現(xiàn)了路面車道資源的高效利用，在不拓寬路面、不增加車道的情況下以較低的信號系統(tǒng)改造費用實現(xiàn)了路面使用率的大幅提高，可以有效提高了路口的車輛通過數(shù)量，舒緩了城市道路擁擠情況。
[0016]
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明限定可視區(qū)域的智能交通控制系統(tǒng)的原理框圖。
[0018]圖2為路口公交優(yōu)先信號燈工作流程圖。
[0019]圖3為信號燈安裝位置及工作原理示意圖。
[0020]圖4為定向投射信號燈內(nèi)部組成及光路示意圖。
[0021]圖5為避免光線泄漏到相鄰車道的分光柵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6為分光柵工作原理。
[0023]圖7信號燈控制邏輯示意圖。
[0024]圖8彳目號燈時序邏輯不意圖。
[0025]
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0027]本發(fā)明可以應(yīng)用在交通信號控制中，下面具體以公交優(yōu)先通行調(diào)度應(yīng)用領(lǐng)域進行闡述說明，本發(fā)明能夠在保證公交優(yōu)先通行的前提下提高路面車道的使用效率。
[0028]基于公交優(yōu)先原則，為了避免路口擁堵導(dǎo)致的公交車無法快速通過，城市道路中在路口設(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，為了保證公交通行效率，現(xiàn)有公交專用道為獨占式設(shè)計，不允許社會車輛進入公交車道行駛，否則將被電子警察拍照記錄，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。
[0029]本發(fā)明限定可視區(qū)域的智能交通控制系統(tǒng)如圖1所示，本發(fā)明限定可視區(qū)域的智能交通控制系統(tǒng)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)為核心配置了兩組投射信號燈(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，即路口公交專用道起始位置；感應(yīng)線圈安裝在公交專用道的路面下方，感應(yīng)線圈可由單個線圈鋪設(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。感應(yīng)線圈的輸出信號反饋到信號燈控制系統(tǒng)中，信號燈控制系統(tǒng)根據(jù)感應(yīng)線圈的輸出信號識別公交專用道區(qū)域內(nèi)車輛的狀態(tài)。第一組投射信號燈內(nèi)部光源只有綠色，第二組投射信號燈內(nèi)部光源有紅、綠、黃二色。
[0030]在設(shè)置了公交專用道的路口，第一組投射信號燈用來作為公交專用信號燈，公交專用信號燈和通用信號燈的工作流程如圖2所示，在紅燈亮起時，信號燈控制系統(tǒng)自動判斷第一延時Tl是否結(jié)束，如未結(jié)束，則等待，保持當(dāng)前信號燈狀態(tài)，如第一延時Tl結(jié)束，則公交車道對應(yīng)的專用投射信號燈啟動，在指定公交專用車道上投射出綠色光斑，此車道的駕駛員看到前方出現(xiàn)路燈后公交車道開始優(yōu)先放行，之后繼續(xù)判斷第二延時Tl是否結(jié)束，如未結(jié)束，則保持信號燈狀態(tài)不變，如第二延時T2結(jié)束，則社會車輛對應(yīng)的通用信號燈由原來的紅燈變?yōu)榫G燈，其他車道的車輛開始陸續(xù)通過路口，此時公交車道專用信號燈也保持為綠色，根據(jù)設(shè)定的紅綠燈間隔時間，第三延時T3結(jié)束后社會車輛對應(yīng)的通用信號燈由綠燈變?yōu)榧t燈，同時公交專用信號燈也關(guān)閉，信號燈控制系統(tǒng)中恢復(fù)第一延時Tl的延時計數(shù)初始值、第二延時T2的延時計數(shù)初始值，之后開始判斷第一延時Tl是否結(jié)束，如此往復(fù)循環(huán)。
