CN114202926A - 一种基于plc的信号控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及信号控制技术领域，且公开了一种基于PLC的信号控制系统，包括外设的所述车辆感应系统、用于信号调整及预设的所述中心控制系统、用于信号输出的所述信号控制系统，所述车辆感应系统、中心控制系统和信号控制系统通过网络信号连接；通过车辆感应系统和中心控制系统对路口进行车辆检测和交通信号的调整，相位预算模块根据动态检测模块采集到的车辆数据，判断是否延长特定相位的绿灯间隔时间长度，或者缩减没有交通需求的相位间隔，达到保证交通的稳定，使一段时间内车辆放行最大，保证停车次数最小，且避免通过交通指挥人员进行指挥调整的麻烦，避免浪费人力资源，提高运行效率，达到交通信号灯自动调整的效果。

Description

一种基于PLC的信号控制系统
技术领域
本发明涉及信号控制技术领域，具体为一种基于PLC的信号控制系统。
背景技术
交通信号指示灯是保证道路交通能够稳定且安全运行的保证，在车流量不密集的场合，通过对信号控制系统的人工预设，基本就能满足交通指示的需求，然而在车流量庞大的城市中心，车流量庞大，且纵横车流量变化差异较大，为了保证交通的稳定性，使一段时间内车辆放行最大，保证停车次数最小。通常需要多位交通指挥人员进行人工导流和工人接管对信号控制系统的调整，不仅浪费极大人力资源，且运行效率较低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于PLC的信号控制系统，具备自动调整信号控制系统，达到根据车流量进行自行调整，保证交通稳定运行的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于PLC的信号控制系统，包括外设的所述车辆感应系统、用于信号调整及预设的所述中心控制系统、用于信号输出的所述信号控制系统，所述车辆感应系统、中心控制系统和信号控制系统通过网络信号连接；
车辆感应系统包括埋设或悬挂在交叉路口的车辆检测器，车辆感应器设置为动态检测模块，用于获得路口的车辆信息；车辆感应系统还包括停靠计时模块；用于检测停靠车辆的停靠时长；
所述信号控制系统包括设置在不同路口的交通信号灯，交通信号灯与信号调节模块连接；
中心控制系统通过网络信号连接在车辆感应系统和信号控制系统之间，接收车辆感应系统的检测信号，进行信号计算，对信号控制系反馈信号灯调整信息，中心控制系统包括：
信号传输模块，用于接收车辆感应系统的检测信号，用于向信号控制系统传输信号；
相位预算模块，设置有多个，多个相位预算模块和每个路口的动态检测模块连接，用于计算信号灯的绿灯信号时间；
相位调整模块，接收多个相位预算模块的计算时间，对多个相位预算模块的计算时间进行调整；
相位预设模块，用于接收相位调整模块的最终调整结果，并对信号灯的红绿灯显示时间做出最终设定，确定信号灯红绿灯展示时间；
系统预设模块，用于设定信号控制系统的初始化运行参数，人为的预先设定信号灯的红绿灯间隔时间长度。
进一步的，所述系统预设模块和信号控制模块连接，系统预设模块预设的初始化运行参数是根据历史交通流数据确定，交通警察可以根据当地的实际交通状态，将全天分为多个时间段，并且为每个时间段可以设置为多种不同的运行方案，每天由时钟自动选择、切换运行方案，制定分时段变化定时控制方案，在确认定时控制方案中，信号控制模块只确认一种控制配时方案，信号控制模块全天24个小时只周期的执行这一种运行方案。
进一步的，所述信号控制模块的初始化运行参数由系统预设模块设定，信号控制模块同步接收相位预设模块的计算调节参数，信号控制模块在接收相位预设模块和系统预设模块的信息时，信号控制模块设置优化模块，优化模块根据计算调整参数对系统预设运行时间做出调整，并根据优化定时控制方案进行执行。
进一步的，所述相位预算模块根据动态检测模块采集到的车辆数据，判断是否延长特定相位的绿灯间隔时间长度，或者缩减没有交通需求的相位间隔，相位预算模块的计算限制参数包括最小绿灯时间和最大绿灯时间；最小绿灯时间为15秒，最大绿灯时间120秒，相位预算模块的计算限制参数还包括最大停靠时长，最大停靠时长为104秒。
进一步的，所述车辆感应系统对外场的所检测的交通信息包括车流量、速度、车辆排队长度。
进一步的，所述相位调整模块接收多个相位预算模块的调整计算数据，将计算结果进行单位绿灯时间调整的换算，确定多个信号控制模块在控制交通信号灯时，红绿灯之间的转换进行适配衔接，确定多个信号控制模块对单位绿灯时间的延长和单位绿灯时间的缩减。
进一步的，所述相位预设模块接收相位调整模块的单位绿灯时间调整信号，相位预设模块以调整信号为调整基数，所述相位预设模块同步接收系统预设模块的预设定时控制方案，将预设定时控制方案与调整基数合并，形成新的执行方案。
有益效果：
