CN104200720B - 一种便携式多功能交通信号控制灯板装置 - Google Patents

Abstract

一种便携式多功能交通信号控制灯板装置。灯板能够进行悬挂、支撑、折叠、拼接组合，能够进行单个路口、行人过街、感应控制、干线绿波、多路口协调的模拟和演示；接线口采用直插锁定式接线方式，内部具有电压保护单元和良好的密封单元，方便进行接线操作，具有良好的安全型和可靠性。采用箱式箱体，可实现灯板的机械联动，同时可将信号控制器和系统接入到该灯板系统中，实现信号控制器软件和动态灯组配时方案，以及模拟仿真等功能，且方便运输，适合高校、研究所和企业进行信号控制的模拟和演示需求。

Description

一种便携式多功能交通信号控制灯板装置

技术领域

本发明涉及一种模拟交通信号控制的展示装置，尤其是能进行干线绿波控制和多路口协调控制的便携式灯板装置。

背景技术

随着城市交通事业的发展，交通信号控制无论从理论到技术都在经历着大发展和大变革，很多高校和研究所都设立交通信号控制实验，很多公司都积极投入到交通信号控制设备的研发当中。为了对交通信号控制有更深入的了解和使用，信号控制灯板成为模拟实际路口的最佳设备。但是，现有信号控制灯板多存在体积巨大、模拟情况单一、接线繁杂、不可拆卸等问题。既不方便学生对多种控制方式的理解，也不方便企业多功能演示的需求。

发明内容

为了解决现有信号控制灯板存在的不足，本发明提供了一种便携式、多功能、可组合的信号控制灯板装置，该装置能进行单个路口控制模拟、行人过街控制模拟、感应控制模拟，也能通过组合进行干线绿波控制模拟和多路口协调控制模拟。既能满足学生学习各种控制方式的要求，又能满足企业进行演示的需求。

本发明解决上述技术问题，所采用的技术方案的具体如下：

一种便携式多功能交通信号控制灯板装置，其包括：灯板组件，包括用于模拟与演示路口交通信号控制的多块灯板；箱体，用于容纳所述灯板组件、线缆及接线工具，所述箱体背面设置有伸缩拉杆，所述箱体外底部设置有万向脚轮；所述装置还包括：灯板拼接组件，用于所述多块灯板之间的拼接，拼接后的所述多块灯板用于干线和多路口协调演示；灯板连接组件，用于所述灯板组件与所述箱体的连接，使得所述灯板组件能以折叠的形式存放于所述箱体内部；伸缩控制器，用于控制所述灯板连接组件的运动，进而控制所述灯板组件的伸展和折叠；交通信号控制机接口，用于外接交通信号控制机，所述交通信号控制机控制所述灯板组件的交通信号模拟演示；显示模块，包括显示器、VGA接口、电源接口，所述VGA接口用于外接电脑；所述伸缩控制器、信号控制器、所述显示模块均设置于所述箱体内部，所述伸缩控制器分别与所述箱体、所述灯板连接组件相连，所述交通信号控制机接口分别与所述灯板组件、所述显示模块电性连接。

优选的在于，灯板组件包括与所述箱体不可拆卸连接的固定灯板，以及与所述箱体可拆卸连接的独立灯板，各灯板上设置有折叠夹，用于将灯板对折；所述独立灯板背面边缘设置有可折叠的挂钩，所述挂钩展开后用于所述独立灯板的悬挂演示；所述灯板拼接组件包括设置在所述固定灯板和所述独立灯板背面边缘的卡扣和卡扣槽，所述固定灯板的卡扣、卡扣槽分别与所述独立灯板的卡扣槽、卡扣相互配合拼接，使拼接形成的灯板能够用于干线和多路口的协调演示；所述灯板连接组件包括用于连接所述固定灯板与所述箱体的折叠架以及灯板支架，所述折叠架用于升降所述固定灯板，所述灯板支架用于支撑展开后的所述固定灯板；所述伸缩控制器包括灯板转轴、电动按钮、电机传动部件、电机连线以及电池，所述灯板转轴设置在所述折叠架上，所述电动按钮设置在所述箱体外部边缘处，所述电机传动部件、电机连线以及电池设置在所述箱体内部，所述电动按钮启动所述电机传动部件运行，所述电机传动部件由所述电池处获得电能，从而驱动所述灯板转轴转动，所述灯板转轴进而带动所述折叠架伸展或折回。

优选的在于，所述灯板组件设置有线圈检测器接线口、馈线、线圈检测器，所述线圈检测器接线口通过所述馈线与所述线圈检测器进行连接，外接交通信号控制机后，所述线圈检测器将检测的交通信号数据通过所述交通信号控制机接口传输给交通信号控制机，交通信号控制机通过接收到的数据控制所述灯板组件的感应控制演示；外接电脑后，所述显示器上可以实时显示所述线圈检测器上传的交通信号数据。

