CN105225505A - 路口公交信号优先控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种路口公交信号优先控制系统，包括与路口交通信号控制机相连的公交优先信号发生装置、安装在路口停车线来车方向设定距离处的RFID阅读器，以及汽车前挡风玻璃上的汽车电子标识。它通过RFID阅读器准确识读驶近路口的公交车辆上的汽车电子标识，获得准确的公交车辆注册信息后，向交通信号控制机发送公交信号优先请求和预计到达时间，以便交通信号控制机优化调整信号相位时间，实现路口级信号控制对公交车给予时间优先，减少公交车辆在路口等候延误。适合于城市公交车辆的信号优先控制，亦适用于BRT、无轨电车和有轨电车等大容量公交的信号优先控制。同时，本发明不需要改造现有的交通信号控制机和交通信号控制系统，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于汽车电子标识的路口公交信号优先控制系统，属于智能交通技术领域，适用于城市交叉口的公交信号优先控制。
背景技术
为缓解我国日益突出的城市交通拥堵、转变各城市交通发展方式、提升人民群众生活品质、提高政府基本公共服务水平，国务院于2012年底下发了《关于城市优先发展公共交通的指导意见》，提出“增加公共交通优先车道，扩大信号优先范围，逐步形成公共交通优先通行网络”。
作为解决城市交通拥堵等问题的主要手段之一，公交信号优先的实现是以公交车辆检测技术提供的信息为基础和前提的。目前，在各地实施的公交优先方案应用较为广泛地采用了基于感应线圈的检测技术、基于视频图像的识别技术和基于北斗/GPS定位的检测技术，但在实际应用过程中，这些技术存在的主要问题体现在：一是线圈检测技术只能感知指定断面的公交车辆到达信息(根据车辆长度推算)，因此，公交车检测到达的准确率低下且无法感知车辆号牌；二是视频图像识别技术受天气、光线以及图像软件识别能力等影响，不能有效识别公交车辆的车牌号码，造成无法准确检测公交车辆信息；三是北斗/GPS定位技术虽然能实时获取公交车辆运行位置信息(这些信息由各城市的公交运营公司掌握，难于与各地公安交警部门管理的城市交通信号控制系统实现联网共享)，但无法与大量分布于城市各路口的交通信号控制机进行实时信息交互，缺乏应用灵活性，且需改造现有的交通信号控制系统的功能和优先算法，同时，现有北斗定位系统的精度还达不到路口级应用的需要。
而国内类似的一些公交优先信号控制方法大多采用了在每台公交车辆上安装价格昂贵的有源车载终端，如：专利“基于RFID的公交信号优先控制装置”(CN204178559)。设想在公交车辆上安装车载装置、无线通讯装置和卫星定位装置，并由这些装置直接控制路口交通信号灯的显示。这些方法均需要改造或升级沿线的路口交通信号控制机，因此在各城市的推广应用难度较大，难于规模化实施。
发明内容
本发明是为解决上述技术问题而提出的一种路口公交信号优先控制系统，立足于不改变现有路口的交通信号控制机和城市交通信号控制系统软件，并有效解决公交车辆检测精度，通过实现对公交车的自动识别和信息采集，以及与路口交通信号控制机的实时交互，来进行路口公交优先控制。
按照本发明提供的技术方案，所述路口公交信号优先控制系统，包括路口的交通信号控制机、与所述交通信号控制机相连的公交优先信号发生装置、安装在路口停车线来车方向设定距离处的RFID阅读器，以及汽车前挡风玻璃上的汽车电子标识；
所述RFID阅读器用于识读途经所有汽车的汽车电子标识；
所述公交优先信号发生装置用于接收各RFID阅读器识读到的公交车辆注册信息和路段交通流信息，并根据预置的公交车行驶路线信息，向交通信号控制机发送公交信号优先请求和预计到达路口时间；
交通信号控制机接收到一个或多个公交信号优先请求信息后，根据当前绿灯相位时间和信号优先等级规则，选择不予响应或响应其中一个或多个请求信号，采用“缩短红灯时间”、“延长绿灯时间”或“插入专用相位”等控制策略，调整路口交通信号灯相位，优先放行公交车。
具体的，所述RFID阅读器设置于路口停车线100～150米远处，位于道路上方或路侧。
所述公交优先信号发生装置与交通信号控制机相邻安装并实现双向通信。
所述公交车辆注册信息包括车牌号码、车辆类型和使用性质。
所述交通流信息包括路段交通流量和平均行车速度信息。
所述公交优先信号发生装置存储行驶路线途经所在路口的所有公交车辆预置信息，存入预置参数表，包括车牌号码、电子标识识别号、路口行驶方向和信号优先等级。
本发明的优点是：本发明通过实现全天候、自由流交通状态下对公交车的自动识别和信息采集，实现与路口交通信号控制机的实时交互，提升路口公交优先信号控制能力。本发明的公交优先信号发生装置不直接控制和调整交通信号灯的显示，而是仍由现行的路口交通信号控制机负责，因此不涉及改造现有的交通信号控制机。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的路口级公交优先控制工作示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作详细说明。