该基于PLC的信号控制系统，通过车辆感应系统和中心控制系统对路口进行车辆检测和交通信号的调整，相位预算模块根据动态检测模块采集到的车辆数据，判断是否延长特定相位的绿灯间隔时间长度，或者缩减没有交通需求的相位间隔，达到保证交通的稳定，使一段时间内车辆放行最大，保证停车次数最小，且避免通过交通指挥人员进行指挥调整的麻烦，避免浪费人力资源，提高运行效率，达到交通信号灯自动调整的效果。
该基于PLC的信号控制系统，通过相位预算模块的计算限制参数包括最小绿灯时间和最大绿灯时间；最小绿灯时间为15秒，最大绿灯时间120秒，相位预算模块的计算限制参数还包括接收计时模块对车辆停靠时间的计时，其中，最大停靠时长为104秒。从而保证车辆的通行，避免路口存在单个车辆时，面对横向的大车流状态，需要长时间等待的可能，提高对单个车辆驾驶感受的提高。
附图说明
图1为本发明整体系统连接示意图；
图2为本发明车辆感应系统示意图；
图3为本发明中心控制系统示意图；
图4为本发明信号控制系统示意图；
图5为本发明整体流程示意图。
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1-5，一种基于PLC的信号控制系统，具备自动调整信号控制系统，达到根据车流量进行自行调整，保证交通稳定运行的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于PLC的信号控制系统，包括外设的所述车辆感应系统、用于信号调整及预设的所述中心控制系统、用于信号输出的所述信号控制系统，所述车辆感应系统、中心控制系统和信号控制系统通过网络信号连接；
车辆感应系统包括埋设或悬挂在交叉路口的车辆检测器，车辆感应器设置为动态检测模块，用于获得路口的车辆信息；车辆感应系统还包括停靠计时模块；用于检测停靠车辆的停靠时长；所述车辆感应系统对外场的所检测的交通信息包括车流量、速度、车辆排队长度。
所述信号控制系统包括设置在不同路口的交通信号灯，交通信号灯与信号调节模块连接；信号控制模块的初始化运行参数由系统预设模块设定，信号控制模块同步接收相位预设模块的计算调节参数，信号控制模块在接收相位预设模块和系统预设模块的信息时，信号控制模块设置优化模块，优化模块根据计算调整参数对系统预设运行时间做出调整，并根据优化定时控制方案进行执行。
中心控制系统通过网络信号连接在车辆感应系统和信号控制系统之间，接收车辆感应系统的检测信号，进行信号计算，对信号控制系反馈信号灯调整信息，中心控制系统包括：
信号传输模块，用于接收车辆感应系统的检测信号，用于向信号控制系统传输信号；
相位预算模块，设置有多个，多个相位预算模块和每个路口的动态检测模块连接，用于计算信号灯的绿灯信号时间；所述相位预算模块根据动态检测模块采集到的车辆数据，判断是否延长特定相位的绿灯间隔时间长度，或者缩减没有交通需求的相位间隔，相位预算模块的计算限制参数包括最小绿灯时间和最大绿灯时间；最小绿灯时间为15秒，最大绿灯时间120秒，相位预算模块的计算限制参数还包括最大停靠时长，最大停靠时长为104秒。
相位调整模块，接收多个相位预算模块的计算时间，对多个相位预算模块的计算时间进行调整；所述相位调整模块接收多个相位预算模块的调整计算数据，将计算结果进行单位绿灯时间调整的换算，确定多个信号控制模块在控制交通信号灯时，红绿灯之间的转换进行适配衔接，确定多个信号控制模块对单位绿灯时间的延长和单位绿灯时间的缩减。
相位预设模块，用于接收相位调整模块的最终调整结果，并对信号灯的红绿灯显示时间做出最终设定，确定信号灯红绿灯展示时间；所述相位预设模块接收相位调整模块的单位绿灯时间调整信号，相位预设模块以调整信号为调整基数，所述相位预设模块同步接收系统预设模块的预设定时控制方案，将预设定时控制方案与调整基数合并，形成新的执行方案。
系统预设模块，用于设定信号控制系统的初始化运行参数，人为的预先设定信号灯的红绿灯间隔时间长度。
其中，所述系统预设模块和信号控制模块连接，系统预设模块预设的初始化运行参数是根据历史交通流数据确定，交通警察可以根据当地的实际交通状态，将全天分为多个时间段，并且为每个时间段可以设置为多种不同的运行方案，每天由时钟自动选择、切换运行方案，制定分时段变化定时控制方案，在确认定时控制方案中，信号控制模块只确认一种控制配时方案，信号控制模块全天24个小时只周期的执行这一种运行方案。
其交通信号灯的调整步骤为：
S1、交通警察可以根据当地的实际交通状态，对系统预设模块进行预设，确定初始执行方案；
S2、在平时状态时，信号控制模块直接接收系统预设模块的预设方案，根据预设方案控制交通信号灯；
S3、动态检测模块对路口的车辆信息进行24小时持续检测，同时将检测信息通过信号传输模块传输给中心控制系统；
S4、中心控制系统对道路的路口车辆信息进行计算，其计算步骤：
