CN105206074A - 公路交通引导方法及公路交通引导系统 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种由车辆定位系统、通信传输系统、信号系统组成的公路交通引导系统所实现的公路交通引导方法，在出现雾霾、雨季及夜晚等能见度差的天气状态下，能够实现在公路路面车行道上对运行车辆进行交通引导及车辆接近间距标识预告，在公路路面出现突发性地面积水积液、结冰、事故火灾及路面坍塌形变时，对行驶车辆及时发出远方显示预警，避免引发更大的事故，达到辅助安全行车及提高高速公路利用率的目的，且具有实施方便、实用性强的特点。

Description

公路交通引导方法及公路交通引导系统

技术领域

本发明为公路交通引导方法及公路交通引导系统，属于公路交通控制领域。

背景技术

在现有的公路交通控制信号系统中，以及在在现有的辅助公路交通控制系统中，如路口交通红绿灯及闯红灯摄像系统、摄像头监视系统、电子牌信息通告、路灯、广播电台通告，都是用于平面交叉或局部范围内交通的控制，并且设置在特定的地点位置；在现有的各种车辆定位系统应用于公路交通时，通常为在车辆上设置导航仪为车辆提供行驶起止线路的引导，或由中心控制室了解各个车辆的当前运行位置；以上所述的现有技术都不能实现对线状路面车行道的占用情况及车辆行驶状态、车距进行远距离、连续、动态地予以显示，当大气能见度条件恶劣时，如出现雾霾、雨季及夜晚等能见度差的天气时，依靠车辆照明灯、路灯、现有公路信号系统及反光标识都不能向车辆驾驶员清楚地显示车行道走向及车辆的行车间距，因受驾驶员视距限制也不能及时了解前方道路情况，容易造成交通事故；因此在雾霾天气情况下，通常采用跟随警示车辆慢行或关闭公路的方式来避免交通事故，这种状况常见于高速公路交通中；这样就会使得高速公路的利用率下降，也给人们的日常生活及经济活动带来不便；另外，当公路路面出现突发性异常时，如地面积水积液、结冰、事故火灾、交通事故及路面坍塌形变时，现有的公路交通管理系统不能够及时对行驶车辆发出预警，容易引发更大的事故。

发明内容

为方便叙述，对本说明中的个别名称、参数符号及相关关系作如下介绍：

危险行车间距：在常规条件及状态下行驶车辆开始刹车位置至停车位置之间的距离；根据行车限速、路面状况、行驶车型予以综合考虑后选择设定，如附图3中的Lr；后方车辆与前方车辆在小于这个距离情况下行车及刹车是都是不安全的，因此当存在有前方车辆时，对于后方车辆来说这个间距区间作为禁止行驶区、或禁行区间，并对该区间采用信号灯灯显为红灯区；

安全保障间距：处于危险行车间距之后的一段区间，即处于禁行区间之后的一段区间，根据最小行车密度安排予以设置；在这个区间中的后方车辆，相当于与前方车辆之间的间距大于危险行车间距，如附图3中的Ly；相对于前方车辆来说，后方车辆在这个区间中行车或刹车是安全的，但因其紧随危险行车间距起始点，需要避免车距小于危险行车间距的情况出现，因此对于后方车辆来说该区间作为车辆缓行区、或缓行区间，并对该区间采用信号灯灯显为黄灯区；

安全行车间距：处于缓行区间之后的一段区间，根据最小行车密度安排予以设置；如附图3中的Lg；在有前方车辆的情况下，后方车辆在这个区间内可以按正常方式及速度行使，因此对于后方车辆来说该区间作为正常行驶区或安全行车间距，并对该区间采用信号灯灯显为绿灯区；

行车引导区：大于危险行车间距的区间，根据行车限速、路面、车型予以综合考虑后选择设定，也可以选择在常规雾霾、雨季及夜晚等能见度差的天气状态下普通驾驶员对最远地面信号机的判定距离，如附图3中的L；该区间中车载信号机及路面信号机按照所设定的灯显模式开启信号灯显示工作状态；

灯显模式：即对信号灯所设定的颜色及点亮方式：如颜色有红、黄、绿，点亮方式有长亮、快闪、慢闪；在不考虑节电工作模式时，选择灯显模式即为设定色彩及点亮方式后开启灯光显示；

开启灯显：即信号灯按照设定的灯显模式进行灯光显示，即信号灯按照设定的颜色及点亮方式开启灯光显示工作；

车辆位置信息码：标示出该对应车辆的当前行驶方向、速度、所在道路里程及所在车行道的相关信息；

车行道：在道路上划分的行车道，对各个车行道可以分别编号为车行道1或车行道2或车行道3或车行道4或车行道n，以表示对于的车行道；也可以按照应用习惯定义为超车道、行车道、慢车道、应急车道、停车道；

车载信号机状态码：含有该车载信号机的地址码、用于定位数据转发站进行定位的定位码、表示本车载定位信号机的工作状态的编码，含当前供电状态码、行车方向及速度信息码、当前灯显状态码内容；

