CN103354036A - 一种基于红绿两色两状态道路交通信号灯的研究 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种红绿两色交通信号灯的研究，在现有的交通信号灯管理控制技术的基础上将现有的筒式、箭头式、倒计时数字显示式信号灯集成设计为一体。本发明将三色(红、黄、绿)信号灯改为两色(红、绿)信号灯，首次提出运用两种颜色(红灯、绿灯)两种状态(网络协调控制、数字倒计时警示)四种模式(红灯、红灯数字警示、绿灯和绿灯数字警示)进行红绿灯的转换，利用红(绿)灯数字警示数字显示代替现有的黄灯警示功能。当信号灯处于红灯和绿灯模式时可实现对信号灯网络增时或减时的控制；处于红(绿)灯数字警示模式时仅做信号灯转换前警示功能不受网络控制。本发明对交通信号灯控制领域来讲实为一大创举，可有效缓解道路交通压力。

Description

一种基于红绿两色两状态道路交通信号灯的研究

技术领域

本发明属于一种基于红绿两色两状态道路交通信号灯的研究，是在现有交通信号灯管理控制技术的基础，运用先进的工业设计和集成思维理念将现有的筒式信号灯、箭头式信号灯、倒计时数字显示式信号灯集成设计创新为一体。本发明在满足交通信号灯道路交通管理的基础上将三色(红、黄、绿)信号灯创新为两色(红、绿)信号灯直接去掉“黄灯”，首次提出运用两种颜色两种状态四种模式进行红绿灯的切换：两种颜色即红灯与绿灯；两种状态即网络协调控制和数字倒计时警示；四种模式即①红灯、②红灯数字警示、③绿灯和④绿灯数字警示，在①红灯和③绿灯模式时适应信号灯网络协调控制状态；在②红灯数字警示和④绿灯数字警示模式时采用数字倒计时警示代替现有的黄灯警示作用，此时信号灯显示灯时不受网络控制和干扰。本发明对于公安交通管理信号灯控制技术领域来讲实为一大创举，它从技术层面解决了信号灯显示“黄灯”时驾驶人制动操作困难、闯黄灯抢行、后车追尾事故等矛盾，有效缓解道路交通压力，节约社会运营成本，营造和构建了和谐的警民关系，对社会管理创新具有积极的促进作用和产生深远的影响。 

背景技术

从1868年诞生的煤气交通信号灯到1918年第一盏名副其实的三色信号灯(红、黄、绿)的应用，直到1968年联合国制定的《道路交通和道路标志信号协定》“绿灯通行、黄灯警告、红灯禁行”(即红、黄、绿)对信号灯进行了规范，交通信号灯的诞生和应用有效改善了各国城市交通拥堵的现象。从各国对“黄灯”的规定来看，设置黄灯的目的在于为驾驶员在红灯和绿灯之间提供一个“缓冲时段”，提醒机动车驾驶员判断是行驶过去还是停止车辆，同时在这个缓冲地带实现清空路口的作用。我国《道路交通安 全法》第二十六条明确规定，“交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示”，并规定机动车遇路口时应减速通过，黄灯亮时已经越过停止线的车辆可以继续通过，还未越过停止线的车辆应停车。为保护广大人民群众的生命财产安全，2012年公安部发布了《机动车驾驶证申领和使用规定》(公安部令第123号，以下简称123号令)，加大了对“闯黄灯抢行”等交通交通违法行为的处罚力度。新发布的123号令规定“抢黄灯行为属于违反道路交通信号灯通行，对驾驶人处20元以上200元以下罚款，记6分。”，此规定一经发布立刻在社会上引起了反响，在如此之严厉的处罚力度下，新规定受到机动车驾驶人的异议和质疑。为使广大驾驶员在通过路口时提前采取制动措施安全通过，并有效解决因规避黄灯而引起的新的道路交通拥堵问题，本发明从技术层面解决了信号灯显示“黄灯”时驾驶入制动操作困难、闯黄灯抢行、后车追尾事故等矛盾，并可有效缓解道路交通压力，节约社会运营成本，使公安机关交通管理部门的执法处罚更具人性化，营造和构建和谐的警民关系。 

