CN110675641A - 基于lte-v2x的车联网道路交通信号控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于LTE‑V2X的车联网道路交通信号控制系统，包括：道路交通信号机、道路交通中心信号控制平台、车载OBU、交通状态检测器、V2X车联网服务平台；车载OBU安装在智能网联汽车上；所述车载OBU、V2X车联网服务平台和道路交通信号机之间通过无线移动通信网进行通信并组建LTE‑V2X网络；交通状态检测器连接道路交通信号机；道路交通中心信号控制平台连接道路交通信号机；道路交通信号机连接信号灯。本发明能够向社会车辆提供实时交通信号状态、路口实时路况以及周边交通管制、交通事故等事件信息，有益效果显著，适于应用推广。

Description

基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统

技术领域

本发明涉及道路交通信号领域，尤其是一种基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统。

背景技术

传统的交通信号控制系统，通过感知交通流、数据循环再到应用这一闭环，服务对象是人、车、路，解决人的安全、车的能耗、道路的效率。一般交通管控系统相对来说都是封闭的，自建检测设备，采用传统的感知技术，一般是线圈检测、微波、地磁、视频图像等车辆特定信息。随着车辆保有率的提高，城市道路通行的压力在不断增加，传统的交通信号控制系统已无法满足日益饱和的交通流状况下，人民对交通安全、通行效率的需求。

因此，随着物联网技术以及互联网技术的发展，提出了车联网（Internet ofVehicles）的概念，以改善和提高道路交通通行状况，缓解交通拥堵。车联网由“端管云”三层体系构成。第一层为端系统，通过车载传感器与路侧采集装置等通信终端，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；第二层为管系统，通过物联网技术，解决车与车（V2V）、车与路（V2R）、车与网（V2I）、车与人（V2H）等的互联互通，将端系统信息传输汇聚到中心系统；第三层为云系统，是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的复合体系，如计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。

智能网联汽车的车联网，车载终端与路侧终端需实现环境和状态信息的采集，车车之间、车路之间都需要实现交互通讯，这就引入了LTE-V2X的概念。其中，路侧的设备就是交通安全设备，即基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制机。此时，道路交通信号控制机承载的不只是交通信号管控功能，它是车联网的智慧路侧数据采集与信息交互设备。因此，研发一套基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统是必然的趋势。

V2X，意为vehicle to everything，即车对外界，包括车与车（V2V）、车与路（V2R）、车与网（V2I）、车与人（V2H）等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，能够向社会车辆提供实时交通信号状态、路口实时路况以及周边交通管制、交通事故等事件信息；且提供了一种功能完备的道路交通信号机。本发明采用的技术方案是：

一种基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，包括：道路交通信号机、道路交通中心信号控制平台、车载OBU、交通状态检测器、V2X车联网服务平台；车载OBU安装在智能网联汽车上；

所述车载OBU、V2X车联网服务平台和道路交通信号机之间通过无线移动通信网进行通信并组建LTE-V2X网络；

交通状态检测器连接道路交通信号机；

道路交通中心信号控制平台连接道路交通信号机；

道路交通信号机连接信号灯。

进一步地，道路交通信号机包括主控模块、通信模块、信号灯控制与监测电路、黄闪控制电路；主控模块分别与通信模块、信号灯控制与监测电路、黄闪控制电路连接；

主控模块中包括相连接的主控制器MCU1和北斗/GPS模块；

信号灯控制与监测电路包括微控制器MCU4、电流检测电路、电压检测电路、可控硅电路；

可控硅电路包括电阻R2、光耦U1、电阻R4、R5、可控硅Q1；

主控模块中的主控制器MCU1通过通用并行总线连接微控制器MCU4；MCU4输出的灯控信号DP1接光耦U1的输入端阴极，光耦U1的输入端阳极通过电阻R2接正电压VCC；火线YB接电阻R4的一端和可控硅Q1的一端；电阻R4的另一端接光耦U1的第一输出端，光耦U1的第二输出端接可控硅Q1的控制端和电阻R5的一端；可控硅Q1的另一端接电阻R5的另一端；

