專利名稱：未設(shè)置公交專用道條件下實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先的信號(hào)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能交通控制領(lǐng)域，具體涉及一種在未設(shè)置公交專用道的城市道路交 叉口實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先的信號(hào)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，無論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，都毫無例外地承受著由 于不斷加劇的交通問題所帶來的困擾。解決交通問題的傳統(tǒng)辦法是新建道路，但是我國(guó)城 市可供新建道路的空間越來越小，而機(jī)動(dòng)車保有量卻在迅猛增長(zhǎng)，以北京市為例，是一個(gè)具 有1700多萬人口的特大城市，截至2010年3月，北京市機(jī)動(dòng)車保有量已突破410萬輛，而且 仍以平均每天1000輛的速度增加，高峰時(shí)段市區(qū)主要干道基本處于飽和狀態(tài)，道路交通擁 堵嚴(yán)重。除考慮車路不均衡發(fā)展因素外，城市交通系統(tǒng)是由機(jī)動(dòng)車、行人、非機(jī)動(dòng)車等各種 不同交通參與者組成的復(fù)雜巨系統(tǒng)，尤其在我國(guó)城市交通流還具有明顯的混雜特性，單獨(dú) 從車輛方面考慮或單獨(dú)從道路方面考慮都很難從根本上解決目前交通發(fā)展中遇到的問題。在這種背景環(huán)境下，為了緩解交通壓力，我國(guó)政府開始推行基于公交信號(hào)優(yōu)先系 統(tǒng)的公交優(yōu)先策略，在城市道路交叉口，公交信號(hào)優(yōu)先系統(tǒng)可為公交車輛提供優(yōu)先通行服 務(wù)，從而降低公交車輛的路口等候放行的時(shí)間，提高公交車輛的準(zhǔn)點(diǎn)率，減少行駛時(shí)間?；?于公共車輛具有運(yùn)量大、人均占用道路面積少、運(yùn)行效率高、節(jié)省能源、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)， 開展基于公交信號(hào)優(yōu)先系統(tǒng)的公交優(yōu)先策略的研究具有現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)有技術(shù)中的公交優(yōu)先系統(tǒng)大都是應(yīng)用于設(shè)置有公交車輛專用道的道路，例如中 國(guó)專利文獻(xiàn)CN101540109A公開了一種根據(jù)車流變化自動(dòng)完成公交車輛優(yōu)先的控制系統(tǒng)， 包括車輛檢測(cè)子系統(tǒng)，用于通過相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)普通車道上和公交專用道上的一段時(shí) 間內(nèi)的車流狀況，統(tǒng)計(jì)通過的車輛數(shù)；交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)，用于利用現(xiàn)有時(shí)間段內(nèi)的流量 數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)下一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的交通流量數(shù)據(jù)；車輛信號(hào)處理子系統(tǒng)，用于生成具體的公交信 號(hào)優(yōu)先控制策略和信號(hào)配時(shí)方案；交通信號(hào)控制子系統(tǒng)，用于按照控制策略，控制路口的各 種信號(hào)燈；通訊子系統(tǒng)，用于將檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)浇煌〝?shù)據(jù)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)中，以及將車輛信號(hào)處 理子系統(tǒng)生成的控制策略傳輸?shù)浇煌ㄐ盘?hào)控制子系統(tǒng)中；該系統(tǒng)能夠通過檢測(cè)設(shè)備來識(shí)別 行駛的普通車輛和公交車輛，并對(duì)流量進(jìn)行分布統(tǒng)計(jì)，在統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行交通數(shù)據(jù)預(yù) 測(cè)。另外，為了避免公交車連續(xù)到達(dá)交叉口時(shí)，由于公交優(yōu)先而導(dǎo)致與公交車輛相沖突的相 位上的車輛等待時(shí)間過長(zhǎng)，該控制系統(tǒng)還加入了跳相計(jì)數(shù)器，所述跳相計(jì)數(shù)器設(shè)置有不能 連續(xù)跳相的周期數(shù)，當(dāng)連續(xù)到達(dá)路口的公交車輛過多時(shí)，對(duì)于排序大于所述周期數(shù)的車輛， 則不再給出額外的綠燈時(shí)間。上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于該控制系統(tǒng)中沒有設(shè)置任何可識(shí)別公交車輛的裝置，只是 根據(jù)車輛所在車道是普通車道還是公交專用道來區(qū)分所述車輛是社會(huì)車輛還是公交車，因 此，該控制系統(tǒng)只能適用于設(shè)置有公交專用道的道路，對(duì)于未設(shè)置公交專用道的道路則無 法適用，城市道路在未設(shè)置公交專用道時(shí)，當(dāng)公交車存在于道路交叉口排隊(duì)的前兩輛車中， 尤其是作為第一輛車即其為靜止啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，由于其自身的機(jī)械性能，會(huì)造成第二輛車與第一輛車的車頭時(shí)距明顯增大，甚至可能會(huì)超過整個(gè)綠燈周期的10%。此外，距統(tǒng)計(jì)，未設(shè)置 公交車道的道路所占的比例要遠(yuǎn)大于已經(jīng)設(shè)置有公交車道的道路，因此上述系統(tǒng)在大多數(shù) 的道路上并不適用。為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，一些新的公交優(yōu)先系統(tǒng)引入了公交車輛識(shí)別 裝置，諸如GPS、REID等，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101256717公開了一種基于GPS的快速公交車 輛定位及交通信號(hào)控制方法和裝置，所述裝置包括一個(gè)安裝在BRT車輛上的車載裝置，安 裝在多個(gè)交通信號(hào)控制機(jī)中的地面接收處理裝置；所述車載裝置通過GPS獲取BRT車輛的 位置信息，并向所述BRT車輛所處范圍內(nèi)的交通信號(hào)控制機(jī)中的地面接收處理裝置傳輸數(shù) 據(jù)，所述地面接收處理裝置根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)確定BRT車輛的位置、與交通信號(hào)控制機(jī)的 相對(duì)距離和行駛方向，當(dāng)BRT車輛行駛到離公共區(qū)間適當(dāng)距離時(shí)，由交通信號(hào)控制機(jī)切換 紅綠燈，讓所述BRT車輛優(yōu)先通行。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷是，實(shí)行公交優(yōu)先策略在很大程度上會(huì)影響其他 社會(huì)車輛的通行，當(dāng)連續(xù)有多輛公交車到達(dá)路口時(shí)，勢(shì)必會(huì)大幅度延長(zhǎng)其他相位上社會(huì)車 輛的等待時(shí)間，如何根據(jù)復(fù)雜多變的實(shí)際交通狀況，根據(jù)道路上公交車和普通車輛的車流 量狀況，實(shí)時(shí)設(shè)置適宜的公交優(yōu)先策略，是現(xiàn)有技術(shù)尚未解決的一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中公交優(yōu)先的控制系統(tǒng)實(shí)行公交優(yōu)先策略在很大程度上會(huì)影 響其他社會(huì)車輛的通行，當(dāng)連續(xù)有多輛公交車到達(dá)路口時(shí)，勢(shì)必會(huì)大幅度延長(zhǎng)其他相位上 社會(huì)車輛的等待時(shí)間的問題。本發(fā)明提供了一種未設(shè)置公交專用道條件下實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先 的信號(hào)控制系統(tǒng)和方法，本發(fā)明中的信號(hào)控制系統(tǒng)和方法通過合理控制公交車輛的優(yōu)先程 度，在有效降低公交車輛交叉口延誤的同時(shí)，也盡可能降低了對(duì)普通社會(huì)車輛的影響。本發(fā)明所述的信號(hào)控制系統(tǒng)的技術(shù)方案為
一種未設(shè)置公交專用道條件下實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先的信號(hào)控制系統(tǒng)，包括 設(shè)置在公交車上的優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元，用于發(fā)射優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)； 交通流量檢測(cè)單元，用于檢測(cè)路段上的交通流量數(shù)據(jù)信息；