发明内容

为解决信号灯显示“黄灯”时驾驶人制动操作困难、闯黄灯抢行、后车追尾事故等所引起的误解和矛盾，有效缓解道路交通压力，节约社会运营成本，营造和构建和谐的警民关系，使道路交通信号灯实际使用更趋便捷、人性化。本发明运用先进的工业设计和集成思维理念将现有的筒式、箭头式、倒计时数字显示式信号灯集成设计创新为一体，并将现有的道路交通三色信号灯(红、黄、绿)创新为两色信号灯(红、绿)，直接将现有信号灯的警示信号“黄灯”去掉。本发明首次提出运用两种颜色两种状态四种模式(即：两种颜色：红灯与绿灯；两种状态：网络协调控制和数字倒计时警示；四种模式：①红灯、②红灯数字警示、③绿灯和④绿灯数字警示)进行红绿灯的切换。本发明对社会管理创新具有积极的促进作用和 产生深远的影响。该发明：1、运用先进的工业设计和集成思维理念将现有的道路交通信号灯中黄色警示灯去掉，直接将三色灯(红、黄、绿)改为两色灯(红、绿)显示；2、运用两种颜色两种状态四种模式进行红绿灯的切换，两种颜色即红灯与绿灯(如图1中的(A)和(B)所示)；两种状态即网络协调控制和数字倒计时警示(如图2、图3所示)；四种模式即①红灯、②红灯数字警示、③绿灯和④绿灯数字警示(如图4、图5所示)；在①红灯和③绿灯模式时适应信号灯网络协调控制状态；在②红灯数字警示和④绿灯数字警示模式时采用数字倒计时警示代替现有的黄灯警示作用，此时信号灯显示灯时不受网络控制和干扰；3、当信号灯显示持续时间＞9秒时进入网络协调控制状态①红灯和③绿灯模式显示【如图4中的红灯满屏、红灯满屏，图5中的(左转或直行或右转)箭头红灯和箭头绿灯所示】，警示提醒驾驶员采取停车制动措施；4、当红色信号倒计时≤9秒(可调)时进入数字倒计时警示状态②红灯数字警示模式显示(如图4中的红灯数字、图5中的左转或直行或右转红灯数字所示)，可实现对信号灯的网络协调控制；5、当绿色信号倒计时≤9秒(可调)进入数字倒计时警示状态④绿灯数字警示模式显示(如图4中的绿灯数字、图5中的左转或直行或右转绿灯数字所示)，警示提醒驾驶员采取停车制动措施；6、当信号灯处在①红灯和③绿灯模式显示交通信号时，指挥中心(控制室)或信号灯系统根据道路交通实际利用网络对信号灯进行增时或减时协调控制，以适应道路实际流量需求和特殊情况网络协调控制的需要；7、当信号灯在②红灯数字警示和④绿灯数字警示模式显示信号时，信号灯倒计时数字显示不受网络控制和干扰，只做红灯转绿灯/绿灯转红灯转换前的警示功能，便于通过什字的机动车驾驶员及时采取制动措施(启动/刹车)。 

本发明的特点： 

1、创新思维新颖，本发明运用先进的工业设计和集成技术理念将现有 的道路交通信号灯中黄色警示灯去掉，直接将三色信号灯(红、黄、绿)创新为两色信号灯(红、绿)显示，发明理念新颖、独到； 

2、设计更人性化，本发明设计的网络协调控制和数字倒计时警示状态人性化，使交通信号灯既可实现网络增时或减时协调控制，也可起到警示作用，满足了不同情况下对信号灯控制的需要； 

3、显示模式多，本发明设计的显示模式将筒式信号灯、箭头式信号灯、倒计时数字显示信号灯完美结合，并取各类信号灯显示功能的优点，利用倒计时数字显示警示取代原黄灯警示的功能； 

4、操作性极高，本发明提出红灯和绿灯两种运行状态四种模式进行红绿灯的转换，便于公安交通管理部门对信号灯网络协调控制，更便于驾驶员及时、安全、有效地采取制动措施，较之现有的信号灯“黄闪”显示操作性更强； 

