CN103871259A - 集中协调式信号机和卡警一体化系统及交通信号灯控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及集中协调式信号机和卡警一体化系统，包括卡警系统和集中协调式信号机系统；卡警系统获取路口的车流量信息，并将车流量信息传送给所述集中协调式信号机系统；集中协调式信号机系统根据车流量信息生成信号机运行方案，并根据信号机运行方案控制交通信号灯的运行。本发明中的卡警系统采集了通行车辆的照片获取到车流量信息，传送到协调式信号机的上位机，用于优化路口运行方案，省去了集中协调式信号机在路口通过视频、或者线圈方式获取车流量的这部分设备和安装，既降低了成本又减少了施工难度，集中协调式信号机的交通灯控制信号采用光缆通信，施工容易，另外光信号不受外界电磁噪声的干扰，增强了信号传输的可靠性和抗干扰性。

Description

集中协调式信号机和卡警一体化系统及交通信号灯控制

技术领域

本发明涉及一种集中协调式信号机和卡警一体化系统。

背景技术

卡警就是卡口电子警察，为了侦破案件、监控某些特定车辆的运行而安装的设备，一般安装在城市的各个要道，信号机作为路口交通灯的控制设备已经遍布所有城市的十字路口，随着道路的不断扩建还在逐年增加，其需求量是非常大的，信号机有多种，包括运行方案多少、可以分的时段的多少。

现有的卡警和信号机都是独立的系统，它们的实现原理如下：

现有的信号机其实现的原理有以下几种形式:

A方案、图1为现有信号机交通信号灯的亮灭信息采用220V交流开关信号控制示意图,如图1所示:

交通信号灯的亮灭信息采用220V交流开关信号控制：每一个交通信号灯的亮灭由一根受控电源线（火线）及一根公共零线组成：在每个方向安装摄像机或在每个车道上埋设感应线圈对车流量进行采集；流量及交通信号灯的运行状态采用TCP/IP协议上传至上位机，由上位机入数据库以备以后对数据进行分析和挖掘。

B方案、图2为现有信号机交通信号灯的亮灭信息采用通讯电缆传输结构示意图，如图2所示：

集中协调式信号机将所有信号的亮/灭信号同时传送至每个方向的控制器，由控制器解释，并控制交通信号灯的亮/灭；每个方向安装摄像机或每个车道上埋设感应线圈车流量进行采集；流量及交通信号灯的运行状态采用TCP/IP协议上传至上位机，由上位机入数据库以备以后对数据进行分析和挖掘。

卡警系统现状，卡警系统经过十几年的发展，实现的原理日新月异，目前较成熟且使用较普遍的方案如下：

图3为现有卡警系统结构示意图，如图3所示：

智能一体化相机将路口经过的车辆逐一拍照，并上传至指挥中心上位机，其中违章车辆可上传至公安非现场处罚系统，通行车辆记录及车流量信息存于本地数据库中，用与车辆通行信息查询，车流量信息用于路口车辆通行状态的记录。

卡警系统和信号灯控制系统作为实现智慧型城市交通管理的模块，大部分城市交叉路口都应装备，用于管理驾驶员文明驾驶和合理疏导城市交通；目前国内安装的卡警系统和信号机系统相互独立；卡警系统必备通行车辆的视频照片，由此可以通过技术拾取车流量信息，而信号机控制系统需要车流量信息进行优化通行方案，目前两套系统都独立运行，信号机的车流量信息再次通过设施获取，浪费了已有资源。另外已有的信号机的两种实现方案中的缺点如下：

A方案缺点：

①、传输线缆多，每一个交通信号灯均需要铺设一根铜质电缆线与信号机内相连；

②、信号灯工作电压不是安全电压（为AC220V）。

B方案缺点：

①、RS-422/485总线信号易受强电磁信号的干扰，布线时RS-422/485信号线与电源线不能在同一管道内并行走线；

②、RS-422/485信号线最好单独在铁管内布线，并与电源线相隔一段距离，布线施工难度大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供集中协调式信号机和卡警一体化系统，解决信号机中信号灯的控制信号与信号机之间传输的施工难度大，传输信号易受电磁干扰问题，另外将卡警系统中的车流量信息共享给信号机，降低信号机的成本和施工难度。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：集中协调式信号机和卡警一体化系统，包括卡警系统和集中协调式信号机系统；