可控硅Q1的另一端连接电流检测电路的电流输入端，电流检测电路的电流输出端接相应灯色的信号灯；电流检测电路用于检测相应灯色的信号灯的工作电流；

可控硅Q1的另一端连接电压检测电路，电压检测电路用于检测相应灯色的信号灯的工作电压；

电流检测电路的输出信号TEST_I_1和电压检测电路的输出信号TEST_V_1反馈给MCU4，再通过通用并行总线反馈给MCU1。

更进一步地，电流检测电路包括电流传感芯片U2、电容C6、C7、电阻R6；

可控硅Q1的另一端连接电流传感芯片U2的电流输入端，电流传感芯片U2的电流输出端连接相应灯色的信号灯；电流传感芯片U2的外接电容端接电容C6一端，电容C6另一端和U2的接地端接数字地DGND；电流传感芯片U2的输出端接电阻R6一端和电容C7一端，电阻R6和电容C7另一端接数字地；电流传感芯片U2的输出端输出信号TEST_I_1。

更进一步地，电压检测电路包括电压检测芯片U3、电容C1、C2、C3、C4、C5、电阻R1、R3、二极管D1；

可控硅Q1的另一端接电容C2一端，电容C2另一端接电阻R1一端，电阻R1另一端接电压检测芯片U3的输入端和二极管D1的阴极；二极管D1的阳极接零线ACN；零线ACN也连接相应灯色的信号灯；电压检测芯片U3的低阻抗输入端通过电容C1接U3的公共端和数字地DGND；电压检测芯片U3的滤波电容端通过电容C5接U3的输出端，电压检测芯片U3的正电源端接正电压VCC，U3的负电压端接负电压-VCC，并通过电容C4接U3的平均电容端；电压检测芯片U3的输出端接电阻R3一端和电容C3一端；电阻R3和电容C3另一端接数字地；电压检测芯片U3的输出端输出信号TEST_V_1。

进一步地，黄闪控制电路包括锁存电路、黄闪继电器电路、黄闪信号产生电路；

D触发器U4和U5的时钟端接MCU1与MCU4之间通用并行总线上的时钟线；D触发器U4的D端接MCU1与MCU4之间通用并行总线上的一位数据线，D触发器U5的D端接MCU1与MCU4之间通用并行总线上的所述一位数据线的下一位数据线；D触发器U4的置位端接主控制器MCU1发出的置位信号Reset；D触发器U4的Q非端接D触发器U5的置位端；D触发器U5的Q非端通过电阻R7接正电压，并输出黄闪控制信号YellowCtrl；

黄闪继电器电路包括继电器Relay；继电器Relay线圈一端接黄闪控制信号YellowCtrl，另一端接地；继电器Relay动端接电源火线ACL，常闭触点接火线YA，常开触点接火线YB；

黄闪信号产生电路包括方波源、分频电路、输出通断电路；

方波源产生的方波信号通过分频电路进行分频，得到分频后的黄闪信号，黄闪信号控制输出通断电路的导通与关断，使得火线YA按黄闪信号周期性地与黄灯的供电火线ACL2接通与断开。

更进一步地，分频电路包括四位二进制加法计数器U6、十进制计数器U7、JK触发器U8；

四位二进制加法计数器U6的时钟端和JK触发器U8的时钟端接方波源产生的方波信号；四位二进制加法计数器U6的一组输入端口P0、P1、P2、P3分别接一组开关J6的一端、J5的一端、J4的一端、J3的一端，并分别接排阻RA1中第一电阻一端、第二电阻一端、第三电阻一端、第四电阻一端；一组开关J6、J5、J4、J3的另一端接正电压；排阻RA1的公共端接地；U6的Q3端接其置位端，U6的输出端接十进制计数器U7的时钟端，U7的Q0端接JK触发器U8的J端，JK触发器U8的K端通过电阻R10接地；JK触发器U8的Q端通过电阻R11接输出通断电路；

输出通断电路包括：NPN三极管Q2、光耦U9、可控硅Q3、电阻R12、R13、R14、R15；

三极管Q2的基极和电阻R12一端接电阻R11，三极管Q2的发射极和电阻R12另一端接地，三极管Q2的集电极接光耦U9的输入端阴极，光耦U9的输入端阳极通过电阻R13接正电压，光耦U9第一输出端接电阻R14一端，电阻R14另一端接可控硅Q3一端，以及黄灯的供电火线ACL2；光耦U9的第二输出端接电阻R15一端和可控硅Q3的控制端，可控硅Q3的另一端接电阻R15另一端和火线YA。