5、升级成本小，本发明对现有的交通信号灯改造实施简单、升级成本较小； 

6、安装更便捷，安装简便，操作简单，稳定性好。 

附图说明

图1(A)是改定后的筒式和数字显示相结合的红绿两色信号灯示意图； 

图1(B)是改定后的箭头式和数字显示相结合的红绿两色信号灯示意图； 

图2是筒式和数字显示信号灯集成的两色信号灯的状态示意图； 

图3是箭头式和数字显示信号灯集成的两色信号灯的状态示意图； 

图4是筒式和数字显示信号灯集成的两色信号灯的方向控制信号模式图； 

图5是箭头式和数字显示信号灯集成的两色信号灯的分道控制信号模式图。 

注： 

1、在图1中： 

(1)、(A)中的①为：当信号灯显示持续时间＞9秒时采用筒式模糊显示； 

(2)、(A)中的②为：当信号灯倒计时≤9秒时采用数字倒计时显示代替现有信号灯的黄灯警示功能； 

(3)、(B)中的③为：当信号灯显示持续时间＞9秒时采用箭头式显示 

(4)、(B)中的④为：当信号灯倒计时≤9秒时采用数字倒计显示代替现有信号灯的黄灯警示功能。 

2、在图2中： 

(1)、①为：数字倒计时警示状态【数字倒计时显示代替现有信号灯“黄灯”警示信号】 

(2)、②为：网络协调控制状态【筒式模糊显示时可对信号灯进行网络增时或减时协调控制】 

(3)、当信号灯显示持续时间＞9秒时采用筒式模糊显示； 

(4)、当信号灯倒计时≤9秒时采用数字倒计时显示。 

3、在图3中： 

(1)、①为：数字倒计时警示状态【数字倒计时显示代替现有信号灯“黄灯”警示信号】 

(2)、②为：网络协调控制状态【箭头显示时可对信号灯进行网络(增时或减时)协调控制】 

(3)、本图以圆形箭头式信号灯为例，方形箭头式信号灯类同； 

(4)、本图以直行箭头式信号灯为例设计，左转、右转类同； 

(5)、当信号灯显示持续时间＞9秒时采用箭头显示交通信号； 

(6)、当信号灯倒计时≤9秒时采用数字显示交通信号。 

具体实施方式

为解决信号灯显示“黄灯”时驾驶人制动操作困难、闯黄灯抢行、后车追尾事故等所引起的误解和矛盾，有效缓解道路交通压力，节约社会运营成本，营造和构建和谐的警民关系，使道路交通信号灯实际使用更趋便捷、人性化。本发明将现有的筒式信号灯、箭头式信号灯、倒计时数字显示式信号灯集成设计创新为一体，并将现有的道路交通三色信号灯(红、黄、绿)创新为两色信号灯(红、绿)，直接将现有信号灯的警示信号“黄灯”去掉，用红灯和绿灯的尾时数字显示警示代替现有的黄灯警示功能。本发明首次提出红灯和绿灯两种运行状态四种模式(即：①红灯、②红灯数字警示、③绿灯、④绿灯数字警示)进行红绿灯的转换，为机动车驾驶人留出采取制动措施的有效时间，较之现有的信号灯“黄闪”显示操作性更强。具体内容是： 

1、本发明运用先进的工业设计和集成技术理念将现有的道路交通信号灯进行集成设计为一体，即将筒式信号灯和倒计时数字显示信号灯、箭头式信号灯和倒计时数字显示信号灯集成为一体设计； 

2、本发明将现有的道路交通三色信号灯(红、黄、绿)创新为两色信号灯(红、绿)，将现有信号灯的警示信号“黄灯”去掉，用红灯和绿灯的尾时数字显示警示代替现有的黄灯警示功能； 

3、本发明运用两种颜色两种状态四种模式进行红绿灯的切换，两种颜色即红灯与绿灯(如图1中的(A)和(B)所示)；两种状态即网络协调控制和数字倒计时警示(如图2、图3所示)；四种模式即①红灯、②红灯数字警示、③绿灯和④绿灯数字警示(如图4、图5所示)；在①红灯和③绿灯模式时适应信号灯网络协调控制状态；在②红灯数字警示和④绿灯数字警示模式时采用数字倒计时警示代替现有的黄灯警示作用，此时信号灯显示灯时不受网络控制和干扰； 

4、本发明在信号灯显示持续时间＞9秒时进入网络协调控制状态①红 灯和③绿灯模式显示【如图4中的红灯满屏、红灯满屏，图5中的(左转或直行或右转)箭头红灯和箭头绿灯所示】，可实现对信号灯的网络协调控制； 

5、本发明在红色信号倒计时≤9秒(可调)时进入数字倒计时警示状态②红灯数字警示模式显示(如图4中的红灯数字、图5中的左转或直行或右转红灯数字所示)，代替现有红灯后的黄灯功能，警示提醒驾驶员采取启动措施； 

