CN114141035A - 双向并行交叉口电子控制系统 - Google Patents

Abstract

双向并行交叉口电子控制系统，属于智慧交通领域。现有专利双向并行道路交叉通行系统，提出了道路交叉口双向并行通行模式，可大幅提高交叉口通行效率，有效缓解交通拥堵，但其配套电子控制系统，还没有构成完备的、独立的系统，不利于双向并行交叉口的安全稳定运行与管理。本发明的特征是：由交通信号机、行车信号灯、行车倒计时器、地灯、并车信号灯、并车倒计时器、并车车道指示牌、停车车道指示牌、行人信号灯、监控计数器和遥控器组成，适用各种双向并行交叉口的控制，可以实现双向并行通行模式与现行通行模式的自由切换，实现本路口智慧调节，还可为出口路口及城市交通控制中心提供准确的车流数量，为深度智慧交通提供实时数据。

Description

双向并行交叉口电子控制系统

技术领域：双向并行交叉口电子控制系统，属于智慧交通领域。

技术背景：现有专利技术双向并行道路交叉通行系统，提出了道路交叉口双向并行通行模式，可大幅提高交叉口通行效率，有效缓解交通拥堵，其配套电子控制系统，还存在设计不太精细、组合不太明确、结构不太合理的问题，特别是电子车道指示牌是全新组件，控制核心交通信号机存在重大改变，还没有构成完备的、独立的系统，存在不利于双向并行交叉口的安全稳定运行与管理的问题。

技术方案：

我们对此进一步研究开发实验，设计出双向并行交叉口电子控制系统，其特征是：由交通信号机、行车信号灯、行车倒计时器、地灯、并车信号灯、并车倒计时器、并车车道指示牌、停车车道指示牌、行人信号灯、监控计数器和遥控器组成；

交通信号机，其控制信号线较多，而南北、东西都是成对连接，其功率要满足此需要，使南与北、东与西方向的行车、并车、行人都是成对放行；有网线，可与城市交通中央控制系统相联；有触摸显示屏，或专用控制器，方便交警手动操控指挥交叉口的通行；

行车信号灯为标准红绿灯，各方向红黄绿每色接一路控制线，每个方向一组，指挥并车区车辆有序通过交叉口，左转为箭头灯、直行为箭头灯或圆灯，置于路口对面道路上方，回头为箭头灯，置于回头处，一般立于人行道中间靠来车方向处；行车倒计时器，每个方向一个，接一路控制信号线，置于左转与直行信号灯之间；

地灯，安装于交叉口地面车道边线上，并联接入相应的行车信号灯绿灯线上，与行车信号灯同步，夜间，行车信号灯为绿灯和黄灯时相应通行方向车道的边线上的地灯亮，红灯时不亮，方便司机准确识别车道，以增强安全性，同方向车道之间的地灯是白色，反方向的是黄色。地灯也可另行供电，控制信号线只管开关；

并车信号灯，为标准圆灯，每个车道一个，红黄绿每色接一路控制线，每个方向形成一组，置于并车区前方的车道上方，指挥停车区内车辆有序进入并车区；并车车道指示牌，每个方向一个，置于并车信号灯之间，指示进入并车区车辆可开进哪些车道；并车倒计时器，每个方向一个，接一路控制信号线，置于并车信号灯之间；

停车车道指示牌，每个方向一个，置于停车区入口前的车道上方，或为固定式，或为电子式，指示不同转向车辆所停的车道；

监控计数器，每个方向一个，置于停车区入口前的车道上方，接入交通信号机，录取该方向车辆实况，显示于控制台，方便交警据实指挥，同时也可据此进行图像识别，计算每个车道指定时段内的来车数量，以便自动调控，及时平衡车流；

