CN102737515A - 一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法 - Google Patents

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周扬
李文权
文渊
王宇俊
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Abstract

本发明公开了一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法，该控制方法包括如下步骤：利用距离停车线130m处的磁感线圈测量车辆地点速度，以及记录到达磁感线圈的相应时刻；将车辆地点车速以及相应到达磁感线圈的时刻通过无线电传输给位于交叉口的MCS-51单片机，进行处理；单片机计算车辆到达相应交叉口冲突点的时间；通过计算结果相应判断距离相应停车线50m处的黄灯是否需要启亮。本发明克服传统的无控制交叉口的视距不良的缺陷，通过对各个方向到达冲突点的时间的计算，来判断在某一方向车辆不减速的情况下是否会发生交通事故，将视距不良的道路无信号控制交叉口的事故发生率降低，保证了其行驶安全。

Description

一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法
技术领域
本发明涉及无信号控制交叉口交通技术领域，特别是一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法。
背景技术
根据目前相关的调研显示，大城市老城区道路形态多为断面形式为单幅路的支路构成，由于其道路设施较差，通行能力较低，导致其吸引的交通量较少，因此大多数的交叉口多为无信号控制交叉口。正因如此，无信号控制交叉口的延误较低。由于老城区周围建筑物比较不规则，因而会对驾驶员的视距造成一定的影响。随着磁感线圈的广泛应用以及价格低廉的MCS-51单片机的广泛应用，将两者结合已经成为了智能交通发展的一个趋势。本发明通过磁感线圈测定地点车速及其到达时刻并利用无线电传感技术传播给MCS-51单片机进行处理，解决了由于视距不良造成的道路交通安全问题，进而降低了交通事故发生率同时又提高了道路的通行能力。
发明内容
本发明针对现有无信号交叉口由于视距不良造成的交通安全问题，提出一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法，对视距不良的交叉口，在路口处进行辅助的信号控制。
本发明采用的技术方案是：一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法，包括以下步骤：
1）在通往交叉口的每条道路上均设有停车线，每条道路距离停车线30m至50m处设有黄色信号灯，距离停车线100m至130m处地下埋设有磁感线圈，当有车辆通过磁感线圈时，测量并记录该车辆通过磁感线圈时的地点速度和时间；
2）通过无线电传播的方式将步骤1）得到的数据传输给位于交叉口的MCS-51单片机进行处理；
3）单片机计算车辆即将通过相应交叉口冲突点的具体时间；
4）根据步骤3）的计算结果，决定所述黄色信号灯是否启亮；所述黄色信号灯亮时表示建议车辆减速通行，黄色信号灯不亮时表示车辆可以不用减速而正常通过；
5）单片机将黄色信号灯启亮与否的信号通过无线电传播，传递给相应的黄色信号灯。
作为优选，所述步骤2）中，相同流向的车辆速度与时刻记录以队列方式存储于MCS-51单片机中，初始化为极大值，设定为1000，并且其队列容量为3，容量满时则对位于队首的数据进行清零。
作为优选，所述步骤3）中，计算车辆到达相应交叉口冲突点的时间的确定： t i 1 = t i + l j v i ;
其中，
Figure BDA00001673590800022
为车辆在相应行驶方向上行驶到第j个冲突点时刻；ti为车辆在相应行驶方向上到达磁感线圈的时刻；lj为磁感线圈到第j个冲突点的距离；vi为该车辆在该行驶方向上通过磁感线圈的地点车速；
i=E，S，W，N;分别表示车辆行驶方向由东向西；由南向北；由西向东；由北向南；
j=1，2；分别表示顺着车辆行驶方向依次遇到的交叉口冲突点。
作为优选，所述步骤4）中，运用已经存储的数据判断黄灯是否启亮的流程：以由北至南行驶的车辆为例，令
Figure BDA00001673590800023
P2k表示储存于队列第h个位置上的车辆从东向西行驶通过第2个冲突点的预计时刻；Q1k表示储存于队列第k个位置上的车辆从西向动行驶通过第1个冲突点的预计时刻；
h，k表示数据在队列存储中的位置，h=1、2、3，k=1、2、3；
步骤一：令h=1；
步骤二：h<4时，令k=1，进入步骤3；h≥4时，输出结果，黄灯不亮，循环结束；。
步骤三：k<4时，如果满足黄灯的启亮条件，则输出结果，循环结束；如果不满足，则k值加1，并且重新执行步骤三。k>4时，h值加1，重新进行步骤二；
如下四种情况不起亮黄灯：
情况1： t N 2 < t W 1 , t N 1 < t E 2 同时满足；
情况2：
Figure BDA00001673590800031
同时满足；
情况3：
Figure BDA00001673590800032
同时满足；
情况4：同时满足；
不属于上述四种情况的，启亮黄灯；
其中，通常情况下
Figure BDA00001673590800034
有益效果：本发明克服传统的无控制交叉口的视距不良的缺陷，通过对各个方向到达冲突点的时间的计算，来判断在某一方向车辆不减速的情况下是否会发生交通事故，将视距不良的道路无信号控制交叉口的事故发生率降低，保证了其行驶安全。
附图说明
图1为本发明的原理示意图；
图2为本发明的工作流程图；
图3运用已存储数据判断黄灯是否启亮流程图；
图4为无信号交叉口根据不同处理结果采取的措施流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
如图2所示：一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法，包括以下步骤：
1）在通往交叉口的每条道路上均设有停车线1，每条道路距离停车线40m处设有黄色信号灯3，距离停车线120m处地下埋设有磁感线圈2，当有车辆通过磁感线圈2时，测量并记录该车辆通过磁感线圈2时的地点速度和时间，如图1所示；
