CN112820121B - 道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统和控制方法。控制方法用于在人行横道上双向机动车的分隔线处设有行人等待区的道路交叉口，包括以下步骤：(1)无线发射控制器识别机动车信号灯当前的灯色状态并且将识别到的机动车信号灯灯色状态信息和发射控制器自身标识ID的无线信号发送出去；(2)人行横道的两端和行人等待区1处行人信号灯上的无线接收控制器均接收无线信号，无线接收控制器对无线信号进行分析处理并且向行人信号灯发出控制信号，前半幅人行横道和后半幅人行横道的行人信号灯分别根据控制信号进行灯色状态的切换。控制系统包括行人等待区、行人信号灯和无线发射控制器，行人信号灯上设有无线接收控制器。

Description

道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统和控制方法

技术领域

本发明属于智能交通的领域，具体涉及道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统和控制方法。

背景技术

目前，随着我国机动车保有量逐年上升，为了应对愈发拥堵的路况，公路建设也快速发展，城市道路的车道数也随之增加，路面较宽，行人过街需要的时间变长，会出现行人信号灯变红灯时，很多行人滞留在斑马线上。

传统的道路交叉口，采用“全幅过街”的方式。行人过街时信号相位跟随机动车直行相位，当机动车直行相位结束时，行人相位也随之结束，滞留在斑马线上的行人只能等待该方向机动车直行相位放行时，才能继续过马路，等待时间较长。目前普遍的解决办法是提前结束行人相位的放行，保证先过街的行人能完成过街，后过街的行人不要过街，在原地等待下次放行，这种方法极大的降低了行人放行效率，增加了行人的等待时间。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统和控制方法，克服现有行人过街控制方案放行效率低和行人等待时间长的不足。

为了实现上述目的，本发明提供的道路交叉口增加半幅行人过街的控制方法，用于在人行横道上双向机动车的分隔线处设有行人等待区的道路交叉口，包括以下步骤：

(1)无线发射控制器识别机动车信号灯当前的灯色状态并且将识别到的机动车信号灯灯色状态信息和发射控制器自身标识ID的无线信号发送出去；

(2)人行横道的两端和行人等待区处行人信号灯上的无线接收控制器均接收所述无线信号，无线接收控制器对无线信号进行分析处理并且向行人信号灯发出控制信号，前半幅人行横道和后半幅人行横道的行人信号灯分别根据控制信号进行灯色状态的切换；

直行机动车信号灯为绿色时，同方向行进的前半幅人行道信号灯和后半幅人行道信号灯均为绿色，垂直方向行进的前半幅人行道信号灯和后半幅人行道信号灯均为红色；左转机动车信号灯为绿色时，同方向行进的前半幅人行道信号灯为红色，后半幅人行道信号灯均为绿色，垂直方向行进的前半幅人行道信号灯为绿色，后半幅人行道信号灯均为红色。

本发明还提供一种道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统，包括：

行人等待区，设置在人行横道上双向机动车的分隔线处，用于作为行人通过半幅人行横道后的等待处以等待后续通行；

行人信号灯，分别设置在人行横道的两端和所述行人等待区，所述行人等待区安装有两组行人信号灯，所述行人等待区的两组行人信号灯背向设置并且均朝向人行横道两端；所述行人信号灯的灯色状态根据机动车信号灯的灯色状态进行变化。

