CN102968905A - 自适应路口可变车道道路交通信号控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自适应路口可变车道道路交通信号控制系统，包括道路交通信号控制机、可变车道导向标志灯、可变信号灯，所述道路交通信号控制机包括微控制器，微控制器连接有驱动模块和检测器通信模块，所述驱动模块分别连接所述可变车道导向标志灯、可变信号灯，检测器通信模块连接排队检测器。本发明的优点是：本发明将信号机、可变车道导向标志灯、可变信号灯、排队检测器有机结合在一起，由信号机的同步控制可变车道导向标志灯和可变信号灯，保证可变信号灯和可变车道导向标志灯在切换时的同步性，由于切换的合理性，完全不需要路口民警在现场指挥，节省警力等资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种道路交通信号控制系统，具体是一种能根据车辆排队长度自适应控制路口可变车道的道路交通信号控制系统。
背景技术
在现有的可变车道控制系统中，通常需要人工在现场对可变车道导向标志灯等相关设备进行控制，或则通过定时设备对相关设备进行控制，无法实时根据车流量情况自动控制相关设备。由于与信号灯控制的不同步，所以须有路口民警在场指挥，以避免车辆在车道流向发生变化的临界状态时引起冲突。当车辆排队与定时设置不一致时，无法自动根据排对情况实时控制可变车道导向标志灯等相关设备来及时疏导交通。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能根据车辆排队长度自适应控制路口可变车道的道路交通信号控制系统，实时控制可变车道导向标志灯和可变信号灯，确保可变车道能自动根据车辆排队改变放行方向，提高路口通行效率，其适应范围广，安全可靠。
按照本发明提供的技术方案，所述的自适应路口可变车道道路交通信号控制系统包括：道路交通信号控制机、可变车道导向标志灯、可变信号灯，所述道路交通信号控制机包括微控制器，微控制器连接有驱动模块和检测器通信模块，所述驱动模块分别连接所述可变车道导向标志灯、可变信号灯，检测器通信模块连接排队检测器；所述排队检测器向道路交通信号控制机的微控制器输出每个车道车辆排队长度信息，道路交通信号控制机根据排队检测器检测到路口左转车辆和直行车辆的排队长度信息实时控制，当车辆排队长度相差超过预设阀值，道路交通信号控制机自动控制所述可变信号灯和可变车道导向标志灯进行变换：当左转车辆排队较长时，对应的一组可变信号灯和可变车道导向标志灯变换为左转通行车道指示；当直行车辆排队较长时，对应的一组可变信号灯和可变车道导向标志灯变换为直行通行车道指示。
其中，一路驱动模块包括：驱动光耦和可控硅，驱动光耦的正输入端连接微控制器的驱动信号端，驱动光耦负输入端接地，驱动光耦的正输出端通过第二电阻连接可控硅的阳极端，可控硅的阳极端还连接交流电的火线，驱动光耦的负输出端连接可控硅的控制端以及第三电阻的一端，第三电阻的另一端和可控硅的阴极端相连作为输出，连接可变车道导向标志灯或可变信号灯。
所述检测器通信模块包括隔离485模块，型号为RSM3485HT，隔离485模块的3脚和4脚接微控制器，隔离485模块的9脚和8脚接排队检测器的通信口，隔离485模块9脚和8脚之间连接第四电阻。
本发明的优点是：本发明将信号机、可变车道导向标志灯、可变信号灯、排队检测器有机结合在一起，由信号机的同步控制可变车道导向标志灯和可变信号灯，保证可变信号灯和可变车道导向标志灯在切换时的同步性，由于切换的合理性，完全不需要路口民警在现场指挥，节省警力等资源。信号机及时根据不同车道排队长度相对差异实时控制可变车道导向标志灯和可变信号灯，提高了路口通行效率，缓解了路口的拥堵问题。
附图说明
图1是本发明系统结构框图。
图2是一路驱动模块电路原理图。
图3是检测器通信模块电路原理图。
图4是本发明控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明旨在提供一种能根据车辆排队长度自适应控制路口可变车道的道路交通信号的控制系统，实时控制设置在路口的可变车道导向标志灯和可变信号灯。
所述可变车道导向标志灯为：布设在可变导向车道渠化开始的位置正上方的有2种箭头指示的导向标志灯，可根据路口可变导向车道的导向变化，而选择点亮该车道当前导向的箭头指示灯。
所述可变信号灯为：布设在可变导向车道对面正上方的交通信号灯，包含2种不同的红黄绿信号灯（箭头指示不同），分别对应于可变导向车道的2种导向。不同的车道导向时点亮不同的红黄绿信号灯。
如图1所示，本发明包括道路交通信号控制机（简称信号机），该道路交通信号控制机包括微控制器，微控制器连接有驱动模块和检测器通信模块，所述驱动模块分别连接所述可变车道导向标志灯、可变信号灯，检测器通信模块连接排队检测器。所述微控制器所连接的外围电路，如存储模块、时钟模块、电源模块，本发明不多加说明。所述微控制器还连接通信模块，用于与交管中心系统通信。本发明的信号机可取代现有道路路口的信号机，同时连接现有的交通信号灯，完成常规信号控制职能。
