CN114758512A - 充气式隔离装置及道路、路口引导系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充气式隔离装置及道路，该充气式隔离装置，包括安装于道路路面的隔离栏本体，所述隔离栏本体由气体驱动升降，使得隔离栏在充气时高出地面而放气时平行或者低于地面。具有上述结构的充气式隔离装置通过充气的方式驱动隔离栏的升降，其结构简单、成本低廉、维护方便。通过隔离栏的升降使得车道与车道之间形成物理隔离屏障或取消该隔离屏障，而在交通灯指示通行时，隔离栏升起形成物理隔离屏障，避免了插队现象，保证车流有序通行，提高通行效率。在交通灯指示禁止通行时，隔离栏降下取消该物理隔离屏障，使得车辆切换车道更加灵活。相应地，本发明还提供了基于该充气式隔离装置的路口引导系统和方法。

Description

充气式隔离装置及道路、路口引导系统

技术领域

本发明涉及一种用于公共道路上的分道装置及道路、路口引导系统。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高，城市内汽车保有量也越来越高，但交通拥挤的问题也就随之而来。尤其在临近路口处，为了抢行通过交通灯，时常会出现抢道插队的现象，不仅会影响行车安全同时也造成进一步的拥堵。

为了解决这个问题，在一些路口会通过画实线分道的形式限制插队。然而画实线的形式首先物理上无法对车辆进行限制，其次画实线分道后会使得整个道路通行非常僵化，从某个方面来说同样会影响通行效率。

另一方面，随着先进无线通信技术和新一代互联网等技术的发展，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统成为可能。有效的车车协同与车路协同可以极大地提高通行效率，尤其通过车辆编队，不但能够提高群体可组织性，使道路车流有序化，而且车辆之间保持理想车间距和车速行驶，有利于缓解城市干线有拥堵、提高道路通行能力。然而，通常路口处的实线长度有限，而车列的长度通常大于路口处实线长度，因此，其它车道上的车辆将会对到的路口处的智慧车列造成干扰，从而影响通行效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种充气式隔离装置及道路，可通过升降可在车道与车道之间形成物理隔离屏障或取消物理隔离屏障，以一定程度地缓解现有不足。

为一定程度地缓解以上技术问题，本发明的第一方面，在于提供了一种充气式隔离装置，包括安装于道路路面的隔离栏本体，埋设在车道两侧的充气管，以及充气装置，所述隔离栏本体由气体驱动升降，使得隔离栏在充气时高出地面而放气时平行或者低于地面。

作为一种改进，所述隔离栏本体为设置在道路安装槽内的若干气囊，所述气囊与充气管连接，所述充气管与充气装置连接。通过气囊的充放气实现升降，其控制简单、成本低廉、维护方便。

作为一种进一步的改进，所述气囊为沿分道线布置的若干个，且同一分道线上的气囊共用一根充气管。减少设备重复，简化控制程序。

作为另一种更进一步的改进，所述气囊在气体充盈时为圆柱状。

作为一种改进，所述气囊由轴向设置的若干节组成，使得气囊在放气时轴向溃缩。使得当气囊放气时可溃缩到安装槽内，避免留在路面影响交通。

作为一种改进，所述气囊由橡胶制作。橡胶制作的气囊首先不会对行人或者车辆造成伤害，其次耐磨性较好提高使用寿命。

作为一种改进，所述气囊上涂装有警示线。

本发明还提供一种设置有隔离栏的道路，所述道路的分道线上安装有上述的充气式隔离装置。

作为一种改进，所述充气式隔离装置与交通灯联动，使得当交通灯指示某车道通行时，该车道两侧的充气式隔离装置升起，当交通灯指示某车道禁止通行时，该车道两侧的充气式隔离装置降下。

本发明的第二方面，在于提供了一种车路协同环境下的路口引导系统，其特征在于，包括：信号灯控制装置、车载终端、路侧终端，以及根据上述的充气式隔离装置和隔离装置控制装置，所述车载终端通过无线通信方式与所述路侧终端和所述信号控制装置进行数据通信，所述路侧终端通过无线/有线通信方式与所述信号灯控制装置和所述隔离装置控制装置进行数据通信；其中，

