CN112133115A - 与交叉口信号联动的非机动车助力装置及其控制方法 - Google Patents

与交叉口信号联动的非机动车助力装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了与交叉口信号联动的非机动车助力装置及其控制方法，包括直行脚踩面、直行可移动传送带、左转脚踩面和左转可移动传送带；直行脚踩面结合人行道的侧石设置；直行可移动传送带覆盖于直行脚踩面上；左转脚踩面结合机非分隔带的侧石设置；左转可移动传送带覆盖于左转脚踩面上；直行可移动传送带和左转可移动传送带的移动带体上均设有若干点状感应装置；使用时，通过若干点状感应装置采集过街等候的非机动车的数量和距离，判断非机动车通过交叉口所需的绿灯时长与相应的预设绿灯时长之间的关系，然后通过绿灯相位可早启和迟闭的时间调整绿灯时长。本发明引导非机动车在进口道处有序停放，还能为其提供初始动力，使之更高效的通过交叉口。

Description

与交叉口信号联动的非机动车助力装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及交通管理技术领域，特别涉及与交叉口信号联动的非机动车助力装置及其控制方法。
背景技术
当前城市道路信号控制交叉口设计普遍未考虑慢行交通过街舒适性，存在等候时间长、等候环境差等常见问题。现状交叉口非机动车停车线一般与机动车停车线平齐设置，骑行者需要下车等候绿灯，非机动车与机动车同时放行。对于非机动车停车等待绿灯信号而言，主要存在以下几点问题：
(1)红灯状态下，非机动车使用者在交叉口停止线均需要下车等待，再启动时间损耗大；
(2)流量较大信号交叉口，进口道非机动车均贴近停车线停止等待，停车线前车辆停放秩序混乱，通行效率不佳；
(3)因机动车视距要求，交叉口附近未种植行道树，夏季炎热天气里，靠近停车线停车等待车辆等候环境差，人性化不足；
(4)未设置非机动车专用信号灯，非机动车过街随机动车同步进行，安全隐患大。
因此，如何实现在绿灯相位变化时刻为非机动车提供初始动力，帮助非机动车高效通过交叉口成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供与交叉口信号联动的非机动车助力装置及其控制方法，实现的目的是能够引导非机动车在交叉口进口道处有序停放，并在绿灯相位变化时刻为非机动车提供初始动力，帮助非机动车高效通过交叉口。
为实现上述目的，本发明公开了与交叉口信号联动的非机动车助力装置，设置于交叉口的非机动车进口道的停车线以及靠近停车线的位置，包括直行脚踩面、直行可移动传送带、左转脚踩面和左转可移动传送带。
其中，所述直行脚踩面结合所述非机动车进口道与人行道之间的侧石设置，上面突出所述非机动车进口道；
所述直行可移动传送带覆盖于所述直行脚踩面上，上面印有最少两个直行箭头；
所述左转脚踩面结合所述非机动车进口道与机非分隔带的侧石设置，上面突出所述非机动车进口道；
所述左转可移动传送带覆盖于所述左转脚踩面上，上面印有最少两个左转箭头；
所述直行脚踩面和所述左转脚踩面距离所述交叉口较远的一端的下方均设有动力装置；所述动力装置用于驱动相应的所述直行可移动传送带或者相应的所述左转可移动传送带；所述动力装置由地下缆线提供电力；
所述直行可移动传送带和所述左转可移动传送带的移动带体上均设有若干点状感应装置；每一所述点状感应装置均用于采集所述移动带体相应位置距离相应的所述非机动车进口道的停车线的距离di；
使用时，通过若干所述点状感应装置采集过街等候的非机动车的数量和所述距离di，判断非机动车通过所述交叉口所需的绿灯时长与相应的信号灯的预设绿灯时长之间的关系，并通过所述交叉口的控制中心判定当前绿灯相位可早启和迟闭的时间，联动调整所述交叉口的绿灯时长。
优选的，所述助力装置的长度为10米。
优选的，每一所述非机动车进口道至少设置两组所述直行脚踩面和相应的所述直行可移动传送带，以及一组所述左转脚踩面和相应的所述左转可移动传送带。