優(yōu)先信號(hào)處理單元，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元設(shè)置有優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊，所述優(yōu)先信號(hào) 檢測(cè)模塊接收該路段上所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先信號(hào)；
所述優(yōu)先信號(hào)處理單元還設(shè)置有本地信號(hào)控制模塊，所述本地信號(hào)控制模塊分別與所 述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊和所述交通流量檢測(cè)單元連接，統(tǒng)計(jì)所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收到的 優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè)數(shù)并接收所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)；
與所述本地信號(hào)控制模塊連接的距離測(cè)定模塊，所述距離測(cè)定模塊測(cè)量從各個(gè)所述優(yōu) 先信號(hào)發(fā)射單元到所述路口之間的距離yn(n=l、2……)并將所述距離值傳送到所述本地信 號(hào)控制模塊；
所述本地信號(hào)控制模塊內(nèi)存儲(chǔ)有距離閾值^ ；所述本地信號(hào)控制模塊還存儲(chǔ)有公交車 的平均車長(zhǎng)值，所述本地信號(hào)控制模塊接收所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的車輛通過路口時(shí) 的平均速度；
所述優(yōu)先信號(hào)處理單元還設(shè)置有與所述本地信號(hào)控制模塊連接的計(jì)時(shí)模塊，所述計(jì)時(shí) 模塊對(duì)當(dāng)前相位綠燈的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；所述本地信號(hào)控制模塊還存儲(chǔ)有公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例閾值，所述優(yōu)先信號(hào)處 理單元將所述公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例值與所述比例閾值進(jìn)行比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果 下達(dá)控制指令；
所述信號(hào)控制系統(tǒng)還包括與所述本地信號(hào)控制模塊連接的信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元以及設(shè)置 在路口的信號(hào)燈，所述信號(hào)燈與所述信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元連接。所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊設(shè)置在路口處。所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元設(shè)置有RFID射頻信號(hào)發(fā)射裝置； 所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊設(shè)置有RFID射頻信號(hào)接收裝置。所述優(yōu)先信號(hào)處理單元還包括設(shè)置在所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊和所述本地信號(hào)控 制模塊之間的優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊。所述的信號(hào)控制系統(tǒng)的控制方法為
(1)所述優(yōu)先信號(hào)處理單元的優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先 申請(qǐng)信號(hào)；所述本地信號(hào)控制模塊統(tǒng)計(jì)所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收到的優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè) 數(shù)，并接收所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)，根據(jù)所述優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè)數(shù)和所述 交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)，計(jì)算得出公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值；
(2)當(dāng)信號(hào)燈處于綠燈即將結(jié)束的狀態(tài)時(shí)，所述距離測(cè)定模塊測(cè)量各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào) 發(fā)射單元與所述路口間的距離yn (n=l、2……)并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至所述本地信號(hào)控制模 塊，所述本地信號(hào)控制模塊將接收到的所述測(cè)量結(jié)果與所述距離閾值^進(jìn)行比較，判斷路 口排頭處第一輛車是否可能有公交車
如果各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元與所述路口間的距離yn(n=l、2……)中沒有一個(gè)距離 值小于或者等于^，則所述本地信號(hào)控制模塊判斷路口排頭處第一輛車中沒有公交車，所 述本地信號(hào)控制模塊不下達(dá)指令；
如果各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元與所述路口間的距離yn (n=l、2……)中有至少一個(gè) 距離值小于或者等于^，則所述本地信號(hào)控制模塊判斷路口排頭處第一輛車中可能有公交 車，則所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令開啟所述視頻單元，對(duì)所述本地信號(hào)控制模塊的判 斷結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)
如果經(jīng)所述視頻單元確認(rèn)，路口排頭處第一輛車中有公交車，則所述視頻單元將確認(rèn) 結(jié)果反饋給所述本地信號(hào)控制模塊，所述本地信號(hào)控制模塊接收到所述確認(rèn)結(jié)果后下達(dá)指 令將該相位的綠燈時(shí)間延長(zhǎng)，使所述排頭處第一輛車中的公交車通過路口，每輛公交車對(duì) 應(yīng)的所述綠燈延長(zhǎng)的時(shí)間值等于公交車的平均車長(zhǎng)值除以所述交通流量檢測(cè)單元檢測(cè)到 的車輛通過路口時(shí)的平均車速，再減去當(dāng)前綠燈相位的剩余值；所述計(jì)時(shí)模塊對(duì)所述當(dāng)前 綠燈的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
在所述視頻單元確認(rèn)路口排頭處第一輛車中有公交車的同時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊 調(diào)用所述公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值和所述比例閾值進(jìn)行比對(duì)
a.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值小于所述比例閾值時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá) 指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間僅使一輛公交車通過所述路口 ；
b.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值大于或者等于所述比例閾值時(shí)，所述本地信號(hào)控制 模塊下達(dá)指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間最多使兩輛公交車通過所述路口；
當(dāng)所述計(jì)時(shí)模塊統(tǒng)計(jì)的所述當(dāng)前綠燈相位的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間大于綠燈周期的50%時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令將所述綠燈切換為紅燈； 當(dāng)所述綠燈相位結(jié)束時(shí)，所述視頻單元關(guān)閉；
(3)所述本地信號(hào)控制模塊將所述控制指令下達(dá)至所述信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元，通過所述信 號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元控制所述信號(hào)燈的工作狀態(tài)。在所述步驟(2)中，所述比例閾值為15%。所述比例閾值有兩個(gè)，分別是第一比例閾值和第二比例閾值；
在所述步驟(2)中，所述本地信號(hào)控制模塊將所述公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值和所 述第一比例閾值和第二比例閾值進(jìn)行比對(duì)