6、本发明在当绿色信号倒计时≤9秒(可调)进入数字倒计时警示状态④绿灯数字警示模式显示(如图4中的绿灯数字、图5中的左转或直行或右转绿灯数字所示)，代替现有绿灯后的黄灯功能，警示提醒驾驶员采取停车制动措施； 

7、当信号灯处在①红灯和③绿灯模式显示交通信号时，指挥中心(控制室)或信号灯系统根据道路交通实际利用网络信息进行增时或减时协调控制，以适应道路实际流量需求和特殊情况(大型活动、警卫任务或交通管制等)网络协调控制的需要。如信号灯处在显示记忆时间还有倒计时40秒，在此期间根据路口车辆流量或特殊需要倒计时可能增时至50秒/减时至30秒，指挥中心(控制室)或信号灯系统通过远程控制使信号灯增时至50秒/减时至30秒； 

8、当信号灯处在②红灯数字警示和④绿灯数字警示模式显示交通信号时，信号灯倒计时数字显示不受网络控制和干扰，只做红灯转绿灯/绿灯转红灯转换前警示功能，即倒计时9秒显示完毕即刻转入对应状态，此时指挥中心(控制室)或信号灯系统无法对信号灯进行远程控制操作； 

Claims (9)

1.本发明属于一种基于红绿两色道路交通信号灯的研究，是在现有交通信号灯管理控制技术的基础，将现有的筒式、箭头式、倒计时数字显示式信号灯集成设计为一体，将三色(红、黄、绿)信号灯改为两色(红、绿)信号灯直接去掉“黄灯”，并以红灯和绿灯的尾时倒计数字显示代替现有的黄灯警示功能，并提出运用两种颜色两种状态四种模式进行红绿灯的切换。 

2.根据权利要求1所述，本发明打破1968年联合国制定的《道路交通和道路标志信号协定》“绿灯通行、黄灯警告、红灯禁行”(即红、黄、绿)的规定，运用新的思维理念将现有的三色(红、黄、绿)道路交通信号灯创新为两色信号灯(红、绿)，直接将现有信号灯的警示信号“黄灯”去掉，用红灯和绿灯的尾时(倒计时9秒-1秒)倒计数字显示代替现有的黄灯警示功能。 

3.根据权利要求1、2所述，本发明提出运用两种颜色两种状态四种模式进行红绿灯的切换，两种颜色(即：红灯与绿灯)、两种状态(即：网络协调控制和数字倒计时警示)、四种模式(即：①红灯、②红灯数字警示、③绿灯和④绿灯数字警示)，在①红灯和③绿灯模式时适应信号灯网络协调控制状态；在②红灯数字警示和④绿灯数字警示模式时采用数字倒计时警示代替现有的黄灯警示作用，此时信号灯显示灯时不受网络控制和干扰。 

4.根据权利要求1、3所述，本发明在信号灯显示持续时间＞9秒时进入网络协调控制状态①红灯和③绿灯模式显示，可实现对道路交通信号灯的网络协调控制。 

5.根据权利要求1、3所述，本发明在红色信号倒计时≤9秒(可 调)时进入数字倒计时警示状态②红灯数字警示模式显示，代替现有红灯后的黄灯功能，警示提醒驾驶员采取启动措施。 

6.根据权利要求1、3所述，本发明在当绿色信号倒计时≤9秒(可调)进入数字倒计时警示状态④绿灯数字警示模式显示，代替现有绿灯后的黄灯功能，警示提醒驾驶员采取停车制动措施。 

7.根据权利要求1、3所述，其特征是当信号灯处在①红灯和③绿灯模式显示交通信号时，指挥中心(控制室)或信号灯系统根据道路交通实际利用网络对信号灯进行增时或减时协调控制，以适应道路实际流量需求和特殊情况网络协调控制的需要。如信号灯处在①红灯(③绿灯)模式按照预设灯时持续显示，在预设灯时上限至9秒期间根据路口流量可随时进行自动或人工调整(增时或减时)该状态的灯时时间。 

8.根据权利要求1、3所述，其特征是当信号灯在②红灯数字警示和④绿灯数字警示模式显示信号时，信号灯倒计时数字显示不受网络控制和干扰，只做红灯转绿灯/绿灯转红灯转换前警示功能，即倒计时9秒显示完毕即刻转入对应状态，此时指挥中心(控制室)或信号灯系统无法对信号灯进行远程控制操作。 

9.根据权利要求1所述，本发明还适用其它需设置信号灯的场地和场所，例如机场、铁路、小区、停车场等单位。 

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