地面信号机工作状态码：含有该地面信号机地址码、设置位置码、供电状态码及对应的当前灯显模式码；

通信传输系统：由相关无线通信模块、有线通信模块、基站、转发站及传输线缆所构成的通信传输系统，可以是有线传输网、无线传输网、无线局域网、光纤传输网、WIFI传输系统、Zigbee传输系统，或者为其混合构成的通信传输系统；

鉴于以上背景技术中所述的原因及问题，本发明的目的在于提供一种公路交通引导方法及公路交通引导系统，使得在雾霾、雨季及夜晚等能见度差的天气状态下，能够实现在公路路面车行道上对运行车辆进行交通引导及车辆接近间距标识预告预警，达到辅助安全行车及提高高速公路利用率的目的，且具有实施方便、实用性强的特点。

为达到上述目的，本发明介绍一种公路交通引导方法，包含有由车辆定位系统、通信传输系统、信号系统组成的公路交通引导系统，其特征在于所述的公路交通引导系统选择采用以下工作方法：

（1）车辆定位系统对所在道路上的各个车辆进行位置检测，得出各个车辆的位置信息码；

（2）车辆定位系统通过通信传输系统将各个车辆的位置信息码传输给信号系统；

（3）信号系统根据获得的各个车辆的位置信息码，由信号系统标示各个车辆对道路的占用状态及信息通告；

其中，信号系统中包含有车载信号机及地面信号机。

为实现上述公路交通引导方法，本发明还介绍一种公路交通引导系统，其特征在于有一个车辆定位系统、一个通信传输系统、一个信号系统、一个中心监控器；信号系统包含有多个地面信号机；车辆定位系统、中心监控器及信号系统通过通信传输系统互联；各个地面信号机沿着各个车行道设置。

本发明的工作原理及有益效果为：在路面各个车行道中心线或车行道分界线及车行道边缘线上，按一定间距连续设置信号系统中的各个路面信号机用于标示各个车行道，通信系统的通信范围相互链接覆盖整个公路路面所有车行道；通过车辆定位系统随时获得道路上各个行驶车辆的位置信息，车辆定位系统通过通信传输系统将获得的车辆位置信息传输给各个路面信号机，路面信号机根据车辆位置信息设定灯显模式及启闭工作状态，路面信号机的显示模式标示了各个路面车行道的当前占用状态；由于路面信号机设置在路面车行道中心线或车行道分界线或车行道边缘线上，且按一定间距连续设置，因此在雾霾、雨季及夜晚等能见度差的天气状态下路面信号机在点亮工作时能够清晰地标示出道路车行道的走向，由于路面信号机的信号灯显示色彩模式及开启显示为依据车辆位置所确定的，因此能够为后方车辆提供所在车行道距离前方车辆的行车车距显示及预告；如：当车辆甲作为前方车辆行进在车行道n时，则在车辆甲行驶相反方向的车行道n的一段距离上分别被信号系统动态划分成禁行区间、缓行区间、安全行驶区间，并对标示该行车道上的路面信号机选择设置对应的红灯灯显模式、黄灯灯显模式、绿灯灯显模式；而对于在车辆甲的后面行驶的、且在同一车行道n上的车辆乙，如果在车辆乙的前方行车引导区间为处于安全行驶区间内，则车载信号机信号灯及该行车引导区内的、标识行车道n的路面信号机显示为绿色；如果车辆乙的前方行车引导区包括有安全行驶区间及缓行区间，则车载信号机的信号灯为绿闪标示，并有音声提示，即车载信号机标示出即将进入缓行区间，而行车引导区内、安全行驶区间及缓行区间内、标示行车道n的路面信号机分别显示为绿色及黄色；如果车辆乙的前方行车引导区为缓行区间，则车载信号机及路面信号机的信号灯为黄色，即车辆乙行驶在缓行区间内；如果车辆乙的前方行车引导区包括有缓行区间及禁行区间，则车载信号机的信号灯为黄闪标示，并有音声提示，即车载信号机标示出即将进入禁行区间，而行车引导区内、缓行区间及禁行区间内、标示行车道n的路面信号机分别显示为黄色及红色；如果车辆乙的前方行车引导区为禁行区间，则车载信号机及该行车引导区内的、标识行车道n的路面信号机的信号灯显示为红色，且车载信号机有音声提示及告警，即车辆乙行驶在禁行区间内；这样就实现了对道路车行道的智能显示功能：既标示出了车辆行进前方的车行道走向，也标示出了对应车行道前方的车辆间距；由于可以根据需要设置禁行区间、缓行区间、安全行驶区间及行车引导区的长度，因此可以使得驾驶员在远离前方车辆的距离上就知道前方车辆所处的车行道及相对距离，即能够在雾霾天气情况下为车辆提供在车行道走向显示及与前方车辆的间距预告及预警，车辆驾驶员根据路面信号机的显示，能辨认出车行道的走向及了解与前方车辆的间距，及时有效地控制车辆运行方向及行驶车速，即可保证行车安全；道路交通标志牌根据车辆的位置信息，决定是否开启或关闭信息显示，即在有车辆接近某个道路交通标志牌时，该道路交通标志牌开启图像显示，在没有车辆接近道路交通标志牌时，该道路交通标志牌关闭图像显示，这样即可方便车辆驾驶员及时了解道路交通标志牌的显示信息，且可以减小电能消耗。