a.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值小于第一比例閾值時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá) 指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間僅使一輛公交車通過所述路口 ；
b.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值大于或者等于第一比例閾值且小于或者等于第二 比例閾值時(shí)，則所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間最多使兩輛公 交車通過所述路口；
c.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值大于第二比例閾值時(shí)，則所述本地信號(hào)控制模塊下 達(dá)指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間最多使四輛公交車通過所述路口。所述第一比例閾值是15%，所述第二比例閾值是35%，
所述步驟(1)中，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元的優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射 單元的優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)，并將所述優(yōu)先信號(hào)對(duì)應(yīng)的公交車的車輛信息傳遞到所述優(yōu)先申請(qǐng)接 入模塊，所述優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊根據(jù)所述車輛信息判斷所述公交車是否符合進(jìn)行公交優(yōu)先 的條件
如果經(jīng)所述優(yōu)先申請(qǐng)接入單元判斷所述公交車不符合公交優(yōu)先的條件，則所述本地信 號(hào)控制模塊不再對(duì)所述公交車的優(yōu)先信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所述距離測(cè)定模塊也不再測(cè)量所述優(yōu) 先信號(hào)發(fā)射單元與所述路口間的距離。本發(fā)明所述的信號(hào)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于
(1)本發(fā)明所述的信號(hào)控制系統(tǒng)，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元的本地信號(hào)控制模塊分別與 所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊和交通流量檢測(cè)單元連接，接收來自所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先 申請(qǐng)信號(hào)和所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的交通流量信息，并進(jìn)行處理；并設(shè)置了距離測(cè)定 模塊，測(cè)量各所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元與所述路口間的距離，并與所述距離閾值進(jìn)行比較，用 于判斷綠燈狀態(tài)結(jié)束時(shí)，路口排頭處的車輛中是否可能有公交車；如果經(jīng)所述本地信號(hào)控 制單元判斷路口排頭處第一輛車中可能有公交車，則開啟所述視頻單元對(duì)交通畫面進(jìn)行采 集，對(duì)所述本地信號(hào)控制模塊的判定結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)，如果經(jīng)所述視頻單元確認(rèn)，路口排頭第 一輛車中確實(shí)有公交車，則所述本地信號(hào)控制模塊調(diào)用公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例值與 所述優(yōu)先信號(hào)處理單元存儲(chǔ)的比例閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果下達(dá)控制指令。本發(fā)明 中的控制系統(tǒng)通過設(shè)置上述比例閾值，對(duì)公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例處在各區(qū)間范圍 時(shí)，綠燈延長(zhǎng)的最長(zhǎng)時(shí)間作出限定，從而有效避免了當(dāng)公交車數(shù)量較多且都依次排在路口 時(shí)，實(shí)行公交優(yōu)先策略會(huì)嚴(yán)重影響其他相位車輛運(yùn)輸?shù)膯栴}，在有效降低公交車輛交叉口 延誤的同時(shí)，也盡可能降低了對(duì)普通社會(huì)車輛的影響。本發(fā)明所述的信號(hào)控制系統(tǒng)，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元還設(shè)置有計(jì)時(shí)模塊，所述計(jì) 時(shí)模塊對(duì)所述當(dāng)前綠燈相位的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)所述當(dāng)前綠燈相位的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間大于所述綠燈周期的50%，所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令控制所述綠燈切換為紅燈，通 過這種設(shè)置方式，有效避免了因比例閾值設(shè)置過大，當(dāng)公交車數(shù)量較多且都依次排在路口 時(shí)，導(dǎo)致的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間過長(zhǎng)的現(xiàn)象。(2)本發(fā)明所述的信號(hào)控制系統(tǒng)，對(duì)所述比例閾值進(jìn)行了限定，當(dāng)公交車數(shù)量占總 車輛數(shù)的比例小于所述比例閾值時(shí)，該相位的綠燈的延長(zhǎng)時(shí)間僅使一輛公交車通過所述路 口 ；當(dāng)公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例大于所述比例閾值時(shí)，該相位的綠燈的延長(zhǎng)時(shí)間最多 使兩輛公交車通過所述路口。當(dāng)比例閾值設(shè)置的過小時(shí)，即便公交車的數(shù)量占總車輛數(shù)的 比例很小，當(dāng)路口排頭處連續(xù)通過公交車時(shí)，也會(huì)延長(zhǎng)時(shí)間使兩輛公交車通過，但是由于公 交車占總車輛數(shù)的比例很小，對(duì)該相位上的車輛運(yùn)輸影響并不大，允許兩輛公交車通過反 而會(huì)影響其它相位上車輛的通行；反之當(dāng)比例閾值設(shè)置的過大時(shí)，即便公交車的數(shù)量占總 車輛數(shù)的比例很大，最多也只能延長(zhǎng)時(shí)間使一輛公交車通過，使得該相位上的交通運(yùn)輸狀 況得不到明顯的改善，不能較好地發(fā)揮公交優(yōu)先的作用；本發(fā)明設(shè)置所述閾值為15%，有效 避免了上述兩種情況。(3)本發(fā)明所述的信號(hào)控制系統(tǒng)，進(jìn)一步設(shè)置所述比例閾值有兩個(gè)，分別是15%和 35%，當(dāng)公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例小于15%時(shí)，該相位的綠燈的延長(zhǎng)時(shí)間僅使一輛公 交車通過所述路口 ；當(dāng)公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例為159Γ35%時(shí)，當(dāng)公交車數(shù)量占總車 輛數(shù)的比例大于所述比例閾值時(shí)，該相位的綠燈的延長(zhǎng)時(shí)間最多使兩輛公交車通過所述路 口 ；當(dāng)公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例大于35%時(shí)，該相位的綠燈的延長(zhǎng)時(shí)間最多使四輛公 交車通過所述路口 ；本發(fā)明通過這種設(shè)置方式，將所述公交車占總車輛的比例優(yōu)選分為三 個(gè)區(qū)間，并根據(jù)區(qū)間的不同分別設(shè)置最大延長(zhǎng)時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)化了公交優(yōu)先策略，本發(fā)明將 所述第二個(gè)閾值設(shè)置為35%，與第一個(gè)閾值設(shè)置成15% —樣，是為了在盡可能發(fā)揮公交優(yōu)先 作用的同時(shí)盡可能不影響其他社會(huì)車輛的通行。(4)本發(fā)明所述的信號(hào)控制系統(tǒng)，還設(shè)置有優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊，在工作時(shí)，所述優(yōu) 先信號(hào)處理單元的優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)，并將所 述優(yōu)先信號(hào)對(duì)應(yīng)的公交車的車輛信息傳遞到所述優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊，所述優(yōu)先申請(qǐng)接入模 塊根據(jù)所述車輛信息判斷所述公交車是否符合進(jìn)行公交優(yōu)先的條件如果經(jīng)所述優(yōu)先申請(qǐng) 接入單元判斷所述公交車不符合公交優(yōu)先的條件，則所述本地信號(hào)控制模塊不再對(duì)所述公 交車的優(yōu)先信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過這種設(shè)置方式，可以對(duì)某些途經(jīng)道路路況較好，較少發(fā)生擁 堵狀況的線路上的公交車不實(shí)行公交優(yōu)先策略，進(jìn)一步降低了公交車輛優(yōu)先對(duì)社會(huì)車輛產(chǎn) 生的影響。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明所述 的信號(hào)控制系統(tǒng)做進(jìn)一步的說明