行人信号灯，一般为红绿灯，红绿灯各接一路控制信号线，每个人行道两端各一个，若人行道较长中间设安全岛，行人信号灯也分两段控制，红绿灯各另接一路控制信号线；

遥控器，每个交叉口一个，用于遥控交通信号机；

红绿灯、计时器、指示牌、计数器等器件用导线或无线信号如5G与交通信号机相连。

车道指示牌由底板箱、箭头灯、箭头灯背景、车道分隔线、车道编号和电子显示屏组成；底板箱一般为平面矩形簿箱，正面为蓝底，背面有安装机构，可安装到灯杆上，内有接线板，各控制信号线、电源线等线汇集一起，方便连接到交通信号机；箭头灯，每个车道一组，包括回头、左转、直行和右转四种方向的箭头灯(实际可根据路口需要设置)，从上到下依次排列，每个车道的每个方向的灯接一路控制信号线，车道中哪个箭头灯为绿色，该灯箭头所指方向的车辆可驶入此车道；箭头灯由多颗绿色LED灯组成；分隔线为白色竖线，将各车道分开；车道编号在车道多时用到，编写在箭头灯底板上方或下方，从左到右编写，阿拉伯数字1、2、3、4、5......，与路面车道上编号对应，方便司机更精准确定自己所处车道，防止车道多时搞错车道，发生交通事故；有借对向车道作潮汐车道时，靠1车道从右向左编码，编号为-1、-2......；电子显示屏在底板箱下部或上部，用于交通提示。

车道指示牌可作停车车道指示牌和并车车道指示牌。作并车车道指示牌时，可增加停车车道指示灯，每车道一个，为可变箭头灯，设置在箭头灯底板下方，其各车道方向与停车车道指示牌同步，其颜色与并车信号灯同步，方便司机确认自己所在车道及车道并车信号；如果不增加停车车道指示灯，也可增加并车车道指示条，车道指示条为三个横条灯，从上到下排列，依次为红、黄、绿，与并车信号灯并联同步，方便司机并车。

车道指示牌也可为电子显示屏，或为一整块，或每个车道一块、各方向形成一组。

各计时器也可不要，或部分不要。

在非双向并行通行模式时，并车车道指示牌改作停车车道指示牌用，而停车车道指示牌上的指示灯全部熄灭。

可变箭头灯，由向下、向左、向上和向右箭头、以及箭根、左枝六个部分组成，每一部分由多个红色、黄色或绿色LED灯组成；向下、左枝和箭根接回头信号，向左、左枝和箭根接左转信号，向上和箭根接直行信号，向右和箭根接右转信号；红色可变箭头灯、黄色可变箭头灯和绿色可变箭头灯，由两种颜色或三种颜色的可变箭头灯组合成可变色、可变方向箭头灯。

本电子控制系统适用各种双向并行交叉口的控制。

此双向并行交叉口电子控制系统，产品结构更合理，功能设计更细化，与交通信号机的连接更明确，形成一个完整的、独立的电子控制系统，对双向并行交叉口的安全稳定运行产生积极作用。此系统将原固定式停车车道指示牌改为电子指示牌，设置监控计数器，等等，具有重大进步意义，一是可以实现双向并行通行模式与现行通行模式的自由切换，这时电子停车车道指示牌上的灯全关，并车车道指示牌变成停车车道指示牌，而在固定式停车车道指示牌情况下切换易发生混乱；二是电子停车车道指示牌可以实现智慧调节，根据不同方向、不同相位的车流量，设计不同的停车次序，向车流大的方向倾斜，即车流量大的方向多分配停车车道资源，而固定式停车车道指示牌不能够改变。三是可以进行大数据分析，本路口可以自动调节相位长短以实时平衡车流，还可为出口路口及城市交通控制中心提供准确的车流数量，为深度智慧交通提供实时数据。

附图说明：

图1是对称型八车道双向并行交叉口的电子控制系统示意图。

图2是车道指示牌示意图。

图3是可变灯车道指示牌示意图。

图4带灯条的并车车道指示牌示意图。

图5是无编号的车道指示牌示意图。

图6是简易车道指示牌示意图。

图7是电子显示屏式车道指示牌示意图。

图8是分列式并车车道指示牌示意图。

图中，1交通信号机，2、3、4行车信号灯，5行车倒计时器，6灯杆横杆，7电缆，8地灯，9并车信号灯，10并车车道指示牌，11并车倒计时器，12停车车道指示牌，13监控计数器，14行人信号灯，15遥控器；16底板箱，17箭头灯，18箭头灯底板，19分隔线，20车道编号，21电子显示屏，22可变箭头灯，23停车车道指示灯，24横条灯。