排队检测器有线圈检测和视频检测2种方式，为信号机比较2个不同导向车道的排队长度提供依据。所述排队检测器向道路交通信号控制机的微控制器输出每个车道车辆排队长度信息，道路交通信号控制机根据排队检测器检测到路口左转车辆和直行车辆的排队长度信息实时控制，当车辆排队长度相差比较大（超过预设阀值）时，道路交通信号控制机自动控制所述可变信号灯和可变车道导向标志灯进行平滑变换：当左转车辆排队较长时，可变车道变换为左转通行车道（该车道的可变车道导向标志灯切换到左转指示，可变信号灯切换到左转信号灯），以便左转车辆快速通行；当直行车辆排队较长时，可变车道变换为直行通行车道（该车道的可变车道导向标志灯切换到直行指示，可变信号灯切换到直行信号灯），以便直行车辆快速通行；当排队长度相差不大时，不更改可变车道放行方向。具体的控制流程如图4所示。
可变车道的切换期间，为了车辆能及时变换车道行驶，防止可变车道上车辆无法顺利通行的情况发生，道路交通信号控制机在控制可变车道导向标志灯和可变信号灯时，提前（设定时间）改变可变车道导向标志灯。
可变车道由直行切换到左转时，提前变换可变车道导向标志灯为左转指示，变换时可变车道导向标志灯频闪设定时间（如10秒）提醒驾驶人员可变车道的导向将改变，而可变信号灯仍保持直行放行，保证已进入可变车道的直行车辆有足够的放行时间，直行车辆能完全清空，而后续进入渠化的直行车辆可提前选择其它个直行车道行驶；而在可变车道由左转切换到直行时，提前变换可变车道导向标志灯为直行指示，变换时可变车道导向标志灯频闪设定时间提醒驾驶人员可变车道的导向将改变，而可变信号灯仍保持左转放行，保证已进入可变车道的左转车辆有足够的放行时间，左转车辆能完全清空，而后续进入渠化的左转车辆可提前选择另一条左转车道行驶。
如图2所示，一路驱动模块的电路包括：驱动光耦G1（型号为MOC3062）和可控硅T1，驱动光耦G1的正输入端1脚连接微控制器的驱动信号端CTR，驱动光耦G1负输入端2脚接地，驱动光耦G1的正输出端6脚通过第二电阻R2连接可控硅T1的阳极端，可控硅T1的阳极端还连接交流电的火线AC/L，驱动光耦G1的负输出端4脚连接可控硅T1的控制端以及第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端和可控硅T1的阴极端相连作为输出OUT连接可变车道导向标志灯或可变信号灯。利用驱动光耦G1和可控硅T1实现对交流电的控制，当输入CTR为有效时，输出OUT则有交流电输出，当输入CTR为无效时，输出OUT则无交流电输出，从而实现对可变车道导向标志灯和可变信号灯的控制。
如图3所示，所述检测器通信模块包括隔离485模块U1，型号为RSM3485HT，隔离485模块U1的3脚和4脚接微控制器，隔离485模块U1的9脚和8脚接排队检测器的通信口，隔离485模块U1的9脚和8脚之间连接第四电阻R4。
RS485-A（9脚）和RS485-B（10脚）接排队检测器通信口，利用隔离485模块U1实现与排队检测器的通信，通信数据（车辆排队长度信息）通过TXD（3脚）和RXD（4脚）传输到信号机的控制模块，控制模块进行数据逻辑分析后控制驱动模块。
本发明是基于排队检测进行可变车道自动控制，即根据车辆排队情况，自动控制可变车道的可变信号灯和可变车道导向标志灯的变换；可变车道放行方向变换时，自动控制可变车道导向标志灯变换比可变信号灯变换提前，防止可变车道上的车辆无法顺利通行。
Claims (3)
1.自适应路口可变车道道路交通信号控制系统，包括道路交通信号控制机、可变车道导向标志灯、可变信号灯，其特征是：所述道路交通信号控制机包括微控制器，微控制器连接有驱动模块和检测器通信模块，所述驱动模块分别连接所述可变车道导向标志灯、可变信号灯，检测器通信模块连接排队检测器；所述排队检测器向道路交通信号控制机的微控制器输出每个车道车辆排队长度信息，道路交通信号控制机根据排队检测器检测到路口左转车辆和直行车辆的排队长度信息实时控制，当车辆排队长度相差超过预设阀值，道路交通信号控制机自动控制所述可变信号灯和可变车道导向标志灯进行变换：当左转车辆排队较长时，对应的一组可变信号灯和可变车道导向标志灯变换为左转通行车道指示；当直行车辆排队较长时，对应的一组可变信号灯和可变车道导向标志灯变换为直行通行车道指示。
2.如权利要求1所述自适应路口可变车道道路交通信号控制系统，其特征是，一路所述驱动模块包括：驱动光耦（G1）和可控硅（T1），驱动光耦（G1）的正输入端连接微控制器的驱动信号端（CTR），驱动光耦（G1）负输入端接地，驱动光耦（G1）的正输出端通过第二电阻（R2）连接可控硅（T1）的阳极端，可控硅（T1）的阳极端还连接交流电的火线（AC/L），驱动光耦（G1）的负输出端连接可控硅（T1）的控制端以及第三电阻（R3）的一端，第三电阻（R3）的另一端和可控硅（T1）的阴极端相连作为输出，连接可变车道导向标志灯或可变信号灯。
3.如权利要求1所述自适应路口可变车道道路交通信号控制系统，其特征是，所述检测器通信模块包括隔离485模块（U1），型号为RSM3485HT，隔离485模块（U1）的3脚和4脚接微控制器，隔离485模块（U1）的9脚和8脚接排队检测器的通信口，隔离485模块（U1）9脚和8脚之间连接第四电阻（R4）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130313 |