圖1所示是本發(fā)明所述信號(hào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖； 圖2所示是本發(fā)明所述信號(hào)控制系統(tǒng)的可變換方式的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本實(shí)施例中所述的信號(hào)控制系統(tǒng)如圖1所示，包括
設(shè)置在公交車上的優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元，可發(fā)射優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)，本實(shí)施例中所述的優(yōu) 先信號(hào)發(fā)射單元為有源電子標(biāo)簽，在85mmX54mmX7mm的卡片上能夠更換電池，同時(shí)具有 防水功能，安裝有光敏開關(guān)，安裝設(shè)定在被監(jiān)控車輛上后，一旦取下可以報(bào)警并鎖定電子標(biāo) 簽，可以有效防止標(biāo)簽被替換。并且安裝了兩個(gè)大容量的電池，保證了標(biāo)簽?zāi)軌蜷L(zhǎng)時(shí)間工 作；工作頻率為2. 4GHz-2. 5GHz，工作方式為主動(dòng)式或被動(dòng)式，發(fā)射功率小于lmW，感應(yīng)元件 為光敏開關(guān)，讀取方式分為只讀性和可讀寫性，讀取距離共分四檔，包括0 — 180米、0 -50米、0 - 25米和0 — 10米，可以更換電池，具有防水性，工作年限為5年，靜態(tài)工作電流 <10uA,最大工作電流<15mA，工作電壓為3V (采用兩節(jié)600mAh鈕扣電池并聯(lián))查詢時(shí)間分 可為四檔，包括 0. 25 - 0. 375s,0. 5-0. 75s、l. 0 - 1. 5s 禾P 2 - 3s。優(yōu)先信號(hào)處理單元，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元設(shè)置有優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊，所述優(yōu)先 信號(hào)檢測(cè)模塊接收所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先信號(hào)；優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊包括有源標(biāo)簽 讀寫器和無線通信傳輸設(shè)備，其中有源標(biāo)簽讀寫器，采用集成一體化天線方式，具有讀寫 迅速、識(shí)別距離遠(yuǎn)、優(yōu)秀的防沖撞能力等特點(diǎn)，并且能夠配合系統(tǒng)軟件，完成目標(biāo)定位等功 能，與優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元相同，所述有源標(biāo)簽讀寫器的工作頻率為2. 4GHz-2. 5GHz,工作 方式采用主動(dòng)式，所述有源標(biāo)簽讀寫器設(shè)置有外罩，所述外罩為耐高溫、耐低溫材料，主結(jié) 構(gòu)采用鋁合金；同時(shí)還配有安裝支架，能夠上下、左右調(diào)節(jié)安裝方向；還包括1根天線，增 益16dBi，水平面波瓣寬度為30°，垂直面波瓣寬度為25°，前后比大于25dB，駐波比小于 1. 5，極化方向?yàn)榇怪保煌ㄓ嵔涌诜绞桨≧S232、RS485和韋根，可以采用主動(dòng)或者被動(dòng)通 訊方式，RS232、RS485通訊速率可以用戶設(shè)置；本實(shí)施例中所述的有源標(biāo)簽讀寫器能夠同 時(shí)讀取2000張以上的電子標(biāo)簽，具有電量顯示，呼叫功能和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；有源標(biāo)簽讀寫 器的識(shí)別距離小于200米，識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)到99. 9999% ；此外，還可以根據(jù)用戶要求制定 各種數(shù)據(jù)格式輸出；所述有源標(biāo)簽讀寫器的工作電壓為DC9-12V ；工作電流小于200mA ；工 作溫度為_25°C +0°C ；儲(chǔ)存溫度(°C ) :-40°C +85°C ；工作濕度小于95% ；外形尺寸 320mmX 200mm X 100mm。無線通信傳輸設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)如下工作于433M頻段；信號(hào)發(fā)射功率符合相關(guān) 無線電管理標(biāo)準(zhǔn)；采用糾錯(cuò)編碼，誤碼率小于10- 4，具有較好的抗干擾能力；信息傳輸在 糾錯(cuò)編碼的基礎(chǔ)上采用一定的加密措施；方案設(shè)計(jì)合理，路口間不會(huì)產(chǎn)生干擾；傳輸速率 不小于9600bps ；工作溫度-25士65°C，環(huán)境濕度95%，無冷凝，室外安裝設(shè)備具有防塵、防 水能力；功率要求符合“ID檢測(cè)點(diǎn)總體功耗DC9V 12V/供電下，峰值電流小于100mA”。所述優(yōu)先信號(hào)處理單元還設(shè)置有本地信號(hào)控制模塊，所述本地信號(hào)控制模塊分別 與所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊和所述交通流量檢測(cè)單元連接，統(tǒng)計(jì)所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收 到的優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè)數(shù)并接收所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)；所述本地信號(hào)控 制模塊內(nèi)存儲(chǔ)有距離閾值；所述本地信號(hào)控制模塊還存儲(chǔ)有公交車的平均車長(zhǎng)值，所述 本地信號(hào)控制模塊接收所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的車輛通過路口時(shí)的平均速度；所述 本地信號(hào)控制模塊還存儲(chǔ)有公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例閾值，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元將 所述公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值與所述比例閾值進(jìn)行比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果下達(dá)控制指 令；
所述本地信號(hào)控制模塊采用AMD LX700 433MHz CPU的工業(yè)計(jì)算機(jī)主板，具有兩個(gè)百兆網(wǎng)口，4個(gè)串行口，4個(gè)USB，以及Mini IDE接口和PCI擴(kuò)展接口，這些接口對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的集 成至關(guān)重要，在下面的模塊設(shè)計(jì)中充分利用了這些接口資源，可掛載DOM電子硬盤和CF卡 來存儲(chǔ)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)。所述優(yōu)先信號(hào)處理單元存儲(chǔ)有控制路段的空間信息包括道路信息、車 道信息；設(shè)備信息優(yōu)先申請(qǐng)接入設(shè)備信息、檢測(cè)器信息；控制邏輯包括控制結(jié)構(gòu)、公交信 號(hào)優(yōu)先控制方案、方法；檢測(cè)數(shù)據(jù)交通流量檢測(cè)單元上傳的交通流檢測(cè)實(shí)時(shí)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)； 運(yùn)行信息包括系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控信息和故障報(bào)警信息，如維修記錄、故障記錄等；通過TCP/IP 連接保持和指揮中心的通訊。通過燈故障檢測(cè)單元返回信息以及與各單元的通信監(jiān)控信號(hào) 機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)生故障時(shí)向指揮中心上報(bào)故障信息。在所述路口設(shè)置有與所述本地信號(hào)控制模塊連接的視頻單元，對(duì)所述優(yōu)先信號(hào)處 理單元的判斷結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)；
所述優(yōu)先信號(hào)處理單元還包括與所述本地信號(hào)控制模塊連接設(shè)置的距離測(cè)定模塊，可 測(cè)量從各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元到路口之間的距離yn(n=l、2……)并將所述距離值傳送 到所述本地信號(hào)控制模塊；