所述路侧终端用于检测当前是否有车列驶入对应路口的检测区/引导区，若有车列驶入所述检测区，与所述车载终端进行数据交互，以获取第一车列信息，并根据所述第一车列信息生成并发送第一联动控制信号至所述隔离装置控制装置；若有车列输入所述引导区，与所述车载终端进行数据交互，以获取第二车列信息，并根据所述第二车列信息生成第二联动控制信号，然后将所述第二联动控制信号发送至所述信号灯控制装置；所述第一联动控制信号包括所述第一车列信息，所述第二联动控制信号包括所述第二车列信息；

所述隔离装置控制装置用于响应于所述第一联动控制信号，根据所述第一车列信息生成对应的引导方案，并基于所述引导方案控制所述路口对应的充气式隔离装置启动，以形成防护性引导线，或控制所述充气式隔离装置关闭；

所述信号灯控制装置用于响应于所述第二联动控制信号，根据所述第二车列信息和所述路口对应的交通信号灯的当前工作状态，生成所述交通信号灯的最优配时方案，并基于所述最优配时方案控制所述路口对应的交通信号灯亮、灭变化。

本发明通过在路口处设置该充气式隔离装置，并且车列到达该路口处(例如，路口处的检测区内/引导区内)时，就控制升起该隔离装置，从而在车列所在车道与其两侧/一侧的车道之间形成一个防护性的物理隔离屏障，避免其他车道上的车辆的干扰，进而使得车列能够尽量无干扰地通过交叉路口；并且当检测到车列时，为该车列进行信号灯配时，可使得车列能够优先通行，进一步提高了路口的通行效率。

其中，所述信号灯控制装置具体用于根据所述第二车列信息和所述当前工作状态判断所述车列是否在绿灯末期进入所述引导区，若是，延长绿灯时间；或者，判断所述车列是否在红灯末期进入所述引导区，若是，提前中断所述红灯，并开启绿灯；或者，判断所述车列是否在红灯中期进入所述引导区，若是，针对所述车列插入绿灯时间。

作为一种改进，所述充气式隔离装置包括沿充气管的延伸方向间隔设置的多个可折叠式气囊，且每个气囊的入气口设置有相应的电子控制阀；相应地，所述隔离装置控制装置具体用于根据所述车列的车速V、车列长度L1和气囊间隔距离L2，计算所述车列行驶过程中所需开启的气囊个数，以及每个气囊开启时间和回收时间；其中，

所述车列行驶过程中所需开启的气囊个数M＝L1/V；

第i个气囊的开启时间ts_i＝[L₀+(n-1)L₂]/V，L₀为头车与第一个气囊的距离L₀；

第i个气囊的回收时间te_i＝[L₀+L₁+(n-1)L₂]/V。

通过根据车列的车速和车列长度等参数来计算每个气囊的开启时间和回收时间，从而实现车列达到相应的气囊，才升起相应的气囊，避免同时升起所有气囊而导致能源，如气能和电能的浪费。

作为一种改进，所述充气式隔离装置包括沿充气管的延伸方向间隔设置的多个引导路段，每个引导路段间隔设置多个可折叠式气囊，且每个引导路段的入气口设置有相应的电子控制阀；相应地，

所述隔离装置控制装置具体用于根据所述车列的车速V和车列长度L₁，计算所述车列行驶过程中第j个引导路段内各个气囊开启的时间Ts_j＝[L₀+(N-1)L₃]/V，以及第j个路段内各个气囊收回的时间Te_j＝[L₀+L₁+(N-1)L₃]/V，

其中，L₀为车列中头车与第一个引导路段中第一个气囊的距离，L₃为每个引导路段的长度，N为引导路段的个数。

通过划分多个路段，并根据车速和车列长度等参数来计算每个路段中所有气囊的开启时间和回收时间，从而实现车列达到相应路段，气囊才升起，避免同时升起所有气囊而导致的能源，如气能和电能的浪费。

作为一种改进，所述检测区内的所述路侧终端还用于实时检测所述车列是否发生变化，若是，将最新的车列信息发送至所述隔离装置控制装置，以根据最新的车列信息优化所述引导方案，或重新生成新的引导方案。

作为一种改进，所述引导区内的所述路侧终端还用于实时检测所述车列是否发生变化，若是，将最新的车列信息发送至所述信号灯控制装置，以使得所述信号灯控制装置根据最新的车列信息优化所述最优配时方案，或重新生成新的最优配时方案。