S41、多个相位预算模块接收路口车辆数据信息，相位预算模块和每个路口的动态检测模块连接，计算信号灯的绿灯信号时间；所述相位预算模块根据动态检测模块采集到的车辆数据，判断是否延长特定相位的绿灯间隔时间长度或者缩减没有交通需求的相位间隔；
S42、相位调整模块接收多个相位预算模块的计算时间，对多个相位预算模块的计算时间进行调整；将计算结果进行单位绿灯时间调整的换算，确定多个信号控制模块在控制交通信号灯时，红绿灯之间的转换进行适配衔接，确定多个信号控制模块对单位绿灯时间的延长和单位绿灯时间的缩减；
S43、相位预设模块接收相位调整模块的最终调整结果，并对信号灯的红绿灯显示时间做出最终设定，确定信号灯红绿灯展示时间；所述相位预设模块同步接收系统预设模块的预设定时控制方案，将预设定时控制方案与调整基数合并，形成新的执行方案；
S5、在信号控制模块接收到中心控制系统新的执行方案时，信号控制系统的优化模块对新的执行方案进行进一步优化控制，根据计算调整参数对系统预设运行时间做出调整，并根据优化定时控制方案进行执行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于PLC的信号控制系统，其特征在于，包括外设的所述车辆感应系统、用于信号调整及预设的所述中心控制系统、用于信号输出的所述信号控制系统，所述车辆感应系统、中心控制系统和信号控制系统通过网络信号连接；
车辆感应系统包括埋设或悬挂在交叉路口的车辆检测器，车辆感应器设置为动态检测模块，用于获得路口的车辆信息；车辆感应系统还包括停靠计时模块；用于检测停靠车辆的停靠时长；
所述信号控制系统包括设置在不同路口的交通信号灯，交通信号灯与信号调节模块连接；
中心控制系统通过网络信号连接在车辆感应系统和信号控制系统之间，接收车辆感应系统的检测信号，进行信号计算，对信号控制系反馈信号灯调整信息，中心控制系统包括：
信号传输模块，用于接收车辆感应系统的检测信号，用于向信号控制系统传输信号；
相位预算模块，设置有多个，多个相位预算模块和每个路口的动态检测模块连接，用于计算信号灯的绿灯信号时间；
相位调整模块，接收多个相位预算模块的计算时间，对多个相位预算模块的计算时间进行调整；
相位预设模块，用于接收相位调整模块的最终调整结果，并对信号灯的红绿灯显示时间做出最终设定，确定信号灯红绿灯展示时间；
系统预设模块，用于设定信号控制系统的初始化运行参数，人为的预先设定信号灯的红绿灯间隔时间长度。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的信号控制系统，其特征在于：所述系统预设模块和信号控制模块连接，系统预设模块预设的初始化运行参数是根据历史交通流数据确定，交通警察可以根据当地的实际交通状态，将全天分为多个时间段，并且为每个时间段可以设置为多种不同的运行方案，每天由时钟自动选择、切换运行方案，制定分时段变化定时控制方案，在确认定时控制方案中，信号控制模块只确认一种控制配时方案，信号控制模块全天24个小时只周期的执行这一种运行方案。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的信号控制系统，其特征在于：所述信号控制模块的初始化运行参数由系统预设模块设定，信号控制模块同步接收相位预设模块的计算调节参数，信号控制模块在接收相位预设模块和系统预设模块的信息时，信号控制模块设置优化模块，优化模块根据计算调整参数对系统预设运行时间做出调整，并根据优化定时控制方案进行执行。
4.根据权利要求1所述的一种基于PLC的信号控制系统，其特征在于：所述相位预算模块根据动态检测模块采集到的车辆数据，判断是否延长特定相位的绿灯间隔时间长度，或者缩减没有交通需求的相位间隔，相位预算模块的计算限制参数包括最小绿灯时间和最大绿灯时间；最小绿灯时间为15秒，最大绿灯时间120秒，相位预算模块的计算限制参数还包括最大停靠时长，最大停靠时长为104秒。
5.根据权利要求1所述的一种基于PLC的信号控制系统，其特征在于：所述车辆感应系统对外场的所检测的交通信息包括车流量、速度、车辆排队长度。
6.根据权利要求1所述的一种基于PLC的信号控制系统，其特征在于：所述相位调整模块接收多个相位预算模块的调整计算数据，将计算结果进行单位绿灯时间调整的换算，确定多个信号控制模块在控制交通信号灯时，红绿灯之间的转换进行适配衔接，确定多个信号控制模块对单位绿灯时间的延长和单位绿灯时间的缩减。
7.根据权利要求6所述的一种基于PLC的信号控制系统，其特征在于：所述相位预设模块接收相位调整模块的单位绿灯时间调整信号，相位预设模块以调整信号为调整基数，所述相位预设模块同步接收系统预设模块的预设定时控制方案，将预设定时控制方案与调整基数合并，形成新的执行方案。
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