所述卡警系统获取路口的车流量信息，并将所述车流量信息传送给所述集中协调式信号机系统；

所述集中协调式信号机系统根据所述车流量信息生成信号机运行方案，并根据所述信号机运行方案控制交通信号灯的运行。

本发明中的卡警系统采集了通行车辆的照片获取到车流量信息，传送到协调式信号机的上位机，用于优化路口运行方案，省去了集中协调式信号机在路口通过视频、或者线圈方式获取车流量的这部分设备和安装，既降低了成本又减少了施工难度。

本发明的优点是降低路口信号灯控制系统的成本，减小路面破损面积，降低施工难度，提高信号灯控制的可靠性。

在上述集中协调式信号机和卡警一体化系统技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述卡警系统包括：智能一体化相机、交换机、卡警服务器、本地数据库;

所述智能一体化相机，用于采集路口的通行车辆照片，获取通行车辆信息,所述通行车辆信息包括车辆通行时间和车牌号码；所述通行车辆信息通过光缆送到路口的交换机；

所述交换机通过光纤将所述通行车辆信息传送至卡警服务器；

所述卡警服务器对所述通行车辆信息进行处理得到路口的车流量信息；

所述本地数据库用于存储所述车流量信息。

进一步，所述集中协调式信号机系统包括：集中协调式信号机上位机、信号机运行信息数据库、路口集中协调式信号机、控制器、交通信号灯；

所述卡警服务器通过光纤将所述车流量信息传送至集中协调式信号机上位机；

所述集中协调式信号机上位机设有手动输入方案形成的运行信息数据库；

所述集中协调式信号机上位机结合所述车流量信息和所述运行信息数据库，进行路口方案的优化，生成信号机运行方案；

所述集中协调式信号机上位机通过光纤将所述信号机运行方案通过人工操作或自动控制方式传送至位于路口的路口集中协调式信号机；

所述路口集中协调式信号机通过光缆与位于相应路口的各个方向上的控制器连接,根据所述信号机运行方案控制交通信号灯的运行；

所述路口集中协调式信号机采集控制器及交通信号灯的工作状态信息，并将所述控制器及交通信号灯的工作状态信息传送给所述集中协调式信号机上位机，所述集中协调式信号机上位机将所述控制器及交通信号灯的工作状态信息送入所述信号机运行信息数据库进行存储，方便工作人员监控及调用所述控制器及交通信号灯工作状态信息。

本发明中集中协调式信号机的交通灯控制信号采用光缆通信，埋设光缆对路面的破损要比背景技术中提到的两种实现方案小的多，施工容易，另外光信号不受外界电磁噪声的干扰，增强了信号传输的可靠性和抗干扰性。

