技术领域：
本发明属于智慧城市及智能交通领域，涉及一种基于车道引导技术的智慧交通管理系统，命名为一种基于车道引导技术的电子交通黄线系统，简称电子交通黄线系统，该系统集成可变车道智能管理和自动违法抓拍功能于一体，用于智能交通管理场合。
背景技术：
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随着人们生活水平的逐渐提高，中国已经一跃成为全球汽车销售的第一大国，然而汽车保有量的激增，也直接导致了严重的交通拥堵。同时，随着中国城市化步伐的加快，许多中大型城市有着明显的“潮汐交通现象”——早晨进城方向交通流量大，而晚上出城方向交通流量大的现象。不仅如此，在当下城市交通体系中，在某些特定地点如学校、医院，以及突发的交通事故，都会造成单向局部拥堵。那么以上两种单向局部拥堵的现象，都可以通过借用对向车道以达到增加同向车道、提高拥堵方向通行效率的目的，从缓解甚至解决这种单向局部拥堵的现象。当然通过扩建道路可以有效缓解交通堵塞，但中国道路建设的速度已经跟不上汽车保有量的快速增长，北上广等一线超大型城市的交通实际负载已经接近甚至已经超出设计值，如何提高现有道路的利用率，才是解决交通拥堵的首选良策。但目前现有可变车道系统不能智能实时调节，其不是智能设备，只能通过预设程序在固定时间调配车道进行方向。因此如遇突发状况，如交通事故造成的单向拥堵，还需要交警人工疏导，应用效果有限；现有技术中，中国专利cn106169242a公开一种具有多种通讯方式的可变车道指示牌控制系统，包括车辆检测器，led显示屏，显示屏通讯模块，信号机，电子警察和指挥中心组成。led显示屏附带了通讯模块，同时支持ism频段无线控制，支持3g/4g远程控制，支持以太网控制，支持信号灯控制等，控制方式灵活便捷，减轻了交警的指挥负担，节省警力资源。可变车道指示牌控制系统具有多种通讯方式，可以根据实际情况灵活设定，在现有道路设施供给不变的情况下，通过改变车道行驶方向或转向以适应实际交通需求，从而提高整个道路的利用效率，达到减小排队长度，降低延误的效果；但其仅具备可变车道指示牌控制功能，功能单一，对违法车辆需结合违法抓拍系统实现监控功能；中国专利cn103473926b一种枪球联动道路交通参数采集及违章抓拍系统，它由枪式摄像机、球式摄像机、网络交换机、事件分析仪、交通检测软件模块和信号控制器组成，其特征是枪式摄像机和球式摄像机安装在被检测车辆的前上方，并与网络交换机相连接、网络交换机与事件分析仪相连，事件分析仪内安装有微处理器、交通检测软件模块等，由此构成的道路路口检测局域网，它通过城市电信主干网或专用光缆连接至城市交通指挥中心，实现道路视野范围内的交通视频实时监视、录像和违章车辆的轨迹抓拍，它结构先进简单，抓拍和测量完美融合，抓拍及时，交通参数测量准确，实时性广，是交通视频监测的前瞻性产品。中国专利cn205211165u公开了一种智能交通系统，包括管理中心，所述管理中心上连接有前端设备和后台设备，前端设备和所述管理中心之间通过传输网络连接，前端设备包括和所述传输网络连接的交通信号指示灯，路口抓拍设备、图像处理设备、电子警察、酒精测量设备以及行人等待区，所述行人等待区上还配合设置有红外传感器。本实用新型的有益效果为：通过设置的电子警察代替了交警日常的巡逻工作，设置的行人等待区，在行人等待区设置的红外传感器还能起到实时监控行人和车辆的情况当发现行人闯红灯的时候实时报警，并且设置的图像处理路口抓拍都能起到很好的维护交通，控制违章等作用，此外本实用新型还具有方便使用提高了交通智能化的管理；但这两种系统均需要通过在道路上方架设龙门架的方式，将可变车道指引灯和违法抓拍摄像头安装在道路上方，同时，还要开挖路面设置传感器，以检测违章车辆，其系统设备分散，安装成本高，工程繁琐，且仅有违章抓拍功能，功能单一。
技术实现要素：
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本发明的目的在于克服现有技术的不足，寻求提供一种基于车道引导技术的智慧交通管理系统，解决现有系统设备分散，安装成本高，工程繁琐，功能单一的难题，能够自动调流，有效提高道路使用率和通行率，还能够对交通参与者的违法行为进行自动抓拍。