进一步地，还包括：

无线发射控制器，设置在机动车信号灯上，用于向所述行人信号灯发送机动车灯色状态信息和所述无线发射控制器的自身标识ID。

进一步地，所述行人信号灯上设有无线接收控制器，所述无线接收控制器包括：

无线模块，用于接收所述无线发射控制器发送的机动车灯色状态信息和无线发射控制器自身标识ID的无线信号；

主控单元，用于对所述无线模块接收到的无线信号进行处理，并且向其他组件发送控制信号；

电源模块，用于对所述无线接收控制器提供电能；

信号控制接口，用于接收所述主控单元发出的控制信号并且将所述控制信号传输至所述行人信号灯进而控制所述行人信号灯灯色状态的切换。

优选地，所述无线发射控制器，包括：

无线模块，用于传输机动车灯色状态信息和无线发射控制器自身标识ID的无线信号；

主控单元，用于识别处理机动车灯色状态信息，并且控制所述无线信号的传输内容；

电源模块，用于对无线发射控制器提供电能；

信号采集接口，与机动车信号灯相连接，用于对机动车信号灯的灯色状态进行采集并且将采集到的信息传输至所述主控单元。

优选地，信号采集接口包括左转接口和直行接口。

优选地，所述行人等待区处的行人信号灯使用太阳能供电装置进行供电。

本发明提供的道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统和控制方法，具有如下有益效果：

调整道路交通信号控制机的放行方式，使得放行左转相位时，同时放行与该左转相位不冲突的半幅行人相位，能够有效提高行人过街效率，减少行人在人行横道上的等待时间，间接保护行人安全。

附图说明

图1为本实施例1的道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统的示意图；

图2为本实施例2的道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统的示意图；

图3为本实施例3的道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统的示意图。

图中：1、行人等待区；2、前半幅行人信号灯；3、后半幅行人信号灯；4、信号机；5、无线发射控制器；5-1、第一无线发射控制器；5-2、第二无线发射控制器；6-1、无线接收控制器A；6-2、无线接收控制器B；6-3、无线接收控制器C；6-4、无线接收控制器D；6-5、无线接收控制器E；6-6、无线接收控制器F；7-1、行人信号灯A；7-2、行人信号灯a；7-3、行人信号灯B；7-4、行人信号灯b；7-5、行人信号灯C；7-6、行人信号灯c；7-7、行人信号灯D；7-8、行人信号灯d；。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本专利公开的道路交叉口增加半幅行人过街的控制方法，在人行横道上渠化“行人等待区”1，将较长的人行横道分为两部分，使行人在通过路口时可以分成两段通过，针对方便现有路口或新建路口。

实施例1

如图1所示，对于不方便改造的道路交叉口，道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统，包括在人行横道上渠化的“行人等待区”1、行人信号灯和无线发射控制器5。

行人等待区1，位于人行横道上双向机动车的分隔线处，将较长的人行横道分为两部分，使行人在通过路口时可以分成两段通过，可以使用黄色标线漆或其他颜色标线漆在人行横道上渠化划出一块区域，在该区域内使用标线漆喷涂字符“行人等待区”1。

无线发射控制器5，安装在机动车信号灯上，用于向行人信号灯发送机动车灯色状态信息和无线发射控制器5的自身标识ID，无线发射控制器5的自身标识ID包含无线发射控制器5的位置信息。无线发射控制器5由无线模块、主控单元、电源模块和信号采集接口组成。无线模块，用于传输机动车灯色状态信息和无线发射控制器5自身标识ID等无线信号。主控单元，用于识别处理机动车灯色状态信息，并且控制无线信号的传输内容。电源模块，用于对无线发射控制器5提供电能，可以使用太阳能供电或者安装电池供电。信号采集接口，用于对机动车信号灯的灯色状态进行采集，并且传输给主控单元，信号采集接口包括左转接口和直行接口两种端口，分别与机动车信号灯的相应灯组相连接。

行人信号灯，分别设置在人行横道的两端和行人等待区1，分为前半幅行人信号灯2和后半幅行人信号灯3，其中行人等待区1的一个安装点有两组行人信号灯，两组行人信号灯背向设置并且均朝向人行道两端。行人信号灯上安装有无线接收控制器，无线接收控制器由无线模块、主控单元、电源模块和信号控制接口组成。无线模块，用于接收机动车灯色状态信息和无线发射控制器5自身标识ID等无线信号。主控单元，用于对无线模块接收到的无线信号进行处理，并且向其他组成部分发送控制信号。电源模块，用于对无线接收控制器提供电能，可以使用太阳能供电或者安装电池供电。信号控制接口，用于接收主控单元发出的控制信号并且将控制信号传输至行人信号灯，实现对行人信号灯灯色状态的切换控制，决定半幅行人过街的放行方案。