所述優(yōu)先信號(hào)處理單元還包括計(jì)時(shí)模塊，所述計(jì)時(shí)模塊對(duì)當(dāng)前綠燈相位的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí) 間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
交通流量檢測(cè)單元，用于檢測(cè)路段上的交通流量數(shù)據(jù)信息，包括交通流量檢測(cè)器、一 塊數(shù)據(jù)處理板和最多8塊檢測(cè)器板；交通流量檢測(cè)器為線圈檢測(cè)器；所述數(shù)據(jù)處理板的硬 件采用Altera Cyclone系列FPGA EP1C6作為處理器，U8M Nand Flash，功能包括數(shù)據(jù)處 理板提供檢測(cè)器板的接口，能夠通過排線或協(xié)議接收檢測(cè)結(jié)果，并通過處理器運(yùn)算，存儲(chǔ)在 板上Flash內(nèi)或向其它單元傳輸；檢測(cè)器板通過插槽連接到數(shù)據(jù)處理板總線上，不同的檢 測(cè)器可通過針對(duì)性的轉(zhuǎn)換板連接到檢測(cè)數(shù)據(jù)處理單元中，所述交通流量檢測(cè)單元具有2個(gè) RS-485 接 口。所述信號(hào)控制系統(tǒng)還包括
信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元以及與所述信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元連接的信號(hào)燈，其中，所述信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單 元與所述優(yōu)先信號(hào)處理單元連接，接收所述優(yōu)先信號(hào)處理單元傳遞的控制指令，所述信號(hào) 燈驅(qū)動(dòng)單元包括1塊控制板和最多8塊信號(hào)燈板，控制板發(fā)送信號(hào)燈的控制信號(hào)，信號(hào)燈板 上具有霍爾元件和模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，能檢測(cè)信號(hào)燈電流值，進(jìn)而控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為強(qiáng)電信號(hào)驅(qū) 動(dòng)外電路，進(jìn)而執(zhí)行控制命令。信號(hào)燈的各種狀態(tài)和信號(hào)燈過程都在這個(gè)單元實(shí)現(xiàn)，對(duì)于上 端是封裝到控制邏輯層，具體燈態(tài)由該單元控制。信號(hào)燈板實(shí)現(xiàn)弱電輸出對(duì)強(qiáng)電的控制，每 塊信號(hào)燈板能驅(qū)動(dòng)四組信號(hào)燈，最大支持32相位。信號(hào)燈板具備12路驅(qū)動(dòng)電壓的監(jiān)測(cè)和4 組電流的采集，可以交由下面的故障沖突檢測(cè)單元加以利用。本單元采用Altera Cyclone 系列EP1C6 FPGA芯片作為處理器。信號(hào)燈板沒有處理器。設(shè)計(jì)支持8塊燈驅(qū)動(dòng)板，每塊驅(qū) 動(dòng)板可驅(qū)動(dòng)4組信號(hào)燈。這里除了要完成從弱電到強(qiáng)電的信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)外還要進(jìn)行一系列 的狀態(tài)檢測(cè)。在每個(gè)信號(hào)燈輸出前檢測(cè)電壓輸出有無，以此來判斷實(shí)際信號(hào)控制電壓是否 與控制命令相符。檢測(cè)每組信號(hào)燈的穩(wěn)定電流值，以此來判斷信號(hào)燈是否點(diǎn)亮，并可通過 電流值大小推定改路輸出掛載了幾組信號(hào)燈，甚至可以檢測(cè)到LED信號(hào)燈部分光電壞掉的 情況。這些檢測(cè)值都送到燈故障檢測(cè)與黃閃保障單元。有了這些檢測(cè)，整個(gè)路口從交通流 狀態(tài)到信號(hào)機(jī)狀態(tài)以及信號(hào)燈狀態(tài)的信息都可以獲得，方便控制中心針對(duì)情況及時(shí)采取措 施。具有2個(gè)RS-485接口。
本實(shí)施例中所述的信號(hào)控制系統(tǒng)的工作過程為
(1)所述優(yōu)先信號(hào)處理單元的優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先 申請(qǐng)信號(hào)；所述本地信號(hào)控制模塊統(tǒng)計(jì)所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收到的優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè) 數(shù)，并接收所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)，根據(jù)所述優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè)數(shù)和所述 交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)，計(jì)算得出公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值；
(2)當(dāng)信號(hào)燈處于綠燈即將結(jié)束的狀態(tài)時(shí)，所述距離測(cè)定模塊測(cè)量各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào) 發(fā)射單元與所述路口間的距離yn (n=l、2……)并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至所述本地信號(hào)控制模 塊，所述本地信號(hào)控制模塊將接收到的所述測(cè)量結(jié)果與所述距離閾值^進(jìn)行比較，判斷路 口排頭處第一輛車是否可能有公交車
如果各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元與所述路口間的距離yn(n=l、2……)中沒有一個(gè)距離 值小于或者等于^，則所述本地信號(hào)控制模塊判斷路口排頭處第一輛車中沒有公交車，所 述本地信號(hào)控制模塊不下達(dá)指令；
如果各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元與所述路口間的距離yn (n=l、2……)中有至少一個(gè) 距離值小于或者等于^，則所述本地信號(hào)控制模塊判斷路口排頭處第一輛車中可能有公交 車，則所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令開啟所述視頻單元，對(duì)所述本地信號(hào)控制模塊的判 斷結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)
如果經(jīng)所述視頻單元確認(rèn)，路口排頭處第一輛車中有公交車，則所述視頻單元將確認(rèn) 結(jié)果反饋給所述本地信號(hào)控制模塊，所述本地信號(hào)控制模塊接收到所述確認(rèn)結(jié)果后下達(dá)指 令將該相位的綠燈時(shí)間延長(zhǎng)，使所述排頭處第一輛車中的公交車通過路口，每輛公交車對(duì) 應(yīng)的所述綠燈延長(zhǎng)的時(shí)間值等于公交車的平均車長(zhǎng)值除以所述交通流量檢測(cè)單元檢測(cè)到 的車輛通過路口時(shí)的平均車速，再減去當(dāng)前綠燈相位的剩余值；所述計(jì)時(shí)模塊對(duì)所述當(dāng)前 綠燈的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
在所述視頻單元確認(rèn)路口排頭處第一輛車中有公交車的同時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊 調(diào)用所述公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值和所述比例閾值進(jìn)行比對(duì)
a.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值小于所述比例閾值時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá) 指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間僅使一輛公交車通過所述路口 ；
b.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值大于或者等于所述比例閾值時(shí)，所述本地信號(hào)控制 模塊下達(dá)指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間最多使兩輛公交車通過所述路口；
當(dāng)所述計(jì)時(shí)模塊統(tǒng)計(jì)的所述當(dāng)前綠燈相位的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間大于綠燈周期的50%時(shí)，所 述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令將所述綠燈切換為紅燈； 當(dāng)所述綠燈相位結(jié)束時(shí)，所述視頻單元關(guān)閉；