优选的，每一所述直行脚踩面均高出所述非机动车进口道30厘米至40厘米，每一所述直行可移动传送带的宽度均为5厘米；每两个相邻的所述直行箭头之间间隔3米。
优选的，每一所述左转脚踩面均高出所述非机动车进口道30厘米至40厘米，每一所述左转可移动传送带的宽度均为5厘米；每两个相邻的所述左转箭头之间间隔3米。
优选的，每两个相邻的所述点状感应装置之间间隔20厘米。
本发明还提供与交叉口信号联动的非机动车助力装置的控制方法，步骤如下：
步骤一、启动直行可移动传送带、左转可移动传送带和所有所述点状感应装置获取所述移动带体与停车线之间数值最大的所述距离di；
步骤二、判断所述非机动车进口道对应的预设绿灯信号时长tg能否满足距离所述非机动车进口道的停车线最远的最远非机动车通过所述交叉口所需的绿灯时长
Figure BDA0002693818000000031
若能满足，回到步骤一；若不能满足，进入下一步骤；
步骤三、所述交叉口的控制中心测算当前绿灯的可早启时间t'g和当前绿灯的可迟闭时间t″g；
步骤四、判断预设绿灯信号时长与可早启时间t'g，以及可迟闭时间t″g之和tg+t'g+t″g与最远非机动车通过所述交叉口所需的绿灯时长
Figure BDA0002693818000000032
之间的关系；若
Figure BDA0002693818000000033
则当前绿灯时长增加
Figure BDA0002693818000000034
且优先使用早启绿灯时长t'g；否则，当前绿灯时长增加t'g+t″g；
上述步骤中，dl为非机动车停车线与出口道之间的距离；vb为非机动车启动到通过交叉口的平均行驶速度；tg为预设绿灯信号时长；t'g为可早启绿灯信号时长，一般最大取5s；t″g为可迟闭绿灯信号时长。
优选的，每一所述直行可移动传送带和所述左转可移动传送带每次启动的移动速度均为1m/s,每次移动持续时间均为10s。
优选的，所述可早启绿灯信号时长t'g为5秒；所述可迟闭绿灯信号时长为5秒。
本发明的有益效果：
本发明能够引导非机动车在交叉口进口道处有序停放，并在绿灯相位变化时刻为非机动车提供初始动力，帮助非机动车高效通过交叉口。
本发明中的助力装置能够和交叉口信号实现联动控制，为非机动车通行提供所需要的额外绿灯时间，最大限度满足非机动车通过交叉口所需时间，体现了交叉口设计的人性化和精细化。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本发明一实施例的立体结构示意图。
图2示出本发明一实施例的俯视结构示意图。
图3示出本发明一实施例的剖面结构示意图。
图4示出本发明一实施例的立体剖面结构示意图。
图5示出本发明一实施例执行过程的流程图。
具体实施方式
实施例一
如图1至图4所示，与交叉口信号联动的非机动车助力装置，设置于交叉口的非机动车进口道的停车线以及靠近停车线的位置，包括直行脚踩面1、直行可移动传送带2、左转脚踩面3和左转可移动传送带4。
其中，直行脚踩面1结合非机动车进口道与人行道之间的侧石设置，上面突出非机动车进口道；
直行可移动传送带2覆盖于直行脚踩面1上，上面印有最少两个直行箭头；
左转脚踩面3结合非机动车进口道与机非分隔带的侧石设置，上面突出非机动车进口道；
左转可移动传送带4覆盖于左转脚踩面3上，上面印有最少两个左转箭头；
直行脚踩面1和左转脚踩面3距离交叉口较远的一端的下方均设有动力装置5；动力装置5用于驱动相应的直行可移动传送带2或者相应的左转可移动传送带4；动力装置5由地下缆线提供电力；
直行可移动传送带2和左转可移动传送带4的移动带体上均设有若干点状感应装置6；每一点状感应装置6均用于采集移动带体相应位置距离相应的非机动车进口道的停车线的距离di；
使用时，通过若干点状感应装置6采集过街等候的非机动车的数量和距离di，判断非机动车通过交叉口所需的绿灯时长与相应的信号灯的预设绿灯时长之间的关系，并通过交叉口的控制中心判定当前绿灯相位可早启和迟闭的时间，联动调整交叉口的绿灯时长。
本发明的原理如下：
