CN102930735A - 一种基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，包括：检测路网各个路段的浮动车将速度信息实时上传至后台服务器，交通视频监控设备将所有监控点周围的交通动态信息实时上传至后台服务器；后台服务器根据浮动车样本分布和交通视频监控设备的信息采集状态，确定实时交通状态提取结果，结合交通信息，划分交通路况信息发布级别；同时提取各个发布级别的FCD和视频路况信息，基于视频方式对公众发布。本发明充分利用了浮动车与交通视频监控设备的特点，取长补短，提高了道路交通状态提取的准确度和信息实用性，实现了基于视频的城市交通路况信息发布，保证出行者接收交通信息的最大化。
Description
技术领域
本发明涉及交通信息发布领域，尤其是一种基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法。
背景技术
目前，交通路况信息采集多采用人工或视频监控等单一来源，通过广播、网站等方式发布路况信息。近几年，随着FCD技术和视频监控技术的日趋成熟，为研究新的路况信息发布方法提供了良好基础，FCD（Floating Car Data）是利用浮动车采集的车辆位置变化信息进行实时道路交通状态动态提取的系统，利用带有GPS的浮动车可以实时采集车辆的位移信息，将时间序列的车辆位置坐标与地图进行匹配，可以得到浮动车辆的速度数据，取路段所有浮动点速度的空间平均值可以得路段的实时平均速度，将一定周期内的路段实时速度进行算术平均可以得到道路的周期平均速度，进而可以提取道路的交通状态数据。交通视频监控是利用图像采集、传输、控制、显示等设备和控制软件组成的对固定区域进行监视、跟踪和信息处理的交通管理信息系统，包括视频采集、视频传输和视频处理过程。在路口或路段安装摄像机，将采集的视频图像传回指挥中心，经过图像处理可得到车流量、瞬时车速度、车速统计平均值、车型分类、占有率、平均车距、交通事件等交通动态信息。
FCD系统通过速度计算模型，可以实时提取全路网干道与支路的网道路交通状态，然而在没有GPS覆盖或者覆盖样本数较小的路段，就无法准确获取道路状态信息；同时FCD系统数字化抽象的交通状态信息形式，无法被广大出行者快速接受理解，降低了信息利用率。此外，与FCD系统相比，交通视频监控系统通过视频图像提供更加准确、丰富、直观的交通信息，但是受视频监控设备分布规模限制，往往只能检测重要干道或节点交通状况，全局性分析较弱；同时严重恶劣天气、灯光等外界环境会影响视频检测结果准确度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高交通状态提取的准确度、确保所发布的信息最大化的基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，该方法包括下列顺序的步骤：
（1）检测路网各个路段的浮动车将速度信息实时上传至后台服务器，交通视频监控设备将所有监控点周围的交通动态信息实时上传至后台服务器；
（2）后台服务器根据浮动车样本分布和交通视频监控设备的信息采集状态，确定实时交通状态提取结果，结合交通信息，划分交通路况信息发布级别；
（3）同时提取各个发布级别的FCD和视频路况信息，基于视频方式对公众发布。
所述的浮动车上安装有GPS模块，GPS模块实时反馈车辆所处的位置和时间信息，结合GIS地理信息系统进行地图匹配，FCD系统每隔一段时间计算路段的空间平均车流速度；后台服务器综合分析FCD系统所采集的空间平均车流速度数据，提取路网各个路段的交通状态。
所述的交通视频监控设备实时反馈视频图像，对该视频图像进行图像处理，交通视频检测系统每隔5分钟统计交通特征数据，通过视频结构化解析该交通特征数据；后台服务器综合分析交通视频监控系统采集的交通特征数据，提取路网各个路段及交叉口的交通拥堵状态。
根据浮动车样本分布和交通视频监控设备的信息采集状态，后台服务器对比分析FCD系统和交通视频监控系统中分别提取的交通状态信息，确定实时交通状态提取结果，该对比分析方法如下：
（1）若FCD系统和交通视频监控系统的检测结果为同一等级，则选用交通视频监控系统的视频分析结果；
（2）若FCD系统和交通视频监控系统的检测结果相差一个等级，且浮动车样本密度小于阈值，则选用交通视频监控系统的视频分析结果；否则，选用FDC系统的分析结果；
（3）若FCD系统和交通视频监控系统的检测结果相差至少两个等级，则分析周期内最后5秒的视频图像，若该视频图像清晰可辨，则选用交通视频监控系统的视频分析结果；否则，选用FDC系统的分析结果。
所述的交通信息包括交通管制信息和交通事件信息，交通事件信息的发布时间为事件响应时间、事件消除时间和排队消散时间中的任意时间点；交通路况信息划分为一级、二级、三级三个发布等级，其中一级为不能通行/通行困难等级，二级为通行缓慢等级，三级为通行基本正常/自由等级。