进一步地，通信模块中包括微控制器MCU2、MCU3、第一4G/5G模块、第二4G/5G模块；

主控模块中的主控制器MCU1通过一高速串行总线连接微控制器MCU2，微控制器MCU2通过一个LAN接口连接道路交通中心信号控制平台；微控制器MCU2通过一个USB接口连接第一4G/5G模块；

主控模块中的主控制器MCU1通过另一高速串行总线连接微控制器MCU3，微控制器MCU3通过另一LAN接口连接交通状态检测器；微控制器MCU3通过另一USB接口连接第二4G/5G模块；

第一4G/5G模块、第二4G/5G模块均与无线移动通信网的4G/5G基站通信。

本发明的优点：本发明使得车载OBU、V2X车联网服务平台和道路交通信号机之间通过无线移动通信网进行通信并组建LTE-V2X网络，实现交通管控设施接口开放，与现有各不同品牌、不同型号的智能网联汽车实现数据交互，向社会车辆提供实时交通信号状态、路口实时路况以及周边交通管制、交通事故等事件信息，有益效果显著，适于应用推广。

本发明中的道路交通信号机功能完备，在整个系统中起了重要作用。

附图说明

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明的各模块连接示意图。

图3为本发明的信号灯控制与监测电路原理图。

图4为本发明的黄闪控制电路中的锁存电路示意图。

图5为本发明黄闪控制电路中的黄闪继电器电路和黄闪信号产生电路原理图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明提出的一种基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，如图1所示，包括：道路交通信号机、道路交通中心信号控制平台、车载OBU（On board Unit的缩写，即车载单元）、交通状态检测器、V2X车联网服务平台；

所述车载OBU、V2X车联网服务平台和道路交通信号机之间通过无线移动通信网进行通信并组建LTE-V2X网络；本实施例中，车载OBU、V2X车联网服务平台、道路交通信号机均可以与4G/5G基站通信，从而实现互联互通；车载OBU安装在智能网联汽车上；

交通状态检测器连接道路交通信号机；

道路交通中心信号控制平台连接道路交通信号机；

道路交通信号机连接信号灯；

道路交通信号机实时统计当前路口的地理位置信息（根据内置的北斗/GPS模块获取）、信号灯灯色信息以及相应的剩余时间信息；道路交通信号机通过交通状态检测器获取路口的车道状态信息；道路交通信号机从道路交通中心信号控制平台获取交通管制信息、安全提示信息、交通事故信息、交通事件信息等；

道路交通信号机接收车载OBU推送的车辆数据信息、交通事故信息、交通事件信息；其中车辆数据信息包括车辆速度、位置、行进方向、目的地等；交通事故信息、交通事件信息为人工上传信息，通过车载OBU发出；

道路交通信号机向道路交通中心信号控制平台推送相位配时信息、路口的车道状态信息；道路交通信号机向道路交通中心信号控制平台推送从智能网联汽车获取的车辆数据信息、交通事故信息、交通事件信息；

道路交通中心信号控制平台向智能网联汽车推送前方路口信号灯的实时灯色信息及剩余时间信息，以提醒司机行驶速度；

道路交通中心信号控制平台向智能网联汽车推送前方路口进口车道交通状态信息，为司机路线选择和诱导提供依据；

道路交通中心信号控制平台向智能网联汽车推送前方道路的交通管制信息、交通事故信息、交通事件信息，以及如前方学校、行人过街等安全提示信息；司机根据前方道路车辆抛锚等交通事件信息，或者前方道路发送的交通事故信息，或者重大活动、施工绕行等交通管制信息，可以提前规划行驶路线，

