一種十字交叉路口交通控制系統(tǒng)及其控制方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)屬于公路交通技術(shù)的一種十字交叉路口交通控制系統(tǒng)及其控制方法，包括適時(shí)紅綠燈控制模塊和潮汐車道控制模塊；所述適時(shí)紅綠燈控制模塊包括多個(gè)計(jì)時(shí)裝置和紅綠燈；所述計(jì)時(shí)裝置分別安裝在紅綠燈路口各車向的直行車道和左轉(zhuǎn)車道上；所述潮汐車道控制模塊包括多個(gè)計(jì)數(shù)裝置和指示燈L；所述計(jì)數(shù)裝置分別安裝布置于單向全車道上，所述指示燈L分別安裝于靠近車道分向?qū)嵕€的兩側(cè)虛線路面內(nèi)；本發(fā)明專利技術(shù)通過所述適時(shí)紅綠燈控制模塊檢測各車道車流量的大小來自動(dòng)調(diào)整紅綠燈時(shí)間長短，使得十字路口的通行量達(dá)到最優(yōu)；同時(shí)通過潮汐車道控制模塊檢測道路兩個(gè)方向上車輛的比例控制指示燈的開關(guān)形成潮汐車道，來緩解交通堵塞的難題，給路人及管理者帶來方便。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于公路交通技術(shù)的交通通信與控制領(lǐng)域，具體涉及一種十字交叉路口交通控制系統(tǒng)及其控制方法。
技術(shù)介紹
在城市的十字路口設(shè)計(jì)紅綠燈裝置是緩解交通壓力、避免交通事故及提高通行率的一種重要手段。隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，城市中十字路口的數(shù)量也越來越多，從而使路人遇到更多的紅綠燈。當(dāng)前絕大多數(shù)十字路口的紅綠燈管理機(jī)制是在統(tǒng)計(jì)車流量的基礎(chǔ)上再加估計(jì)的車流量，人為設(shè)定各車道上紅燈與綠燈時(shí)間的長度，該設(shè)置初衷是針對(duì)最大車流量下滿足最大通行量的資源分配。但在很多時(shí)候，該十字路口并沒有達(dá)到最大車流量，那這樣的紅綠燈時(shí)間控制方案便顯得不太合理了。國內(nèi)已授權(quán)的很多可變時(shí)十字路口專利中多為智能交通系統(tǒng)，這些專利能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交叉路口車輛的適時(shí)監(jiān)控，但都涉及到單片機(jī)及圖像采集等，實(shí)施成本高，控制復(fù)雜。國外很多已授權(quán)的專利中有的通過立柱將潮汐車道指示燈設(shè)置在空中，來調(diào)節(jié)不同車道的指示燈顏色或圖像去控制潮汐車道，其布置成本高且占用道路上層空間，不美觀還影響交通視線。針對(duì)以上存在的問題，本專利技術(shù)設(shè)計(jì)適時(shí)交通燈控制方案，該方案下的紅燈與綠燈時(shí)間長度分配是基于對(duì)當(dāng)前十字路口車流量的檢測，通過檢測當(dāng)前綠燈通行車道上是否有車輛正在通行來合理的安排通行時(shí)間，從而使資源利用趨于最大化。潮汐車道指示燈布置于車道線上，不占用道路任何空間且完全在駕駛者視線范圍內(nèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供一種十字交叉路口交通控制系統(tǒng)及其控制方法，通過各車道車流量的大小來自動(dòng)調(diào)整紅綠燈時(shí)間長短，使得十字路口的通行量達(dá)到最大最優(yōu)；同時(shí)通過檢測道路兩個(gè)方向上車輛的比例控制指示燈的開關(guān)形成潮汐車道，來緩解交通堵塞的難題，給路人及管理者帶來方便。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種十字交叉路口交通控制系統(tǒng)，包括適時(shí)紅綠燈控制模塊；所述適時(shí)紅綠燈控制模塊包括多個(gè)計(jì)時(shí)裝置和紅綠燈；所述計(jì)時(shí)裝置分別安裝在紅綠燈路口各車向的直行車道和左轉(zhuǎn)車道上；所述計(jì)時(shí)裝置與所述紅綠燈電連接；所述計(jì)時(shí)裝置用于記錄綠燈通行下在設(shè)定時(shí)間內(nèi)是否有汽車在通過，并控制紅綠燈顯示的時(shí)間長度。上述方案中，還包括潮汐車道控制模塊；所述潮汐車道控制模塊包括多個(gè)計(jì)數(shù)裝置和指示燈L；所述計(jì)數(shù)裝置分別安裝布置于單向全車道上，所述指示燈L通過導(dǎo)線并聯(lián)、且分別安裝于靠近車道分向?qū)嵕€的兩側(cè)虛線路面內(nèi)；所述計(jì)數(shù)裝置與指示燈L電連接；所述計(jì)數(shù)裝置記錄道路兩個(gè)方向上車輛的比例，當(dāng)?shù)缆穬蓚€(gè)方向上車輛達(dá)到設(shè)定的調(diào)節(jié)比例時(shí)控制所述指示燈的開閉。