CN107833475A - 一种潮汐车道信号灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种潮汐车道信号灯系统，包括信息层、控制层和设备层，通过潮汐车道信号灯系统各层设备中的信息交互，实现对现场道路状态的实时监控，并通过道路的实时状态对系统进行调节，从而能够轻松应对各种道路状况，疏导交通，所述潮汐车道信号灯系统采用成熟并具有良好业绩的技术、设备、平台，确保系统具有较长的生命周期，既能满足当前的需求，又能适应未来的发展，系统方案是高效稳定的，能提供全年365天全天24小时的连续运作。对于安装的服务器、终端设备、网络设备、控制设备与布线系统，完全能适应严格的工作环境，以确保系统稳定。可以采用双通讯链路设计,服务器的冗余设计等功能都大大提高了系统的可靠性。

Description

一种潮汐车道信号灯系统

技术领域

本发明涉及交通领域，具体是一种潮汐车道信号灯系统。

背景技术

随着中国城市化步伐的加快，很多大城市形成中心城区以商业为主而周边卫星城以居住为主的格局，造成城市道路交通潮汐现象明显，早晚高峰期间道路资源利用不均，交通拥堵现象严重。为应对晚高峰的出行，科学引导与缓解交通压力，互相利用反向的车道建立潮汐车道进行分流，缓解交通压力。

潮汐车道是指在不同的时间内变化某些车道上的行车方向或行车种类的一种交通组织方式。其特点是早晚高峰期间道路双向通行能力不均衡。目前，国内外一些城市已设置潮汐车道，围绕潮汐车道的相关研究也日益深入。我司研究分别从潮汐车道交通流特性分析、车道设置、网络设计等多个方面对潮汐车道所涉及的理论问题进行了研究。我司研究人员结合大城市的潮汐交通特点，从可变车道交通组织、通行方向切换方式等方面对潮汐车道可实施性进行了分析，取得了很多有实践指导意义的成果。潮汐车道的实施可缓解高峰期间城市道路通行能力时空分布不均衡问题，充分挖掘和利用现有道路资源，对提高城市道路通行能力、缓解交通拥堵有重要意义。

现有技术中，从目前已建立的潮汐车道来看，自动化程度不高，安全性不高，效率低，且投入比较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种潮汐车道信号灯系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种潮汐车道信号灯系统，包括信息层、控制层和设备层，信息层主要包括服务器，服务器通过网络与操作站和移动终端连接，服务器、操作站和移动终端的电脑内均安装有数据库软件、上位机组态软件，控制层主要由安装在总控制柜内的控制器、通讯设备、执行元器件组成，控制器通过通讯设备与服务器进行连接，同时控制器控制连接执行元器件，设备层主要由现地控制箱、现地自动升降桩、现地指示灯、现地标识牌和用于统计车流辆的车辆检测器组成，现地控制箱内主要安装有现地控制器、现地通讯设备和现地执行元器件，信息层中的服务器通过通讯设备与控制层中的通讯设备连接，控制层通过通讯设备与设备层中的现场控制箱连接。

作为本发明进一步的方案：所述现地控制器通过现地通讯设备与总控制柜内的通讯设备通讯连接，同时现地控制器通过现地执行元器件控制连接现地自动升降桩、现地指示灯和现地标识牌。

作为本发明再进一步的方案：所述控制层与信息层通过以太网或光纤通讯进行数据交互。

作为本发明再进一步的方案：所述信息层的服务器与控制层中的通讯设备采用有线方式连接，控制层中的通讯设备与设备层中的现地控制箱连接，有线的方式采用RS485/以太网通讯/光纤通讯进行数据交互。