附图说明

图1是本发明一实施例的公路交通引导总系统构成图；

图2是本发明一实施例的公路交通引导系统中各部分构成示意图；

图3是本发明中对个别名称术语的图示解释；

在图1、图2、图3中，对于具有同一功能的部件在各附图中采用相同的编号来表示，以避免编号过多而带来混乱。

具体实施方式

下面以附图为例说明本发明的实施例：

本实施例以基于无线到达时间定位系统的公路交通引导系统为实施对象予以说明；

图1是本发明一实施例的公路交通引导系统构成图，其中：

A为车辆定位系统，可采用卫星定位系统或无线定位系统或雷达检测定位系统；B为通信系统，由相关无线通信模块、有线通信模块、基站、转发站及传输线缆所构成的通信传输系统，可以是有线传输网、无线传输网、无线局域网、光纤传输网、WIFI传输系统、Zigbee传输系统，或者为其混合构成的通信传输系统构成；D为信号系统，可采用车载信号机或地面信号机构成；E为中心监控器，采用计算机或服务器构成；车辆定位系统、信号系统及中心监控器通过通信系统相互互联；

图2本发明一实施例的公路交通引导系统中各部分构成示意图，其中：

A1-An为路面信号机中的定位模块，D1-Dn为路面信号机中的显示模块，路面信号机沿各个车行道中心线按一定间隔排列设置，或沿各个车行道两边按一定间隔排列、即沿各个车行道分界线和各个车行道边缘线按一定间隔排列设置路面信号机；B1-Bn为通信系统中的定位数据转发站，定位数据转发站按一定间隔沿公路线设置，其无线通信范围相互链接覆盖整个公路路面所有车行道上的路面信号机及车载信号机；C1-Cn为车载信号机，设置在进入公路路面的各个车辆上；E为中心监控器，设置在道路管理中心控制室内，采用计算机服务器及相应的通信传输系统、软件构成；各个车载信号机、路面信号机、定位数据转发站及中心监控器之间采用相应的通信传输系统相连接，并由相应的供电系统为各个设备提供电力供应；

各个车载信号机、路面信号机、定位数据转发站、中心监控器之间通过由无线通信模块或有线通信模块及传输线路构成的通信传输系统相互连接；

按照上述说明及附图所标示的连接关系将各个部件、模块予以连接，并对各个设备按照下述的工作方法编制工作软件：

（1）车辆定位系统对所在道路上的各个车辆进行位置检测，得出各个车辆的位置信息码；

（2）车辆定位系统通过通信传输系统将各个车辆的位置信息码传输给信号系统；

（3）信号系统根据获得的各个车辆的位置信息码，由信号系统标示各个车辆对道路的占用状态及信息通告；

这样，即可实现及完成本发明的一个实施例。

本发明所述的公路交通引导方法，还可以是其特征在于所述的车辆的位置信息码包括车辆行驶方向、所在的道路里程位置及所在的车行道信息数据；所述的车辆对道路的占用状态包括各个车行道的占用状态，并由信号系统动态将占用的车行道划分成安全行车区间、缓行区间、禁行区间予以标示；即：信号系统将处于各个车辆行驶相反方向的危险行车间距以内、且在与对应车辆处于同一车行道的区间标示为禁行区间；信号系统将处于各个车辆行驶相反方向的安全保障间距以内、且在与对应车辆处于同一车行道的区间标示为缓行区间；信号系统将处于某个车辆行驶相反方向的大于缓行区间的间距以外、且在与对应车辆处于同一车行道的区间标示为安全行车区间；所述的信息通告，即车辆定位系统通过通信传输系统将各个车辆的位置信息码传输给信号系统，触发相应的道路交通标志牌开启进行信息通告；这样，对道路的各个车行道实现了类别划分及准确的信号显示，易于辨认，方便交通安全控制；车辆在接近道路交通标志牌时，通过位置信息码触发相邻的道路交通标志牌开启进行信息通告。

本发明所述的公路交通引导方法，还可以是包含有带有卫星定位模块的车载信号机、路面信号机、卫星定位系统、定位数据转发站、中心监控器、通信传输系统组成的公路交通引导系统，其特征在于所述的公路交通引导系统选择采用以下工作方法：

（1）各个车载信号机的卫星定位模块采集得到各个对应车辆的位置信息码，并通过通信传输系统将各个车辆的位置信息码发送给相邻的定位数据转发站；

（2）定位数据转发站将收到的各个车辆的位置信息码通过通信传输系统转发给相邻的其他定位数据转发站；定位数据转发站根据车辆的位置信息码或中心监控器的指令，发送各个车辆的位置信息码及相关灯显模式设定指令至各个相关路面信号机及车载信号机；

