不影響一字線形光束的通過，分光孔503的兩側(cè)大小存在差異，分光孔503靠近光源側(cè)較小，而另一側(cè)則較大，呈現(xiàn)入端小出端大的喇叭口特征。分光柵的工作原理如圖6所示，經(jīng)過第二組透鏡404展寬后的一字線形光束通過分光柵中的分光孔503時(shí)，被分光柵中的分光片502分割后，邊緣泄漏光線導(dǎo)致的可視角度變小，分光柵內(nèi)部以及分光片兩側(cè)涂刷弱反射或不反射信號燈光的材料，這樣只允許平行于分光片的光線通過，衍射等導(dǎo)致的不平行于分光片的光線被反射吸收無法通過，實(shí)現(xiàn)了可視區(qū)域的精確控制，降低了對兩側(cè)相鄰車道車輛的干擾，分光柵中分光片的具體數(shù)量、分光孔大小以及分光片長度可以根據(jù)信號燈的型號和應(yīng)用場合而定。經(jīng)過第二組透鏡404展寬的一字線形光束雖然經(jīng)過分光柵投射在路面，但由于分光柵的分光片厚度較小并且在超過一定距離后，分光片邊緣部分形成的陰影由于光線在空氣中的衍射而變得模糊，對視覺成像無影響。
[0038]上述定向投射信號燈實(shí)現(xiàn)了信號燈可視區(qū)域范圍的限定與控制，可以將它用于智能交通控制中，根據(jù)公交車專用道內(nèi)的車輛狀態(tài)靈活對車道進(jìn)行智能調(diào)度，如圖3所示公交專用道路面下方埋了一組車輛檢測線圈(即感應(yīng)線圈)310，可由一個(gè)或多個(gè)檢測線圈間隔布置組成，用于公交車道內(nèi)的車輛檢測，檢測線圈的輸出信號反饋到信號燈控制系統(tǒng)中，由信號燈控制系統(tǒng)識別公交專用道區(qū)域內(nèi)車輛的狀態(tài)，根據(jù)內(nèi)置的信號燈控制算法，對公交車專用道進(jìn)行綜合調(diào)度，以提高路面車道的使用率，舒緩交通擁堵情況。
[0039]下面以常見的城市三車道路面為例進(jìn)行智能交通控制方法的描述和實(shí)施，三車道中左側(cè)為直行及左轉(zhuǎn)車道，中間原為直行車道，為了提高公交出行優(yōu)先權(quán)，在接近路口時(shí)變?yōu)楣粚Ｓ密嚨?，右?cè)車道為直行及右轉(zhuǎn)車道，在原有的交通控制中，由于中間公交專用道不允許社會(huì)車輛通行，這樣就導(dǎo)致了綠燈期間經(jīng)常出現(xiàn)公交車道空無一車，而兩側(cè)車道擁堵不堪的情況，為了提高路口公交車專用道的使用率，信號燈的控制調(diào)度方法如下:
第一步:當(dāng)路口第一組信號燈(公交車道定向投射公交專用信號燈301、社會(huì)車輛通用信號燈302)為紅燈時(shí)，第二信號燈308變?yōu)榧t燈，此時(shí)路口的公交車專用道區(qū)域只允許公交車駛?cè)?，變成公交專用車道，其他社?huì)車輛禁止駛?cè)耄?br> 第二步:當(dāng)?shù)谝唤M信號燈中公交車道定向投射公交專用信號燈301變綠燈，開始優(yōu)先放行公交車輛，此時(shí)公交車道上的公交車開始駛出車道，通過路口，此時(shí)第一組信號燈中的社會(huì)車輛通用信號燈302以及第二信號燈308仍為紅燈；
第三步:公交優(yōu)先放行時(shí)間一般為提前10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(dòng)態(tài)的調(diào)整第二信號燈308變?yōu)榫G燈以及第一組信號燈中公交車道定向投射公交專用信號燈301關(guān)閉投射的時(shí)刻；當(dāng)公交優(yōu)先放行結(jié)束時(shí)，第一組信號燈中的社會(huì)車輛通用信號燈302變?yōu)榫G燈，此時(shí)如果公交車道定向投射公交專用信號燈301未被提前關(guān)閉投射，則在社會(huì)車輛通用信號燈302變?yōu)榫G燈的同時(shí)關(guān)閉公交車道定向投射公交專用信號燈301，此時(shí)路況由社會(huì)車輛通用信號燈302控制，三個(gè)車道中的車輛開始依次直行通過路口 ；
第四步:在社會(huì)車輛通用信號燈302綠燈即將結(jié)束時(shí)，提前3秒將第二信號燈308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；
第五步:社會(huì)車輛通用信號燈302變?yōu)榧t燈，本方向禁止直行，由于第二信號燈308已變?yōu)榧t燈，此時(shí)只有公交車可以駛?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(jìn)行第二步到第五步的內(nèi)容。
[0040]第二信號燈308由于為投射式限制了可視區(qū)域，當(dāng)紅燈亮起時(shí)，不會(huì)干擾影響左右兩側(cè)車道的正常駕駛通行，中間車道的車流發(fā)現(xiàn)前方為紅燈時(shí)，此段路面車道兩側(cè)內(nèi)虛線外實(shí)線的路面標(biāo)線允許向兩側(cè)車道的單向變更車道，中間車道的車輛逐漸被分流到兩側(cè)車道中，車流中的公交車也非常順利的進(jìn)入了公交專用道區(qū)域內(nèi)等候，第二信號燈308為紅燈時(shí)社會(huì)車輛不會(huì)影響公交車的路口優(yōu)先通過。為了避免中間車道的車輛在第二信號燈308中的紅燈時(shí)停車等候變綠燈，造成中間車道積壓而影響公交車駛?cè)牍粚Ｓ玫绤^(qū)域，在公交車道后方的中間車道的一段路面上噴涂表示禁停的黃色網(wǎng)格，提醒車流要根據(jù)路面情況盡快分流到兩側(cè)車道，不要在黃色網(wǎng)格內(nèi)停車等候，同時(shí)也可以通過電子拍照系統(tǒng)進(jìn)行違章記錄。