上述方案中，所述計(jì)時(shí)裝置為紅外計(jì)時(shí)光電門S；所述紅外計(jì)時(shí)光電門S包括第一紅外光電門和紅外計(jì)時(shí)傳感器；所述第一紅外光電門和紅外計(jì)時(shí)傳感器電連接。上述方案中，所述計(jì)數(shù)裝置包括加法紅外計(jì)數(shù)光電門C和減法紅外計(jì)數(shù)光電門C；所述加法紅外計(jì)數(shù)光電門C包括第二紅外光電門和第一紅外計(jì)數(shù)傳感器；所述第二紅外光電門和第一紅外計(jì)數(shù)傳感器電連接；所述減法紅外計(jì)數(shù)光電門C包括第三紅外光電門和第二紅外計(jì)數(shù)傳感器；所述第三紅外光電門和第二紅外計(jì)數(shù)傳感器電連接。上述方案中，所述指示燈L為微功率LED燈。一種根據(jù)所述十字交叉路口交通控制系統(tǒng)的控制方法，包括適時(shí)紅綠燈控制步驟：S1、將與紅綠燈電連接的計(jì)時(shí)裝置紅外計(jì)時(shí)光電門S分別安裝在十字交叉路口各車向的直行車道和左轉(zhuǎn)車道上；S2、紅外計(jì)時(shí)光電門S與所述紅綠燈電連接；紅外計(jì)時(shí)光電門S用于記錄綠燈通行下在設(shè)定時(shí)間內(nèi)是否有汽車在通過，并控制紅燈綠燈顯示的時(shí)間長度。進(jìn)一步的，所述步驟S1中的十字交叉路口為無人行道單向三車道十字路口。進(jìn)一步的，所述步驟S2具體為：假設(shè)當(dāng)前為左右方向車輛直行，此時(shí)該方向直行車道為綠燈，有車輛通過車道口時(shí)汽車的左右兩車輪為一組遮擋第一紅外光電門后開始計(jì)時(shí)，若在5秒內(nèi)再次有車輪組遮擋光電門時(shí)重新計(jì)時(shí)，同時(shí)也要記錄本次綠燈通行下的各次重新計(jì)時(shí)的總時(shí)間，且該直行方向的綠燈不顯示還剩多長時(shí)間繼續(xù)亮著，當(dāng)該方向各次重新計(jì)時(shí)的總時(shí)間達(dá)到80秒時(shí)綠燈顯示還有5秒并開始倒計(jì)時(shí)，結(jié)束后跳轉(zhuǎn)為顯示3秒的黃燈并開始倒計(jì)時(shí)，黃燈結(jié)束后變?yōu)榧t燈；若第一紅外光電門被車輪組遮擋后的重新計(jì)時(shí)達(dá)到5秒依然沒有車輛通過，此時(shí)綠燈立即顯示還有3秒并開始倒計(jì)時(shí)，綠燈結(jié)束后跳轉(zhuǎn)為3秒的黃燈并開始倒計(jì)時(shí)，黃燈結(jié)束后變?yōu)榧t燈。上述方案中，還包括潮汐車道控制步驟：S3、將計(jì)數(shù)裝置紅外計(jì)數(shù)光電門C分別安裝布置于單向全車道上，其中，減法紅外計(jì)數(shù)光電門C分別安裝在車道出口；加法紅外計(jì)數(shù)光電門C分別安裝在車道入口；指示燈L通過導(dǎo)線并聯(lián)，且分別安裝于靠近車道分向?qū)嵕€的兩側(cè)虛線路面內(nèi)，所述外計(jì)數(shù)光電門C與指示燈L電連接；S4、有車輛駛出車道出口時(shí)左右兩車輪為一組遮擋第二紅外光電門一次便從該駛出段道路的車輛總軸數(shù)中減去一，有車輛駛?cè)肽耻嚨廊肟跁r(shí)左右兩車輪為一組遮擋第三紅外光電門一次便給該駛?cè)攵蔚缆返能囕v總軸數(shù)加上一；S5、當(dāng)?shù)缆纷笥覂蓚€(gè)方向車道上記錄的車輛總數(shù)和兩個(gè)方向的車輛數(shù)之比達(dá)到設(shè)定值時(shí)紅外計(jì)數(shù)光電門C點(diǎn)亮指示燈L。進(jìn)一步的，所述步驟S5具體為：當(dāng)其中的左方向的路段車輛總數(shù)未達(dá)到該段道路額定車流量的三分之二且右方向的路段車輛總數(shù)達(dá)到該段道路額定車流量時(shí)，控制左方向路段指示燈為紅色，右方向路段指示燈為綠色，便開辟出一個(gè)兩車道和四車道的潮汐車道。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比本專利技術(shù)通過所述適時(shí)紅綠燈控制模塊檢測各車道車流量的大小來自動(dòng)調(diào)整紅綠燈時(shí)間長短，使得十字路口的通行量達(dá)到最大最優(yōu)；同時(shí)通過潮汐車道控制模塊檢測道路兩個(gè)方向上車輛的比例控制指示燈的開關(guān)形成潮汐車道，來緩解交通堵塞的難題，給路人及管理者帶來方便。本專利技術(shù)所用的傳感器簡單、布置方便、成本低，沒有用到任何智能儀器及圖像采集設(shè)備，能夠穩(wěn)定可靠的實(shí)現(xiàn)對(duì)紅綠燈時(shí)間合理分配；潮汐車道指示燈L為微功率LED燈，能耗低，布置簡單方便，能夠按需要合理地對(duì)道路的車道進(jìn)行分配，紅外計(jì)數(shù)光電門可以記錄每天城市各道路行駛的車輛數(shù)，其記錄的數(shù)據(jù)可以作為城市未來規(guī)劃的參考。附圖說明圖1是本專利技術(shù)一實(shí)施例的十字路口設(shè)備布置圖。圖2是本專利技術(shù)一實(shí)施例的適時(shí)紅綠燈控制流程圖。