优选的在于，在灯板正面设置有典型路口渠化和信号灯，包括直行灯、左转灯、行人灯，用以模拟和演示路口信号控制状态；在灯板反面设置渠化虚线和信号灯接线口，该处接线口采用直插锁定型的接线口。

优选的在于，所述灯板中间设置有空隙，把接口与信号灯之间的接线固定在所述空隙里；接线处具有接线保护单元和密封单元。

优选的在于，所述折叠架有两个，设置在所述箱体底部，并分别固定一块灯板。

本发明具有如下有益的技术效果：

（1）方便携带，功能齐全，可进行多种控制方式的模拟和演示；

（2）合理的布置箱内空间结构，存放更多的灯板、线缆、工具；

（3）采用电动折叠的方式收纳灯板，并采用拼接的方式实现干线和多路口协调演示；

（4）可以外接交通信号控制机和电脑，实现灯板的动态联动演示；

（5）具有较高的安全性和可靠性，即保障使用者的安全，又能保证灯具连续正常使用。

附图说明

图1是便携式多功能信号控制灯板的正面示意图。

图2是便携式多功能信号控制灯板的反面示意图。

图3是便携式多功能信号控制灯板的反面边缘示意图。

图4是绿波控制流程图。

图5是行人过街灯板。

图6是行人2次过街控制流程图。

图7是感应控制流程图。

图8是线圈感应控制灯板。

图9是拉杆箱式箱体示意图。

图10是拉杆箱式箱体示意图。

图11是拉杆箱式箱体示意图。

图12是拉杆箱式箱体示意图。

具体实施方式

图中：1、直行信号灯组；2、左转信号灯组；3、行人信号灯组；4、路口渠化线；5、接线口；6、挂钩；7、卡扣；8、折叠夹；9、卡扣槽；10、行人安全岛；11、行人道渠化线；12、行人灯；13、线圈检测器接口线；14、馈线；15、线圈检测器；16、固定灯板；17、灯板转轴；18、折叠架；19、灯板支架；20、电动按钮；21、显示器；22、VGA接口；23、电源接口；24、万向滚轮；25、线缆储物盒；26、工具储物盒；27、电机传动部件；28、电机连线；29、伸缩拉杆。

在灯板正面设置典型路口渠化和信号灯，包括直行灯、左转灯、行人灯，用以模拟和演示路口信号控制状态。在灯板反面设置渠化虚线和信号灯接线口，该处接线口采用直插锁定型的接线口，即方便接线，又能保证安全。在灯板背面边缘设置可折叠的挂钩、支架、卡扣和卡扣槽。挂钩主要用于悬挂演示；卡扣和卡扣槽主要用于灯板拼接形成干线和多路口协调演示。通过将行人过街灯板与信号控制器连接，可以实现行人过街控制。

灯板上设置有线圈检测器接线口、馈线、线圈检测器，线圈检测器接线口通过馈线与线圈检测器进行连接，外接交通信号控制机后，线圈检测器将检测的交通信号数据通过交通信号控制机接口传输给交通信号控制机，交通信号控制机通过接收到的数据控制灯板组件的感应控制演示；外接电脑后，所述显示器上可以实时显示所述线圈检测器上传的交通信号数据。

将灯板设置成中间有空隙（厚度不能太大），把接口与信号灯之间的接线固定在该空隙里，防止接线裸露；接线处应具有接线保护单元和密封单元，防止灯具过载或烧毁。箱式箱体底部有折叠架固定两个，分别固定一块灯板，灯板由外侧向内侧折叠。箱体有电动按钮，负责升降折叠支架，当灯板被展开时，底部的支架可以起到支撑作用。这就保证了灯板与箱体的一体化设计，为了保证多种控制方式的实现，内置多块可独立灯板，用于和固定灯板进行有机的组合；箱体上部带有显示器可外接电脑，这样便可以同时将信号机和系统接入到该灯板系统中，实现信号控制器软件和动态灯组配时方案，以及模拟仿真等功能。