作为本发明再进一步的方案：所述信息层的服务器与控制层中的通讯设备采用无线方式连接，控制层中的通讯设备与设备层中的现地控制箱连接，无线的方式采用无线云平台通讯网络GPRS/2G/3G/4G/WIFI/专网进行数据交互。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本实用采用成熟并具有良好业绩的技术、设备、平台，确保系统具有较长的生命周期，既能满足当前的需求，又能适应未来的发展，系统方案是高效稳定的，能提供全年365天全天24小时的连续运作。对于安装的服务器、终端设备、网络设备、控制设备与布线系统，完全能适应严格的工作环境，以确保系统稳定。可以采用双通讯链路设计,服务器的冗余设计等功能都大大提高了系统的可靠性。

附图说明

图1为潮汐车道信号灯系统的结构示意图。

图2为潮汐车道信号灯系统中的清场流程图。

图3为潮汐车道信号灯系统中的入场流程图。

图4为潮汐车道信号灯系统中的退场流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种潮汐车道信号灯系统，包括信息层、控制层和设备层，

所述信息层主要包括服务器，服务器通过网络与操作站和移动终端连接，服务器、操作站和移动终端的电脑内均安装有数据库软件、上位机组态软件等现有软件，为系统服务提供支持，辅助实现信息的输入和输出，其中操作站包括工程师站、一号操作站、二号操作站等，且工程师站、一号操作站、二号操作站均为电脑；信息层主要的功能是：1、和控制层的控制器进行数据交互；2、数据存储；3、系统实时监控；4、报警监视；5、报表生成；6、移动终端数据交互等功能。

所述控制层主要由安装在总控制柜内的控制器、通讯设备、执行元器件等组成，控制器通过通讯设备与服务器进行连接，同时控制器控制连接执行元器件，以便于实现远程控制；其中控制器是整个系统的核心，系统的控制逻辑、设备通讯、信息采集、数据交互等功能都在控制器中完成，控制层与信息层可以通过以太网或光纤通讯进行数据交互。

所述设备层主要由现地控制箱、现地自动升降桩、现地指示灯、现地标识牌和车辆检测器等组成，现地控制箱内主要安装有现地控制器、现地通讯设备和现地执行元器件，其中现地控制器通过现地通讯设备与总控制柜内的通讯设备通讯连接，同时现地控制器通过现地执行元器件控制连接现地自动升降桩、现地指示灯和现地标识牌，车辆检测器对车道上的车流量信息进行实时检测，设备层设备接收控制层控制器发出的控制信号，完成控制器发出的命令动作，并反馈完成动作情况给控制层的控制器。

所述信息层的服务器与控制层中的通讯设备采用有线或者无线的方式连接；控制层中的通讯设备与设备层中的现地控制箱连接，其中有线的方式采用RS485/以太网通讯/光纤通讯进行数据交互，其中无线的方式采用无线云平台通讯网络（GPRS/2G/3G/4G/WIFI/专网）进行数据交互。

所述上位机软件中提供安全子系统和报警和事件子系统，安全子系统用于保证系统运行过程的安全，避免失误操作，同时安全子系统通过用户和权限的配合使用保证系统安全运行，且上位机软件中提供报表编辑系统，且报表编辑系统能够兼容Excel格式，从而帮助用户实现各种样式和功能的报表，上位机软件中的报警和事件子系统能够对硬件故障进行报警并自动生成历史报警记录，以便于通知管理人员能够及时排除故障，上位机软件能够调出多条曲线实现对比分析，从而为管理员调整控制策略提供依据，在系统相同的上位机监视画面中，IE客户端和WEB发布服务器保持高效的数据同步，通过网络您能够在任何地方获得与在WEB服务器上一样的画面和数据显示、报表显示、报警显示、趋势曲线显示等，以及方便快捷的控制功能。设备层中的车辆检测器能够将每个时段的车流辆进行统计汇总，并将车流辆数据信息上传至服务器中，服务器对数据进行处理分析并制成表格，通过通讯设备将表格同步到用户的上位机软件中，从而方便管理者对道路信息的掌控，同时服务器根据车流量信息的分析结果对系统设备层进行全自动调节，大大提高设备运行的准确性。

