CN114495525A - 一种根据交通信号灯的动态信息引导车辆行驶速度的公路交通管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种根据交通信号灯的动态信息引导车辆行驶速度的公路交通管理系统。包括网络通信系统、导航应用终端、公路交通与信息管理系统和综合导航系统。本发明具有如下有益效果：在信号灯改变灯光颜色之前，提前将其动态信息向外播发，从而可使相关的导航应用终端提前获得前方路段信号灯的动态信息，进而提前计算出若要避开红灯时段行经该信号灯，在某些未经路段所应保持的速度范围,并适时引导驾车人员或车载无人驾驶系统以适当车速驾驶，从而避开红灯时段行经信号灯，减少车辆行驶过程中车速经常骤然变化的现象，使车辆行驶更加平稳、节能且减少拥堵和误闯红灯。

Description

一种根据交通信号灯的动态信息引导车辆行驶速度的公路交 通管理系统

技术领域

本发明涉及一种公路交通管理系统，特别是一种根据交通信号灯（简称“信号灯”）的动态信息引导车辆行驶速度的公路交通管理系统（也可称“信号灯前速度引导系统”）。

背景技术

随着空间定位系统的完善和导航技术的进步，各种导航应用终端已逐渐成为人们出行，尤其是驾车出行的重要辅助工具，为人们的外出带来诸多方便。然而，驾驶过程中由于公路交通信号灯的设置，使得导航作用未能更好的发挥。例如，由于导航应用终端并不掌握信号灯的动态信息，不能适时引导驾车人员调整车速，以避开红灯时段行经信号灯，所以在有导航的情况下车辆行经信号灯时仍经常走走停停，既不省时也耗能费车，同时产生大量废气，形成空气污染，而且容易造成交通拥堵，车速控制不当还可能误闯红灯甚至造成交通事故。

近些年，虽然有些城市实行了绿波带和绿波速度，部分实现了使车辆行经信号灯时一路畅行的目的，但由于其只能在特定路段上实行，且只能在特定的路口设置统一且固定速度范围的提示标牌，既不能根据具体情况适时提醒驾车人员调整车速，提示方式又相对被动，因此不能完全避免车辆在信号灯前停驶等候的现象。

随着无人驾驶技术的兴起，以上问题也必将妨碍该类新技术的发展。如果能将交通管理系统和导航应用终端升级，使导航应用终端可提前预知前方路段信号灯的动态信息，从而引导驾车人员或车载无人驾驶系统提前调整车速，避开红灯时段行经信号灯，则可减少行车过程中紧急加减车速的现象，使车辆行驶更加平稳、节能且减少拥堵和误闯红灯。

发明内容

本发明的目的是提供一种根据交通信号灯的动态信息引导车辆行驶速度的公路交通管理系统。

本发明的目的是这样实现的：一种根据交通信号灯的动态信息引导车辆行驶速度的公路交通管理系统，其特征在于，包括网络通信系统、导航应用终端、公路交通与信息管理系统和综合导航系统。

本发明的目的还可以这样实现：所述的导航应用终端是依据网联交管信息实施导航的设备，该设备具有根据前方路段交通信号灯的动态信息及与该交通信号灯位置的距离，引导车辆行驶速度的功能。

所述的导航应用终端是依据网联交管信息实施导航的设备，该设备具有在公路交通管理系统故障时发出警示的功能。

所述的导航应用终端是依据网联交管信息实施导航的设备，该设备具有在公路交通管理系统故障时发出加强探测指令的功能。

所述的与导航应用终端网联的公路交通管理系统是，所述的公路交通与信息管理系统是，由智能网联化的交通信号灯和可通过网联播发信息的网信交管系统系统组成。

所述的网信交管系统在公路交通管理部门设置，包括硬件设备和软件系统，它与所述的交通信号灯实现网联，构成可通过网络适时播发信号灯动态信息的公路交管指挥平台。

所述的交通信号灯，其灯光变换由网信交管系统集中统一管控，或者由每个交通信号灯独立自主管控。

所述的由网信交管系统集中统一管控为，集中统一管控交通信号灯的灯光变换，其灯光变换的主用信号源设置在网信交管系统中，备用信号源设置在交通信号灯的自控系统内；主用动态信息和信号控制指令由网信交管系统生成；备用动态信息和信号控制指令由信号灯自控系统生成，这种灯光控制模式称为集中管控灯光信号模式。

所述的由每个交通信号灯独立自主管控为，独立自主管控交通信号灯的灯光变换，其灯光变换的信号源设置在交通信号灯的自控系统内，灯光变换的动态信息和信号控制指令由信号灯自控系统生成，这种灯光管控模式称为独立管控灯光信号模式。