（3）车载信号机及路面信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；各个车载信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的语音播报及灯显模式；

（4）各个车载信号机及处于各个车载信号机前方行车引导区内的路面信号机按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；各个车载信号机的语音播报及灯显与本机前方行车引导区内的路面信号机的信号灯显示内容同步；

（5）定位数据转发站将各个车辆的位置信息码、各个路面信号机的工作状态码通过通信传输系统发送至相邻定位数据转发站及中心监控器；中心监控器将各个定位数据转发站发送来的各个车辆的位置信息码、各个路面信号机的工作状态码及各个道路交通标志牌工作状态码予以存储及显示；中心监控器将各个参数设置及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机、车载信号机；路面信号机、车载信号机按照收到的各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作；

（6）路面信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；

（7）处于各个车载信号机前方行车引导区内的路面信号机按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；

（8）定位数据转发站将各个车辆的位置信息码、各个路面信号机的工作状态码通过通信传输系统发送至相邻定位数据转发站及中心监控器；中心监控器将各个定位数据转发站发送来的各个车辆的位置信息码、各个路面信号机的工作状态码予以存储及显示；中心监控器将各个参数设置及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机；路面信号机按照收到的各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作；

各个车载信号机的位置信息码即为对应车辆位置信息码；即车辆定位系统采用卫星定位工作方法，便于实施。

本发明所述的公路交通引导方法，还可以是包含有由车载信号机、定位数据转发站、路面信号机、通信传输系统组成的公路交通引导系统，其特征在于所述的公路交通引导系统选择采用以下工作方法：

（1）各个车载信号机实时向定位数据转发站发送本机对应的车载信号机状态码；

（2）定位数据转发站接收各个车载信号机发送的车载信号机状态码，定位数据转发站按照无线信号定位方法计算出各个对应车载信号机的位置信息码；

（3）定位数据转发站将各个车载信号机的位置信息码通过通信传输系统发送至相邻的其他定位数据转发站；定位数据转发站根据车载信号机的位置信息码或中心监控器的指令，发送各个车载信号机的位置信息码及相关灯显模式设定指令至各个相关路面信号机及车载信号机；

（4）车载信号机及路面信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；各个车载信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的语音播报及灯显模式；

（5）各个车载信号机及处于各个车载信号机前方行车引导区内的路面信号机根据车载信号机的位置信息码及按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；各个车载信号机的语音播报及信号灯显示与本机前方行车引导区内的路面信号机的信号灯显示内容同步；

（6）定位数据转发站将各个车载信号机的位置信息码及各个路面信号机的工作状态码通过通信传输系统发送至相邻定位数据转发站及中心监控器；中心监控器将各个定位数据转发站发送来的各个车载信号机的位置信息码及各个路面信号机的工作状态码予以存储及显示；中心监控器将各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机及车载信号机发送给各个路面信号机、车载信号机；路面信号机、车载信号机按照收到的各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作；

这样，车辆定位系统即采用无线信号接收定位方法，各个车载信号机的位置信息码即为对应车辆位置信息码，其中所述的无线信号接收定位方法，可采用接收场强测试定位方法或接收信号到达时间定位方法。

本发明所述的公路交通引导方法，还可以是包含有由路面信号机、定位数据转发站、中心监控器、通信传输系统组成的公路交通引导系统，其特征在于所述的公路交通引导系统选择采用以下工作方法：

（1）各个路面信号机定时发送雷达探测信号对所在车行道及附近区域进行探测，各个路面信号机根将雷达探测情况判定处理得到相应的车行道占用情况并生成各个车辆位置码；各个路面信号机将各个车辆位置码通过通信传输系统发送给定位数据转发站；

（2）定位数据转发站将各个车辆位置码通过通信传输系统发送至相邻的其他定位数据转发站；定位数据转发站根据车辆位置码或中心监控器的指令，发送各个车辆位置码及相关灯显模式设定指令至各个相关路面信号机；

（3）路面信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；

（4）处于各个车辆行驶前方行车引导区内的路面信号机根据车辆位置码及按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；

（5）各个路面信号机将对应的路面信号机工作状态码、各个车辆位置码通过通信传输系统发送至定位数据转发站；

（6）定位数据转发站将收到的各个车辆位置码、各个路面信号机通过通信传输系统发送至相邻定位数据转发站及中心监控器；中心监控器将各个定位数据转发站发送来的各个车辆位置码、各个路面信号机的工作状态码予以存储及显示；中心监控器将各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机；路面信号机按照收到的各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作；

这样，车辆定位系统采用雷达探测方法，可以不设置车载设备，便于实施及使用，所述的雷达探测，即采用自发自收工作模式的探测技术。

本发明所述的公路交通引导方法，还可以是包含有由路面信号机、定位数据转发站、中心监控器、通信传输系统组成的公路交通引导系统，其特征在于所述的公路交通引导系统选择采用以下工作方法：