(3)所述本地信號(hào)控制模塊將所述控制指令下達(dá)至所述信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元，通過所述信 號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元控制所述信號(hào)燈的工作狀態(tài)。本實(shí)施例中所述“信號(hào)燈處于綠燈即將結(jié)束的狀態(tài)”是指所述信號(hào)燈距離綠燈結(jié) 束還有3秒鐘時(shí)，作為可選擇的實(shí)施方式，也可將所述距離綠燈結(jié)束的時(shí)間設(shè)置成其它值。本實(shí)施例中選擇設(shè)置所述比例閾值為15%，作為可選擇的實(shí)施方式，也可以設(shè)置成 其它比例。本實(shí)施例中選擇設(shè)置所述距離閾值、為2米，做為可選擇的實(shí)施方式，也可以選 擇其它適宜的數(shù)值。
作為可選擇的實(shí)施方式，本實(shí)施例中的所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元和所述優(yōu)先信號(hào)檢 測(cè)模塊也可以分別設(shè)置有GPS發(fā)射和接收裝置代替本實(shí)施例中的RFID發(fā)射和讀寫裝置。實(shí)施例2
本實(shí)施例中所述的信號(hào)控制系統(tǒng)與實(shí)施例1相比，區(qū)別在于，本實(shí)施例中設(shè)置所述比 例閾值有兩個(gè)，分別是第一比例閾值和第二比例閾值。本實(shí)施例中，所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊設(shè)置在路口處，所述距離測(cè)定模塊測(cè)量從各 個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元到所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊之間的距離yn(n=l、2……)也就是所述 優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元到所述路口間的距離，并將所述距離值傳送到所述本地信號(hào)控制模塊。本實(shí)施例中所述的信號(hào)控制系統(tǒng)的工作過程為
(1)所述優(yōu)先信號(hào)處理單元的優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先 申請(qǐng)信號(hào)；所述本地信號(hào)控制模塊統(tǒng)計(jì)所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收到的優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè) 數(shù)，并接收所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)，根據(jù)所述優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè)數(shù)和所述 交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)，計(jì)算得出公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值；
(2)當(dāng)信號(hào)燈處于綠燈即將結(jié)束的狀態(tài)時(shí)，所述距離測(cè)定模塊測(cè)量各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào) 發(fā)射單元與所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊間的距離yn(n=l、2……)并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至所述本地 信號(hào)控制模塊，所述本地信號(hào)控制模塊將接收到的所述測(cè)量結(jié)果與所述距離閾值^進(jìn)行比 較，判斷路口排頭處第一輛車是否可能有公交車
如果各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元與所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊間的距離yn(n=l、2……)中 沒有一個(gè)距離值小于或者等于^，則所述本地信號(hào)控制模塊判斷路口排頭處第一輛車中沒 有公交車，所述本地信號(hào)控制模塊不下達(dá)指令；
如果各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元與所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊間的距離yn(n=l、2……)中 有至少一個(gè)距離值小于或者等于^，則所述本地信號(hào)控制模塊判斷路口排頭處第一輛車中 可能有公交車，則所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令開啟所述視頻單元，對(duì)所述本地信號(hào)控 制模塊的模塊結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)
如果經(jīng)所述視頻單元確認(rèn)，路口排頭處第一輛車中有公交車，則所述視頻單元將確認(rèn) 結(jié)果反饋給所述本地信號(hào)控制模塊，所述本地信號(hào)控制模塊接收到所述確認(rèn)結(jié)果后下達(dá)指 令將該相位的綠燈時(shí)間延長(zhǎng)，使所述公交車通過路口，每輛公交車對(duì)應(yīng)的所述綠燈延長(zhǎng)的 時(shí)間值等于公交車的平均車長(zhǎng)值除以所述交通流量檢測(cè)單元檢測(cè)到的車輛通過路口時(shí)的 平均車速，再減去當(dāng)前綠燈相位的剩余值；所述計(jì)時(shí)模塊對(duì)所述當(dāng)前綠燈的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
在所述視頻單元確認(rèn)路口排頭處第一輛車中有公交車的同時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊 將所述公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值和所述第一比例閾值和第二比例閾值進(jìn)行比對(duì)
a.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值小于第一比例閾值時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá) 指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間僅使一輛公交車通過所述路口 ；
b.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值大于或者等于第一比例閾值且小于或者等于第二 比例閾值時(shí)，則所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間最多使兩輛公 交車通過所述路口；
c.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值大于第二比例閾值時(shí)，則所述本地信號(hào)控制模塊下 達(dá)指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間最多使四輛公交車通過所述路口。
當(dāng)所述計(jì)時(shí)模塊統(tǒng)計(jì)的所述當(dāng)前綠燈相位的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間大于綠燈周期的50% 時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令將所述綠燈切花為紅燈；
當(dāng)所述綠燈相位結(jié)束時(shí)，所述視頻單元關(guān)閉；
(3)所述本地信號(hào)控制模塊將所述控制指令下達(dá)至所述信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元，通過所述信 號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元控制所述信號(hào)燈的工作狀態(tài)。本實(shí)施例中所述第一比例閾值和第二比例閾值分別為15%和35%，作為可選擇的 實(shí)施方式，所述第一比例閾值和第二比例閾值也可設(shè)置成其它適宜的數(shù)值。本實(shí)施例中選擇設(shè)置所述距離閾值、為3米，做為可選擇的實(shí)施方式，也可以選 擇其它適宜的數(shù)值。實(shí)施例3
本實(shí)施例中所述的信號(hào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，與實(shí)施例1和2相比區(qū)別在于， 本實(shí)施例中的優(yōu)先信號(hào)處理單元還包括設(shè)置在所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊和所述本地信號(hào)控 制模塊之間的優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊；
