限定可視區(qū)域的智能交通控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利說明】限定可視區(qū)域的智能交通控制系統(tǒng)及其控制方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)及其控制方法，特別是涉及一種限定可視區(qū)域的智能交通控制系統(tǒng)及其控制方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，車輛增多，交通變得越發(fā)的擁擠，為了提高通行效率，許多城市在發(fā)展智能交通系統(tǒng)，其中智能公交系統(tǒng)得到了快速發(fā)展，基于公交優(yōu)先原則，不僅設(shè)置了公交專用道，同時還配置了公交專用信號燈，在紅燈臨近結(jié)束時，公交車道的專用信號燈綠燈首先亮起，一般提前10秒左右，將公交專用道上的車輛優(yōu)先放行，然后才是社會車輛信號燈變綠放行，保障了公交的通行速度和效率。在公交車優(yōu)先放行期間，社會車輛對應(yīng)的信號燈仍然是紅燈，從駕駛者的角度看去，前方路口出現(xiàn)了綠燈，在多個車道的路口，雖然公交專用信號燈上方掛有明顯的公交專用標志，但在雨天等光線不足視況不佳以及路況不熟悉情況下，社會車輛的駕駛者在面對公交專用信號燈變綠時由于前方信號燈不唯一，往往無法及時識別，在看到公交信號燈變綠時就錯誤的驅(qū)車通過，結(jié)果造成闖紅燈而被電子警察拍照，根據(jù)目前的交通法規(guī)需對闖紅燈者扣分罰款。另外為了保證公交通行效率，公交專用道為獨占式車道，不允許社會車輛進入公交車道行駛，在擁擠的路口，公交專用道的獨占專用不可避免的降低了車道的使用效率。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種限定可視區(qū)域的智能交通控制系統(tǒng)及其控制方法，其能夠?qū)⒙访孳嚵鬟M行分割調(diào)度控制，實現(xiàn)了路面資源的高效利用，不僅可以應(yīng)用在公交專用信號燈領(lǐng)域，還可以應(yīng)用在其他對交通流量有特殊要求的智能交通路面控制中。
[0007]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:一種限定可視區(qū)域的智能交通控制系統(tǒng)，其特征在于，其包括第一組投射信號燈、第二組投射信號燈、通用信號燈、感應(yīng)線圈、同步控制接口、信號燈控制系統(tǒng)，第一組投射信號燈、第二組投射信號燈、通用信號燈、感應(yīng)線圈、同步控制接口都與信號燈控制系統(tǒng)連接；以信號燈控制系統(tǒng)為核心配置了第一組投射信號燈、第二組投射信號燈以及一組通用信號燈，還配置了一組用于檢測車輛的感應(yīng)線圈以及與其他系統(tǒng)聯(lián)動控制的同步控制接口，其中第一組投射信號燈和通用信號燈共同安裝在路口的交通信號燈支架上方，第二組投射信號燈則安裝在公交專用車道后方的支架上；感應(yīng)線圈安裝在公交專用道的路面下方，感應(yīng)線圈由單個線圈鋪設(shè)或多個線圈間隔布置組成；同步控制接口則用來與其他信號燈聯(lián)動，互相傳送信號燈的狀態(tài)以及接收外部控制命令以便進行控制使用。
[0008]優(yōu)選地，所述第一組投射信號燈由公交車道定向投射公交專用信號燈組成，公交車道定向投射公交專用信號燈、社會車輛通用信號燈都安裝在一個支撐結(jié)構(gòu)上，公交車道定向投射公交專用信號燈在路面上所投射的光線形成第一光斑的覆蓋范圍；第二組投射信號燈由第二信號燈組成，作為控制社會車輛借用公交專用道通行的投射信號燈，第二信號燈在路面上所投射的光線形成第二光斑的覆蓋范圍。
[0009]優(yōu)選地，所述第一組投射信號燈的內(nèi)部光源、第二組投射信號燈的內(nèi)部光源都采用通用激光管，將其發(fā)出的平行光束經(jīng)反射及光學(xué)透鏡轉(zhuǎn)換后，投射光斑由原來的圓點變?yōu)橐蛔志€形光線，再經(jīng)過一組凹透棱鏡的光學(xué)變換，對一字線形光線的寬度進行展寬，最后經(jīng)過分光柵的漏光消除處理。
[0010]優(yōu)選地，所述分光柵是一個不透光的喇叭形殼體，其內(nèi)部有很許多平行于一字線形光束方向的分光片組成的分光孔。
[0011]本發(fā)明還提供一種限定可視區(qū)域的智能交通控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，其包括以下步驟:
第一步:當公交車道定向投射公交專用信號燈、社會車輛通用信號燈為紅燈時，第二信號燈變?yōu)榧t燈，此時路口的公交車專用道區(qū)域只允許公交車駛?cè)耄兂晒粚Ｓ密嚨?，其他社會車輛禁止駛?cè)耄?br> 第二步:當公交車道定向投射公交專用信號燈變綠燈，開始優(yōu)先放行公交車輛，此時公交車道上的公交車開始駛出車道，通過路口，此時第一組信號燈中的社會車輛通用信號燈以及第二信號燈仍為紅燈；