为实现上述目的，本发明涉及的基于车道引导技术的智慧交通管理系统的主体结构包括智能道路引导装置、第一传感器、无线通讯模块和智慧城市大数据中心，智能道路引导装置安装在道路标识线上或道路标识线之间；第一传感器埋于道路标识线下；无线通讯模块安装在城市现有设施的路边无线移动互联网传输设备箱中；第一传感器通过线缆与智能道路引导装置电信息连接以传递检测到的进入可变车道的违章车辆的信号，智能道路引导装置采用无线通信方式发射拍摄到的违章车辆信息至无线通讯模块，无线通讯模块传递至智慧城市大数据中心；智慧城市大数据中心存贮资料并进行数据分析，制定临时调配车道行进方向的方案并反馈至无线通讯模块，无线通讯模块反馈至智能道路引导装置，智能道路引导装置的指示灯进行颜色切换。
所述智能道路引导装置命名为路\陆眼装置，其主体结构包含上盖组件、下盖组件、led指示灯、摄像头、线缆、反射罩、控制电路板、防水硅胶圈和电源转接盒，其中，上盖组件上设有透明灯罩，罩式结构的上盖组件与下盖组件上下组合且中部通过防水硅胶圈进行密封形成空腔式智能道路引导装置的主体，上盖组件上设有透明灯罩，智能道路引导装置的主体内设有led指示灯、摄像头、线缆、反射罩和控制电路板，摄像头、反射罩均与电源转接盒电连接，反射罩中心设有led指示灯，摄像头和led指示灯透过透明灯罩实现其各自功能，电源转接盒的一端与线缆电连接，线缆穿过下盖组件底部的孔与上位机相连，电源转接盒的另一端与控制电路板电信息连接，控制电路板分时段控制led灯，以绿灯代表允许驶入可变车道，红灯代表禁止驶入可变车道；通过摄像头识别车辆的功能，对车辆运动方向进行分析，判断车辆是否在可变车道内逆行，违法逆行则进行抓拍；所述智能道路引导装置采用间隔式唤醒工作模式。
所述第一传感器为压力传感器、磁力传感器、超声波探测器和红外传感器，或其中任意一种或两种或三种，并根据不同应用场景及实现目的，采用相互配合或独立工作的方式对禁止穿越区域进行布控，用于检测是否有机动车、非机动车或行人进入可变车道，当进入布控区域时将感应信号传递至智能道路引导装置；
所述无线通信方式包括蓝牙(bluetooth)、无线局域网802.11(wi-fi)、红外数据传输(irda)、zigbee、超宽频(ultrawideband)、短距通信(nfc)、wimedia、gps、dect、无线1394、专用无线系统、wlan、uwb、宽带卫星系统、2.5g、3g、4g、nb-lot、gprs和wap无线通信技术；
本发明涉及的基于车道引导技术的电子交通黄线系统用于两车道以上道路；当使用在两车道时，系统工作时道路将变为单行线；在道路改造上需要取消中央隔离栏或花坛；原双黄线两侧的相邻车道取消固定导向箭头(即白色箭头)，并将这两条车道的隔离线(即双黄线或白实线)改为双黄虚线。
本发明涉及的基于车道引导技术的电子交通黄线系统的具体工作步骤为：
(1)预设程序:首先对智能道路引导装置进行时间设定，根据所处道路交通情况拟定智能道路引导装置内摄像头持续工作时间；
(2)时间比对：接着智能道路引导装置内自动进行时间对比判定,若在预设时间内，按照预设程序显示车道行进方向，执行步骤(3)；若超出预设时间，则唤醒摄像头拍摄交通状况，则执行步骤(5)；
(3)监测传感信号：然后智能道路引导装置内监测是否接收到第一传感器传递信号，若有传感信号传入，唤醒摄像头，进行抓拍，并执行步骤(4)；若无传感信号传入，则保持摄像头休眠状态；
(4)抓拍：再将抓拍的照片通过无线通讯模块回传至智慧城市大数据中心；
(5)唤醒摄像头：然后依据预设程序，每间隔一段时间唤醒摄像头拍摄交通状况，并执行步骤(6)；
(6)传输数据：再将数据回传至数据中心并进行路况分析，并执行步骤(7)；
(7)路况分析：最后根据分析得出解决方案，若交通拥堵，调配车道行进方向并通过无线通讯模块回传至智能道路引导装置，若交通正常，则保持现状，完成基于车道引导技术的智慧交通管理。
作为本发明的一种改进：无线通讯模块共享现有设施中智能路灯系统的无线通讯模块，通过有线或无线的方式，将数据通过智能路灯系统统一回传至智慧城市大数据中心，智能道路引导装置与智能路灯的配合，能够抓拍行人、非机动车和机动车的违法行为，对其违章行为起到震慑作用，整顿交通秩序，且节省成本，节能减排。