本发明的第三方面，在于提供一种车路协同环境下的路口引导方法，其基于上述路口引导系统，相应地，所述路口引导方法具体包括步骤：通过路口对应检测区内的路侧终端检测当前是否有车列驶入所述检测区，若有车列驶入所述检测区，与车载终端进行数据交互，以获得第一车列信息，并根据所述第一车列信息生成第一联动控制信号，然后将所述第一联动控制信号发送至所述隔离装置控制装置；所述第一联动控制信号包括驶入所述检测区的所述车列的所述第一车列信息；

通过隔离装置控制装置根据所述第一车列信息生成对应的引导方案，并基于所述引导方案控制所述路口对应的充气式隔离装置启动，以形成防护性引导线，或控制所述充气式隔离装置关闭；

通过路口对应引导区内的路侧终端检测当前是否有车列驶入所述引导区，若有车列输入所述引导区，所述路侧终端与车站终端进行数据交互，以获得所述车列的第二车列信息，并根据所述第二车列信息生成第二联动控制信号，然后发送至所述信号灯控制装置；所述第二联动控制信号包括驶入所述引导区内的车列的所述第二车列信息；

通过所述信号灯控制装置根据所述第二车列信息和所述路口对应的交通信号灯的当前工作状态，生成所述交通信号灯的最优配时方案，并基于所述最优配时方案控制所述路口对应的交通信号灯亮、灭变化。

作为一种改进，所述信号灯控制装置根据所述第二车列信息和所述当前工作状态，生成所述最优配时方案的步骤，具体包括步骤：

根据所述第二车列信息和所述当前工作状态判断所述车列是否在绿灯末期进入所述引导区，若是，延长绿灯时间；或者，判断所述车列是否在红灯末期进入所述引导区，若是，提前中断所述红灯，并开启绿灯；或者，判断所述车列是否在红灯中期进入所述引导区，若是，针对所述车列插入绿灯时间。

作为一种改进，所述路口引导系统中的充气式隔离装置包括沿充气管的延伸方向间隔设置的多个可折叠式气囊，且每个气囊的入气口设置有相应的电子控制阀；相应地，所述隔离装置控制装置根据所述第一车列信息生成对应的引导方案的步骤，具体包括步骤：

根据所述车列的车速V、车列长度L1和气囊间隔距离L2，计算所述车列行驶过程中所需开启的气囊个数，以及每个气囊开启时间和回收时间；

其中，所述车列行驶过程中所需开启的气囊个数M＝L1/V；

第i个气囊的开启时间ts_i＝[L₀+(n-1)L₂]/V，L₀为头车与第一个气囊的距离L₀；

第i个气囊的回收时间te_i＝[L₀+L₁+(n-1)L₂]/V。

作为一种改进，所述路口引导系统中的充气式隔离装置包括沿充气管的延伸方向间隔设置的多个引导路段，每个引导路段间隔设置多个可折叠式气囊，且每个引导路段的入气口设置有相应的电子控制阀；相应地，所述隔离装置控制装置根据所述第一车列信息生成对应的引导方案的步骤，具体包括步骤：

根据所述车列的车速V和车列长度L₁，计算所述车列行驶过程中第j个引导路段内各个气囊开启的时间Ts_j＝[L₀+(N-1)L₃]/V，以及第j个路段内各个气囊收回的时间Te_j＝[L₀+L₁+(N-1)L₃]/V，其中，L₀为车列中头车与第一个引导路段中第一个气囊的距离，L₃为每个引导路段的长度，N为引导路段的个数。

作为一种改进，所述方法还包括步骤：

通过所述路口对应检测区内的所述路侧终端实时检测所述车列是否发生变化，若是，将最新的车列信息发送至所述隔离装置控制装置；

通过所述隔离装置控制装置根据最新的车列信息优化所述引导方案，或重新生成新的引导方案。

作为一种改进，所述方法还包括步骤：

通过所述路口对应引导区内的所述路侧终端实时检测所述车列是否发生变化，若是，将最新的车列信息发送至所述信号灯控制装置；

通过所述信号灯控制装置根据最新的车列信息优化所述最优配时方案，或重新生成新的最优配时方案。

本发明的有益之处在于：具有上述结构的充气式隔离装置通过充气的方式驱动气囊的升降，其结构简单、成本低廉、维护方便。通过隔离栏的升降在车道与车道之间形成一个物理隔离屏障或取消物理隔离屏障，例如，在交通灯指示通行时，隔离栏升起在车道与车道之间形成物理隔离屏障，避免了插队现象，保证车流/车队有序通行，提高通行效率；而在交通灯指示禁止通行时，隔离栏降下，即取消了车道与车道之间的物理隔离屏障，从而使得车辆切换车道更加灵活，也可使得其他车道的车辆加入车列，或者各个车道上的车辆通过车路协同技术进行编队行驶。