根据实时交通路况信息和划分等级，采用流媒体和图像处理技术，提取和融合FCD数据及实时路况视频，选择与各信息发布方式相适应的信息等级范围，基于视频方式发布城市交通路况信息。
所述的FCD系统预先设定道路状态速度等级的划分区间。
所述的交通特征数据包括车流量、车辆通过、占有率、排队长度、交通密度、车头时距和车头间距。
所述的交通视频监控系统预先设定与FCD系统中相同层次的交通拥堵水平等级划分区间。
由上述技术方案可知，本发明利用FCD系统采集交通路况数据，同时利用交通视频监控设备采集实时交通数据，并通过后台服务器将同质的交通参数数据进行交通状态的比较与分析，为视频方式发布交通信息提供基础数据。本发明充分利用了浮动车与交通视频监控设备的特点，取长补短，提高了道路交通状态提取的准确度和信息实用性，实现了基于视频的城市交通路况信息发布，保证出行者接收交通信息的最大化。
附图说明
图1是本发明的工作流程图；
图2是本发明的路段平均行程速度等级划分示意图；
图3是本发明的道路交通拥堵状态等级划分示意图；
图4是本发明的交通状态对比分析方法示意图；
图5是本发明的交通事件信息的发布时间示意图；
图6是本发明的信息发布等级划分方法示意图；
图7是本发明的基于视频的城市交通状况信息发布方式及内容等级示意图。
具体实施方式
一种基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，该方法包括下列顺序的步骤：（1）检测路网各个路段的浮动车将速度信息实时上传至后台服务器，交通视频监控设备将所有监控点周围的交通动态信息实时上传至后台服务器；（2）后台服务器根据浮动车样本分布和交通视频监控设备的信息采集状态，确定实时交通状态提取结果，结合交通信息，划分交通路况信息发布级别；（3）同时提取各个发布级别的FCD和视频路况信息，基于视频方式对公众发布。如图1所示。
所述的浮动车上安装有GPS模块，GPS模块实时反馈车辆所处的位置和时间信息，结合GIS地理信息系统进行地图匹配，FCD系统每隔一段时间计算路段的空间平均车流速度；后台服务器综合分析FCD系统所采集的空间平均车流速度数据，提取路网各个路段的交通状态。所述的FCD系统预先设定道路状态速度等级的划分区间，具体速度建议区间值如图2所示,单位：km/h。
所述的交通视频监控设备实时反馈视频图像，对该视频图像进行图像处理，交通视频检测系统每隔5分钟统计交通特征数据，通过视频结构化解析该交通特征数据；后台服务器综合分析交通视频监控系统采集的交通特征数据，所述的交通特征数据包括车流量、车辆通过、占有率、排队长度、交通密度、车头时距和车头间距，提取路网各个路段及交叉口的交通拥堵状态。所述的交通视频监控系统预先设定与FCD系统中相同层次的交通拥堵水平等级划分区间，如图3所示。判断拥堵状况的常用方法有如下五种：
第一，检测当前周期路段出入口流量，后台服务器根据当前周期路段出入口流量差计算排队长度的增量，再根据排队长度的增量判断拥堵状态；第二，在交通信息数据进行处理的过程中，提取相同时间段内的平均流量、平均速度和时间饱和度，然后判断拥堵状态；第三，在交通信息数据进行处理的过程中，提取路段流量的相位饱和度，与设固定时距内的设定标准流量进行比对，然后判断拥堵状态；第四，在交通信息数据进行处理的过程中，提取现场道路截面的车辆通过速度和占有率，结合数据库中历史数据，然后判断拥堵状态；第五，在交通信息数据进行处理的过程中，提取车头时距和占有率信息，然后判断拥堵状态。
根据浮动车样本分布和交通视频监控设备的信息采集状态，后台服务器对比分析FCD系统和交通视频监控系统中分别提取的交通状态信息，确定实时交通状态提取结果，该对比分析方法如下：（1）若FCD系统和交通视频监控系统的检测结果为同一等级，则选用交通视频监控系统的视频分析结果；（2）若FCD系统和交通视频监控系统的检测结果相差一个等级，且浮动车样本密度小于阈值，则选用交通视频监控系统的视频分析结果；否则，选用FDC系统的分析结果；（3）若FCD系统和交通视频监控系统的检测结果相差至少两个等级，则分析周期内最后5秒的视频图像，若该视频图像清晰可辨，则选用交通视频监控系统的视频分析结果；否则，选用FDC系统的分析结果。如图4所示。
所述的交通信息包括交通管制信息和交通事件信息，交通事件信息的发布时间为事件响应时间、事件消除时间和排队消散时间中的任意时间点，如图5所示；交通路况信息划分为一级、二级、三级三个发布等级，其中一级为不能通行/通行困难等级，二级为通行缓慢等级，三级为通行基本正常/自由等级。所述的交通事件信息是已确认的，且所在路段出现Ⅲ级或Ⅲ级以下拥堵的交通事件。将交通状况信息划分为三个发布等级，具体交通状况信息发布等级划分见图6。