道路交叉口增加半幅行人过街的控制方法，包括以下步骤：

(1)在道路交叉口“东西南北”四个方向中，选择相邻的至少两路的机动车信号灯上安装无线发射控制器5，无线发射控制器5的信号采集接口按照接口定义连接在相应的机动车信号灯的灯组上，例如：“左转接口”连接机动车的左转灯组，“直行接口”连接机动车的直行灯组；

(2)无线发射控制器5通过信号采集接口识别机动车信号灯当前的灯色状态，并且将机动车信号灯当前的灯色状态发送给主控单元，主控单元控制无线模块将机动车灯色状态信息和无线发射控制器5自身标识ID发送出去；

(3)行人信号灯上的无线接收控制器通过无线模块接收无线发射控制器5发出的机动车灯色状态信息和无线发射控制器5自身标识ID的无线信号；无线接收控制器的主控单元对无线模块接收到的无线信号进行分析处理，并且向信号控制接口发出控制信号；信号控制接口将控制信号传输至行人信号灯，实现对行人信号灯灯色状态的切换控制，决定半幅行人过街的放行方案。

实施例2

如图2所示，对于已建成并且不方便改造的道路交叉口，采用实施例1中道路交叉口增加半幅行人过街的控制方法。其中下文中描述的南向为图中下方位置，北向为图中上方位置，东向为图中右方位置，西向为图中左方位置。

假设该路口南向北方向和北向南方向放行时间相同，所以只需要在向西直行和向北直行遵守的机动车信号灯上安装两个无线发射控制器5即可满足要求，其中向北直行遵守的机动车信号灯上安装第一无线发射控制器5-1，向西直行遵守的机动车信号灯上安装第二无线发射控制器5-2。其中，无线接收控制器A 6-1控制前半幅行人信号灯A 7-1，无线接收控制器B 6-2控制前半幅行人信号灯a 7-2和后半幅行人信号灯B 7-3，无线接收控制器C 6-3控制后半幅行人信号灯b 7-4，无线接收控制器D 6-4控制后半幅行人信号灯C 7-5，无线接收控制器E 6-5控制后半幅行人信号灯c 7-6和前半幅行人信号灯D 7-7，无线接收控制器F 6-6控制前半幅行人信号灯d 7-8。

机动车相位为南北直行的情况时，此时第一无线发射控制器5-1发出“直行状态为绿，左转状态为红”以及自身标识ID，第二无线发射控制器5-2发出“直行状态为红，左转状态为红”以及自身标识ID。无线接收控制器A 6-1收到该信号后控制前半幅行人信号灯A 7-1为绿，无线接收控制器B 6-2收到该信号后控制前半幅行人信号灯a 7-2和后半幅行人信号灯B 7-3为绿，无线接收控制器C 6-3收到该信号后控制后半幅行人信号灯b 7-4为绿，无线接收控制器D 6-4收到该信号后控制后半幅行人信号灯C 7-5为绿，无线接收控制器E 6-5收到该信号后后半幅控制行人信号灯c 7-6和前半幅行人信号灯D 7-7为绿，无线接收控制器F 6-6收到该信号后控制前半幅行人信号灯d 7-8为绿。