附图说明

图1为本发明一示例性实施例的充气式隔离装置中气囊降下时的示意图；

图2为反应本发明一示例性实施例的充气式隔离装置中气囊升起时的示意图；

图3为设置有隔离栏的道路示意图；

图4为本发明又一示例性实施例的充气式隔离装置中气囊与卷线机构之间的安装结构示意图；

图5为本发明一示例性实施例基于车路协同环境下的路口引导系统的功能模块图；

图6为本发明一示例性实施例基于车路协同环境下的路口引导方法的流程图。

图中标记：1气囊、2充气管、3保护盖、100充气式隔离装置、200车流、4伸缩杆、柔性力传输部件5、卷线机构6。

具体实施方式

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

实施例1

如图1、图2所示，本发明提供一种充气式隔离装置，包括安装于道路路面的隔离栏本体，所述隔离栏本体由气体驱动升降，使得隔离栏在充气时高出地面而放气时平行或者低于地面。

利用气体驱动升降的具体实施例很多，比如可以将隔离栏做成气密性的套筒，通过充气使得套筒伸出而放气时套筒回缩。

较为优选的实施例是隔离栏本体为设置在道路安装槽内的若干气囊1，所述气囊1与充气管2连接，所述充气管2与充气装置(图中未示出)连接。气囊1为沿分道线布置的若干个，且同一分道线上的气囊共用一根充气管2。位于同一分道线上的气囊1均匀分布，相邻气囊1之间的间距小于一般汽车的宽度，这样能避免车辆从气囊1之间穿过。

气囊1在气体充盈时为圆柱状。并且气囊1由轴向设置的若干节组成，使得气囊1在放气时轴向溃缩到安装槽内。另外气囊1由橡胶制作，并涂装有警示线。

另一较为优选的实施例，参见图4，该气囊采用折叠气囊，且其的外表面固定有至少一根伸缩,4，而伸缩杆4的顶部连接有柔性力传输部件5(例如，绳索、钢丝、编织带等具有一定柔性且可传递作用力的部件)，柔性力传输部件的自由端与设置在底部的卷线机构6相连。

在一些实施例中，该卷线机构6包括电机、柔性俩传输部件和用于缠绕该柔性力传输部件的绞盘，具体地，该绞盘通过绞盘安装座与电机的输出盘相连。

当电机接收到表示收回气囊1的控制指令时，电机驱动绞盘转动，以收紧柔性力传输部件，从而带动伸缩杆压缩4，进而带动气囊1折叠，同时，气囊1内的气体则通过入气口被迫压入充气管内，以在气流流动方向前进实现重复利用，节约能源；而当电机未转动时，柔性力传输部件在外力作用下(例如，气囊充气时产生的拉力)被拉出，则绞盘带动电机反转，从而给予一定的阻尼力，缓冲当充气速度过快时对气囊1产生较大的冲击力。

本发明并不限制隔离栏的具体类型，其只要满足气动升降即可。

本发明还提供设置有隔离栏的道路，所述道路的分道线上安装有上述的充气式隔离装置100。所述充气式隔离装置与交通灯联动，使得当交通灯指示某车道通行时，该车道两侧的充气式隔离装置升起，当交通灯指示某车道禁止通行时，该车道两侧的充气式隔离装置降下。这样就能保证在车道通行时，该车道内的车流200不会发生插队现象，使得车流200快速有序的通过路口提高通行效率。

结合现有“车列”概念，本发明会有更大的使用前景。所谓“车列”是指若干不依靠物理连接的车辆形成的队列，车列内的车辆的速度一致使得车列内的所有车辆保持相对静止的状态。

现在道路路口影响通行效率的一个问题是插队，另一个问题是在交通灯指示通行时，可以通行的车辆并非同时起步，而是均要等前一辆车启动行驶一段距离后再起步，其目的是留出安全距离避免追尾。但同时这也大大影响了通行效率。