具体实施方式：以下实施例只是本发明的一部分实施例，任何类似的、未经过创造性劳动所得的实施例，均在本发明保护范围之内。

实施例一：对称型八车道双向并行交叉口控制系统。

图1是对称型八车道双向并行交叉口的控制系统示意图。1是交通信号机；2、3、4是行车信号灯，分别是回头箭头灯、左转箭头灯和直行箭头灯(直行灯也可是圆灯)，每个方向一组，指挥并车区车辆有序通过交叉口；5是行车倒计时器；行车信号灯2安装在回头处，行车信号灯3、4和行车计时器5安装在路口对面灯杆横梁6上；行车信号灯2、3、4和行车倒计时器5用电缆7接入交通信号机1；

8是地灯，与行车信号灯的绿灯和黄灯控制线相连，在夜间，某方向行车信号灯绿灯或黄灯亮时，相应车道边线上的地灯亮，示廓行车车道；

9是并车信号灯，为标准红绿灯，有红黄绿三色，每个车道一个，挂于并车区前方车道上方的灯杆横梁6上，每个方向的并车信号灯形成一组，指挥停车区车辆有序进入并车区；10是并车车道指示牌，每个方向一块，挂于并车信号灯之间的灯杆横梁6上，上有每个车道的方向指示，指示进入并车区的某一转向车辆可进入哪些车道；11是并车倒计时器，每个方向一个，挂于并车信号灯9之间的灯杆横梁6上；

12是停车车道指示牌，每个方向一个，挂于停车区后部车道之上的灯杆横梁6上，指示不同转向车辆所停的车道；一个路口可以设计多种停车顺序，以应对不同相位的不同车流，追求通行效率最大化；

13是监控计数器，每个方向一个，挂于停车区后部车道上方的灯杆横梁6上，一般与停车车道指示牌12共梁；四个方向停车区后面的来车情况，显示于本路口或控制中心指挥台，交警如发现某一相位某一方向来车太多，可适当延长该相位通行时间，这相当于潮汐转弯车道技术；又可通过程序自动识别并计数每个车道的车辆数，自动调节该相位的长短；用此大数据，可优化通行模式。

14是行人信号灯，为红绿灯，也可有倒计时器，立于人行道两边，车道多时，人行道中间设行人安全岛，行人信号灯也分成两段；

15是遥控器，交警等指挥人员可用此自由控制交通信号机，能动地指挥交通，如切换通行模式、延长某一相位通行时间、重启路口，等等。

图2a是车道指示牌。16是底板箱，一般为平面矩形簿箱，面板为蓝底，背面有安装机构，可安装到灯杆上；内有接线板，各控制信号线、电源线等线汇集一起，方便连接到交通信号机1；17是箭头灯，每个车道一组，包括回头、左转、直行和右转四种方向，从上到下依次排列；箭头灯17由多颗绿色LED灯组成；18是箭头灯底板，每个车道一条，黑色，镶入底板箱16中，用于安装、衬托突出箭头灯17；19是分隔线，为白色竖线，画在底板箱16的面板上，将各车道分开；20是车道编号，白字，编写在箭头灯底板18之上，与车道路面上编号对应，方便司机更精准确定自己所处车道，防止车道多时搞错车道，发生交通事故；21是电子显示屏，用于交通提示。图2b是一个并车车道指示，图2c是一个停车车道指示。

车道指示牌可作停车车道指示牌和并车车道指示牌。

实施例二：无线对称型八车道双向并行交叉口电子控制系统。与实施例一类似，但交通信号机与各信号灯、倒计时器、指示牌、监控计数器等等的通讯，全部或部分为无线通讯，如5G通讯。

实施例三：可变指示灯对称型八车道双向并行交叉口电子控制系统。与实施例一、二类似，但并车车道指示灯、停车车道指示灯或为可变箭头灯。如图3，22是可变箭头灯，由多个绿色LED灯组成(如图3a)，回头、左转、直行、右转各接一路控制信号线(如图3b)，这与四个方向箭头灯分立时的接线方法是一致的，若同时加载两路信号时则示意两个方向，共有6种组合(如图3c)，也可接三个方向。多个可变箭头灯22组成停车车道指示灯23，其接线与停车车道指示牌并联同步。图3d是可变灯组成的停车车道指示牌，图3e是可变灯组成的并车车道指示牌，增加了停车车道指示灯23，设置在箭头灯底板18之下，各灯方向与停车车道指示牌12同步，方便司机核对自己停在哪些转向的车道上；停车车道指示灯23可变红色、黄色和绿色，颜色变换与并车信号灯9同步。