作为本发明的另一种改进：所述第一传感器集成在智能道路引导装置中，通过智能道路引导装置内的第一传感器与智能路灯的配合，能够抓拍行人、非机动车和机动车的违法行为，对其违章行为起到震慑作用，整顿交通秩序，且节省成本，节能减排。
作为本发明的又一种改进：所述路/陆眼装置具备人工智能能力，能够与车辆产生互动，在驾驶员即将违反交通规则时，通过汽车中控或其它设备主动提醒驾驶员，避免违章的发生，能够基于路/陆眼装置的无线传输和视频分析功能配合智慧城市数据中心实现智能交通管理。
作为本发明的再一种改进：所述路/陆眼装置具备人工智能能力，基于无线传输功能，能够与无人驾驶汽车产生互动，当无人驾驶汽车过于靠近路/陆眼装置时，能够向无人驾驶汽车发送信号，协助其适当远离路/陆眼装置并保持道路中央行驶，不偏离道路中央。
作为本发明的进一步改进：所述路/陆眼装置内置超声波传感器，能够检测车辆行驶速度，如果有车辆超速则进行抓拍。
本发明涉及的基于车道引导技术的智慧交通管理系统的工作原理为：当系统范围内出现临时拥堵时，通过摄像探头采集系统范围内路面信息，并回传至智慧城市大数据中心，通过智能分析给出是否调用对向车道的建议，以便缓解交通堵塞；根据应用场景的不同，能够加入人工审核环节，在人工审核后，调用对向车道以缓解临时拥堵。
本发明涉及的基于车道引导技术的电子交通黄线系统的设计原理为：通过加入无线互联网技术及智慧城市数据分析功能，在预设程序的基础上能够对临时产生的交通拥堵进行自动化分析，并提供解决方案，临时、自动调配车道行进方向，缓解因突发状况造成的交通拥堵；通过高度集成将车道引导灯、车辆传感器、摄像头和无线移动互联网传输设备整合进地面设备中，在设置路面传感器时同步安装即可，无需架设龙门架。
本发明与现有技术相比：一是能够根据预设程序，在交通高峰期增加拥堵方向行驶车道，缓解因“潮汐现象”造成的交通拥堵；二是能够通过无线互联网技术，实时调配可变车道行进方向，缓解因突发状况造成的交通拥堵；三是通过自动违法抓拍，起到警示作用从而培养交通参与者的良好习惯，逐步取代中央隔离设施，增加道路使用率；四是通过高度集成的设计，减少设备数量及道路上方龙门架的搭建，优化道路上方空间及市容市貌；五是不仅能够对机动车进行违法抓拍，还能对行人和非机动车进行违法抓拍；其原理可靠，提高道路使用率和通行率，安装简便，施工效率高，节约工程成本，具有良好的经济效益和广阔的市场应用前景。
附图说明：
图1为本发明涉及的基于车道引导技术的智慧交通管理系统的主体结构原理示意图。
图2为本发明涉及的智能道路引导装置的应用示意图。
图3为本发明涉及的智能道路引导装置的应用示意图。
图4为本发明涉及的智能道路引导装置的主体结构原理示意图。
图5为本发明涉及的基于车道引导技术的智慧交通管理系统的流程图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例1：
本实施例涉及的基于车道引导技术的智电子交通黄线系统的主体结构如图1所示包括智能道路引导装置1、第一传感器2、无线通讯模块3和智慧城市大数据中心4，智能道路引导装置1安装在路面双黄虚线的中间，如图2所示；第一传感器2埋于双黄虚线路面下；无线通讯模块3安装在城市现有设施的路边无线移动互联网传输设备箱中；第一传感器2通过线缆与智能道路引导装置1电信息连接以传递检测到的进入可变车道的违章车辆的信号，智能道路引导装置1采用无线通信方式发射拍摄到的违章车辆信息至无线通讯模块3，无线通讯模块3传递至智慧城市大数据中心4；智慧城市大数据中心4能够存贮资料并进行数据分析，制定临时调配车道行进方向的方案并反馈至无线通讯模块3，无线通讯模块3反馈至智能道路引导装置1，智能道路引导装置1的指示灯进行颜色切换。
所述智能道路引导装置1命名为路/陆眼装置如图3所示包含上盖组件12、下盖组件13、led指示灯14、摄像头15、线缆16、反射罩17、控制电路板18、防水硅胶圈19和电源转接盒20，其中，上盖组件12上设有透明灯罩11，罩式结构的上盖组件12与下盖组件13上下组合且中部通过防水硅胶圈19进行密封形成空腔式智能道路引导装置1的主体，智能道路引导装置1的主体内设有led指示灯14、摄像头15、线缆16、反射罩17和控制电路板18，摄像头15、反射罩17均与电源转接盒20电连接，反射罩17中心设有led指示灯14，摄像头15和led指示灯14透过透明灯罩实现其各自功能，电源转接盒20的一端与线缆16电连接，线缆16穿过下盖组件13底部的孔与上位机相连，电源转接盒20的另一端与控制电路板18电信息连接，控制电路板18分时段控制led灯，以绿灯代表允许驶入可变车道，红灯代表禁止驶入可变车道；通过摄像头15识别车辆的功能，对车辆运动方向进行分析，判断车辆是否在可变车道内逆行，违法逆行则进行抓拍；所述智能道路引导装置1采用间隔式唤醒工作模式。