（1）各个路面信号机定时发送无线探测信号，当某一个路面信号机发送无线探测信号时，由其相邻的其他路面信号机予以接收，各个路面信号机根将接收的无线探测信号强度予以测量及判定处理得到相应的车行道占用情况并生成各个车辆位置码；各个路面信号机将各个车辆位置码通过通信传输系统发送给定位数据转发站；

（2）定位数据转发站将各个车辆位置码通过通信传输系统发送至相邻的其他定位数据转发站；定位数据转发站根据车辆位置码或中心监控器的指令，发送各个车辆位置码及相关灯显模式设定指令至各个路面信号机；

（3）路面信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；

（4）各个车载信号机及处于各个车载信号机前方行车引导区内的路面信号机根据车辆位置码及按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；各个车载信号机的语音播报及信号灯显示与本机前方行车引导区内的路面信号机的信号灯显示内容同步；

（5）各个路面信号机将对应的路面信号机工作状态码、各个车辆位置码通过通信传输系统发送至定位数据转发站；

（6）定位数据转发站将收到的各个车辆位置码、各个路面信号机的工作状态码通过通信传输系统发送至相邻定位数据转发站及中心监控器；中心监控器将各个定位数据转发站发送来的各个车辆位置码、各个路面信号机的工作状态码予以存储及显示；中心监控器将各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机；路面信号机、车载信号机及道路交通标志牌按照收到的各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作；

这样，车辆定位系统采用路面无线异地收发检测车辆方法，可以不设置车载设备，便于实施及应用。

本发明所述的公路交通引导方法，还可以是包含有由路面信号机、定位数据转发站、中心监控器、通信传输系统组成的基于定位系统的公路交通监控引导系统，其特征在于所述的公路交通监控引导系统选择采用以下工作方法：

（1）采用车辆定位系统对各个行驶车辆进行定位，得出各个车辆所处的道路位置，包括所在的道路里程及所在车行道；车辆定位系统将各个车辆位置码通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机；

（2）在各个路面信号机中设置温度参数限定值、液体参数限定值、位移参数限定值；

（3）各个路面信号机实时采集温度参数值、液体参数值、位移参数值，并根据温度参数值、液体参数值、位移参数值与温度参数限定值、液体参数限定值、位移参数限定值比较结果得到参数比较值，设定对应路面信号机灯显模式；当某个路面信号机的检测温度参数值或液体参数值或位移参数值超出温度参数限定值、液体参数限定值、位移参数限定值及该路面信号机与相邻路面信号机的通信传输中断时，对该路面信号机设定为路面告警信号机；各个路面信号机将本机地址码、当前温度参数值、液体参数值、位移参数值、参数比较值及灯显模式进行编码得到对应的路面信号机工作状态码，并将路面信号机工作状态码通过通信传输系统发送到相邻的路面信号机及定位数据转发站；各个路面信号机将收到的其他路面信号机的工作状态码进行处理，选择设定本机灯显模式；

（4）路面信号机的灯显模式有红、黄、绿三色、关闭、长亮或闪亮工作方式；处于行车相反方向上、路面告警信号机的危险行车间距中、标示同一车行道的路面信号机设定的灯显模式为红色，即标示该车行道的这段距离为禁行区间；处于行车相反方向上、路面告警信号机的安全保障间距中，标示同一车行道的路面信号机及车载信号机选择的灯显模式为黄色，即标示该车行道的这段距离为缓行区间；处于行车相反方向上、路面告警信号机的安全行车间距中，标示同一车行道的路面信号机及车载信号机选择的灯显模式为绿色，即标示该车行道的这段距离为安全行车区间；

（5）各个路面信号机将路面信号机的工作状态码通过定位数据转发站及通信传输系统发送给中心监控器存储及显示；当中心监控器未能收到某个路面信号机的工作状态码时，中心监控器予以告警；

（6）根据各个车辆位置码，各个车辆前方行车引导区内的路面信号机按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；各个车载信号机的语音播报及灯显与本机前方行车引导区内的路面信号机的信号灯显示同步；

（7）中心监控器将各个参数设置及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机、车载信号机；路面信号机、车载信号机按照收到的各个参数设定及控制指令、选择灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作；

这样，本发明就具有道路监测功能，当公路路面出现突发性异常情况时，如地面积水积液、结冰、事故火灾、交通事故及路面坍塌形变时，信号系统能对行驶车辆及时发出远方显示预警，避免引发更大的事故，达到辅助安全行车的目的，且具有实施方便、实用性强的特点。