[0041]在上述第三步中，動(dòng)態(tài)調(diào)整第二信號燈308變?yōu)榫G燈以及公交車道定向投射公交專用信號燈301變?yōu)榧t燈的時(shí)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310，通過這組線圈可以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(dāng)發(fā)現(xiàn)公交車道定向投射公交專用信號燈301變?yōu)榫G燈而社會(huì)車輛通用信號燈302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(shí)，立即將第二信號燈308變?yōu)榫G燈，將公交專用道開放給社會(huì)車輛使用，允許社會(huì)車輛駛?cè)?，同時(shí)為了避免誤導(dǎo)駕駛者錯(cuò)誤的駛出車道，將第一組信號燈中的公交專用信號燈301同時(shí)關(guān)閉投射，這樣車輛可以提前駛?cè)肟臻e的公交專用道區(qū)域內(nèi)等待社會(huì)車輛通用信號燈302變綠燈后放行，這樣能夠在充分利用公交專用道，在綠燈周期內(nèi)通過更多的車輛，提高路口的通行效率。當(dāng)左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)的公交車輛駛?cè)牍粚Ｓ玫溃却筠D(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)放行信號時(shí)，在綠燈直行期間，公交車將此公交專用道獨(dú)占使用，后面車輛無法通行，此時(shí)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308將一直保持為紅燈，在這個(gè)直行綠燈周期內(nèi)只有當(dāng)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(shí)間大于3秒時(shí)才將第二信號燈308變綠燈，開放公交專用道給社會(huì)車輛使用，否則按照前述的信號燈控制調(diào)度方法，進(jìn)入下一個(gè)紅綠燈周期進(jìn)行識別處理。
[0042]在第二信號燈308紅燈期間，所有進(jìn)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，如發(fā)現(xiàn)為公交車則自動(dòng)剔除不予記錄，否則識別為社會(huì)車輛駛?cè)牍粚Ｓ玫啦⒂涗洷敬芜`章。當(dāng)?shù)诙盘枱?08變?yōu)榫G燈時(shí)，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(shí)現(xiàn)。
[0043]信號燈控制邏輯如圖7所示，只有滿足條件時(shí)第二組信號燈才變?yōu)榫G燈，允許社會(huì)車輛使用公交專用道，否則為紅燈，禁止社會(huì)車輛駛?cè)?，恢?fù)為公交專用車道。以比較常見的公交車少而社會(huì)車輛多的路面情況為例進(jìn)行說明，由于公交車較少，在公交優(yōu)先放行期間公交專用道上的車輛很快被清空，將各個(gè)信號燈的時(shí)序邏輯如圖8所示繪出，其中曲線說明如下: A:公交車道定向投射公交專用信號燈301 ;
B:社會(huì)車輛通用信號燈302 ;
C:第二信號燈308。
[0044]由圖8可以看出在公交專用信號燈301變?yōu)榫G燈后，社會(huì)車輛通用信號燈302變?yōu)榫G燈前，由于此時(shí)公交專用車道內(nèi)的車輛已清空，滿足圖7所示的控制邏輯，將公交車道定向投射公交專用信號燈301關(guān)閉，并將第二組信號燈變?yōu)榫G燈，允許社會(huì)車輛駛?cè)牍粚Ｓ玫绤^(qū)域內(nèi)等待社會(huì)車輛通用信號燈302變?yōu)榫G燈后放行通過，在通用信號燈變?yōu)榧t燈前3秒，提前將第二組信號燈變?yōu)榧t燈，避免通用信號燈變?yōu)榧t燈時(shí)，由于社會(huì)車輛未能及時(shí)通過而造成在公交專用道區(qū)域內(nèi)的積壓，影響公交車的通行效率。
[0045]通過信號燈以及檢測線圈的配合，充分利用了公交專用道的空閑時(shí)段，避免了資源的閑置浪費(fèi)，從圖8中可以看出，在直行綠燈期間，公交專用道被直行社會(huì)車輛使用的時(shí)間為T4而不是之前禁止使用時(shí)的零秒，這樣車道的分割調(diào)度和分時(shí)使用，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(fèi)用實(shí)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。
[0046]上述智能交通控制方法是對現(xiàn)有交通規(guī)則及交通信號標(biāo)志的組合利用，通過應(yīng)用專用的可以控制可視范圍的定向投射交通信號燈，不僅實(shí)現(xiàn)了路口的公交