所述優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊的硬件組成為微處理器采用板載Intel Φ Celeron.χ. M Processor 或 Intel Pentium M Processor 1G,北橋 Jntel 82855GM/ GME (GMCH)，南橋Intel FW8280IDB-M (ICH4-M)；顯示控制器采用主板內(nèi)建的圖形控制 器具有可以進(jìn)行并行數(shù)據(jù)處理和精確像素插入的3D超管線架構(gòu)，全3D硬件加速，VGA 顯示分辨率可達(dá)1600 X 1200085Hz和2048 X 1536075Hz ；系統(tǒng)存儲(chǔ)器為配板載256MB DDR200/266/333MHz DDR SDRAM，另提供一條 200Pin DDR S0-DIMM 系統(tǒng)內(nèi)存擴(kuò)充插槽，主 板內(nèi)存最大容量可擴(kuò)充到1. 25GB ；兩個(gè)增強(qiáng)的ATA100/66/33標(biāo)準(zhǔn)IDE接口，可支持最多 4個(gè)UltraATA100/66/33IDE設(shè)備；6個(gè)USB2. 0高速接口，支持480Mb/s傳輸率；主板內(nèi)建 一個(gè)10/100Mb/s以太網(wǎng)控制器(Realtek TL8139DL)，支持網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)啟動(dòng)(PXE)、網(wǎng)絡(luò)喚醒 (W0LI/0功能2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RS-232串口(COM廣COM2)。配置1/0轉(zhuǎn)換接頭，最大可支持14組 1/0接口；提供一個(gè)ComPactFlash Type II插槽，與IDE2接口共用一個(gè)IDE通道，可根 據(jù)需求訂制將CF設(shè)于Master狀態(tài)；具有CPU、系統(tǒng)機(jī)箱溫度的檢測(cè)，系統(tǒng)主要工作電壓、 CMOS電池電壓的檢測(cè)；Super 1/0看門狗定時(shí)器256級(jí)，可編程；可編程時(shí)間到中斷；時(shí)間 到事件復(fù)位系統(tǒng)；電源支持可使用符合要求的12V-36V直留單電源適配器供電，支持ACPI 電源管理功能；
無線通信傳輸設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)如下工作于433M頻段；信號(hào)發(fā)射功率符合相關(guān)無線 電管理標(biāo)準(zhǔn)；采用糾錯(cuò)編碼，誤碼率小于10- 4，具有較好的抗干擾能力；信息傳輸在糾錯(cuò) 編碼的基礎(chǔ)上采用一定的加密措施；方案設(shè)計(jì)合理，路口間不會(huì)產(chǎn)生干擾；傳輸速率不小 于9600bps ；工作溫度-25士65°C，環(huán)境濕度95%，無冷凝，室外安裝設(shè)備具有防塵、防水能 力；功率要求符合“ID檢測(cè)點(diǎn)總體功耗DC9V 12V/供電下，峰值電流小于100mA”。本實(shí)施例中所述的信號(hào)控制系統(tǒng)在工作時(shí)，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元的優(yōu)先信號(hào)檢 測(cè)模塊接收所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)，并將所述優(yōu)先信號(hào)對(duì)應(yīng)的公交車的車 輛信息傳遞到所述優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊，所述優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊根據(jù)所述車輛信息判斷所述 公交車是否符合進(jìn)行公交優(yōu)先的條件如果經(jīng)所述優(yōu)先申請(qǐng)接入單元判斷所述公交車不符 合公交優(yōu)先的條件，則所述本地信號(hào)控制模塊不再對(duì)所述公交車的優(yōu)先信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所 述距離測(cè)定模塊也不再測(cè)定所述優(yōu)先信號(hào)與所述路口之間的距離。
上述實(shí)施例中所述“距離測(cè)定模塊測(cè)量各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元與所述路口間 的距離In (n=l、2……)”，是測(cè)量所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元到路口處停車線間的距離。上述實(shí)施例中所述“公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值”是指在位于所述優(yōu)先信號(hào)檢 測(cè)模塊的檢測(cè)范圍內(nèi)的路段上，公交車數(shù)量與該路段上公交車和普通車總數(shù)量的比值。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì) 于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或 變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，而由此所引伸出的顯而易見的變化或 變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種未設(shè)置公交專用道條件下實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先的信號(hào)控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在公交車上的優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元，用于發(fā)射優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)；交通流量檢測(cè)單元，用于檢測(cè)路段上的交通流量數(shù)據(jù)信息；優(yōu)先信號(hào)處理單元，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元設(shè)置有優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊，所述優(yōu)先信號(hào) 檢測(cè)模塊接收該路段上所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先信號(hào)；所述優(yōu)先信號(hào)處理單元還設(shè)置有本地信號(hào)控制模塊，所述本地信號(hào)控制模塊分別與所 述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊和所述交通流量檢測(cè)單元連接，統(tǒng)計(jì)所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收到的 優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè)數(shù)并接收所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)；與所述本地信號(hào)控制模塊連接的距離測(cè)定模塊，所述距離測(cè)定模塊測(cè)量從各個(gè)所述優(yōu) 先信號(hào)發(fā)射單元到所述路口之間的距離yn(n=l、2……)并將所述距離值傳送到所述本地信 號(hào)控制模塊；所述本地信號(hào)控制模塊內(nèi)存儲(chǔ)有距離閾值^ ；所述本地信號(hào)控制模塊還存儲(chǔ)有公交車 的平均車長(zhǎng)值，所述本地信號(hào)控制模塊接收所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的車輛通過路口時(shí) 的平均速度；所述優(yōu)先信號(hào)處理單元還設(shè)置有與所述本地信號(hào)控制模塊連接的計(jì)時(shí)模塊，所述計(jì)時(shí) 模塊對(duì)當(dāng)前相位綠燈的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；其特征在于，所述本地信號(hào)控制模塊還存儲(chǔ)有公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例閾值，所述優(yōu)先信號(hào)處 理單元將所述公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例值與所述比例閾值進(jìn)行比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果 下達(dá)控制指令；所述信號(hào)控制系統(tǒng)還包括與所述本地信號(hào)控制模塊連接的信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元以及設(shè)置 在路口的信號(hào)燈，所述信號(hào)燈與所述信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊設(shè)置在 路口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號(hào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元設(shè)置有 RFID射頻信號(hào)發(fā)射裝置；所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊設(shè)置有RFID射頻信號(hào)接收裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的信號(hào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元 還包括設(shè)置在所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊和所述本地信號(hào)控制模塊之間的優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊。