根据实时交通路况信息和划分等级，采用流媒体和图像处理技术，提取和融合FCD数据及实时路况视频，选择与各信息发布方式相适应的信息等级范围，基于视频方式发布城市交通路况信息。“电视直播”时发布的交通路况信息按照等级优先原则，同一等级信息中有实时路况视频图像的信息优先选择。
综上所述，本发明利用FCD系统采集交通路况数据，同时利用交通视频监控设备采集实时交通数据，并通过后台服务器将同质的交通参数数据进行交通状态的比较与分析，为视频方式发布交通信息提供基础数据。本发明充分利用了浮动车与交通视频监控设备的特点，取长补短，提高了道路交通状态提取的准确度和信息实用性，实现了基于视频的城市交通路况信息发布，保证出行者接收交通信息的最大化。
Claims (9)
1.一种基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，该方法包括下列顺序的步骤：
（1）检测路网各个路段的浮动车将速度信息实时上传至后台服务器，交通视频监控设备将所有监控点周围的交通动态信息实时上传至后台服务器；
（2）后台服务器根据浮动车样本分布和交通视频监控设备的信息采集状态，确定实时交通状态提取结果，结合交通信息，划分交通路况信息发布级别；
（3）同时提取各个发布级别的FCD和视频路况信息，基于视频方式对公众发布。
2.根据权利要求1所述的基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，其特征在于：所述的浮动车上安装有GPS模块，GPS模块实时反馈车辆所处的位置和时间信息，结合GIS地理信息系统进行地图匹配，FCD系统每隔一段时间计算路段的空间平均车流速度；后台服务器综合分析FCD系统所采集的空间平均车流速度数据，提取路网各个路段的交通状态。
3.根据权利要求1所述的基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，其特征在于：所述的交通视频监控设备实时反馈视频图像，对该视频图像进行图像处理，交通视频检测系统每隔5分钟统计交通特征数据，通过视频结构化解析该交通特征数据；后台服务器综合分析交通视频监控系统采集的交通特征数据，提取路网各个路段及交叉口的交通拥堵状态。
4.根据权利要求1所述的基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，其特征在于：根据浮动车样本分布和交通视频监控设备的信息采集状态，后台服务器对比分析FCD系统和交通视频监控系统中分别提取的交通状态信息，确定实时交通状态提取结果，该对比分析方法如下：
（1）若FCD系统和交通视频监控系统的检测结果为同一等级，则选用交通视频监控系统的视频分析结果；
（2）若FCD系统和交通视频监控系统的检测结果相差一个等级，且浮动车样本密度小于阈值，则选用交通视频监控系统的视频分析结果；否则，选用FDC系统的分析结果；
（3）若FCD系统和交通视频监控系统的检测结果相差至少两个等级，则分析周期内最后5秒的视频图像，若该视频图像清晰可辨，则选用交通视频监控系统的视频分析结果；否则，选用FDC系统的分析结果。
5.根据权利要求1所述的基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，其特征在于：所述的交通信息包括交通管制信息和交通事件信息，交通事件信息的发布时间为事件响应时间、事件消除时间和排队消散时间中的任意时间点；交通路况信息划分为一级、二级、三级三个发布等级，其中一级为不能通行/通行困难等级，二级为通行缓慢等级，三级为通行基本正常/自由等级。
6.根据权利要求1所述的基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，其特征在于：根据实时交通路况信息和划分等级，采用流媒体和图像处理技术，提取和融合FCD数据及实时路况视频，选择与各信息发布方式相适应的信息等级范围，基于视频方式发布城市交通路况信息。
7.根据权利要求2所述的基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，其特征在于：所述的FCD系统预先设定道路状态速度等级的划分区间。
8.根据权利要求3所述的基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，其特征在于：所述的交通特征数据包括车流量、车辆通过、占有率、排队长度、交通密度、车头时距和车头间距。
9.根据权利要求3所述的基于交通视频的城市实时交通路况信息发布方法，其特征在于：所述的交通视频监控系统预先设定与FCD系统中相同层次的交通拥堵水平等级划分区间。
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