CN102054363B - 交通信号控制人机交互监控系统集成方法 - Google Patents

Abstract

本发明给出一种交通信号控制人机交互监控集成系统方法，不仅可以查看任意路口的配时情况，实现对所有路口的监视功能，在交叉路口的信号机控制面板或通过上位机直接修改各个路口的控制参数等功能，而且，在与各路口信号控制机通讯时，在数据存放前自动对各路口信号控制方案进一步标准化和绿冲突自动检验、在上位机上自动报警；当下位机信号配时不符合标准或出现错误时，自动修改控制方案，避免由某些下位机自身有故障导致整个系统的错误；本发明不仅可以提供友好的人机界面，实现交通信号网络控制功能，而且可以自动进行整个网络的标准化或有绿冲突检测，提供告警服务，保证交通安全。

Description

交通信号控制人机交互监控系统集成方法

所属技术领域：本发明涉及一种交通信号控制人机交互监控系统集成方法，属于电子、计算机技术，通信技术，总线技术等，是通过上位机修改和显示各交叉路口交通信号机的各种控制方案并监控各信号机周期、绿信比设置是否符合要求。

背景技术：当前，设于交叉路口的交通信号装置大都采用交通信号机来控制，交通信号机的人机界面模块是其重要组成部分，通过人机界面，可以修改和显示交通信号机的各种控制方案以及监控交通信号机的当前运行状态；澳大利亚、英国、美国、日本等国的现代交通系统上位机的监控功能主要表现在以下几个方面：1)对路口的监视功能较好，可以查看任意路口的配时情况；2)国外的控制系统在交叉路口的信号机上控制面板可以修改各种交通参数，通过上位机也可以直接修改各个路口的控制参数；

然而，现有的大多数交通信号控制系统在上位机的管理决策层面，人机界面并不十分友好、表现各个交叉路口信号配时不够直观明确，不利于用户的操作；特别是对各路口信号控制方案没有进一步的标准化和绿冲突自动检验、报警功能，而是将这种功能都集成在路口信号控制机，而这些下位机自身有故障时可以导致整个系统的错误。

发明内容：为避免现有技术的缺陷，本发明给出一种交通信号控制人机交互监控系统集成方法，不仅可以查看任意路口的配时情况，实现对所有路口的监视功能，在交叉路口的信号机控制面板或通过上位机直接修改各个路口的控制参数等功能，而且，在与各路口信号控制机通讯时，在数据存放前自动对各路口信号控制方案进一步标准化和绿冲突自动检验、在上位机上自动报警；当下位机信号配时不符合标准或出现错误时，自动修改控制方案，避免由某些下位机自身有故障导致整个系统的错误。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：交通信号控制人机交互监控系统集成方法，其特点是包括以下步骤：

(a)在通过网络查看任意路口的配时情况、实现对所有路口的监视功能的同时，在通讯数据存放前自动对各路口信号控制方案做标准化和绿冲突自动检验；

(b)在交叉路口的信号机控制面板或通过上位机直接修改各个路口的控制参数，在本地存放或下传数据时设计的方案不符合标准化或有绿冲突，实行写入保护，方案不能更新；

(c)方案不符合标准化或有绿冲突自动告警。

本发明的突出优点是：不仅可以提供友好的人机界面，实现交通信号网络控制功能，而且可以自动进行整个网络的标准化或有绿冲突检测，提供告警服务，保证交通安全。

附图说明：

图1：系统总体结构图。

下面结合附图和平面十字路口的实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式：

二.绿冲突逻辑分析电路：

假设十字形交叉路口车行为东西南北四个方向，并假定交通规则允许右拐车辆不受限制，不考虑人行道情况，分析路口最常见、最基本的情况；绿冲突检测逻辑如下：以东直行为例，当东直行绿灯亮的时候，南直行绿灯、北直行绿灯和北左转绿灯均不能亮，否则会造成绿冲突；南左转绿灯不会同东直行绿灯形成绿冲突，但有的交通方案在这时候不允许此方向的车放行；西左行绿灯可能同东直行绿灯形成绿冲突，但有的交通方案允许此方向的车放行，以上的分析仅仅是一种简单的情况，如果将路口各个方向的情况都考虑上，再加上信号机可能选择多种不同的交通方案，这种复杂性给信号机绿冲突逻辑分析电路的设计带来很大的困难，以下为平面交叉路口绿冲突的基本情况，如表1所示：为了便于说明，在列表中没有不考虑右转车辆和人行道的情况；