5.基于權(quán)利要求1-4任一所述的信號(hào)控制系統(tǒng)的控制方法為(1)所述優(yōu)先信號(hào)處理單元的優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先 申請(qǐng)信號(hào)；所述本地信號(hào)控制模塊統(tǒng)計(jì)所述優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收到的優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè) 數(shù)，并接收所述交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)，根據(jù)所述優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)的個(gè)數(shù)和所述 交通流量檢測(cè)單元傳遞的總車輛數(shù)，計(jì)算得出公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值；(2)當(dāng)信號(hào)燈處于綠燈即將結(jié)束的狀態(tài)時(shí)，所述距離測(cè)定模塊測(cè)量各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào) 發(fā)射單元與所述路口間的距離yn (n=l、2……)并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至所述本地信號(hào)控制模 塊，所述本地信號(hào)控制模塊將接收到的所述測(cè)量結(jié)果與所述距離閾值^進(jìn)行比較，判斷路 口排頭處第一輛車是否可能有公交車如果各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元與所述路口間的距離yn(n=l、2……)中沒有一個(gè)距離值小于或者等于^，則所述本地信號(hào)控制模塊判斷路口排頭處第一輛車中沒有公交車，所 述本地信號(hào)控制模塊不下達(dá)指令；如果各個(gè)所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元與所述路口間的距離yn (n=l、2……)中有至少一個(gè) 距離值小于或者等于^，則所述本地信號(hào)控制模塊判斷路口排頭處第一輛車中可能有公交 車，則所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令開啟所述視頻單元，對(duì)所述本地信號(hào)控制模塊的判 斷結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)如果經(jīng)所述視頻單元確認(rèn)，路口排頭處第一輛車中有公交車，則所述視頻單元將確認(rèn) 結(jié)果反饋給所述本地信號(hào)控制模塊，所述本地信號(hào)控制模塊接收到所述確認(rèn)結(jié)果后下達(dá)指 令將該相位的綠燈時(shí)間延長(zhǎng)，使所述排頭處第一輛車中的公交車通過路口，每輛公交車對(duì) 應(yīng)的所述綠燈延長(zhǎng)的時(shí)間值等于公交車的平均車長(zhǎng)值除以所述交通流量檢測(cè)單元檢測(cè)到 的車輛通過路口時(shí)的平均車速，再減去當(dāng)前綠燈相位的剩余值；所述計(jì)時(shí)模塊對(duì)所述當(dāng)前 綠燈的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；在所述視頻單元確認(rèn)路口排頭處第一輛車中有公交車的同時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊 調(diào)用所述公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值和所述比例閾值進(jìn)行比對(duì)a.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值小于所述比例閾值時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá) 指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間僅使一輛公交車通過所述路口 ；b.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值大于或者等于所述比例閾值時(shí)，所述本地信號(hào)控制 模塊下達(dá)指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間最多使兩輛公交車通過所述路口；當(dāng)所述計(jì)時(shí)模塊統(tǒng)計(jì)的所述當(dāng)前綠燈相位的累計(jì)延長(zhǎng)時(shí)間大于綠燈周期的50%時(shí)，所 述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令將所述綠燈切換為紅燈；當(dāng)所述綠燈相位結(jié)束時(shí)，所述視頻單元關(guān)閉；(3)所述本地信號(hào)控制模塊將所述控制指令下達(dá)至所述信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元，通過所述信 號(hào)燈驅(qū)動(dòng)單元控制所述信號(hào)燈的工作狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，所述比例閾值為15%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述比例閾值有兩個(gè)，分別是第一比 例閾值和第二比例閾值；在所述步驟(2)中，所述本地信號(hào)控制模塊將所述公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值和所 述第一比例閾值和第二比例閾值進(jìn)行比對(duì)a.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值小于第一比例閾值時(shí)，所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá) 指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間僅使一輛公交車通過所述路口 ；b.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值大于或者等于第一比例閾值且小于或者等于第二 比例閾值時(shí)，則所述本地信號(hào)控制模塊下達(dá)指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間最多使兩輛公 交車通過所述路口；c.當(dāng)公交車數(shù)量與總車輛數(shù)的比值大于第二比例閾值時(shí)，則所述本地信號(hào)控制模塊下 達(dá)指令控制該相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間最多使四輛公交車通過所述路口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述第一比例閾值是15%，所述第二 比例閾值是35%。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元的優(yōu)先信號(hào)檢測(cè)模塊接收所述優(yōu)先信號(hào)發(fā)射單元的優(yōu)先申請(qǐng)信號(hào)，并將所述優(yōu)先信號(hào) 對(duì)應(yīng)的公交車的車輛信息傳遞到所述優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊，所述優(yōu)先申請(qǐng)接入模塊根據(jù)所述 車輛信息判斷所述公交車是否符合進(jìn)行公交優(yōu)先的條件如果經(jīng)所述優(yōu)先申請(qǐng)接入單元判斷所述公交車不符合公交優(yōu)先的條件，則所述本地信 號(hào)控制模塊不再對(duì)所述公交車的優(yōu)先信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所述距離測(cè)定模塊也不再測(cè)量所述優(yōu) 先信號(hào)發(fā)射單元與所述路口間的距離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種未設(shè)置公交專用道條件下實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先的信號(hào)控制系統(tǒng)，當(dāng)所述信號(hào)控制系統(tǒng)中的優(yōu)先信號(hào)處理單元確定路口排頭處第一輛車中有公交車時(shí)，所述優(yōu)先信號(hào)處理單元進(jìn)一步調(diào)用公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例值與所述優(yōu)先信號(hào)處理單元存儲(chǔ)的比例閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果下達(dá)控制指令。本發(fā)明中的控制系統(tǒng)通過設(shè)置上述比例閾值，對(duì)公交車數(shù)量占總車輛數(shù)的比例處在各區(qū)間范圍時(shí)，綠燈延長(zhǎng)的最長(zhǎng)時(shí)間作出限定，從而有效避免了當(dāng)公交車數(shù)量較多且都依次排在路口時(shí)，實(shí)行公交優(yōu)先策略會(huì)嚴(yán)重影響其他普通社會(huì)車輛運(yùn)輸?shù)膯栴}，在有效降低公交車輛交叉口延誤的同時(shí)，也盡可能降低了對(duì)普通社會(huì)車輛的影響。
文檔編號(hào)G08G1/08GK102074118SQ20111003814
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者尹勝超, 李力, 李志恒, 蘇岳龍, 隋亞剛 申請(qǐng)人:尹勝超, 李力, 李志恒, 蘇岳龍, 隋亞剛