在图1中，直行信号灯组1、左转信号灯组2、行人信号灯组3、路口渠化线构成典型路口的信号灯控制布局，用于主要的显示功能。

在图2中，接线口5处进行线缆的接入工作，其中接线口内部具有电压保护单元和密封单元，用以保护线路和使用者安全，以及保证灯组使用的可靠性。

在图3中，挂钩6采用可向内折叠式，用于悬挂演示使用；卡扣7和卡扣槽9，采用可向内折叠式，用于拼接组合演示使用；折叠夹8用于灯板对折使用，以减小空间。

图4中，将路口灯板进行拼接，达到3个路口即可进行干线绿波带控制。利用绿波带算法软件可以实现路口配时设计，并可将该软件接入灯板箱的显示器，可以实现软件与灯板的实时演示效果。首先进行路口灯板组合，然后判断路口间距是否适合进行做绿波控制，理论上当路口间距大于1km时不适合进行绿波控制。如果路口间距满足要求，则采用绿波控制软件对信号控制器进行配时，并进行绿波控制。根据对不同流量下路口控制的模拟，判断绿波带宽是否进行调整，如果需要调整则根据绿波控制软件的模拟效果进行调整。

在图5中，行人安全岛10、行人道渠化线11、行人灯12可以通过交通信号控制机进行行人过街的信号控制演示。行人过街控制，通过将行人过街控制灯板与信号控制器连接可实现行人过街控制。信号控制器中设置有行人过街请求按钮。

如图6所示，首先判断是否有行人1次过街请求，如果有则相应位置的行人灯进行相应，行人可以通过；当行人进入安全岛时判断是否有行人2次过街请求，如果有则相应位置的行人灯进行相应，行人可以继续通过，如果没有则返回判断。行人过街控制一般设置在不适宜建立交叉路口，又有行人通行需求的路段或单位的地方，既能满足行人通行需求，又符合车辆通行需求。例如，对于车辆通行速度较快的路段，平时通过的行人较少，如果设置交叉口，会影响车辆的通行，会有很多的时间浪费。但如果利用行人过街控制，在路段两侧设置行人过街按钮，在有行人通行需求的时候，则给予行人通行时间，一旦需求结束，则马上恢复车辆的通行，这样就能减少时间的浪费，让车辆通行阶段的时间更充分。

如图6所示为行人二次过街控制，有时在宽度较大的路段，行人一次过街会浪费很多车辆通行时间，因此采用二次过街控制。

（1） 首先判断是否有行人1次过街请求，如果没有则继续判断，如果有行人1次过街请求则给予行人阶段绿灯；

行人通过一侧路段后，行人阶段响应结束，行人进入安全岛，此时判断是否有行人1次过街请求，如果没有则进行1次过街请求判断，如果有行人2次过街请求则给予行人阶段绿灯。

在图7中，感应控制，通过将感应灯板与信号控制器连接可实现感应控制。检测器实时检测次当前运行阶段在最小绿灯结束后是否仍然有车，如果有车则给予延时，延时最长到达最大绿灯时间给予下一运行阶段，这样保证了各阶段能均衡获得通行时间。感应控制要求在每一个阶段的通行车道上埋设检测器（线圈或地磁），用于检测是否有车辆通行的需求。在进行感应控制之前，要在信号控制器中设置阶段的最小绿灯时间、最大绿灯时间和扩展步长时间。其中最小绿灯时间是用于保证车辆能够安全通过交叉口的最短时间；最大绿灯时间是为了保证各阶段公平获得通行时间，原因是在固定周期内，一个阶段的获得的通行时间越长，其余阶段的通行时间就要被压缩，为了保证各阶段都能公平的获得一定的通行时间，因此要设置最大绿灯时间；扩展步长时间是能够使得被检测车辆正常通过停车线的时间，也就是每当检测到有车辆通行需求时，就要延长一定的时间，满足其通行需求。

（1） 开始运行某一阶段，同时信号控制器时刻判断运行时间是否已经达到了该阶段的最小绿灯时间，如果没有达到则继续运行；如果达到了则需判断检测器是否检测到有车辆通行的需求。

（2） 如果检测器检测到有车辆通行需求，则给定扩展步长时间，继续运行该阶段，同时时刻判断延长时间是否完成，如果没有则继续运行，如果完成则判断该阶段是否到达最大绿灯时间，如果没有达到最大绿灯时间则接续判断是否有新增车辆需求，如果达到了最大绿灯时间则运行下一阶段。

如果检测器没有检测到该阶段有车辆通行需求，则运行下一阶段。

图8中，将交通信号控制机检测器板的检测器线接入线圈检测器接线口13，线圈检测器接线口13可以通过馈线14与线圈检测器15进行连接，从而实现感应控制的演示。在演示过程中，只需要使金属物体通过线圈检测器15便可以出现感应控制的效果，通过将外接电脑与显示器21连接，通过信号控制器软件可以实时看到检测器上传的数据。