机动车相位切换到南北左转的情况时，此时第一无线发射控制器5-1发出“直行状态为红，左转状态为绿”以及自身标识ID，第二无线发射控制器5-2发出“直行状态为红，左转状态为红”以及自身标识ID。无线接收控制器A 6-1收到该信号后控制前半幅行人信号灯A 7-1为红，无线接收控制器B 6-2收到该信号后控制前半幅行人信号灯a 7-2为红和后半幅行人信号灯B 7-3为绿，无线接收控制器C 6-3收到该信号后控制后半幅行人信号灯b 7-4为绿，无线接收控制器D 6-4收到该信号后控制后半幅行人信号灯C 7-5为绿，无线接收控制器E 6-5收到该信号后控制后半幅行人信号灯c 7-6为绿和前半幅行人信号灯D 7-7为红，无线接收控制器F 6-6收到该信号后控制前半幅行人信号灯d 7-8为红。

机动车相位切换到东西直行的情况时，此时第一无线发射控制器5-1发出“直行状态为红，左转状态为红”以及自身标识ID，第二无线发射控制器5-2发出“直行状态为绿，左转状态为红”以及自身标识ID。无线接收控制器A 6-1收到该信号后控制前半幅行人信号灯A 7-1为红，无线接收控制器B 6-2收到该信号后控制前半幅行人信号灯a 7-2和后半幅行人信号灯B 7-3为红，无线接收控制器C 6-3收到该信号后控制后半幅行人信号灯b 7-4为红，无线接收控制器D 6-4收到该信号后控制后半幅行人信号灯C 7-5为红，无线接收控制器E 6-5收到该信号后控制后半幅行人信号灯c 7-6和前半幅行人信号灯D 7-7为红，无线接收控制器F 6-6收到该信号后控制前半幅行人信号灯d 7-8为红。

机动车相位切换到东西左转的情况时，此时第一无线发射控制器5-1发出“直行状态为红，左转状态为红”以及自身标识ID，第二无线发射控制器5-2发出“直行状态为红，左转状态为绿”以及自身标识ID。无线接收控制器A 6-1收到该信号后控制前半幅行人信号灯A 7-1为绿，无线接收控制器B 6-2收到该信号后控制前半幅行人信号灯a 7-2为绿和后半幅行人信号灯B 7-3为红，无线接收控制器C 6-3收到该信号后控制后半幅行人信号灯b 7-4为红，无线接收控制器D 6-4收到该信号后控制后半幅行人信号灯C 7-5为红，无线接收控制器E 6-5收到该信号后控制后半幅行人信号灯c 7-6为红和前半幅行人信号灯D 7-7为绿，无线接收控制器F 6-6收到该信号后控制前半幅行人信号灯d 7-8为绿。

为了保障行人的安全，在相位切换的过渡时间(例如红黄过渡和四面红等状态)，无线接收控制器应默认控制相应行人信号灯为红色。

实施例3

如图3所示，对于方便改造道路交叉口或者新建道路交叉口，道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统，包括在人行横道上渠化的“行人等待区”1、行人信号灯和信号机4。

行人等待区1，位于人行横道上双向机动车的分隔线处，将较长的人行横道分为两部分，使行人在通过路口时可以分成两段通过，可以使用黄色标线漆或其他颜色标线漆在人行横道上渠化划出一块区域，在该区域内使用标线漆喷涂字符“行人等待区”1。

行人信号灯，分别设置在人行横道的两端和行人等待区1，其中行人等待区1的一个安装点有两组行人信号灯，两组行人信号灯背向设置并且均朝向人行道两端，行人信号灯上设有编号。

信号机4，通过通信线缆与行人信号灯相连接，代替实施例1和实施例2中的无线传输，用于向行人信号灯发送控制指令进行对行人信号灯灯色状态的控制。信号机4获取机动车完整相位信息，即机动车一个完整相位的放行时间，并且信号机4获取行人信号灯的编号信息，根据机动车相位信息的放行方案对相应编号的行人信号灯的灯色状态进行控制，进而决定半幅行人过街的放行方案。