本发明还公开了一种交通信号灯的控制方法：通过卡警系统获取车流量信息；

将所述车流量信息传送给集中协调式信号机系统，用于优化路口方案，生成信号机运行方案，对交通信号灯的运行进行控制。

在上述一种交通信号灯的控制方法技术方案的基础上，还可以做如下改进：

进一步，所述通过卡警系统获取车流量信息的过程如下：

通过卡警系统中的智能一体化相机采集路口的通行车辆照片，获取通行车辆信息，所述通行车辆信息包括车辆通行时间和车牌号码；

将所述通行车辆信息传送至卡警系统中的卡警服务器；

所述卡警服务器对所述通行车辆信息进行处理得到路口的车流量信息。

进一步，所述将所述车流量信息传送给集中协调式信号机系统，用于优化路口方案，生成信号机运行方案，对交通信号灯的运行进行控制的过程如下：

将所述车流量信息传送给集中协调式信号机系统中的集中协调式信号机上位机；

在所述集中协调式信号机上位机存储手动输入方案形成的运行信息数据库；

所述集中协调式信号机上位机结合所述车流量信息和所述运行信息数据库，进行路口方案的优化，生成信号机运行方案；

将所述信号机运行方案传送至集中协调式信号机系统中位于路口的路口集中协调式信号机；

所述路口集中协调式信号机与位于相应路口的各个方向上的控制器连接，根据所述信号机运行方案控制交通信号灯的运行；

所述路口集中协调式信号机采集控制器及信号灯的工作状态信息，并将所述控制器及信号灯的工作状态信息传送给所述集中协调式信号机上位机，所述集中协调式信号机上位机将所述控制器及信号灯的工作状态信息送入所述信号机运行信息数据库进行存储，方便工作人员监控及调用所述控制器及信号灯工作状态信息。

附图说明

图1为现有信号机交通信号灯的亮灭信息采用220V交流开关信号控制示意图；

图2为现有信号机交通信号灯的亮灭信息采用通讯电缆传输结构示意图；

图3为现有卡警系统结构示意图；

图4为本发明集中协调式信号机和卡警一体化系统结构一种实施例结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、零线，2、受控电源线，3、交通信号灯。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明是将卡警系统和信号灯控制系统（集中协调式信号机）进行综合作为一个系统运行，充分利用安装的卡警系统通行车辆的视频信息；对其进行挖掘为信号机所用，并对信号机控制系统进行优化设计（以光缆取代铜线），实现一种廉价、可靠城市智能交通控制。

图4为本发明集中协调式信号机和卡警一体化系统一种实施例结构示意图，如图4所示，本发明包括卡警系统和集中协调式信号机系统两部分，卡警系统由多个路口的智能一体化相机采集路口的通行车辆照片，获取通行时间和车牌号码，所有这些信息通过光缆送到路口的交换机，再由交换机通过光纤送到卡警服务器，在卡警服务器中将车辆通过时间及车牌号码进行处理可以得到路口的车流量信息，把车流量信息存入本地数据库中，这些车流量信息通过光纤送到集中协调式信号机上位机，集中协调式信号机上位机设有手动输入方案形成的运行信息数据库；集中协调式信号机上位机结合车流量信息和运行信息数据库，进行路口方案的优化，生成信号机运行方案；并通过人工操作或自动控制经由光纤下放至路口集中协调式信号机，路口集中协调式信号机通过光缆与此路口各个方向上的控制器通讯，控制交通信号灯的运行；集中协调式信号机采集控制器及信号灯的工作状态，并上传至上位机，送入信号机运行信息数据库，方便工作人员监控及使用，使卡警与信号灯控制系统协同工作。

本发明还公开了一种本发明还公开了一种交通信号灯的控制方法：通过卡警系统获取车流量信息；将所述车流量信息传送给集中协调式信号机系统，用于优化路口方案，生成信号机运行方案，对交通信号灯的运行进行控制。

通过卡警系统获取车流量信息的过程如下：

通过卡警系统中的智能一体化相机采集路口的通行车辆照片，获取通行车辆信息，通行车辆信息包括车辆通行时间和车牌号码；将通行车辆信息传送至卡警系统中的卡警服务器；卡警服务器对通行车辆信息进行处理得到路口的车流量信息。

将车流量信息传送给集中协调式信号机系统，用于优化路口方案，生成信号机运行方案，对交通信号灯的运行进行控制的过程如下：

将车流量信息传送给集中协调式信号机系统中的集中协调式信号机上位机；

在集中协调式信号机上位机存储手动输入方案形成的运行信息数据库；

集中协调式信号机上位机结合车流量信息和运行信息数据库，进行路口方案的优化，生成信号机运行方案；

将信号机运行方案传送至集中协调式信号机系统中位于路口的路口集中协调式信号机；

路口集中协调式信号机与位于相应路口的各个方向上的控制器连接，根据信号机运行方案控制交通信号灯的运行；

路口集中协调式信号机采集控制器及信号灯的工作状态信息，并将控制器及信号灯的工作状态信息传送给集中协调式信号机上位机，集中协调式信号机上位机将控制器及信号灯的工作状态信息送入信号机运行信息数据库进行存储，方便工作人员监控及调用控制器及信号灯工作状态信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.集中协调式信号机和卡警一体化系统，其特征在于，包括卡警系统和集中协调式信号机系统；