一旦车列技术成熟后，其与本发明提供的充气式隔离装置结合使用，会使得道路通行效率进一步的提升。

例如车列在到达路口之前集结完毕，其与交通灯以及充气式隔离装置三者联动。交通灯为即将到来的车列执行三种优先通过策略：绿灯延长、红灯早断和插入专用绿灯。

①绿灯延长是指在绿灯末期检测到有车列到达，为保证该车列能通过交叉口而延长绿灯时间。

②红灯早断是指在红灯末期检测到有车列到达，为保证该车列能通过交叉口而提前中断红灯并启亮绿灯。

③插入专用绿灯指在红灯中期检测到有车列到达，为保证该车列能通过交叉口而专门插入绿灯时间。

同时，充气式隔离装置在车列到来时升起，将车道划分，避免插队车辆影响车列的行进。当车列通过后，充气式隔离装置降下，恢复车道。

通过车列以及充气式隔离装置解决了上述路口通行中插队和起步的问题，使得整个路口通行效率大大提升。

实施例2

参见图5，为本发明一示例性实施例的路口引导系统的功能模块图，具体地，该路口引导系统具体包括：信号灯控制装置、车载终端、路侧终端、充气式隔离装置和隔离装置控制装置(其与隔离装置中驱动气囊收缩的动力源，如电机电连接)，其中，车载终端通过无线通信方式与路侧终端和信号灯控制装置进行数据通信，路侧终端通过无线/有线通信方式与信号灯控制装置和隔离装置控制装置进行数据通信。

在一些实施例中，路侧终端均匀布置在路口的检测区和引导区内，具体地，该路侧终端用于检测当前是否有车列驶入对应路口的检测区/引导区区，若有车列驶入检测区，生成并发送第一联动控制信号至隔离装置控制装置；或者，若有车列输入引导区，生成并发送第二联动控制信号至信号灯控制装置。其中，该第一联动控制信号包括驶入检测区的车列的第一车列信息，而第二联动控制信号包括驶入引导区的车列的第二车列信息。其中，该车列信息具体包括：车列长度、车速、车列中的乘客数量等。

在一些实施例中，该隔离装置控制装置用于响应于第一联动控制信号，根据第一车列信息生成对应的引导方案，并基于引导方案控制路口对应的充气式隔离装置启动，以形成防护性引导线，或控制充气式隔离装置关闭。

在一些实施例中，充气式隔离装置包括沿充气管的延伸方向间隔设置的多个可折叠式气囊，且每个气囊的入气口设置有相应的电子控制阀；相应地，隔离装置控制装置具体用于根据所述车列的车速V、车列长度L1和气囊间隔距离L2，计算所述车列行驶过程中所需开启的气囊个数，以及每个气囊开启时间和回收时间；其中，所述车列行驶过程中所需开启的气囊个数M＝L1/V；第i个气囊的开启时间ts_i＝[L₀+(i-1)L₂]/V，L₀为头车与第一个气囊的距离L₀；第i个气囊的回收时间te_i＝[L₀+L₁+(n-1)L₂]/V。

在另一些实施例中，充气式隔离装置包括沿充气管的延伸方向间隔设置的多个引导路段，每个引导路段间隔设置多个可折叠式气囊，且每个引导路段的入气口设置有相应的电子控制阀；相应地，隔离装置控制装置具体用于根据所述车列的车速V和车列长度L₁，计算所述车列行驶过程中第j个引导路段内各个气囊开启的时间Ts_j＝[L₀+(N-1)L₃]/V，以及第j个路段内各个气囊收回的时间Te_j＝[L₀+L₁+(N-1)L₃]/V，其中，L₀为车列中头车与第一个引导路段中第一个气囊的距离，L₃为每个引导路段的长度，N为引导路段的个数。

在一些实施例中，该信号灯控制装置用于响应于第二联动控制信号，根据第二车列信息和路口对应的交通信号灯的当前工作状态，生成交通信号灯的最优配时方案，并基于最优配时方案控制路口对应的交通信号灯亮、灭变化。具体地，信号灯控制装置具体用于根据第二车列信息和当前工作状态判断进入引导区的该车列是否在绿灯末期进入该引导区，若是，延长绿灯时间；或者，判断进入引导区的该车列是否在红灯末期进入该引导区，若是，提前中断红灯，并开启绿灯；或者，判断进入引导区的该车列是否在红灯中期进入该引导区，若是，针对车列插入绿灯时间。