道路交叉口增加半幅行人过街的控制方法，包括以下步骤：

(1)信号机4获取机动车相位信息，即机动车一个完整相位的放行时间，并且信号机4获取行人信号灯的编号信息；

(2)根据机动车完整相位的放行时间，信号机4分析处理当前机动车的相位信息，若行人信号灯与当前机动车相位不冲突，则该行人信号灯配置为绿灯，若行人信号灯与当前机动车相位冲突，则该行人信号灯配置为红灯，对于当机动车处于两个相位之间的过渡时间，若行人信号灯与机动车前后两相位均不冲突，则该行人信号灯在过渡时间保持为绿灯状态；若行人信号灯与机动车前一个相位或后一个相位其中至少一个相冲突，则该行人信号灯在过渡时间切换为红灯；

(3)信号机4根据机动车相位信息的分析结果，控制相应编号的行人信号灯的灯色状态。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.道路交叉口增加半幅行人过街的控制方法，其特征在于，用于在人行横道上双向机动车的分隔线处设有行人等待区的道路交叉口，包括以下步骤：

（1）机动车信号灯上的无线发射控制器识别所述机动车信号灯当前的灯色状态并且将识别到的机动车信号灯灯色状态信息和无线发射控制器自身标识ID的无线信号发送出去；

（2）人行横道的两端和行人等待区处行人信号灯上的无线接收控制器均接收无线信号，无线接收控制器对无线信号进行分析处理并且向行人信号灯发出控制信号，前半幅人行横道和后半幅人行横道的行人信号灯分别根据控制信号进行灯色状态的切换；

直行机动车信号灯为绿色时，同方向行进的前半幅人行道信号灯和后半幅人行道信号灯均为绿色，垂直方向行进的前半幅人行道信号灯和后半幅人行道信号灯均为红色；左转机动车信号灯为绿色时，同方向行进的前半幅人行道信号灯为红色，后半幅人行道信号灯均为绿色，垂直方向行进的前半幅人行道信号灯为绿色，后半幅人行道信号灯均为红色。

2.道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统，其特征在于，包括：

行人等待区，设置在人行横道上双向机动车的分隔线处，用于作为行人通过半幅人行横道后的等待处以等待后续通行；

行人信号灯，分别设置在人行横道的两端和所述行人等待区，所述行人等待区安装有两组行人信号灯，所述行人等待区的两组行人信号灯背向设置并且均朝向人行横道两端；所述行人信号灯的灯色状态根据机动车信号灯的灯色状态进行变化；

无线发射控制器，设置在机动车信号灯上，用于向所述行人信号灯发送机动车灯色状态信息和所述无线发射控制器的自身标识ID；

所述行人信号灯上设有无线接收控制器，所述无线接收控制器包括：

无线模块，用于接收所述无线发射控制器发送的机动车灯色状态信息和无线发射控制器自身标识ID的无线信号；

主控单元，用于对所述无线模块接收到的无线信号进行处理，并且向其他组件发送控制信号；

电源模块，用于对所述无线接收控制器提供电能；

信号控制接口，用于接收所述主控单元发出的控制信号并且将所述控制信号传输至所述行人信号灯进而控制所述行人信号灯灯色状态的切换。

3.根据权利要求2所述的道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统，其特征在于，所述无线发射控制器，包括：

无线模块，用于传输机动车灯色状态信息和无线发射控制器自身标识ID的无线信号；

主控单元，用于识别处理机动车灯色状态信息，并且控制所述无线信号的传输内容；

电源模块，用于对无线发射控制器提供电能；

信号采集接口，与机动车信号灯相连接，用于对机动车信号灯的灯色状态进行采集并且将采集到的信息传输至所述主控单元。

4.根据权利要求3所述的道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统，其特征在于，所述信号采集接口包括左转接口和直行接口。

5.根据权利要求2所述的道路交叉口增加半幅行人过街的控制系统，其特征在于，所述行人等待区处的行人信号灯使用太阳能供电装置进行供电。

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