在非机动车进口道，通过为等候绿灯的非机动车提供了可以搭脚的人性化装置——直行脚踩面1和左转脚踩面3，能够引导非机动车在交叉口进口道处有序停放。
当进口道非机动车流量较大时，通过若干点状感应装置6采集过街等候的非机动车的数量和距离di，测算其通过交叉口所需时间与绿灯相位时长之间的关系，然后借助交叉口控制中心提供的绿灯相位早启或迟闭时间，为非机动车通行提供所需要的额外绿灯时间。
在某些实施例中，助力装置的长度为10米。
在某些实施例中，每一非机动车进口道至少设置两组直行脚踩面1和相应的直行可移动传送带2，以及一组左转脚踩面3和相应的左转可移动传送带4。
在某些实施例中，每一直行脚踩面1均高出非机动车进口道30厘米至40厘米，每一直行可移动传送带2的宽度均为5厘米；每两个相邻的直行箭头之间间隔3米。
在某些实施例中，每一左转脚踩面3均高出非机动车进口道30厘米至40厘米，每一左转可移动传送带4的宽度均为5厘米；每两个相邻的左转箭头之间间隔3米。
在某些实施例中，每两个相邻的点状感应装置6之间间隔20厘米。
如图5所示，本发明还提供与交叉口信号联动的非机动车助力装置的控制方法，步骤如下：
步骤一、启动直行可移动传送带2、左转可移动传送带4和所有点状感应装置6获取移动带体与停车线之间数值最大的距离di；
步骤二、判断非机动车进口道对应的预设绿灯信号时长tg能否满足距离非机动车进口道的停车线最远的最远非机动车通过交叉口所需的绿灯时长
Figure BDA0002693818000000061
若能满足，回到步骤一；若不能满足，进入下一步骤；
步骤三、交叉口的控制中心测算当前绿灯的可早启时间t'g和当前绿灯的可迟闭时间t″g；
步骤四、判断预设绿灯信号时长与可早启时间t'g，以及可迟闭时间t″g之和tg+t'g+t″g与最远非机动车通过交叉口所需的绿灯时长
Figure BDA0002693818000000062
之间的关系；若
Figure BDA0002693818000000063
则当前绿灯时长增加
Figure BDA0002693818000000064
且优先使用早启绿灯时长t'g；否则，当前绿灯时长增加t'g+t″g；
上述步骤中，dl为非机动车停车线与出口道之间的距离；vb为非机动车启动到通过交叉口的平均行驶速度；tg为预设绿灯信号时长；t'g为可早启绿灯信号时长，一般最大取5s；t″g为可迟闭绿灯信号时长。
在某些实施例中，每一直行可移动传送带2和左转可移动传送带4每次启动的移动速度均为1m/s,每次移动持续时间均为10s。
在某些实施例中，可早启绿灯信号时长t'g为5秒；可迟闭绿灯信号时长为5秒。
实施例二
某城市道路交叉口非机动车道与机动车道之间采用绿化带分隔，南北向进口道非机动车停车线距离出口道距离dl＝60m，南北向直行绿灯预设信号灯时长tg＝30s，非机动车通过交叉口平均行驶速度vb＝12km/h.某信号周期内，感应装置判断进口道直行非机动车最远等候距离di＝50m，交叉口控制中心判断当前绿灯相位可早启时长t'g＝2s，可迟闭时长t″g＝4s。
执行发明判断步骤，最远段非机动车通过交叉口需要时间
Figure BDA0002693818000000065
大于当前相位预算绿灯信号时长30s；因此启动判断当前相位可早启和迟闭绿灯时长tg+t'g+t″g＝30+2+4＝36s,大于最远段非机动车过街所需时间，因此当前绿灯相位调整方案为，早启2s、迟闭1s，满足最远段非机动车过街时间需求。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.与交叉口信号联动的非机动车助力装置，其特征在于，设置于交叉口的非机动车进口道的停车线以及靠近停车线的位置，包括直行脚踩面(1)、直行可移动传送带(2)、左转脚踩面(3)和左转可移动传送带(4)；
所述直行脚踩面(1)结合所述非机动车进口道与人行道之间的侧石设置，上面突出所述非机动车进口道；
所述直行可移动传送带(2)覆盖于所述直行脚踩面(1)上，上面印有最少两个直行箭头；