本发明所述的公路交通引导方法，还可以是所述的信号系统的相关设备包含有车载信号机及路面信号机，其特征在于所述车载信号机采用语音报播或灯显工作方法，地面信号机采用灯显工作方法；车载信号机及路面信号机根据收到的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；路面信号机及车载信号机的灯显模式有红、黄、绿三色、关闭、长亮及闪亮工作方式；处于车辆行驶相反方向的危险行车间距中、标示同一车行道的路面信号机及车载信号机选择的灯显模式为红色，即标示该车行道的这段距离为禁行区间；处于车辆行驶相反方向的安全保障间距中、标示同一车行道的路面信号机及车载信号机选择的灯显模式为黄色，即标示该车行道的这段距离为缓行区间；处于车辆行驶相反方向的安全行车间距中、标示同一车行道的路面信号机及车载信号机选择的灯显模式为绿色，即标示该车行道的这段距离为安全行车区间；各个车载信号机及处于各个车辆前方行车引导区内的路面信号机根据车辆的位置信息码及按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；各个车载信号机通过通信系统接收对应前方行车引导区内的路面信号机的工作状态码，各个车载信号机的语音播报及灯显与对应前方行车引导区内的路面信号机的信号灯显示内容同步；

这样，就实现了信号系统对道路的各个车行道划分及灯显具体标识方法，方便实施及应用。

本发明所述的公路交通引导系统，还可以是其特征在于所述的每个路面信号机中有一个无线通信模块、一个有线通信模块、一个温度传感器、一个液体传感器、一个位移传感器、一个彩色信号灯、一个微处理系统，其中的无线通信模块、有线通信模块、温度传感器、液体传感器、位移传感器、彩色信号灯的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；这样，本发明就能实现道路监测功能，且具有实施方便、实用性强的特点。

本发明介绍了一种由车辆定位系统、通信传输系统、信号系统组成的公路交通引导系统所实现的公路交通引导方法，在出现雾霾、雨季及夜晚等能见度差的天气状态下，能够实现在公路路面车行道上对运行车辆进行交通引导及车辆接近间距标识预告，在公路路面出现突发性地面积水积液、结冰、事故火灾及路面坍塌形变时，对行驶车辆及时发出远方显示预警，避免引发更大的事故，达到辅助安全行车及提高高速公路利用率的目的，且具有实施方便、实用性强的特点。

Claims (10)

1.一种公路交通引导方法，包含有由车辆定位系统、通信传输系统、信号系统组成的公路交通引导系统，其特征在于所述的公路交通引导系统选择采用以下工作方法：

（1）车辆定位系统对所在道路上的各个车辆进行位置检测，得出各个车辆的位置信息码；

（2）车辆定位系统通过通信传输系统将各个车辆的位置信息码传输给信号系统；

（3）信号系统根据获得的各个车辆的位置信息码，由信号系统标示各个车辆对道路的占用状态及信息通告。

2.如权利要求1所述的公路交通引导方法，其特征在于所述的车辆的位置信息码包括车辆行驶方向、所在的道路里程位置及所在的车行道信息数据；所述的车辆对道路的占用状态包括各个车行道的占用状态，并由信号系统动态将占用的车行道划分成安全行车区间、缓行区间、禁行区间予以标示；即：信号系统将处于各个车辆行驶相反方向的危险行车间距以内、且在与对应车辆处于同一车行道的区间标示为禁行区间；信号系统将处于各个车辆行驶相反方向的安全保障间距以内、且在与对应车辆处于同一车行道的区间标示为缓行区间；信号系统将处于某个车辆行驶相反方向的大于缓行区间的间距以外、且在与对应车辆处于同一车行道的区间标示为安全行车区间；所述的信息通告，即车辆定位系统通过通信传输系统将各个车辆的位置信息码传输给信号系统，触发相应的道路交通标志牌开启进行信息通告。

3.如权利要求2所述的公路交通引导方法，包含有带有卫星定位模块的车载信号机、路面信号机、卫星定位系统、定位数据转发站、中心监控器、通信传输系统组成的公路交通引导系统，其特征在于所述的公路交通引导系统选择采用以下工作方法：

（1）各个车载信号机的卫星定位模块采集得到各个对应车辆的位置信息码，并通过通信传输系统将各个车辆的位置信息码发送给相邻的定位数据转发站；

（2）定位数据转发站将收到的各个车辆的位置信息码通过通信传输系统转发给相邻的其他定位数据转发站；定位数据转发站根据车辆的位置信息码或中心监控器的指令，发送各个车辆的位置信息码及相关灯显模式设定指令至各个相关路面信号机及车载信号机；

（3）车载信号机及路面信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；各个车载信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的语音播报及灯显模式；

（4）各个车载信号机及处于各个车载信号机前方行车引导区内的路面信号机按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；各个车载信号机的语音播报及灯显与本机前方行车引导区内的路面信号机的信号灯显示内容同步；

（5）定位数据转发站将各个车辆的位置信息码、各个路面信号机的工作状态码通过通信传输系统发送至相邻定位数据转发站及中心监控器；中心监控器将各个定位数据转发站发送来的各个车辆的位置信息码、各个路面信号机的工作状态码及各个道路交通标志牌工作状态码予以存储及显示；中心监控器将各个参数设置及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机、车载信号机；路面信号机、车载信号机按照收到的各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作；