实施例四：带并车车道指示条的对称型八车道双向并行交叉口电子控制系统。如图4，并车车道指示牌上没有停车车道指示灯，取而代之的是三个横条灯24，从上到下排列，依次为红、黄、绿，与并车信号灯并联同步，方便司机并车。

实施例五：简易对称型八车道双向并行交叉口电子控制系统。与实施例一、二、三类似，但因车道少，车道指示牌比较简单。

图5是无编号的车道指示牌示意图。在4车道及以下用到，不用编号。a是并车车道指示牌，b是停车车道指示牌。

图6是简易车道指示牌示意图。无编号，无电子显示屏。a是分体式车道指示牌，b是可变箭头灯指示牌，都可用作并车车道指示牌和停车车道指示牌。

实施例六：用电子显示屏做车道指示牌的对称型八车道双向并行交叉路口电子控制系统。与实施例一、二、三类似，但并车车道指示牌和停车车道指示牌各为整块电子显示屏。

图7是电子显示屏制作的车道指示牌，a是箭头分体式并车车道指示牌，b是箭头分体式停车车道指示牌，c是箭头复合式并车车道指示牌(图中细箭头为红灯，粗箭头为绿灯)，d箭头是复合式停车车道指示牌。单色时，箭头灯为绿灯，分隔线为白灯，提示语为红灯。e、f是箭头式并车车道指示牌，e是一体指示牌，一个路口一个车道指示牌，下排数字是车道编号，上排箭头是本车道过路口的行车方向，中间箭头是停车车道可进入的并车车道，这些箭头也可以是动态的；f是分体指示牌，跟e基本相同，只是一个车道一个指示牌，一般有3车道，本车道编号字大，相邻车道编号字小，进入并车区，可能向两边车道并车，最边上的车道，有可能跨多车道并车。

实施例七：分列式对称型八车道双向并行交叉口电子控制系统。如图8的分列式并车车道指示牌，与实施例一、二、三类似，但并车车道指示牌分车道指示，与并车信号灯并列，上部指示并车区进车方向，绿灯；下部再示停车区停车方向，方便司机确定。

图8是分列式并车车道指示牌。并车车道指示牌分列，与各车道并车信号灯相连。

Claims (14)

1.双向并行交叉口电子控制系统，其特征是：由交通信号机、行车信号灯、行车倒计时器、并车信号灯、并车倒计时器、并车车道指示牌、停车车道指示牌和行人信号灯组成；

交通信号机，其控制信号线较多，而南北、东西都是成对连接，其功率要满足此需要，使南与北、东与西方向的行车、并车、行人都是成对放行；有网线，可与城市交通中央控制系统及其他路口控制系统相连；

行车信号灯为标准红绿灯，各方向红黄绿每色接一路控制线，每个方向一组，指挥并车区车辆有序通过交叉口，左转为箭头灯、直行为箭头灯或圆灯，置于路口对面道路上方，回头为箭头灯，置于回头处，一般立于人行道中间靠来车方向处；行车倒计时器，每个方向一个，接一路控制信号线，置于左转与直行信号灯之间；

并车信号灯，为标准圆灯，每个车道一个，红黄绿每色接一路控制线，每个方向形成一组，置于并车区入口前的车道上方，指挥停车区内车辆有序进入并车区；并车车道指示牌，每个方向一个，置于并车信号灯之间，指示进入并车区车辆可停进哪些车道；并车倒计时器，每个方向一个，接一路控制信号线，置于并车信号灯之间；