进一步地，车列在检测区内行驶过程中，有可能发生变化，例如，车列中的某个或某些车列突然离开车列，或者，有新的车辆加入车列，或者因为其他因素的影响，车列的车速发生变化等情况，相应地，检测区内的路侧终端还用于实时检测检测区内车列是否发生变化，若是，将最新的车列信息发送至隔离装置控制装置，使得隔离装置控制装置根据最新的车列信息优化引导方案，或重新生成新的引导方案。

进一步地，车列在引导区内行驶过程中，有可能发生变化，例如，车列中的某个或某些车列突然离开车列，或者，有新的车辆加入车列，或者因为其他因素的影响，车列的车速发生变化等情况，相应地，引导区内的路侧终端实时检测引导区内车列是否发生变化，若是，将最新的车列信息发送至所述信号灯控制装置；使得信号灯控制装置根据最新的车列信息优化最优配时方案，或重新生成新的最优配时方案。

进一步地，车列从检测区驶入引导区的过程中，也有可能发生变化，因此，引导区内的路侧终端还可发送来的第二联动控制信号中的第二车列信息与第一联动控制信号中的第一车列信息进行对比，以判断从检测区进入引导区的同一车列是否发现变化，若发生变化(例如，车列长度变长/变短，或者车速变快/变慢)，则根据最新的车列信息优化已生成的引导方案，或重新生成新的引导方案。当然，在另一些实施例中，也可由隔离装置控制装置根据第一联动控制信号中的第一车列信息号第二联动控制信号中的第二车列信息进行对比，以判断同一车列是否发生变化，从而根据最新的车列信息(即第二车列信息)优化已生成的引导方案，或重新生成新的引导方案。同时，该隔离装置控制装置生成并发送相应的车辆变化提示信息至该信号灯控制装置，使得该信号灯控制装置根据最新的车列信息优化(或重新生成)已生成的最优配时方案。

在另一些实施例中，为了提前生成最优配时方案，检测区内的路侧终端检测还将该第一联动控制信号发送至信号灯控制装置，使得该信号灯控制装置提前生成相应的最优配时方案。

实施例3

参见图6，为本发明一示例性实施例的路口通行引导方法的流程图；具体地，该路口通行引导方法包括步骤：

S51，设置在路口对应引导区的路侧终端检测当前是否有车列进入引导区，若是执行步骤S52，否则，继续检测。

在一些实施例中，每个路侧终端都有一定的通信范围，因此，在道路侧设置多个路侧终端以覆盖引导区，故而一旦有车辆(例如，车列的头车)进入引导区(即进入路侧终端的通信范围)，该路侧终端即可检测到，并可与该车辆的车载终端进行数据通信，从而得到车列信息，如车列长度、车速、乘客数量等。

S52，路侧终端与车载终端进行数据交互，以获取车列的第一车列信息，并根据该第一车列信息生成第二联动控制信号，然后发送第二联动控制信号至该路口对应的隔离装置控制装置，执行步骤S53。

在一些实施例中，该路侧终端与车载终端进行通信时，即可获取到该车辆所在车列的第一车列信息，例如，车速、车车间距、车列长度等，并基于该第一车列信息生成第一联动控制信号发送至对应的信号灯控制装置，以触发该信号灯控制装置(根据该车列信息和交通信号灯当前工作状态)针对该车列进行交通信号灯的配时方案计算；同时，发送至隔离装置控制装置，以触发隔离装置控制装置针对该车列进行交通引导。

S53，隔离装置控制装置根据第一车列信息，生成对应的引导方案，并基于该引导方案控制引导区的充气式隔离装置的开启或关闭。

在一些实施例中，充气式隔离装置包括沿充气管的延伸方向间隔设置的多个可折叠式气囊，且每个气囊的入气口设置有相应的电子控制阀；相应地，该步骤S54中根据车列信息生成引导方案的步骤，具体包括步骤：

隔离装置控制装置根据车列的车速V、车列长度L1和气囊间隔距离L2，计算车列行驶过程中所需开启的气囊个数，以及每个气囊开启时间和回收时间。

在一些实施例中，车列行驶过程中所需开启的气囊个数M＝L1/V；第i个气囊的开启时间ts_i＝[L₀+(n-1)L₂]/V，第i个气囊的回收时间te_i＝[L₀+L₁+(n-1)L₂]/V；其中，L₀为车列中头车当前与第一个气囊的距离L₀，L₁为车列长度，V为车列的行驶速度，L₂为气囊间距，n为气囊总个数。