本发明的工作原理是：

潮汐车道分道控制系统自动控制流程分为三步：清场→入场→退场，详细流程如下：

清场流程：在高峰期到来之前，为保证安全利用对向车道，车道变换前5分钟（时间设置可调），流程如下：①所有潮汐车道指示灯启动，启动倒计时牌；②车行稀少的车道方向红叉灯亮、车行稀少的车道方向的电子‘前方潮汐车道，左侧道路变窄’警告牌亮、倒计时牌开始计时、车行拥堵的车道方向红叉灯亮；③倒计时牌计时时间到指示牌熄灭、车行稀少方向的潮汐车道车辆检测为0、车行稀少的车道方向‘禁止驶入’指示牌亮；④车行稀少方向车道上的隐藏式道闸开始升起，道路正中间的隐藏式道闸开始下降；⑤清场完毕。

入场流程：清场完毕后，可变车道正式开始启动，流程如下:①车行稀少的车道方向的红叉灯亮（目的是提醒驾驶员该车道被对向行驶的车辆占用，禁止驶入）；②车行拥堵的车道方向道路起点设立的 ‘左侧借到行驶’电子警告牌亮；③车行拥堵的车道方向绿色箭头指示灯亮（表示拥挤方向的车辆可以进入可变车道行驶）④车辆驶入潮汐车道；⑤入场流程结束。

流程退场：在潮汐车道分道系统快结束时，将回复正常惯例运行，在操作人员设置的工况及模式下，系统进入自动退场控制程序；①倒计时（时间设置可调）电子牌启动、车行拥堵的车道方向红叉灯亮、车行拥堵的车道方向设立的 ‘左侧借到行驶’电子警告熄灭；车行稀少的车道方向红叉灯亮。②倒计时间结束后，车行拥堵的车道方向红叉灯亮、车行稀少的车道方向的隐藏式道闸开始下降，道路正中间的隐藏式道闸开始升起；③隐藏式道闸升起及下降完成后，车行稀少的车道方向所有信号灯及指示牌熄灭，车行拥堵的车道方向所有信号灯及指示牌熄灭，道路回复正常运行。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (5)

1.一种潮汐车道信号灯系统，其特征在于，包括信息层、控制层和设备层，信息层主要包括服务器，服务器通过网络与操作站和移动终端连接，服务器、操作站和移动终端的电脑内均安装有数据库软件、上位机组态软件，控制层主要由安装在总控制柜内的控制器、通讯设备、执行元器件组成，控制器通过通讯设备与服务器进行连接，同时控制器控制连接执行元器件，设备层主要由现地控制箱、现地自动升降桩、现地指示灯、现地标识牌和用于统计车流辆的车辆检测器组成，现地控制箱内主要安装有现地控制器、现地通讯设备和现地执行元器件，信息层中的服务器通过通讯设备与控制层中的通讯设备连接，控制层通过通讯设备与设备层中的现场控制箱连接。

2.根据权利要求1所述的潮汐车道信号灯系统，其特征在于，所述现地控制器通过现地通讯设备与总控制柜内的通讯设备通讯连接，同时现地控制器通过现地执行元器件控制连接现地自动升降桩、现地指示灯和现地标识牌。

3.根据权利要求1所述的潮汐车道信号灯系统，其特征在于，所述控制层与信息层通过以太网或光纤通讯进行数据交互。

4.根据权利要求1所述的潮汐车道信号灯系统，其特征在于，所述信息层的服务器与控制层中的通讯设备采用有线方式连接，控制层中的通讯设备与设备层中的现地控制箱连接，有线的方式采用RS485/以太网通讯/光纤通讯进行数据交互。

5.根据权利要求1或4所述的潮汐车道信号灯系统，其特征在于，所述信息层的服务器与控制层中的通讯设备采用无线方式连接，控制层中的通讯设备与设备层中的现地控制箱连接，无线的方式采用无线云平台通讯网络GPRS/2G/3G/4G/WIFI/专网进行数据交互。