2）通过无线电传播的方式将步骤1）得到的数据传输给位于交叉口的MCS-51单片机进行处理；相同流向的车辆速度与时刻记录以队列方式存储于MCS-51单片机中，初始化为极大值，设定为1000，并且其队列容量为3，容量满时则对位于队首的数据进行清零。
3）单片机计算车辆即将通过相应交叉口冲突点的具体时间；对于由北向南的车辆会与由东向西和由西向东的两个车辆产生冲突点，按照车流方向，将其编号为1、2。那么由北向南的车辆通过第j个冲突点的时间为：
t N 1 = t N + l j V N
其中：VN为由磁感线圈测得的地点车速；lj为磁感线圈到第j的冲突点的车辆行驶距离（j=1、2）;tN为由北向南的车辆到达磁感线圈的时刻。
同理，可以求得由东向西的车辆到达沿其行驶车流方向的冲突点2的时间和由西向东的车辆到达沿其行驶车流方向的冲突点1的时间
Figure BDA00001673590800043
4）根据步骤3）的计算结果，决定所述黄色信号灯是否启亮；所述黄色信号灯亮时表示建议车辆减速通行，黄色信号灯不亮时表示车辆可以不用减速而正常通过；
如图3所示，运用已经存储的数据判断黄灯是否启亮的流程：
以由北至南行驶的车辆为例，令
Figure BDA00001673590800044
P2k表示储存于队列第h个位置上的车辆从东向西行驶通过第2个冲突点的预计时刻；Q1k表示储存于队列第k个位置上的车辆从西向动行驶通过第1个冲突点的预计时刻；
h，k表示数据在队列存储中的位置，h=1、2、3，k=1、2、3；
步骤一：令h=1；
步骤二：h<4时，令k=1，进入步骤3；h≥4时，输出结果，黄灯不亮，循环结束；。
步骤三：k<4时，如果满足黄灯的启亮条件，则输出结果，循环结束；如果不满足，则k值加1，并且重新执行步骤三。k>4时，h值加1，重新进行步骤二；
如图4所示，如下四种情况不起亮黄灯：
情况1： t N 2 < t W 1 , t N 1 < t E 2 同时满足；
情况2：
Figure BDA00001673590800046
同时满足；
情况3：
Figure BDA00001673590800047
同时满足；
情况4：
Figure BDA00001673590800051
同时满足；
不属于上述四种情况的，启亮黄灯；
Figure BDA00001673590800052
5）单片机将黄色信号灯启亮与否的信号通过无线电传播，传递给相应的黄色信号灯。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在通往交叉口的每条道路上均设有停车线，每条道路距离停车线30m至50m处设有黄色信号灯，距离停车线100m至130m处地下埋设有磁感线圈，当有车辆通过磁感线圈时，测量并记录该车辆通过磁感线圈时的地点速度和时间；
2）通过无线电传播的方式将步骤1）得到的数据传输给位于交叉口的MCS-51单片机进行处理；
3）单片机计算车辆即将通过相应交叉口冲突点的具体时间；
4）根据步骤3）的计算结果，决定所述黄色信号灯是否启亮；所述黄色信号灯亮时表示建议车辆减速通行，黄色信号灯不亮时表示车辆可以不用减速而正常通过；
5）单片机将黄色信号灯启亮与否的信号通过无线电传播，传递给相应的黄色信号灯。
2.根据权利要求1所述的一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法，其特征在于：所述步骤2）中，相同流向的车辆速度与时刻记录以队列方式存储于MCS-51单片机中，初始化为极大值，设定为1000，并且其队列容量为3，容量满时则对位于队首的数据进行清零。
3.根据权利要求1所述的一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法，其特征在于：所述步骤3）中，计算车辆到达相应交叉口冲突点的时间的确定：
Figure FDA00001673590700011
其中， 
Figure FDA00001673590700012
为车辆在相应行驶方向上行驶到第j个冲突点时刻；ti为车辆在相应行驶方向上到达磁感线圈的时刻；lj为磁感线圈到第j个冲突点的距离；vi为该车辆在该行驶方向上通过磁感线圈的地点车速；
i=E，S，W，N;分别表示车辆行驶方向由东向西；由南向北；由西向东；由北向南；
j=1，2；分别表示顺着车辆行驶方向依次遇到的交叉口冲突点。 
4.根据权利要求3所述的一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制 方法，其特征在于：所述步骤4）中，运用已经存储的数据判断黄灯是否启亮的流程：
以由北至南行驶的车辆为例，令 
Figure RE-FDA00001898370700021
Figure RE-FDA00001898370700022
P2h表示储存于队列第h个位置上的车辆从东向西行驶通过第2个冲突点的预计时刻；Q1k表示储存于队列第k个位置上的车辆从西向动行驶通过第1个冲突点的预计时刻；
h，k表示数据在队列存储中的位置，h=1、2、3，k=1、2、3；
步骤一：令h=1；
步骤二：h<4时，令k=1，进入步骤3；h≥4时，输出结果，黄灯不亮，循环结束；
步骤三：k<4时，如果满足黄灯的启亮条件，则输出结果，循环结束；如果不满足，则k值加1，并且重新执行步骤三。k>4时，h值加1，重新进行步骤二；
如下四种情况不起亮黄灯：
情况1：
Figure RE-FDA00001898370700023
同时满足；
情况2：
Figure RE-FDA00001898370700026
Figure RE-FDA00001898370700027
同时满足；
情况3：
Figure RE-FDA00001898370700028
Figure RE-FDA00001898370700029
同时满足；
情况4：
Figure RE-FDA000018983707000211
Figure RE-FDA000018983707000212
Figure RE-FDA000018983707000213
同时满足；
不属于上述四种情况的，启亮黄灯。
5.根据权利要求4所述的一种解决无信号控制交叉口视距不良的辅助控制方法，其特征在于：所述 
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