第三步:公交優(yōu)先放行時間為提前m秒，在公交優(yōu)先放行期間，根據(jù)公交車道區(qū)域內(nèi)車輛狀態(tài)，動態(tài)的調(diào)整第二信號燈變?yōu)榫G燈以及公交車道定向投射公交專用信號燈關(guān)閉投射的時刻；當公交優(yōu)先放行結(jié)束時，社會車輛通用信號燈變?yōu)榫G燈，此時如果公交車道定向投射公交專用信號燈未被提前關(guān)閉投射，則在社會車輛通用信號燈變?yōu)榫G燈的同時關(guān)閉公交車道定向投射公交專用信號燈，此時路況由社會車輛通用信號燈控制，三個車道中的車輛開始依次直行通過路口，m為自然數(shù)；
第四步:在社會車輛通用信號燈綠燈即將結(jié)束時，提前η秒將第二信號燈變?yōu)榧t燈，禁止車流繼續(xù)駛?cè)牍卉噷Ｓ玫溃疡側(cè)氲能囕v繼續(xù)前行陸續(xù)通過路口，駛出公交專用道區(qū)域，公交專用道區(qū)域內(nèi)的車輛被清空，η為自然數(shù)；
第五步:社會車輛通用信號燈變?yōu)榧t燈，本方向禁止直行，由于第二信號燈已變?yōu)榧t燈，此時只允許公交車駛?cè)牍粚Ｓ玫纼?nèi)等待下一次的公交優(yōu)先放行；
至此完成本周期的信號燈控制，跳回到前面的第二步重新開始，重復(fù)進行第二步到第五步的內(nèi)容。
[0012]優(yōu)選地，所述第三步中，動態(tài)調(diào)整第二信號燈變?yōu)榫G燈以及公交車道定向投射公交專用信號燈變?yōu)榧t燈的時刻，具體方法為:在公交專用車道兩端路面下方埋了一組車輛檢測線圈，通過這組線圈識別公交專用車道區(qū)域內(nèi)車輛狀態(tài)，判斷公交專用道區(qū)域內(nèi)的車輛是否已清空，當發(fā)現(xiàn)公交車道定向投射公交專用信號燈變?yōu)榫G燈而社會車輛通用信號燈仍為紅燈，由于公交車輛的優(yōu)先放行，駛出車道而形成公交車道內(nèi)無車輛時，立即將第二信號燈變?yōu)榫G燈，將公交專用道開放給社會車輛使用，允許社會車輛駛?cè)?，同時為了避免誤導(dǎo)駕駛者錯誤的駛出車道，將第一組信號燈中的公交專用信號燈同時關(guān)閉投射，這樣車輛提前駛?cè)肟臻e的公交專用道區(qū)域內(nèi)等待社會車輛通用信號燈變綠燈后放行。
[0013]優(yōu)選地，所述第三步中，當左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)的公交車輛駛?cè)牍粚Ｓ玫?，等待左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)放行信號時，在綠燈直行期間，公交車將此公交專用道獨占使用，后面車輛無法通行，此時由于檢測到公交專用道區(qū)域內(nèi)車輛未被清空，第二信號燈將一直保持為紅燈，在這個直行綠燈周期內(nèi)只有當檢測到公交專用道區(qū)域內(nèi)車輛被清空，直行綠燈剩余時間大于k秒時才將第二信號燈變綠燈，開放公交專用道給社會車輛使用，否則按照信號燈的控制調(diào)度方法，進入下一個紅綠燈周期進行識別處理，k為自然數(shù)。
[0014]優(yōu)選地，所述第二信號燈紅燈期間，所有進入公交專用道區(qū)域內(nèi)車輛均被電子攝像頭拍照識別車牌并發(fā)送到交通控制中心記錄，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的車牌匹配結(jié)果識別當前為公交車駛?cè)耄駝t予以記錄違章；當?shù)诙盘枱糇優(yōu)榫G燈時，將暫停電子攝像頭的拍照，所有駛?cè)牍粚Ｓ玫赖能囕v不予記錄，與相鄰紅綠燈以及電子攝像頭的同步控制通過同步控制接口實現(xiàn)。
[0015]優(yōu)選地，所述m=10，n=3，k=3 ；
本發(fā)明的積極進步效果在于:本發(fā)明通過對激光投射以及光學(xué)原理的分析應(yīng)用，配以具有專用分光柵的信號燈，設(shè)計了一種限定可視區(qū)域的投射交通信號燈及智能交通控制方法，由主動投射信號燈發(fā)射出來的信號燈光線只能在路面上指定的區(qū)域內(nèi)可以看到，如只能在特定專用車道內(nèi)看到，而左右相鄰車道的車輛則看不到，在專用車道上的車輛優(yōu)先放行時，相鄰車道的車輛看到的仍然是紅燈，看不到專用車道對應(yīng)的專用綠燈，這樣就不會對駕駛者造成干擾，不僅可以應(yīng)用在公交專用信號燈領(lǐng)域，還可以應(yīng)用在其他對交通流量有特殊要求的智能交通路面控制中。采用此信號燈控制的路面，由于其在駕駛者視野中信號燈的唯一性，有效避免由于未能區(qū)分專用車道信號燈而錯誤的驅(qū)車通過造成的闖紅燈拍照，同時提高了行駛的安全性，也可以用于智能駕駛技術(shù)，大大降低自動駕駛以及輔助駕駛系統(tǒng)中的前方信號燈識別算法的難度，提高了識別正確率和行車可靠性。通過智能交通控制方法將路面車流進行分割調(diào)度控制，分時復(fù)用，實