（6）路面信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；

（7）处于各个车载信号机前方行车引导区内的路面信号机按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；

（8）定位数据转发站将各个车辆的位置信息码、各个路面信号机的工作状态码通过通信传输系统发送至相邻定位数据转发站及中心监控器；中心监控器将各个定位数据转发站发送来的各个车辆的位置信息码、各个路面信号机的工作状态码予以存储及显示；中心监控器将各个参数设置及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机；路面信号机按照收到的各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作。

4.如权利要求2所述的公路交通引导方法，包含有由车载信号机、定位数据转发站、路面信号机、通信传输系统组成的公路交通引导系统，其特征在于所述的公路交通引导系统选择采用以下工作方法：

（1）各个车载信号机实时向定位数据转发站发送本机对应的车载信号机状态码；

（2）定位数据转发站接收各个车载信号机发送的车载信号机状态码，定位数据转发站按照无线信号定位方法计算出各个对应车载信号机的位置信息码；

（3）定位数据转发站将各个车载信号机的位置信息码通过通信传输系统发送至相邻的其他定位数据转发站；定位数据转发站根据车载信号机的位置信息码或中心监控器的指令，发送各个车载信号机的位置信息码及相关灯显模式设定指令至各个相关路面信号机及车载信号机；

（4）车载信号机及路面信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；各个车载信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的语音播报及灯显模式；

（5）各个车载信号机及处于各个车载信号机前方行车引导区内的路面信号机根据车载信号机的位置信息码及按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；各个车载信号机的语音播报及信号灯显示与本机前方行车引导区内的路面信号机的信号灯显示内容同步；

（6）定位数据转发站将各个车载信号机的位置信息码及各个路面信号机的工作状态码通过通信传输系统发送至相邻定位数据转发站及中心监控器；中心监控器将各个定位数据转发站发送来的各个车载信号机的位置信息码及各个路面信号机的工作状态码予以存储及显示；中心监控器将各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机及车载信号机发送给各个路面信号机、车载信号机；路面信号机、车载信号机按照收到的各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作。

5.如权利要求2所述的一种公路交通引导方法，包含有由路面信号机、定位数据转发站、中心监控器、通信传输系统组成的公路交通引导系统，其特征在于所述的公路交通引导系统选择采用以下工作方法：

（1）各个路面信号机定时发送雷达探测信号对所在车行道及附近区域进行探测，各个路面信号机根将雷达探测情况判定处理得到相应的车行道占用情况并生成各个车辆位置码；各个路面信号机将各个车辆位置码通过通信传输系统发送给定位数据转发站；

（2）定位数据转发站将各个车辆位置码通过通信传输系统发送至相邻的其他定位数据转发站；定位数据转发站根据车辆位置码或中心监控器的指令，发送各个车辆位置码及相关灯显模式设定指令至各个相关路面信号机；

（3）路面信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；

（4）处于各个车辆行驶前方行车引导区内的路面信号机根据车辆位置码及按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；

（5）各个路面信号机将对应的路面信号机工作状态码、各个车辆位置码通过通信传输系统发送至定位数据转发站；

（6）定位数据转发站将收到的各个车辆位置码、各个路面信号机通过通信传输系统发送至相邻定位数据转发站及中心监控器；中心监控器将各个定位数据转发站发送来的各个车辆位置码、各个路面信号机的工作状态码予以存储及显示；中心监控器将各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机；路面信号机按照收到的各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作。

6.如权利要求1所述的一种公路交通引导方法，包含有由路面信号机、定位数据转发站、中心监控器、通信传输系统组成的公路交通引导系统，其特征在于所述的公路交通引导系统选择采用以下工作方法：

（1）各个路面信号机定时发送无线探测信号，当某一个路面信号机发送无线探测信号时，由其相邻的其他路面信号机予以接收，各个路面信号机根将接收的无线探测信号强度予以测量及判定处理得到相应的车行道占用情况并生成各个车辆位置码；各个路面信号机将各个车辆位置码通过通信传输系统发送给定位数据转发站；

（2）定位数据转发站将各个车辆位置码通过通信传输系统发送至相邻的其他定位数据转发站；定位数据转发站根据车辆位置码或中心监控器的指令，发送各个车辆位置码及相关灯显模式设定指令至各个路面信号机；

（3）路面信号机根据收到的定位数据转发站的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；

（4）各个车载信号机及处于各个车载信号机前方行车引导区内的路面信号机根据车辆位置码及按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；各个车载信号机的语音播报及信号灯显示与本机前方行车引导区内的路面信号机的信号灯显示内容同步；

（5）各个路面信号机将对应的路面信号机工作状态码、各个车辆位置码通过通信传输系统发送至定位数据转发站；

（6）定位数据转发站将收到的各个车辆位置码、各个路面信号机的工作状态码通过通信传输系统发送至相邻定位数据转发站及中心监控器；中心监控器将各个定位数据转发站发送来的各个车辆位置码、各个路面信号机的工作状态码予以存储及显示；中心监控器将各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机；路面信号机、车载信号机及道路交通标志牌按照收到的各个参数设定及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作。

