CN103400505A

CN103400505A - 基于zigbee技术的公交车信号优先控制系统及其控制方法

Info

Publication number: CN103400505A
Application number: CN2013103483184A
Authority: CN
Inventors: 宋志洪; 闫欢欢; 梁子君; 张博; 宣林川
Original assignee: Anhui Keli Information Industry Co Ltd
Current assignee: Anhui Keli Information Industry Co Ltd
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2013-11-20

Abstract

本发明涉及一种基于zigbee技术的公交车信号优先控制系统及其控制方法，与现有技术相比解决了公交车在部分区域环境中无法达到对信号优先控制的缺陷。本发明包括交通信号灯和与交通信号灯相连的交通信号机，还包括接收主机、路口中继器、车载终端和车载信号控制显示单元，所述的接收主机与交通信号机相连，所述的车载终端与车载信号控制显示单元相连，所述的接收主机和车载终端分别与路口中继器以zigbee方式无线连接。本发明可以适合各种环境的需要，利用zigbee技术克服了在高架桥等特殊环境下信号偏移的问题，从而实现对信号灯优先控制的功能。

Description

基于zigbee技术的公交车信号优先控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能交通信号控制技术领域，具体来说是一种基于zigbee技术的公交车信号优先控制系统及其控制方法。

背景技术

目前对于交通信号灯优先控制多采用GPS定位技术来实现，通过在公交车上安装GPS设备从而达到对交通信号灯的优先控制，提高公共交通的使用效率。但目前的GPS定位技术不能进行精确定位，同时还存在GPS位置在高架下面会漂移的问题，导致在部分路段和区域，无法正常的实现交通信号灯优先控制。如何开发出一种可以适应各种环境、不会产生信号漂移的信号优先控制系统已经成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中公交车在部分区域环境中无法达到对信号优先控制的缺陷，提供一种基于zigbee技术的公交车信号优先控制系统及其控制方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于zigbee技术的公交车信号优先控制系统，包括交通信号灯和与交通信号灯相连的交通信号机，还包括接收主机、路口中继器、车载终端和车载信号控制显示单元，所述的接收主机与交通信号机相连，所述的车载终端与车载信号控制显示单元相连，所述的接收主机和车载终端分别与路口中继器以zigbee方式无线连接。

所述的接收主机的输出端与交通信号机的输入端相连，所述的接收主机的输入端与交通信号机的输出端相连，所述的车载终端的输入端与车载信号控制显示单元输出端相连，所述的车载终端的输出端与车载信号控制显示单元输入端相连。

基于zigbee技术的公交车信号优先控制方法，包括以下步骤：

车载终端判断公交车行驶到路口所需的时间；

交通信号机将当前红绿灯时间信息通过接收主机发送至车载终端；

若为红灯，交通信号机根据车载终端发送的距离和时间信息判断红灯结束时间是否小于公交车通过路口时间；若红灯结束时间小于公交车通过路口时间，则信号灯不作调整，等待公交车通过路口；若红灯结束时间大于公交车通过路口时间，交通信号机减少其它相位放行的绿灯时间，提前放行公交车辆；

若为绿灯，车载终端判断绿灯结束时间是否小于公交车通过路口时间；若绿灯结束时间小于公交车通过路口时间，交通信号机延长绿灯时间，保证公交车通过路口；若绿灯结束时间大于公交车通过路口时间，则信号灯不作调整。

所述的车载终端判断公交车行驶到路口所需时间的步骤如下：

路口中继器等待车载终端进入路口中继器的无线信号范围；

路口中继器将接收主机上的信号灯状态传给车载终端；

车载信号控制显示单元从车载终端上获取红绿灯时间和公交车到达路口距离；

车载终端根据实时车速判断出公交车行驶到路口的时间。

有益效果

本发明的一种基于zigbee技术的公交车信号优先控制系统及其控制方法，与现有技术相比可以适合各种环境的需要，利用zigbee技术克服了在高架桥等特殊环境下信号偏移的问题，从而实现对信号灯优先控制的功能。通过zigbee设备实现路口信号的无线组网，实现公交车的信号优先控制。利用无线通信、传感探测等技术进行车路信息获取，通过车路信息交互和共享，实现车辆和基础设施之间智能协同与配合。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

其中，1-交通信号灯、2-路口中继器、3-车载终端、12-交通信号机、13-接收主机、31-车载信号控制显示单元。

图2为本发明信号优先控制方法的步骤流程图

图3为本发明车载终端判断公交车行驶到路口所需时间的步骤流程图

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本发明所述的一种基于zigbee技术的公交车信号优先控制系统，包括交通信号灯1和与交通信号灯1相连的交通信号机12，交通信号机12控制交通信号灯1的运行。还包括接收主机13、路口中继器2、车载终端3和车载信号控制显示单元31，以上设备均为zigbee网络设备。接收主机13和车载终端3一样，都用于接收和传送路口中继器2的zigbee信号。车载信号控制显示单元31安装于车内，用于显示、读取车内车速等相关信息。接收主机13装在交通信号灯12上，接收主机13与交通信号机12相连。路口中继器2安装在距离接收主机13一定位置的固定地点，这样车载终端3进入到路口中继器2的无线范围，就可以估算出车载终端3此时距离接收主机13的距离了。所述的车载终端3将在公交车上，与车载信号控制显示单元31相连。接收主机13的输出端与交通信号机12的输入端相连，接收主机13的输入端与交通信号机12的输出端相连，实现接收主机13与交通信号机12之间的双向通信。车载终端3的输入端与车载信号控制显示单元31输出端相连，车载终端3的输出端与车载信号控制显示单元31输入端相连，实现了车载终端3与车载信号控制显示单元31之间的双向通信。接收主机13和车载终端3分别与路口中继器2以zigbee方式无线连接，这样就克服了GPS连接带来的环境限制的问题。