表1平面交叉口绿冲突基本情况

注：本表中*代表绿冲突，

代表需根据路口或交通方案的实际情况来设置；

绿检测电路分别检测1G，1A，2G，2A，3G，3A，4G，4A，这8路与机动车辆有关的绿信号(其中G为各方向的直行绿灯信号；A为各方向的辅助绿灯信号，可以接左转绿灯，也可以接右转绿灯，各路信号灯点亮时，对应的检测信号为低电平)，检测结果送至绿冲突逻辑分析电路，由后者判定是否有绿冲突发生；

以1G为主要通道进行分析，可能与1G构成绿冲突的信号3G，3A，4G，4A都通过拨码开关引入，实际工作时可根据需要将这几个信号引入或者屏蔽，为进行原理分析，假设4个开关都处于ON位置。1G灯点亮时，1G为低电平，当3G，3A，4G，4A中的一个信号为低时，GGD1变为低电平，表明有绿冲突发生。其逻辑关系可以描述如下

$\stackrel{\‾}{\mathrm{GGD}1}=\stackrel{\‾}{\stackrel{\‾}{1G}\·\stackrel{\‾}{3G\·3A\·4G\·4A}}=1G+3G\·3A\·4G\·4A$

依此类推： $\stackrel{\‾}{\mathrm{GGD}2}=2G+3G\·3A\·4G\·4A$

$\stackrel{\‾}{\mathrm{GGD}3}=3G+1G\·1A\·2G\·2A$

$\stackrel{\‾}{\mathrm{GGD}4}=4G+1G\·1A\·2G\·2A$

四路绿冲突原理类同，这里不在一一列举，只要四路中有一路为低电平，绿冲突逻辑电路就会以高电平有效的形式给出GGD信号，并将此信号送往上位机报警。

$\mathrm{GUF}=\stackrel{\‾}{\stackrel{\‾}{1G\⊗D1G}\·\stackrel{\‾}{2G\⊗D2G}\·\stackrel{\‾}{3G\⊗D3G}\·\stackrel{\‾}{4G\⊗D4G}}$

标准化检验相对简单，只是对一个完整的红绿灯周期时间、红灯最短时间、绿灯最短时间等进行检查，如果不符合标准，上位机提示报警并给出建议。

Claims (1)

1.交通信号控制人机交互监控系统集成方法，该方法不仅可以查看任意路口的配时情况，实现对所有路口的监视功能，和在交叉路口信号控制机的控制面板或通过上位机直接修改各个路口的控制参数的功能，而且，上位机在与各路口信号控制机通讯时，在数据存放前自动对各路口信号控制方案进一步标准化和绿冲突自动检验，当控制方案不符合标准化或有绿冲突存在时自动报警；当下位机信号配时不符合标准或出现错误时，自动修改控制方案，避免由某些下位机自身有故障导致整个系统的错误；其特点是包括以下步骤： 

(a)在通过网络查看任意路口的配时情况、实现对所有路口的监视功能的同时，在通讯数据存放前自动对各路口信号控制方案做标准化和绿冲突自动检验； 

(b)在交叉路口的信号控制机控制面板或通过上位机直接修改各个路口的控制参数，在本地存放或下传数据时设计的方案不符合标准化或有绿冲突，实行写入保护，方案不能更新； 

(c)方案不符合标准化或有绿冲突自动告警。