所述第一传感器2为压力传感器、磁力传感器、超声波探测器和红外传感器，或其中任意一种或两种或三种，并根据不同应用场景及实现目的，采用相互配合或独立工作的方式对禁止穿越区域进行布控，用于检测是否有机动车、非机动车或行人进入可变车道，当进入布控区域时将感应信号传递至智能道路引导装置1；
所述无线通信方式包括蓝牙(bluetooth)、无线局域网802.11(wi-fi)、红外数据传输(irda)、zigbee、超宽频(ultrawideband)、短距通信(nfc)、wimedia、gps、dect、无线1394、专用无线系统、wlan、uwb、宽带卫星系统、2.5g、3g、4g、nb-lot、gprs和wap无线通信技术；
本实施例涉及的基于车道引导技术的电子交通黄线系统用于两车道以上道路；当使用在两车道时，系统工作时道路将变为单行线；在道路改造上需要取消中央隔离栏或花坛；原双黄线两侧的相邻车道取消固定导向箭头(即白色箭头)，并将这两条车道的隔离线(即双黄线或白实线)改为双黄虚线。
本实施例涉及的基于车道引导技术的电子交通黄线系统的具体工作步骤如图4所示为：
(1)预设程序:首先对智能道路引导装置1进行时间设定，根据所处道路交通情况拟定智能道路引导装置1内摄像头持续工作时间；
(2)时间比对：接着智能道路引导装置1内自动进行时间对比判定,若在预设时间内，按照预设程序显示车道行进方向，执行步骤(3)；若超出预设时间，则唤醒摄像头拍摄交通状况，则执行步骤(5)；
(3)监测传感信号：然后智能道路引导装置1内监测是否接收到第一传感器2传递信号，若有传感信号传入，唤醒摄像头，进行抓拍，并执行步骤(4)；若无传感信号传入，则保持摄像头休眠状态；
(4)抓拍：再将抓拍的照片通过无线通讯模块3回传至智慧城市大数据中心4；
(5)唤醒摄像头：然后依据预设程序，每间隔一段时间唤醒摄像头拍摄交通状况，并执行步骤(6)；
(6)传输数据：再将数据回传至数据中心并进行路况分析，并执行步骤(7)；
(7)路况分析：最后根据分析得出解决方案，若交通拥堵，调配车道行进方向并通过无线通讯模块3回传至智能道路引导装置1，若交通正常，则保持现状，完成基于车道引导技术的智慧交通管理。
实施例2：
本实施例与实施例1的不同之处在于：无线通讯模块3共享现有设施中智能路灯系统的无线通讯模块，通过有线或无线的方式，将数据通过智能路灯系统回传至智慧城市大数据中心4，智能道路引导装置1与智能路灯的配合，能够抓拍行人、非机动车和机动车的违法行为，对其违章行为起到震慑作用，整顿交通秩序，且节省成本，节能减排。
本实施例涉及的基于车道引导技术的智慧交通管理系统的具体工作步骤与实施例1相同。
实施例3：
本实施例与实施例1的不同之处在于：所述第一传感器2集成在智能道路引导装置1中，通过智能道路引导装置1内的第一传感器2与智能路灯的配合，能够抓拍行人、非机动车和机动车的违法行为，对其违章行为起到震慑作用，整顿交通秩序，且节省成本，节能减排。
本实施例涉及的基于车道引导技术的智慧交通管理系统的具体工作步骤与实施例1相同。
实施例4：
本实施例与实施例1的不同之处在于：所述智能道路引导装置具备人工智能能力，能够与驾驶员或无人驾驶车辆产生互动，在驾驶员即将违反交通规则时，通过汽车中控或其它设备主动提醒驾驶员，避免违章的发生，能够基于路/陆眼装置的无线传输和视频分析功能配合智慧城市数据中心实现智能交通管理；当无人驾驶汽车过于靠近路/陆眼装置时，能够向无人驾驶汽车发送信号，协助其适当远离路/陆眼装置并保持道路中央行驶，不偏离道路中央。
实施例5：
本实施例与实施例1的不同之处在于：所述智能道路引导装置1内置超声波传感器，能够检测车辆行驶速度，并进行违法抓拍。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。