本发明具有如下有益效果：在信号灯改变灯光颜色之前，由于已提前将其动态信息向外播发，从而可使相关的导航应用终端提前获得前方路段信号灯的动态信息，进而提前计算出若要避开红灯时段行经该信号灯，在某些未经路段所应保持的速度范围,并适时引导驾车人员或车载无人驾驶系统以适当车速驾驶，从而避开红灯时段行经信号灯，减少车辆行驶过程中车速经常骤然变化的现象，使车辆行驶更加平稳、节能且减少拥堵和误闯红灯。

具体实施方式

本发明的导航应用终端为依据交管信息实施导航的终端；公路交通与信息管理系统由智能网联化的交通信号灯和网信交管系统组成。首先对导航应用终端进行升级，使之具有可根据前方路段信号灯的动态信息及与该信号灯位置的距离，计算并引导车辆行驶速度的功能；之后对交通信号灯进行智能网联化升级；同时在公路交通管理部门设置网信交管系统，并使之与所辖信号灯实现网联，构成可通过网络适时播发信号灯动态信息的公路交管指挥平台。

该平台不但可以通过信号灯的灯光颜色发出交通指示信号，还可将交通指示信号的动态信息提前通过网络向外播发。各相关导航应用终端在获得前方路段信号灯的动态信息后，可根据与信号灯位置的距离，计算出若要避开红灯时段行经该信号灯，在某些未经路段所应保持的车速范围，并适时引导驾车人员或车载无人驾驶系统以适当车速驾驶，从而避开红灯时段行经信号灯，减少车辆行驶过程中车速经常骤然变化的现象，使车辆行驶更加平稳、节能且减少拥堵和误闯红灯。

本发明包括但不限于网络通信系统、导航应用终端、公路交通与信息管理系统和综合导航系统。

本发明中交通信号灯的灯光变换既可以由网信交管系统集中统一管控，这种灯光管控模式称为集中管控灯光信号模式；也可以由每个信号灯独立自主管控，这种灯光管控模式称为独立管控灯光信号模式。

集中管控灯光信号模式的交通信号灯，其灯光变换的主用信号源设置在网信交管系统中，备用信号源设置在交通信号灯的自控系统内。主用动态信息和信号控制指令由网信交管系统生成；备用动态信息和信号控制指令由信号灯自控系统生成。

集中管控灯光信号模式的信号灯前速度引导系统，其网信交管系统中的主用信号源，可根据不同信号灯所在路段的实际情况，有针对性的生成动态信息和信号控制指令，并通过网络适时将动态信息向外播发和将信号控制指令向所辖信号灯传递。导航应用终端根据收到的信号灯的动态信息，在车辆距前方路段最近信号灯一定距离时，计算出若要避开红灯时段行经该信号灯，在某些未经路段所应保持的车速范围，并适时引导驾车人员或车载无人驾驶系统控制车速，实现在非红灯时段行经信号灯；信号灯按照网信交管系统的信号控制指令变换灯光颜色，实现交通指挥。

独立管控灯光信号模式的信号灯，其灯光变换的信号源设置在信号灯的自控系统内，灯光变换的动态信息和信号控制指令由信号灯自控系统生成。

独立管控灯光信号模式的信号灯前速度引导系统，其信号灯自控系统内的信号源生成灯光变换的动态信息和信号控制指令后，适时通过网络将信息传递至网信交管系统，之后再由网信交管系统通过网络向外播发，导航应用终端收到网信交管系统播发的信号灯的动态信息后，在车辆距前方路段最近信号灯一定距离时，根据收到的信号灯的动态信息，计算出若要避开红灯时段行经该信号灯，在某些未经路段所应保持的速度范围，并适时引导驾车人员或车载无人驾驶系统控制车速，实现在非红灯时段行经信号灯；信号灯按照信号控制指令变换灯光颜色，实现交通指挥。

集中管控灯光信号模式下，某信号灯无法收到信号控制指令时，则自控系统自行启用备用信号源；因故障导致网信交管系统与某信号灯之间无法传递信号控制指令或正常信息时，网信交管系统则自动产生相关信号灯的故障信息并播发；当导航应用终端无法收到网信交管系统播发的信息或收到前方路段某信号灯故障的信息时，则适时在有关路段警示驾车人员谨慎驾驶或指令车载无人驾驶系统加强探测，控制车速以避免误闯红灯。