交通状态检测器包括视频检测器、雷达检测器等，用于获取路口或车道的交通状态信息；

V2X车联网服务平台用于LTE-V2X网络中设备的接入鉴权、数据接收和处理、数据存储，提供对外的V2X数据服务；V2X车联网服务平台可以是计算机、服务器等；

本发明的重点在于介绍道路交通信号机；

如图2所示，道路交通信号机包括主控模块、通信模块、信号灯控制与监测电路、黄闪控制电路；其中信号灯控制与监测电路设有相同的三个，与红灯、黄灯、绿灯分别对应；

主控模块分别与通信模块、信号灯控制与监测电路、黄闪控制电路连接；

主控模块中包括主控制器MCU1、北斗/GPS模块；主控制器MCU1连接北斗/GPS模块；其中北斗/GPS模块用于进行位置定位；

通信模块中包括微控制器MCU2、MCU3、第一4G/5G模块、第二4G/5G模块；

主控模块中的主控制器MCU1通过一高速串行总线连接微控制器MCU2，微控制器MCU2通过一个LAN接口连接道路交通中心信号控制平台；微控制器MCU2通过一个USB接口连接第一4G/5G模块；

主控模块中的主控制器MCU1通过另一高速串行总线连接微控制器MCU3，微控制器MCU3通过另一LAN接口连接交通状态检测器；微控制器MCU3通过另一USB接口连接第二4G/5G模块；

第一4G/5G模块、第二4G/5G模块均与无线移动通信网的4G/5G基站通信；

如图2、图3所示，信号灯控制与监测电路包括微控制器MCU4、电流检测电路、电压检测电路、可控硅电路；

可控硅电路包括电阻R2、光耦U1、电阻R4、R5、可控硅Q1；

主控模块中的主控制器MCU1通过通用并行总线，例如ISA，连接微控制器MCU4；MCU4输出的灯控信号DP1接光耦U1的输入端阴极，光耦U1的输入端阳极通过电阻R2接正电压VCC；火线YB接电阻R4的一端和可控硅Q1的一端；电阻R4的另一端接光耦U1的第一输出端，光耦U1的第二输出端接可控硅Q1的控制端和电阻R5的一端；可控硅Q1的另一端接电阻R5的另一端；

可控硅Q1的另一端连接电流检测电路的电流输入端，电流检测电路的电流输出端接相应灯色的信号灯；电流检测电路用于检测相应灯色的信号灯的工作电流；

可控硅Q1的另一端连接电压检测电路，电压检测电路用于检测相应灯色的信号灯的工作电压；

灯控信号DP1为低电平时，可控硅Q1导通，相应灯色的信号灯就点亮；

例如，需要绿灯亮30秒时，MCU1给出相应控制信号，通过ISA总线发给MCU4，MCU4通过灯控信号DP1低电平时间，控制绿灯点亮时间；MCU1给出控制信号后，其自身可以计时，计算绿灯剩余时间信息；电流检测电路的输出信号TEST_I_1和电压检测电路的输出信号TEST_V_1反馈给MCU4，再通过ISA总线反馈给MCU1，根据TEST_I_1、TEST_V_1可判断相应灯色的信号灯工作是否正常；

以下的电流检测电路、电压检测电路仅仅是示例性的，并非限定仅采用例子中所示的电路；根据所选择的电流传感芯片与电压检测芯片的型号，可以有多种电路形式；

在一个实施例中，电流检测电路包括电流传感芯片U2、电容C6、C7、电阻R6；U2采用ACS712；

可控硅Q1的另一端连接电流传感芯片U2的电流输入端，电流传感芯片U2的电流输出端连接相应灯色的信号灯，图3中的OUT_L_1接信号灯；电流传感芯片U2的外接电容端（6脚）接电容C6一端，电容C6另一端和U2的接地端接数字地DGND；电流传感芯片U2的输出端接电阻R6一端和电容C7一端，电阻R6和电容C7另一端接数字地；电流传感芯片U2的输出端输出信号TEST_I_1；

在一个实施例中，电压检测电路包括电压检测芯片U3、电容C1、C2、C3、C4、C5、电阻R1、R3、二极管D1；U3采用AD736；

可控硅Q1的另一端接电容C2一端，电容C2另一端接电阻R1一端，电阻R1另一端接电压检测芯片U3的输入端和二极管D1的阴极；二极管D1的阳极接零线ACN；零线ACN也连接相应灯色的信号灯；电压检测芯片U3的低阻抗输入端（1脚）通过电容C1接U3的公共端和数字地DGND；电压检测芯片U3的滤波电容端（3脚）通过电容C5接U3的输出端（6脚），电压检测芯片U3的正电源端（7脚）接正电压VCC，U3的负电压端（4脚）接负电压-VCC，并通过电容C4接U3的平均电容端（5脚）；电压检测芯片U3的输出端接电阻R3一端和电容C3一端；电阻R3和电容C3另一端接数字地；电压检测芯片U3的输出端输出信号TEST_V_1；