停车车道指示牌，每个方向一个，置于停车区入口前的车道上方，或为固定式指示牌，或为电子停车车道指示牌，指示不同方向车辆所停的车道；

行人信号灯，一般为红绿灯，红绿灯各接一路控制信号线，每个人行道两端各一个，若人行道较长中间设安全岛，行人信号灯也分两段控制，红绿灯各另接一路控制信号线。

2.电子车道指示牌，可作并车车道指示牌和停车车道指示牌，其特征是：由底板箱、箭头灯、箭头灯背景、车道分隔线、车道编号和电子显示屏组成；底板箱一般为平面矩形簿箱，正面为蓝底，背面有安装机构，可安装到灯杆上，内有接线板，各控制信号线、电源线等线汇集一起，方便连接到交通信号机；箭头灯，每个车道一组，包括回头、左转、直行和右转四种方向的箭头灯(实际可根据路口需要设置)，从上到下依次排列，每个车道的每个方向的灯接一路控制信号线，车道中哪个箭头灯为绿色，该灯箭头所指方向的车辆可驶入此车道；箭头灯由多颗绿色LED灯组成；分隔线为白色竖线，将各车道分开；车道编号在车道多时用到，编写在箭头灯底板之上或之下，从左到右编写，阿拉伯数字1、2、3、4、5......，与路面车道上编号对应，方便司机更精准确定自己所处车道，防止车道多时搞错车道，发生交通事故；有借对向车道作潮汐车道时，靠1车道从右向左编码，编号为-1、-2......；电子显示屏在底板箱下部或上部，用于交通提示。

3.可变箭头灯，其特征是：由向下、向左、向上和向右箭头、以及箭根、左枝六个部分组成，每一部分由多个红色、黄色、白色或绿色LED灯组成；向下、左枝和箭根接回头信号，向左、左枝和箭根接左转信号，向上和箭根接直行信号，向右和箭根接右转信号。

4.根据权利要求3所述的可变箭头灯，其特征是：由两种颜色或三种不同颜色的可变箭头灯组合成可变色、可变方向箭头灯。

5.根据权利要求1所述的双向并行交叉口电子控制系统，其特征是：还包括监控计数器，每个方向一个，置于停车区入口前的车道上方，接入交通信号机，录取该方向车辆实况，显示于控制台，方便交警据实指挥，同时也可据此进行图像识别，计算每个车道指定时段内的来车数量，以便自动调控，及时平衡车流。

6.根据权利要求1或5所述的双向并行交叉口电子控制系统，其特征是：还包括地灯，安装于交叉口地面车道边线上，并联接入相应的行车信号灯绿灯和黄灯线上，与行车信号灯同步，夜间，行车信号灯为绿灯或黄灯时相应通行方向车道的边线上的地灯亮，红灯时不亮，方便司机准确识别车道，以增强安全性，同方向车道之间的地灯是白色，反方向的是黄色；地灯也可另行供电，控制信号线只管开关。

7.根据权利要求6所述的双向并行交叉口电子控制系统，其特征是：交通信号机上还有显示屏或触摸显示屏.或专用控制器，方便交警手动操控指挥交叉口的通行。

8.根据权利要求1、6或7所述的双向并行交叉口电子控制系统，其特征是：交通信号机配备遥控器。

9.根据权利要求2所述的电子车道指示牌，其特征是：作并车车道指示牌用，增加停车车道指示灯，每车道一个，为可变箭头灯，设置在箭头灯底板下方，其各车道方向指示与停车车道指示牌同步，其颜色与并车信号灯同步，方便司机确认自己所在车道及车道并车信号。

10.根据权利要求2或9所述的电子车道指示牌，其特征是：作并车车道指示牌用，可增加并车车道指示条，车道指示条为三个横条灯，从上到下排列，依次为红、黄、绿，与并车信号灯并联同步，方便司机并车。

11.根据权利要求10所述的电子车道指示牌，其特征是：作并车车道指示牌用，下排为白色或绿色单色可变箭头停车车道指示牌，其上为三个横条灯，依次为红、黄、绿，与并车信号灯并联同步；再上为并车车道指示牌。

12.根据权利要求2所述的电子车道指示牌，其特征是：车道指示牌为整块电子显示屏，或为彩色，或为单色；为单色时，箭头灯区域为绿色，分隔线区域为白色，提示语区域为红色；停车模式和并车模式，均制成文件显示；提示语区域也可不要。

13.根据权利要求2、9、10或11所述的电子车道指示牌，其特征是：或没有车道编号，或不没有电子显示屏，或二都都没有，是简易的电子车道指示牌。

14.根据权利要求13所述的电子车道指示牌，其特征是：整个文字图案由一个电子屏组成，有车道分界线，每个车道上有行车方向箭头，下有车道编号，中有并车箭头，指示停车区此车道的车辆可以进入并车区哪些车道，此箭头也可为动态；或列出一个进口的全部车道，用于指示一个进口的并车，或只列出一个车道及相邻的一车道共三车道，用于指示一个车道的并车。

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