所述卡警系统获取路口的车流量信息，并将所述车流量信息传送给所述集中协调式信号机系统；

所述集中协调式信号机系统根据所述车流量信息生成信号机运行方案，并根据所述信号机运行方案控制交通信号灯的运行。

2.根据权利要求1所述集中协调式信号机和卡警一体化系统，其特征在于，

所述卡警系统包括：智能一体化相机、交换机、卡警服务器、本地数据库;

所述智能一体化相机，用于采集路口的通行车辆照片，获取通行车辆信息,所述通行车辆信息包括车辆通行时间和车牌号码；所述通行车辆信息通过光缆送到路口的交换机；

所述交换机通过光纤将所述通行车辆信息传送至卡警服务器；

所述卡警服务器对所述通行车辆信息进行处理得到路口的车流量信息；

所述本地数据库用于存储所述车流量信息。

3.根据权利要求1所述集中协调式信号机和卡警一体化系统，其特征在于，

所述集中协调式信号机系统包括：集中协调式信号机上位机、信号机运行信息数据库、路口集中协调式信号机、控制器、交通信号灯；

所述卡警服务器通过光纤将所述车流量信息传送至集中协调式信号机上位机；

所述集中协调式信号机上位机设有手动输入方案形成的运行信息数据库；

所述集中协调式信号机上位机结合所述车流量信息和所述运行信息数据库，进行路口方案的优化，生成信号机运行方案；

所述集中协调式信号机上位机通过光纤将所述信号机运行方案通过人工操作或自动控制方式传送至位于路口的路口集中协调式信号机；

所述路口集中协调式信号机通过光缆与位于相应路口的各个方向上的控制器连接,根据所述信号机运行方案控制交通信号灯的运行；

所述路口集中协调式信号机采集控制器及交通信号灯的工作状态信息，并将所述控制器及交通信号灯的工作状态信息传送给所述集中协调式信号机上位机，所述集中协调式信号机上位机将所述控制器及交通信号灯的工作状态信息送入所述信号机运行信息数据库进行存储，方便工作人员监控及调用所述控制器及交通信号灯工作状态信息。

4.一种交通信号灯的控制方法，其特征在于：

通过卡警系统获取车流量信息；

将所述车流量信息传送给集中协调式信号机系统，用于优化路口方案，生成信号机运行方案，对交通信号灯的运行进行控制。

5.根据权利要求4所述一种交通信号灯的控制方法，其特征在于：

所述通过卡警系统获取车流量信息的过程如下：

通过卡警系统中的智能一体化相机采集路口的通行车辆照片，获取通行车辆信息，所述通行车辆信息包括车辆通行时间和车牌号码；

将所述通行车辆信息传送至卡警系统中的卡警服务器；

所述卡警服务器对所述通行车辆信息进行处理得到路口的车流量信息。

6.根据权利要求4所述一种交通信号灯的控制方法，其特征在于：

所述将所述车流量信息传送给集中协调式信号机系统，用于优化路口方案，生成信号机运行方案，对交通信号灯的运行进行控制的过程如下：

将所述车流量信息传送给集中协调式信号机系统中的集中协调式信号机上位机；

在所述集中协调式信号机上位机存储手动输入方案形成的运行信息数据库；

所述集中协调式信号机上位机结合所述车流量信息和所述运行信息数据库，进行路口方案的优化，生成信号机运行方案；

将所述信号机运行方案传送至集中协调式信号机系统中位于路口的路口集中协调式信号机；

所述路口集中协调式信号机与位于相应路口的各个方向上的控制器连接，根据所述信号机运行方案控制交通信号灯的运行；

所述路口集中协调式信号机采集控制器及信号灯的工作状态信息，并将所述控制器及信号灯的工作状态信息传送给所述集中协调式信号机上位机，所述集中协调式信号机上位机将所述控制器及信号灯的工作状态信息送入所述信号机运行信息数据库进行存储，方便工作人员监控及调用所述控制器及信号灯工作状态信息。

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