另外，可连接采用多台信号控制器，拼接多个灯板，接入多路口协调控制平台，实现多路口的协调控制。

在图9-12中，固定灯板16是由外侧向内侧折叠，并可方便与独立灯板进行组合，实现多种控制方式；折叠架18、灯板转轴17、电动按钮20、电机传动部件27、电机连线28组成了固定灯板的机械部分，可通过电动按钮实现灯板的展开和闭合；灯板支架19用于支撑展开后的灯板，起到固定作用；显示器21、VGA接口22、电源接口23用于外接电脑，这用于同时将信号机和系统接入到该灯板系统中，实现信号控制器软件和动态灯组配时方案，以及模拟仿真等功能；万向滚轮24能够进行伸展回折，伸缩拉杆能够进行伸拉，方便携带；线缆储物盒25用于放置所有需要的线缆；工具储物盒26用于放置所需接线工具。

Claims (6)

1.一种便携式多功能交通信号控制灯板装置，其包括：

灯板组件，包括用于模拟与演示路口交通信号控制的多块灯板；

箱体，用于容纳所述灯板组件，其内部设有线缆储物盒及接线工具储物盒，所述箱体外部背面设置有伸缩拉杆，所述箱体外底部设置有万向脚轮；

其特征在于，还包括：

灯板拼接组件，用于所述多块灯板之间的拼接，拼接后的所述多块灯板用于干线和多路口协调演示；

灯板连接组件，用于所述灯板组件与所述箱体的连接，使得所述灯板组件能以折叠的形式存放于所述箱体内部；

伸缩控制器，用于控制所述灯板连接组件的运动，进而控制所述灯板组件的伸展和折叠；

交通信号控制机接口，用于外接交通信号控制机，所述交通信号控制机控制所述灯板组件的交通信号模拟演示；

显示模块，包括显示器、VGA接口、电源接口，所述VGA接口用于外接电脑；

所述伸缩控制器、所述显示模块均设置于所述箱体内部，所述伸缩控制器分别与所述箱体、所述灯板连接组件相连，所述交通信号控制机接口分别与所述灯板组件、所述显示模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的便携式多功能交通信号控制灯板装置，其特征在于：

灯板组件包括与所述箱体不可拆卸连接的固定灯板，以及与所述箱体可拆卸连接的独立灯板，各灯板上设置有折叠夹，用于将灯板对折；

所述独立灯板背面边缘设置有可折叠的挂钩，所述挂钩展开后用于所述独立灯板的悬挂演示；所述灯板拼接组件包括设置在所述固定灯板和所述独立灯板背面边缘的卡扣和卡扣槽，所述固定灯板的卡扣、卡扣槽分别与所述独立灯板的卡扣槽、卡扣相互配合拼接，使拼接形成的灯板能够用于干线和多路口的协调演示；

所述灯板连接组件包括用于连接所述固定灯板与所述箱体的折叠架以及灯板支架，所述折叠架用于升降所述固定灯板，所述灯板支架用于支撑展开后的所述固定灯板；

所述伸缩控制器包括灯板转轴、电动按钮、电机传动部件、电机连线以及电池，所述灯板转轴设置在所述折叠架上，所述电动按钮设置在所述箱体外部边缘处，所述电机传动部件、电机连线以及电池设置在所述箱体内部，所述电动按钮启动所述电机传动部件运行，所述电机传动部件由所述电池处获得电能，从而驱动所述灯板转轴转动，所述灯板转轴进而带动所述折叠架伸展或折回。

3.根据权利要求2所述的便携式多功能交通信号控制灯板装置，其特征是：

所述灯板组件设置有线圈检测器接线口、馈线、线圈检测器，所述线圈检测器接线口通过所述馈线与所述线圈检测器进行连接，外接交通信号控制机后，所述线圈检测器将检测的交通信号数据通过所述交通信号控制机接口传输给交通信号控制机，交通信号控制机通过接收到的数据控制所述灯板组件的感应控制演示；外接电脑后，所述显示器上可以实时显示所述线圈检测器上传的交通信号数据。

4.根据权利要求3所述的便携式多功能交通信号控制灯板装置，其特征是：

在灯板正面设置有典型路口渠化和信号灯，包括直行灯、左转灯、行人灯，用以模拟和演示路口信号控制状态；在灯板反面设置渠化虚线和信号灯接线口，该信号灯接线口采用直插锁定型的接线口。

5.根据权利要求4所述的便携式多功能交通信号控制灯板装置，其特征是：

所述灯板中间设置有空隙，把信号灯接线口与信号灯之间的接线固定在所述空隙里；接线处具有接线保护单元和密封单元。

6.根据权利要求5所述的便携式多功能交通信号控制灯板装置，其特征是：

所述折叠架有两个，设置在所述箱体底部，并分别固定一块灯板。