如图4、图5所示，黄闪控制电路包括锁存电路、黄闪继电器电路、黄闪信号产生电路；

锁存电路包括D触发器U4和U5；U4和U5可以合用一片74HC74；

D触发器U4和U5的时钟端接MCU1与MCU4之间通用并行总线上的时钟线；D触发器U4的D端接MCU1与MCU4之间通用并行总线上的一位数据线，例如D3，D触发器U5的D端接MCU1与MCU4之间通用并行总线上的所述一位数据线的下一位数据线，比如D4；D触发器U4的置位端（低电平有效）接主控制器MCU1发出的置位信号Reset；D触发器U4的Q非端接D触发器U5的置位端；D触发器U5的Q非端通过电阻R7接正电压，并输出黄闪控制信号YellowCtrl；

当Reset为高电平1，D3、D4没有检测到上升沿，则YellowCtrl为低电平0；

当Reset为高电平1，D3、D4检测到有上升沿，则YellowCtrl为高电平1；

当Reset为低电平0，则YellowCtrl为高电平1，这在启动时使用；

如图5所示，黄闪继电器电路包括继电器Relay；继电器Relay线圈一端接黄闪控制信号YellowCtrl，另一端接地；继电器Relay动端接电源火线ACL，常闭触点接火线YA，常开触点接火线YB；

当道路交通信号机正常工作时，主控模块正常，因此D3、D4能够检测到上升沿，YellowCtrl为高电平1，继电器Relay线圈得电，常开触点闭合，电源火线ACL就连接火线YB，信号灯控制与监测电路就处于工作中；

当道路交通信号机出现异常时，D3、D4不能检测到上升沿，YellowCtrl为低电平0，继电器Relay线圈失电，常闭触点闭合，电源火线ACL就连接火线YA，黄闪信号产生电路就能够接入火线；信号灯控制与监测电路不工作；黄闪控制电路控制黄灯进行闪烁；

黄闪信号产生电路包括方波源、分频电路、输出通断电路；

方波源产生的50Hz方波信号通过分频电路进行分频，得到1Hz的黄闪信号，黄闪信号控制输出通断电路的导通与关断，使得火线YA按黄闪信号周期性地与黄灯的供电火线ACL2接通与断开；

方波源可以采用NE555时基芯片和其外围原件组成，这部分电路较为成熟，不再赘述；

分频电路本例中包括四位二进制加法计数器U6、十进制计数器U7、JK触发器U8；四位二进制加法计数器U6采用74HC161，十进制计数器U7采用74HC4017；

四位二进制加法计数器U6的时钟端和JK触发器U8的时钟端接方波源产生的方波信号；四位二进制加法计数器U6的一组输入端口P0、P1、P2、P3分别接一组开关J6的一端、J5的一端、J4的一端、J3的一端，并分别接排阻RA1中第一电阻一端、第二电阻一端、第三电阻一端、第四电阻一端；一组开关J6、J5、J4、J3的另一端接正电压；排阻RA1的公共端接地；U6的Q3端接其置位端（9脚），U6的输出端（15脚）接十进制计数器U7的时钟端，U7的Q0端接JK触发器U8的J端，JK触发器U8的K端通过电阻R10接地；JK触发器U8的Q端通过电阻R11接输出通断电路；

分频电路中，四位二进制加法计数器U6和一组开关J6、J5、J4、J3等构成五分频电路，一组开关J6、J5、J4、J3设定计数初始值为0011；十进制计数器U7形成十分频电路；

输出通断电路包括：NPN三极管Q2、光耦U9、可控硅Q3、电阻R12、R13、R14、R15；

三极管Q2的基极和电阻R12一端接电阻R11，三极管Q2的发射极和电阻R12另一端接地，三极管Q2的集电极接光耦U9的输入端阴极，光耦U9的输入端阳极通过电阻R13接正电压，光耦U9第一输出端接电阻R14一端，电阻R14另一端接可控硅Q3一端，以及黄灯的供电火线ACL2；光耦U9的第二输出端接电阻R15一端和可控硅Q3的控制端，可控硅Q3的另一端接电阻R15另一端和火线YA；