圖3是本專利技術(shù)一實(shí)施例的指示燈關(guān)閉狀態(tài)時(shí)道路行車圖。圖4是本專利技術(shù)一實(shí)施例的潮汐車道行車圖。圖5是本專利技術(shù)一實(shí)施例的單向應(yīng)急車道行車圖。圖6是本專利技術(shù)一實(shí)施例的雙向應(yīng)急車道行車圖。圖7是本專利技術(shù)一實(shí)施例的紅外光電門示意圖。圖8是本專利技術(shù)一實(shí)施例的指示燈安裝圖。...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種十字交叉路口交通控制系統(tǒng)，其特征在于，包括適時(shí)紅綠燈控制模塊；所述適時(shí)紅綠燈控制模塊包括多個(gè)計(jì)時(shí)裝置和紅綠燈；所述計(jì)時(shí)裝置分別安裝在紅綠燈路口各車向的直行車道和左轉(zhuǎn)車道上；所述計(jì)時(shí)裝置與所述紅綠燈電連接；所述計(jì)時(shí)裝置用于記錄綠燈通行下在設(shè)定時(shí)間內(nèi)是否有汽車在通過，并控制紅綠燈顯示的時(shí)間長度。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種十字交叉路口交通控制系統(tǒng)，其特征在于，包括適時(shí)紅綠燈控制模塊；所述適時(shí)
紅綠燈控制模塊包括多個(gè)計(jì)時(shí)裝置和紅綠燈；所述計(jì)時(shí)裝置分別安裝在紅綠燈路口各車向的
直行車道和左轉(zhuǎn)車道上；
所述計(jì)時(shí)裝置與所述紅綠燈電連接；所述計(jì)時(shí)裝置用于記錄綠燈通行下在設(shè)定時(shí)間內(nèi)是
否有汽車在通過，并控制紅綠燈顯示的時(shí)間長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字交叉路口交通控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括潮汐車道控
制模塊；所述潮汐車道控制模塊包括多個(gè)計(jì)數(shù)裝置和指示燈L；所述計(jì)數(shù)裝置分別安裝布置
于單向全車道上，所述指示燈L通過導(dǎo)線并聯(lián)、且分別安裝于靠近車道分向?qū)嵕€的兩側(cè)虛線
路面內(nèi)；
所述計(jì)數(shù)裝置與指示燈L電連接；所述計(jì)數(shù)裝置記錄道路兩個(gè)方向上車輛的比例，當(dāng)?shù)?br>路兩個(gè)方向上車輛達(dá)到設(shè)定的調(diào)節(jié)比例時(shí)控制所述指示燈的開閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種十字交叉路口交通控制系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)時(shí)裝置
為紅外計(jì)時(shí)光電門S；所述紅外計(jì)時(shí)光電門S包括第一紅外光電門和紅外計(jì)時(shí)傳感器；所述
第一紅外光電門和紅外計(jì)時(shí)傳感器電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種十字交叉路口交通控制系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)數(shù)裝置
包括加法紅外計(jì)數(shù)光電門C和減法紅外計(jì)數(shù)光電門C；
所述加法紅外計(jì)數(shù)光電門C包括第二紅外光電門和第一紅外計(jì)數(shù)傳感器；所述第二紅外
光電門和第一紅外計(jì)數(shù)傳感器電連接；
所述減法紅外計(jì)數(shù)光電門C包括第三紅外光電門和第二紅外計(jì)數(shù)傳感器；所述第三紅外
光電門和第二紅外計(jì)數(shù)傳感器電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種十字交叉路口交通控制系統(tǒng)，其特征在于，所述指示燈L
為微功率LED燈。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述十字交叉路口交通控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括
適時(shí)紅綠燈控制步驟：
S1、將與紅綠燈電連接的計(jì)時(shí)裝置紅外計(jì)時(shí)光電門S分別安裝在十字交叉路口各車向的
直行車道和左轉(zhuǎn)車道上；
S2、紅外計(jì)時(shí)光電門S與所述紅綠燈電連接；紅外計(jì)時(shí)光電門S用于記錄綠燈通行下在
設(shè)定時(shí)間內(nèi)是否有汽車在通過，并控制紅燈...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：江浩斌，陳彪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32