的交通管理方法及系统，涉及智慧交通技术领域，包括：基于起始点信息生成多条行驶路径，再以交叉路口为节点，将每条行驶路径划分为多段子路径并获取每段子路径的初始通行时间，每段子路径之间通过节点进行连接，然后针对每段子路径依次设置汇流系数、路况系数以及风险系数，对每段子路径的初始通行时间进行调整；通过获取并处理得到每个节点的全景图像，采用车辆标注并进行训练的方式，得到每个节点从不同方向穿过的通行时间；最后计算所有子路径的通行时间与所有节点的通行时间的和值，作为单条行驶路径的通行时间，筛选通行时间最短对应的行驶路径作为车辆的最优行驶路径，极大了车辆最优路径规划的准确性。

技术研发人员：汪小聪,安贵辉
受保护的技术使用者：绵阳恒持金属设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5