当道路交通信号机故障情况下，例如主控模块故障、ISA总线故障等，黄闪控制信号YellowCtrl被拉低为低电平，继电器Relay线圈失电，动端倒向常开触点侧，电源火线ACL接通火线YA，此时由黄闪控制电路控制信号灯中的黄灯进行闪烁；道路交通信号机黄闪降级运行。

最后应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，其特征在于，包括：道路交通信号机、道路交通中心信号控制平台、车载OBU、交通状态检测器、V2X车联网服务平台；车载OBU安装在智能网联汽车上；

所述车载OBU、V2X车联网服务平台和道路交通信号机之间通过无线移动通信网进行通信并组建LTE-V2X网络；

交通状态检测器连接道路交通信号机；

道路交通中心信号控制平台连接道路交通信号机；

道路交通信号机连接信号灯。

2.如权利要求1所述的基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，其特征在于，

道路交通信号机包括主控模块、通信模块、信号灯控制与监测电路、黄闪控制电路；主控模块分别与通信模块、信号灯控制与监测电路、黄闪控制电路连接；

主控模块中包括相连接的主控制器MCU1和北斗/GPS模块；

信号灯控制与监测电路包括微控制器MCU4、电流检测电路、电压检测电路、可控硅电路；

可控硅电路包括电阻R2、光耦U1、电阻R4、R5、可控硅Q1；

主控模块中的主控制器MCU1通过通用并行总线连接微控制器MCU4；MCU4输出的灯控信号DP1接光耦U1的输入端阴极，光耦U1的输入端阳极通过电阻R2接正电压VCC；火线YB接电阻R4的一端和可控硅Q1的一端；电阻R4的另一端接光耦U1的第一输出端，光耦U1的第二输出端接可控硅Q1的控制端和电阻R5的一端；可控硅Q1的另一端接电阻R5的另一端；

可控硅Q1的另一端连接电流检测电路的电流输入端，电流检测电路的电流输出端接相应灯色的信号灯；电流检测电路用于检测相应灯色的信号灯的工作电流；

可控硅Q1的另一端连接电压检测电路，电压检测电路用于检测相应灯色的信号灯的工作电压；

电流检测电路的输出信号TEST_I_1和电压检测电路的输出信号TEST_V_1反馈给MCU4，再通过通用并行总线反馈给MCU1。

3.如权利要求2所述的基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，其特征在于，

电流检测电路包括电流传感芯片U2、电容C6、C7、电阻R6；

可控硅Q1的另一端连接电流传感芯片U2的电流输入端，电流传感芯片U2的电流输出端连接相应灯色的信号灯；电流传感芯片U2的外接电容端接电容C6一端，电容C6另一端和U2的接地端接数字地DGND；电流传感芯片U2的输出端接电阻R6一端和电容C7一端，电阻R6和电容C7另一端接数字地；电流传感芯片U2的输出端输出信号TEST_I_1。

4.如权利要求2所述的基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，其特征在于，

电压检测电路包括电压检测芯片U3、电容C1、C2、C3、C4、C5、电阻R1、R3、二极管D1；

可控硅Q1的另一端接电容C2一端，电容C2另一端接电阻R1一端，电阻R1另一端接电压检测芯片U3的输入端和二极管D1的阴极；二极管D1的阳极接零线ACN；零线ACN也连接相应灯色的信号灯；电压检测芯片U3的低阻抗输入端通过电容C1接U3的公共端和数字地DGND；电压检测芯片U3的滤波电容端通过电容C5接U3的输出端，电压检测芯片U3的正电源端接正电压VCC，U3的负电压端接负电压-VCC，并通过电容C4接U3的平均电容端；电压检测芯片U3的输出端接电阻R3一端和电容C3一端；电阻R3和电容C3另一端接数字地；电压检测芯片U3的输出端输出信号TEST_V_1。

