隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法

1.隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：应用场景为包含有一条或两条以上平行的隧道正洞，且与隧道正洞斜向交叉的一条以上斜井的隧道施工工区；隧道正洞由两端的掌子面区域构成，所述掌子面区域内设置有与所述斜井交叉连接的路口；在每个所述路口的前设置有车辆测速仪，在每个所述路口的所有行车方向上安装设置有交通提示红绿灯及RFID基站感应器；通过车辆测速仪获取隧道车辆监测图像，将隧道车辆监测图像转化为灰度图像，将转化后的结果图像作为隧道车辆监测灰度图像；根据隧道车辆监测灰度图像获取隧道车辆监测局部特征区域，基于隧道车辆监测局部特征区域确定每个像素点的近邻特征矩阵；根据隧道车辆监测局部特征区域中每个像素点的近邻特征矩阵获取每个像素点的车辆监测局部线性特征对；根据隧道车辆监测局部特征区域中每个像素点的车辆监测局部线性特征对计算每个像素点的隧道灯光干扰差异系数；根据隧道车辆监测局部特征区域中每个像素点的隧道灯光干扰差异系数获取隧道车辆监测干扰特征值；根据隧道车辆监测干扰特征值获取隧道车辆监测灰度图像的隧道干扰滤波窗口系数；根据隧道干扰滤波窗口系数获取降噪后的隧道车辆监测灰度图像，基于降噪后的隧道车辆监测灰度图像和车辆标签信息实现隧道交通红绿灯管控。 2.根据权利要求1所述的隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法，其特征在于，所述根据隧道车辆监测灰度图像获取隧道车辆监测局部特征区域，基于隧道车辆监测局部特征区域确定每个像素点的近邻特征矩阵的方法为：利用聚类算法获取隧道车辆监测灰度图像中所有像素点的聚类结果，将隧道车辆监测灰度图像所有像素点的聚类结果中每个聚类簇中像素点组成的区域作为一个隧道车辆监测局部特征区域；以隧道车辆监测局部特征区域内每个像素点为中心构建预设参数大小的近邻特征矩阵，将每个像素点的近邻特征矩阵中所有元素在隧道车辆监测局部特征区域中对应的像素点作为每个像素点的近邻特征像素点。 3.根据权利要求1所述的隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法，其特征在于，所述根据隧道车辆监测局部特征区域中每个像素点的近邻特征矩阵获取每个像素点的车辆监测局部线性特征对的方法为：对于隧道车辆监测局部特征区域中每个像素点，将像素点的近邻特征矩阵和近邻特征矩阵的转置矩阵分别作为输入，采用方差扩大因子算法分别获取近邻特征矩阵和近邻特征矩阵的转置矩阵的方差扩大因子，将所述方差扩大因子组成的共生对作为每个像素点的车辆监测局部线性特征对。 4.根据权利要求1所述的隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法，其特征在于，所述根据隧道车辆监测局部特征区域中每个像素点的车辆监测局部线性特征对计算每个像素点的隧道灯光干扰差异系数的方法为：对于隧道车辆监测局部特征区域中每个像素点，将像素点的近邻特征矩阵与像素点的每个近邻特征像素点的近邻特征矩阵的相似度的度量结果作为分子，将像素点与像素点的每个近邻特征像素点的车辆监测局部线性特征对的点积比与0.01的和作为分母，计算分子与分母的比值在像素点的所有近邻特征像素点上累加结果的均值，将所述均值与像素点的近邻特征矩阵中所有元素的变异系数的乘积作为像素点的隧道灯光干扰差异系数。 5.根据权利要求1所述的隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法，其特征在于，所述根据隧道车辆监测局部特征区域中每个像素点的隧道灯光干扰差异系数获取隧道车辆监测干扰特征值的方法为：对每个隧道车辆监测局部特征区域内所有像素点的隧道灯光干扰差异系数进行分类，计算每组分类数据对应的隧道检测干扰分布特征值；对于隧道车辆监测局部特征区域内任意两组分类数据，将其中一组分类数据作为第一分类数据，将另一组分类数据作为第二分类数据，将第一分类数据中数据的数量与第一组分类数据中所有数据的均值的乘积作为第一对比数据，将第二分类数据中数据的数量与第二组分类数据中所有数据的均值的乘积作为第二对比数据，将第一对比数据与第二对比数据之差的绝对值作为分子，获取隧道车辆监测局部特征区域内每组分类数据中数据的数量，将所有所述数量中的最大值作为分母，将分子与分母的比值作为任意两组分类数据之间的隧道车辆特征弱化对比系数；对于隧道车辆监测灰度图像中每个隧道车辆监测局部特征区域，将隧道车辆监测局部特征区域内任意两组分类数据之间的隧道车辆特征弱化对比系数作为分子，将隧道车辆监测局部特征区域内任意两组分类数据的隧道检测干扰分布特征值之差的绝对值与0.01的和作为分母，将分子与分母的比值在隧道车辆监测局部特征区域上累加结果的均值作为隧道车辆监测局部特征区域的隧道车辆监测干扰特征值。 