如图1所示，公交优先信号发生装置11采用数据传输接口分别与路口交通信号控制机12和分布于交叉口各进口路段的RFID阅读器13连接，汽车电子标识14安装在公交车辆以及其它社会车辆上，RFID阅读器用于识读途经所有汽车前挡风玻璃上的汽车电子标识。交通信号控制机12可直接调整信号相位的时序和时长并控制多个方向的交通信号灯灯色显示。公交优先信号发生装置11中的预置参数表10，用于存储所有途径该交叉口的所有公交车辆相关信息，包括车辆号牌、电子标识识别号、路口行驶方向、信号优先等级等。预置参数表10中的信息可由指挥中心通过交通信号控制系统应用软件远程下发或在路口手工录入。本发明所用RFID阅读器13和汽车电子标识14均是基于超高频无线射频技术。
如图2所示，RFID阅读器13离路口停车线100～150米，位于道路上方或路侧。公交优先信号发生装置11与交通信号控制机12相邻安装并实现双向通信，与RFID阅读器实现单向通信。
本发明的路口级公交信号优先控制方法如下：
a)当安装有汽车电子标识14的公交车辆接近灯控路口时，路侧的RFID阅读器13将自动捕获车辆注册信息(包括车牌号码、车辆类型和使用性质)，并将获取的公交车辆注册信息及经过时间T0等信息以及RFID阅读器13采集到的道路段面当前交通流量V、平均车速S等统计信息，通过有线或无线等传输方式发送到的公交优先信号发生装置11。
b)公交优先信号发生装置11根据接收到的公交车辆注册信息、经过时间T0信息以及当前交通流量V(t0)、平均车速S(t0)等统计信息，预计公交车辆到达路口的时间T1，并从预置参数表中获取对应公交车的行驶方向信息。推算公式为：T1＝T0+F(V(t0),S(t0),L)。
其中，L为RFID阅读器与路口停止线的距离(一般为100～150米)；F为一个非线性函数，当交通流量V(t0)较小时，非线性函数F的值≈L/S(t0)。
c)公交优先信号发生装置11将到达的公交车辆注册信息、行驶方向信息、信号优先等级以及断面交通流量V(t0)、平均车速S(t0)等信息，实时向交通信号控制机12传输，发出公交信号优先请求。
d)交通信号控制机12接收到该路口一个或多个公交信号优先请求后，根据当前绿灯相位时间和信号优先等级规则，采用“缩短红灯时间”或“延长绿灯时间”或“插入专用相位”方式，及时调整信号灯相位，响应其中一个或多个优先请求，但亦可对公交信号优先请求不予响应。
本发明通过RFID阅读器准确识读驶近路口的公交车辆上的汽车电子标识信息并获得准确的公交车辆注册信息后，向交通信号控制机发送公交信号优先请求和预计到达时间，以便交通信号控制机优化调整信号相位时间，实现路口级信号控制对公交车给予“时间”优先，减少公交车辆在路口等候延误。因此，适合于城市公交车辆的信号优先控制，亦适用于BRT、无轨电车和有轨电车等大容量公共交通工具的信号优先控制。同时，本发明不需要改造现有的交通信号控制机和交通信号控制系统，具有广阔的应用前景。
Claims (6)
1.路口公交信号优先控制系统，包括路口的交通信号控制机，其特征是，还包括与所述交通信号控制机相连的公交优先信号发生装置、安装在路口停车线来车方向设定距离处的RFID阅读器，以及汽车前挡风玻璃上的汽车电子标识；
所述RFID阅读器用于识读途经所有汽车的汽车电子标识；
所述公交优先信号发生装置用于接收各RFID阅读器识读到的公交车辆注册信息和路段交通流信息，并根据预置的公交车行驶路线信息，向交通信号控制机发送公交信号优先请求和预计到达路口时间；
交通信号控制机接收到一个或多个公交信号优先请求信息后，根据当前绿灯相位时间和信号优先等级规则，选择不予响应或响应其中一个或多个请求信号，采用“缩短红灯时间”、“延长绿灯时间”或“插入专用相位”等控制策略，调整路口交通信号灯相位，优先放行公交车。
2.根据权利要求1所述的路口公交信号优先控制系统，其特征在于，所述RFID阅读器设置于路口停车线100～150米远处，位于道路上方或路侧。
3.根据权利要求1所述的路口公交信号优先控制系统，其特征在于，所述公交优先信号发生装置与交通信号控制机相邻安装并实现双向通信。
4.根据权利要求1所述的路口公交信号优先控制系统，其特征在于，所述公交车辆注册信息包括车牌号码、车辆类型和使用性质。
5.根据权利要求1所述的路口公交信号优先控制系统，其特征在于，所述交通流信息包括路段交通流量和平均行车速度信息。
6.根据权利要求1所述的路口公交信号优先控制系统，其特征在于，所述公交优先信号发生装置存储行驶路线途经所在路口的所有公交车辆预置信息，存入预置参数表，包括车牌号码、电子标识识别号、路口行驶方向和信号优先等级。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160106 |