5.如权利要求2、3或4所述的基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，其特征在于，

黄闪控制电路包括锁存电路、黄闪继电器电路、黄闪信号产生电路；

D触发器U4和U5的时钟端接MCU1与MCU4之间通用并行总线上的时钟线；D触发器U4的D端接MCU1与MCU4之间通用并行总线上的一位数据线，D触发器U5的D端接MCU1与MCU4之间通用并行总线上的所述一位数据线的下一位数据线；D触发器U4的置位端接主控制器MCU1发出的置位信号Reset；D触发器U4的Q非端接D触发器U5的置位端；D触发器U5的Q非端通过电阻R7接正电压，并输出黄闪控制信号YellowCtrl；

黄闪继电器电路包括继电器Relay；继电器Relay线圈一端接黄闪控制信号YellowCtrl，另一端接地；继电器Relay动端接电源火线ACL，常闭触点接火线YA，常开触点接火线YB；

黄闪信号产生电路包括方波源、分频电路、输出通断电路；

方波源产生的方波信号通过分频电路进行分频，得到分频后的黄闪信号，黄闪信号控制输出通断电路的导通与关断，使得火线YA按黄闪信号周期性地与黄灯的供电火线ACL2接通与断开。

6.如权利要求5所述的基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，其特征在于，

分频电路包括四位二进制加法计数器U6、十进制计数器U7、JK触发器U8；

四位二进制加法计数器U6的时钟端和JK触发器U8的时钟端接方波源产生的方波信号；四位二进制加法计数器U6的一组输入端口P0、P1、P2、P3分别接一组开关J6的一端、J5的一端、J4的一端、J3的一端，并分别接排阻RA1中第一电阻一端、第二电阻一端、第三电阻一端、第四电阻一端；一组开关J6、J5、J4、J3的另一端接正电压；排阻RA1的公共端接地；U6的Q3端接其置位端，U6的输出端接十进制计数器U7的时钟端，U7的Q0端接JK触发器U8的J端，JK触发器U8的K端通过电阻R10接地；JK触发器U8的Q端通过电阻R11接输出通断电路；

输出通断电路包括：NPN三极管Q2、光耦U9、可控硅Q3、电阻R12、R13、R14、R15；

三极管Q2的基极和电阻R12一端接电阻R11，三极管Q2的发射极和电阻R12另一端接地，三极管Q2的集电极接光耦U9的输入端阴极，光耦U9的输入端阳极通过电阻R13接正电压，光耦U9第一输出端接电阻R14一端，电阻R14另一端接可控硅Q3一端，以及黄灯的供电火线ACL2；光耦U9的第二输出端接电阻R15一端和可控硅Q3的控制端，可控硅Q3的另一端接电阻R15另一端和火线YA。

7.如权利要求2所述的基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，其特征在于，

通信模块中包括微控制器MCU2、MCU3、第一4G/5G模块、第二4G/5G模块；

主控模块中的主控制器MCU1通过一高速串行总线连接微控制器MCU2，微控制器MCU2通过一个LAN接口连接道路交通中心信号控制平台；微控制器MCU2通过一个USB接口连接第一4G/5G模块；

主控模块中的主控制器MCU1通过另一高速串行总线连接微控制器MCU3，微控制器MCU3通过另一LAN接口连接交通状态检测器；微控制器MCU3通过另一USB接口连接第二4G/5G模块；

第一4G/5G模块、第二4G/5G模块均与无线移动通信网的4G/5G基站通信。

8.如权利要求1或2所述的基于LTE-V2X的车联网道路交通信号控制系统，其特征在于，

道路交通信号机实时统计当前路口的地理位置信息、信号灯灯色信息以及相应的剩余时间信息；道路交通信号机通过交通状态检测器获取路口的车道状态信息；道路交通信号机从道路交通中心信号控制平台获取交通管制信息、安全提示信息、交通事故信息、交通事件信息；

道路交通信号机接收车载OBU推送的车辆数据信息、交通事故信息、交通事件信息；

道路交通信号机向道路交通中心信号控制平台推送相位配时信息、路口的车道状态信息；道路交通信号机向道路交通中心信号控制平台推送从智能网联汽车获取的车辆数据信息、交通事故信息、交通事件信息；

道路交通中心信号控制平台向智能网联汽车推送前方路口信号灯的实时灯色信息及剩余时间信息；

道路交通中心信号控制平台向智能网联汽车推送前方路口进口车道交通状态信息；

道路交通中心信号控制平台向智能网联汽车推送前方道路的交通管制信息、交通事故信息、交通事件信息，以及安全提示信息。

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