如图2所示，基于zigbee技术的公交车信号优先控制方法，包括以下步骤：第一步，车载终端3判断公交车行驶到路口所需的时间。由于路口中继器2安装在距离接收主机13的一定距离的位置上，因此可以判断出公交车进入路口中继器2的范围内到路口的距离。

第二步，交通信号机12将当前红绿灯时间信息通过接收主机13发送至车载终端3。在车载终端3进入到路口中继器2的范围内后，接收主机13就可以将信息数据发送至车载终端3上，从而在车载信号控制显示单元31上显示出来。此时可以在车载信号控制显示单元31上看到公交车到路口的距离，当前车速，当前红绿灯状态等信息，以供驾驶员提前作好车辆操作判断。

第三步，此时红绿灯若为红灯时，交通信号机12判断红灯结束时间是否小于公交车通过路口时间；若红灯结束时间小于公交车通过路口时间，则交通信号灯1不作调整，等待公交车通过路口；若红灯结束时间大于公交车通过路口时间，交通信号机12减少其它行驶方向的绿灯时间，提前放行公交车辆；

在第三步中，若此时红绿灯为绿灯，交通信号机12判断绿灯结束时间是否小于公交车通过路口时间；若绿灯结束时间小于公交车通过路口时间，交通信号机12延长绿灯时间，保证公交车通过路口；若绿灯结束时间大于公交车通过路口时间，则信号灯不作调整。

如图3所示，在车载终端3判断公交车行驶到路口所需时间的步骤如下：首先，路口中继器2等待车载终端3进入路口中继器2的无线信号范围，进入后就可以根据路口中继器2到接收主机13的距离，得知公交车到路口的距离；其次，路口中继器2将接收主机13上的信号灯状态传给车载终端3；再次，车载信号控制显示单元31从车载终端3上获取红绿灯时间和公交车到达路口距离；最后，车载终端3根据实时车速判断出公交车行驶到路口的时间。驾驶员就可以根据车载信号控制显示单元31从车载终端3上读取的数据，来判断前方路口的红绿灯状态和计划进入路口的时间，并通过控制车速来配合前方路口红绿灯的变换，从而也可以达到公交车信号优先控制的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1.一种基于zigbee技术的公交车信号优先控制系统，包括交通信号灯（1）和与交通信号灯（1）相连的交通信号机（12），其特征在于：还包括接收主机（13）、路口中继器（2）、车载终端（3）和车载信号控制显示单元（31），所述的接收主机（13）与交通信号机（12）相连，所述的车载终端（3）与车载信号控制显示单元（31）相连，所述的接收主机（13）和车载终端（3）分别与路口中继器（2）以zigbee方式无线连接。

2.根据权利要求1所述的基于zigbee技术的公交车信号优先控制系统，其特征在于：所述的接收主机（13）的输出端与交通信号机（12）的输入端相连，所述的接收主机（13）的输入端与交通信号机（12）的输出端相连，所述的车载终端（3）的输入端与车载信号控制显示单元（31）输出端相连，所述的车载终端（3）的输出端与车载信号控制显示单元（31）输入端相连。

3.根据权利要求1所述的基于zigbee技术的公交车信号优先控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）车载终端（3）判断公交车行驶到路口所需的时间；

2）交通信号机（21）将当前红绿灯时间信息通过接收主机（13）发送至车载终端（3）；

3）若为红灯，交通信号机根据车载终端（3）发送的距离和时间信息判断红灯结束时间是否小于公交车通过路口时间；若红灯结束时间小于公交车通过路口时间，则信号灯不作调整，等待公交车通过路口；若红灯结束时间大于公交车通过路口时间，交通信号机（12）减少其它相位放行的绿灯时间，提前放行公交车辆；

4）若为绿灯，车载终端（3）判断绿灯结束时间是否小于公交车通过路口时间；若绿灯结束时间小于公交车通过路口时间，交通信号机（12）延长绿灯时间，保证公交车通过路口；若绿灯结束时间大于公交车通过路口时间，则信号灯不作调整。

4.根据权利要求2所述的基于zigbee技术的公交车信号优先控制方法，其特征在于，所述的车载终端（3）判断公交车行驶到路口所需时间的步骤如下：

1）路口中继器（2）等待车载终端（3）进入路口中继器（2）的无线信号范围；

2）路口中继器（2）将接收主机（13）上的信号灯状态传给车载终端（3）；

3）车载信号控制显示单元（31）从车载终端（3）上获取红绿灯时间和公交车到达路口距离；

4）车载终端（3）根据实时车速判断出公交车行驶到路口的时间。