有路线导航需求的车辆出行前，首先由相关人员在导航应用终端上确定出发地和目的地，导航应用终端根据出发地和目的地址推荐若干可供行驶的路线，相关人员在导航应用终端上选定其中一条，导航应用终端根据选定的路线，并结合网信交管系统播发的前方路段信号灯的动态信息，在距最近信号灯一定距离时，计算出若要避开红灯时段行经该信号灯，在某些未经路段所需保持的速度范围，并适时引导驾车人员或车载无人驾驶系统以适当速度驾车行驶，实现在非红灯时段行经信号灯。通过第一个信号灯后导航应用终端再次进行速度计算和引导，以此类推，直至通过最后一个信号灯。

无路线导航需求的人员驾车时只需开启导航应用终端，导航应用终端根据前方路段信号灯的动态信息，在距最近信号灯一定距离时，计算出若要避开红灯时段行经该信号灯前往不同方向，在某些未经路段分别应当保持的速度范围，并适时进行速度引导，驾车人员按照导航引导的速度驾车行驶，实现在非红灯时段行经信号灯。通过第一个信号灯后导航应用终端再次进行速度计算和引导，以此类推，直至前方路段暂无信号灯。

根据当今通信、导航、计算机、网络和其它相关技术的发展现状，借助公路交通管理系统与导航技术的结合而引导和控制车速，以避开红灯时段行经信号灯的技术以完全具备，后期主要是进行部分设备的研发制造，然后对系统设备进行物理安装、连接和调试升级等工作及部分软件的研发工作。本发明的实现是以现有技术为基础，充分利用通信、导航、计算机、互联网、大数据及其它相关技术的作用，在公路交通运行过程中，使公路交管指挥平台与导航应用终端之间构成信息通报关系，从而使导航应用终端一般情况下能够适时掌握前方路段信号灯的动态信息，引导驾车人员或车载无人驾驶系统以适当速度驾驶，进而避开红灯时段行经信号灯。

本发明适用于一般的公路交通系统，由于可使车辆避开红灯时段行经信号灯，减少了车速骤然变化的现象，从而使车辆行驶更加平稳、节能且减少拥堵和误闯红灯，并为未来的智能交通提供部分解决方案，助力新基建快速稳步发展。

Claims (9)

1.一种根据交通信号灯的动态信息引导车辆行驶速度的公路交通管理系统，其特征在于，包括网络通信系统、导航应用终端、公路交通与信息管理系统和综合导航系统。

2.根据权利要求1所述的公路交通管理系统，其特征在于，所述的导航应用终端是依据网联交管信息实施导航的设备，该设备具有根据前方路段交通信号灯的动态信息及与该交通信号灯位置的距离，引导车辆行驶速度的功能。

3.根据权利要求1所述的公路交通管理系统，其特征在于，所述的导航应用终端是依据网联交管信息实施导航的设备，该设备具有在公路交通管理系统故障时发出警示的功能。

4.根据权利要求1所述的公路交通管理系统，其特征在于，所述的导航应用终端是依据网联交管信息实施导航的设备，该设备具有在公路交通管理系统故障时发出加强探测指令的功能。

5.根据权利要求1所述的公路交通管理系统，其特征在于，所述的公路交通与信息管理系统是，由智能网联化的交通信号灯和可通过网联播发信息的网信交管系统组成。

6.根据权利要求5所述的公路交通管理系统，其特征在于，所述的网信交管系统在公路交通管理部门设置，包括硬件设备和软件系统，它与所述的交通信号灯实现网联，构成可通过网络适时播发信号灯动态信息的公路交管指挥平台。

7.根据权利要求1、2、5或6所述的公路交通管理系统，其特征在于，所述的交通信号灯，其灯光变换由网信交管系统集中统一管控，或者由每个交通信号灯独立自主管控。

8.根据权利要求7所述的公路交通管理系统，其特征在于，所述的由网信交管系统集中统一管控为，集中统一管控交通信号灯的灯光变换，其灯光变换的主用信号源设置在网信交管系统中，备用信号源设置在交通信号灯的自控系统内；主用动态信息和信号控制指令由网信交管系统生成；备用动态信息和信号控制指令由信号灯自控系统生成，这种灯光控制模式称为集中管控灯光信号模式。

9.根据权利要求7所述的公路交通管理系统，其特征在于，所述的由每个交通信号灯独立自主管控为，独立自主管控交通信号灯的灯光变换，其灯光变换的信号源设置在交通信号灯的自控系统内，灯光变换的动态信息和信号控制指令由信号灯自控系统生成，这种灯光管控模式称为独立管控灯光信号模式。