6.根据权利要求5所述的隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法，其特征在于，所述对每个隧道车辆监测局部特征区域内所有像素点的隧道灯光干扰差异系数进行分类，计算每组分类数据对应的隧道检测干扰分布特征值的方法为：将隧道车辆监测局部特征区域所有像素点的隧道灯光干扰差异系数作为输入，利用聚类获取所有像素点的隧道灯光干扰差异系数的分类结果，将隧道车辆监测局部特征区域中水平方向上最左侧的像素点作为起始点做水平向右的射线；对于隧道车辆监测局部特征区域所有像素点的隧道灯光干扰差异系数的每组分类数据，将每组分类数据中所有元素对应的像素点在垂直方向上映射到所述射线上，将映射后所有的数据点拟合得到的直线的长度作为每组分类数据的隧道监测干扰分布特征值。 7.根据权利要求1所述的隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法，其特征在于，所述根据隧道车辆监测干扰特征值获取隧道车辆监测灰度图像的隧道干扰滤波窗口系数的具体方法为：式中， 表示隧道车辆监测灰度图像的隧道干扰滤波窗口系数； 表示隧道车辆监测灰度图像中第 个隧道检测局部特征区域的隧道车辆监测干扰特征值； 表示隧道车辆监测灰度图像中第 个隧道检测局部特征区域中像素点的数量； 和 为常数系数； 表示隧道车辆监测灰度图像中像素点的数量， 表示隧道车辆监测灰度图像中所有隧道检测局部特征区域的隧道车辆监测干扰特征值的和； 表示隧道车辆监测灰度图像中隧道检测局部特征区域的数量； 表示向上取整函数。 8.根据权利要求1所述的隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法，其特征在于，所述根据隧道干扰滤波窗口系数获取降噪后的隧道车辆监测灰度图像，基于降噪后的隧道车辆监测灰度图像和车辆标签信息实现隧道交通红绿灯管控的方法为：将隧道车辆监测灰度图像和对应的隧道干扰滤波窗口系数作为输入，采用BM3D图像去噪算法获取隧道车辆监测灰度图像降噪后的结果图像，其中隧道干扰滤波窗口参数作为BM3D图像去噪算法中划分图像块的大小的参数，将所述结果图像作为降噪后的隧道车辆监测灰度图像；将降噪后的隧道车辆监测图像送到系统管理平台进行图像信号处理，得到隧道车辆目标的清晰图像；通过RFID基站感应器感应车辆标签，绑定车辆信息；同时通过车牌识别系统，将车辆运行数据传输到系统管理平台，通过系统管理平台进行红绿灯管控的步骤包括：S1、将隧道内监测到的每个车辆的所处位置作为节点，将每个车辆与前一车辆之间的车距作为段，构建隧道施工交通链；S2、根据隧道施工段中任一车辆与其前一路口间的路段间距以及车辆数量和预设的最小行车间距设定隧道对应的车辆数量阈值；S3、通过视频检测组件获取隧道施工段内车辆车灯的光强数据，并根据所述光强数据对隧道的车辆数量阈值进行补偿，以得到隧道施工段对应的基准交通链；S4、计算隧道施工段内的车辆数量与基准交通链的车辆数量阈值之间的差值，并根据所述差值确定隧道内是否发生拥堵，根据拥堵情况的判别结果控制红绿灯实现对隧道施工交通运行的实时管控；S5、在隧道正洞和斜井内各个施工点安装语音声光报警器，如监测到同一车辆在行驶过程中经过2个或多个测速点时，连续出现超速情况，则触发语音广播及声光提醒，提醒施工面的人员紧急躲避。 9.根据权利要求8所述的隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法，其特征在于，所述根据所述差值确定隧道内是否发生拥堵，根据拥堵情况的判别结果控制红绿灯实现对隧道施工交通运行的实时管控的方法为：根据隧道正洞以及斜井对应的交通链中的段数，确定每处隧道正洞以及斜井中的车辆数量；根据施工需求预设隧道正洞以及斜井中的车辆数量与基准交通链之间的偏差阈值；计算隧道正洞以及斜井中的实时车辆数量与隧道施工段对应的车辆数量阈值的差值；当所述差值小于预设的偏差阈值时，则认为所述隧道正洞以及斜井中没有拥堵现象；当所述差值大于预设的偏差阈值时，则认为所述隧道正洞以及斜井中的拥堵风险增加，控制红绿灯联动，并将拥堵风险进行上报。 10.一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述的隧道施工车辆通行及交通红绿灯管控方法的步骤。