[0031]路口信號燈的安裝位置以及工作原理如圖3中所示，第一組投射信號燈由公交車道定向投射公交專用信號燈301組成，公交車道定向投射公交專用信號燈301、社會車輛通用信號燈302都安裝在支撐結(jié)構(gòu)303上，第一社會車輛車道304、第二社會車輛車道306、公交專用道305為路口相鄰的三個車道，公交車道定向投射公交專用信號燈301在路面上所投射的光線形成第一光斑307的覆蓋范圍；第二組投射信號燈由第二信號燈308組成，安裝在支撐結(jié)構(gòu)311上，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308在路面上所投射的光線形成第二光斑309的覆蓋范圍。其中公交專用道305只是借用了中間車道的臨近路口的一段車道，如圖3中網(wǎng)格所覆蓋那部分區(qū)域，不是占用整條車道，在此區(qū)域之外，公交車和社會車輛共享路面的三條車道。
[0032]由于國內(nèi)車輛采用左側(cè)操作，駕駛者在車輛的左側(cè)，兩組投射信號燈為了確保車道內(nèi)車輛駕駛者獲得最佳的可視效果，同時避免由于光線衍射進入兩側(cè)車道車輛駕駛者的眼睛而錯誤的視覺成像，將圖3中公交車道定向投射公交專用信號燈301、第二信號燈308所分別投射的第一光斑307、第二光斑309偏向所在車道的左側(cè)，同時光斑的寬度也小于車道的寬度。
[0033]采用上述定向投射信號燈的路口，在社會車輛通用信號燈302變?yōu)榧t燈時，車輛停止等待綠燈放行，在紅燈臨近結(jié)束時，根據(jù)設(shè)定的倒計時間隔，公交車道定向投射公交專用信號燈301啟動，開始投射出綠色線形光斑，線形光斑內(nèi)的公交車輛駕駛者這時可以看到前方路口出現(xiàn)了綠燈，收到綠燈放行信號后，公交車輛駕駛者驅(qū)動車輛通過路口，而對于不在投射區(qū)域內(nèi)的其他車輛的駕駛者而言，這時前方路口仍然為紅燈，由于看不到綠燈，這樣就避免了因錯誤通行而導(dǎo)致的闖紅燈拍照。
[0034]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，投射在指定區(qū)域的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，這時可視區(qū)域的角度非常小，只有在投射區(qū)域內(nèi)才能看到此光源。由于將圓點式光源擴展為線形光斑，并經(jīng)過透鏡等光衰后，激光的光照強度已大大降低，同時在信號燈內(nèi)部還可以裝設(shè)根據(jù)環(huán)境光線自動控制激光功率的控制電路，通過合理的控制激光的輸出功率，直接目視時進入眼睛的光線強度控制在安全范圍以內(nèi)，對視力不會造成任何傷害。
[0035]兩組投射信號燈(第一組投射信號燈、第二組投射信號燈)內(nèi)部組成及光路如圖4所示，根據(jù)需要可以選擇紅、綠、黃單個或多個組合以及其他顏色的激光管401作為光源，激光管能夠發(fā)出高亮度的單色平行光，并且光束的發(fā)散度極小，壽命長，可以長時間使用而無需更換，激光管401發(fā)射出來的圓形光束經(jīng)反射鏡402反射后進入第一組透鏡403中，由其將光束轉(zhuǎn)換為一字線形光線，然后進入第二組透鏡組404中對一字線形光線寬度進行展寬為一字線形光束，展寬后的光束經(jīng)過分光柵405投射在路面指定區(qū)域內(nèi)，第二組透鏡404由多個透鏡組合而成，本次采用兩個柱面透鏡的組合實現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)第二組透鏡404中兩個透鏡之間的間距，可以實現(xiàn)投射在路面上的可視區(qū)域光斑寬度的調(diào)整，從而適應(yīng)不同安裝狀態(tài)。
[0036]圖4中的激光管401采用通用工業(yè)激光管，不僅可以降低造價，同時在其出現(xiàn)光衰或故障而影響使用時，可以快速的通過更換激光管予以維護修理，降低了后期的維護成本。將圓形光束轉(zhuǎn)變?yōu)闂l形光線或線激光的第一組透鏡403可以采用鮑威爾棱鏡(powelllenses)實現(xiàn)，也可以采用經(jīng)過平移對稱變形拉伸處理的柱面菲涅爾透鏡實現(xiàn)。
[0037]雖然通過透鏡的組合，在路面上實現(xiàn)線形光斑的投射，將信號燈發(fā)出的光線投射在指定區(qū)域內(nèi)，但由于光線在透鏡邊緣的衍射，相鄰車道仍或多或少的還是可以可到一些泄漏的光線，為了避免泄漏光線對相鄰車道的干擾，采用了如圖5所示的分光柵，分光柵是一個不透光的喇叭形殼體501，其內(nèi)部有很許多平行于一字線形光束方向的分光片502組成的分光孔503，為了