所述左转脚踩面(3)结合所述非机动车进口道与机非分隔带的侧石设置，上面突出所述非机动车进口道；
所述左转可移动传送带(4)覆盖于所述左转脚踩面(3)上，上面印有最少两个左转箭头；
所述直行脚踩面(1)和所述左转脚踩面(3)距离所述交叉口较远的一端的下方均设有动力装置(5)；所述动力装置(5)用于驱动相应的所述直行可移动传送带(2)或者相应的所述左转可移动传送带(4)；所述动力装置(5)由地下缆线提供电力；
所述直行可移动传送带(2)和所述左转可移动传送带(4)的移动带体上均设有若干点状感应装置(6)；每一所述点状感应装置(6)均用于采集所述移动带体相应位置距离相应的所述非机动车进口道的停车线的距离di；
使用时，通过若干所述点状感应装置(6)采集过街等候的非机动车的数量和所述距离di，判断非机动车通过所述交叉口所需的绿灯时长与相应的信号灯的预设绿灯时长之间的关系，并通过所述交叉口的控制中心判定当前绿灯相位可早启和迟闭的时间，联动调整所述交叉口的绿灯时长。
2.根据权利要求1所述的与交叉口信号联动的非机动车助力装置，其特征在于，所述助力装置的长度为10米。
3.根据权利要求1所述的与交叉口信号联动的非机动车助力装置，其特征在于，每一所述非机动车进口道至少设置两组所述直行脚踩面(1)和相应的所述直行可移动传送带(2)，以及一组所述左转脚踩面(3)和相应的所述左转可移动传送带(4)。
4.根据权利要求1所述的与交叉口信号联动的非机动车助力装置，其特征在于，每一所述直行脚踩面(1)均高出所述非机动车进口道30厘米至40厘米，每一所述直行可移动传送带(2)的宽度均为5厘米；每两个相邻的所述直行箭头之间间隔3米。
5.根据权利要求1所述的与交叉口信号联动的非机动车助力装置，其特征在于，每一所述左转脚踩面(3)均高出所述非机动车进口道30厘米至40厘米，每一所述左转可移动传送带(4)的宽度均为5厘米；每两个相邻的所述左转箭头之间间隔3米。
6.根据权利要求1所述的与交叉口信号联动的非机动车助力装置，其特征在于，每两个相邻的所述点状感应装置(6)之间间隔20厘米。
7.根据权利要求1所述的与交叉口信号联动的非机动车助力装置的控制方法，步骤如下：
步骤一、启动直行可移动传送带(2)、左转可移动传送带(4)和所有所述点状感应装置(6)获取所述移动带体与停车线之间数值最大的所述距离di；
步骤二、判断所述非机动车进口道对应的预设绿灯信号时长tg能否满足距离所述非机动车进口道的停车线最远的最远非机动车通过所述交叉口所需的绿灯时长
Figure FDA0002693817990000021
若能满足，回到步骤一；若不能满足，进入下一步骤；
步骤三、所述交叉口的控制中心测算当前绿灯的可早启时间t'g和当前绿灯的可迟闭时间t”g；
步骤四、判断预设绿灯信号时长与可早启时间t'g，以及可迟闭时间t”g之和tg+t'g+t”g与最远非机动车通过所述交叉口所需的绿灯时长
Figure FDA0002693817990000022
之间的关系；若
Figure FDA0002693817990000023
则当前绿灯时长增加
Figure FDA0002693817990000024
且优先使用早启绿灯时长t'g；否则，当前绿灯时长增加t'g+t”g；
上述步骤中，dl为非机动车停车线与出口道之间的距离；vb为非机动车启动到通过交叉口的平均行驶速度；tg为预设绿灯信号时长；t'g为可早启绿灯信号时长，一般最大取5s；t”g为可迟闭绿灯信号时长。
8.根据权利要求7所述的与交叉口信号联动的非机动车助力装置的控制方法，其特征在于，每一所述直行可移动传送带(2)和所述左转可移动传送带(4)每次启动的移动速度均为1m/s,每次移动持续时间均为10s。
9.根据权利要求7所述的与交叉口信号联动的非机动车助力装置的控制方法，其特征在于，所述可早启绿灯信号时长t'g为5秒；所述可迟闭绿灯信号时长为5秒。
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