7.如权利要求1所述的一种公路交通引导方法，包含有由路面信号机、定位数据转发站、中心监控器、通信传输系统组成的基于定位系统的公路交通监控引导系统，其特征在于所述的公路交通监控引导系统选择采用以下工作方法：

（1）采用车辆定位系统对各个行驶车辆进行定位，得出各个车辆所处的道路位置，包括所在的道路里程及所在车行道；车辆定位系统将各个车辆位置码通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机；

（2）在各个路面信号机中设置温度参数限定值、液体参数限定值、位移参数限定值；

（3）各个路面信号机实时采集温度参数值、液体参数值、位移参数值，并根据温度参数值、液体参数值、位移参数值与温度参数限定值、液体参数限定值、位移参数限定值比较结果得到参数比较值，设定对应路面信号机灯显模式；当某个路面信号机的检测温度参数值或液体参数值或位移参数值超出温度参数限定值、液体参数限定值、位移参数限定值及该路面信号机与相邻路面信号机的通信传输中断时，对该路面信号机设定为路面告警信号机；各个路面信号机将本机地址码、当前温度参数值、液体参数值、位移参数值、参数比较值及灯显模式进行编码得到对应的路面信号机工作状态码，并将路面信号机工作状态码通过通信传输系统发送到相邻的路面信号机及定位数据转发站；各个路面信号机将收到的其他路面信号机的工作状态码进行处理，选择设定本机灯显模式；

（4）路面信号机的灯显模式有红、黄、绿三色、关闭、长亮或闪亮工作方式；处于行车相反方向上、路面告警信号机的危险行车间距中、标示同一车行道的路面信号机设定的灯显模式为红色，即标示该车行道的这段距离为禁行区间；处于行车相反方向上、路面告警信号机的安全保障间距中，标示同一车行道的路面信号机及车载信号机选择的灯显模式为黄色，即标示该车行道的这段距离为缓行区间；处于行车相反方向上、路面告警信号机的安全行车间距中，标示同一车行道的路面信号机及车载信号机选择的灯显模式为绿色，即标示该车行道的这段距离为安全行车区间；

（5）各个路面信号机将路面信号机的工作状态码通过定位数据转发站及通信传输系统发送给中心监控器存储及显示；当中心监控器未能收到某个路面信号机的工作状态码时，中心监控器予以告警；

（6）根据各个车辆位置码，各个车辆前方行车引导区内的路面信号机按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；各个车载信号机的语音播报及灯显与本机前方行车引导区内的路面信号机的信号灯显示同步；

（7）中心监控器将各个参数设置及控制指令、灯显模式设定指令、灯显开启指令通过通信传输系统及定位数据转发站发送给各个路面信号机、车载信号机；路面信号机、车载信号机按照收到的各个参数设定及控制指令、选择灯显模式设定指令、灯显开启指令进行相应的操作。

8.如权利要求1至7任意一项所述的公路交通引导方法，所述的信号系统的相关设备包含有车载信号机及路面信号机，其特征在于所述车载信号机采用语音报播或灯显工作方法，地面信号机采用灯显工作方法；车载信号机及路面信号机根据收到的灯显模式设定指令，选择相应的灯显模式；路面信号机及车载信号机的灯显模式有红、黄、绿三色、关闭、长亮及闪亮工作方式；处于车辆行驶相反方向的危险行车间距中、标示同一车行道的路面信号机及车载信号机选择的灯显模式为红色，即标示该车行道的这段距离为禁行区间；处于车辆行驶相反方向的安全保障间距中、标示同一车行道的路面信号机及车载信号机选择的灯显模式为黄色，即标示该车行道的这段距离为缓行区间；处于车辆行驶相反方向的安全行车间距中、标示同一车行道的路面信号机及车载信号机选择的灯显模式为绿色，即标示该车行道的这段距离为安全行车区间；各个车载信号机及处于各个车辆前方行车引导区内的路面信号机根据车辆的位置信息码及按照所设定的灯显模式开启信号灯显示；各个车载信号机通过通信系统接收对应前方行车引导区内的路面信号机的工作状态码，各个车载信号机的语音播报及灯显与对应前方行车引导区内的路面信号机的信号灯显示内容同步。

9.一种公路交通引导系统，其特征在于有一个车辆定位系统、一个通信传输系统、一个信号系统、一个中心监控器；信号系统包含有多个地面信号机；车辆定位系统、中心监控器及信号系统通过通信传输系统互联；各个地面信号机沿着各个车行道设置。

10.如权利要求9所述的公路交通引导系统，其特征在于所述的每个路面信号机中有一个无线通信模块、一个有线通信模块、一个温度传感器、一个液体传感器、一个位移传感器、一个彩色信号灯、一个微处理系统，其中的无线通信模块、有线通信模块、温度传感器、液体传感器、位移传感器、彩色信号灯的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接。