在另一些实施例中，充气式隔离装置包括沿充气管的延伸方向间隔设置的多个等长的引导路段，每个引导路段间隔设置多个可折叠式气囊，且每个引导路段的入气口设置有相应的电子控制阀；相应地，隔离装置控制装置根据车列的车速V和车列长度L₁，计算车列行驶过程中所需开启的引导路段。

在一些实施例中，车列行驶过程中，第j个引导路段内各个气囊开启(或者开始充气)的时间Ts_j＝[L₀+(N-1)L₃]/V，而第j个路段内各个气囊收回的时间Te_j＝[L₀+L₁+(N-1)L₃]/V，其中，L₀为车列中头车与第一个引导路段中第一个气囊的距离，L₃为每个引导路段的长度。

具体地，当检测到车列的头车靠近当前引导路段的第一个气囊时，该引导路段的各个气囊全部升起(由于气囊之间的有一定的间隔，因此，该引导路段中的各个气囊不会同时升起，即各个气囊之间的升起时间有一定的差异，但由于间隔较短，因此，该差异可以忽略)，而当检测到车列的尾车靠近当前引导路段的最后一个气囊时，该引导路段的各个气囊开始折叠收回，也即一旦车队进入一个引导路段，该引导路段的各个气囊全部升起(或逐个升起)，而车队驶离一个引导路段时，该引导路段的各个气囊则全部收回，而收回的同时，各个气囊内的气体也顺着充气管道向前以重复利用，从而在引导作用的同时，节省能源(气体和电能)。

当然，在另一些实施例中，为了给予信号灯控制装置和其他车辆一定的反应时间，避免发生冲突，可在引导区前一定距离设置相应的检测区，并在该检测区内也设置路侧终端，一旦检测区的路侧终端检测到有车列进入检测区时，就生成第一联动控制信号发送至该信号灯控制装置，使得该信号灯控制装置根据车列信息和交通信号灯的当前工作状态生成相应的最优配时方案，而不是车列进入引导区后，再生成最优配时方案。

在一些实施例中，隔离装置控制装置根据该第一联动控制信号中的第一车列信息，生成对应的引导方案的步骤之前，即执行步骤S54之前还包括步骤：

隔离装置控制装置判断当前车列是否符合通行条件，若符合，执行步骤S53，否则，不执行步骤S53。

在一些实施例中，该通行条件具体包括200米≤车列长度≤500米，车列中乘客综合≥50人。为了提高通行效率，不浪费资源，因此在一些实施例中，通过该通行条件对车列进行筛选，也即只有符合通行条件的车列才通过上述引导系统和该引导方法进行引导，而不符合该通行条件的车列，例如车列长度小于200米的车列，则不通过上述引导系统和该引导方法进行引导，而是通过路侧终端通知该车列进行车列重组(例如，等待下一个车列一起组成符合上述通行条件的新车列，或者，申请加入上一个正在通行的车列)。当然，在另一些实施例中，即使车列长度小于200米也可采用上述引导系统和该引导方法进行引导。

S54，通过路口对应引导区内的路侧终端检测当前是否有车列驶入引导区，若有车列输入引导区，执行步骤S55，否则，继续检测。

在另一些实施例中，该步骤S54和步骤S51是同时进行的，也即检测区和引导区内的路侧终端都是实时检测当前是否有车列驶入相应的检测区或引导区。

S55，引导区内的路侧终端与车列的车站终端进行数据交互，以获得该车列的第二车列信息，并根据第二车列信息生成第二联动控制信号，然后发送至信号灯控制装置，执行步骤S56。

在一些实施例中，该第二联动控制信号包括驶入该引导区内的车列的第二车列信息。

在一些实施例中，该第二车列信息可与第一车列信息相同，即对应于同一车列。当然，该第二车列信息也可与第二车列信息不同，例如，车列从检测区驶入引导区的过程中，车列发生了变化。

在一些实施例中，该路侧终端可与车列中的头车进行数据交互，也可与车列中的任一或多辆车辆进行数据交互。

S56，信号灯控制装置根据该第二联动控制信号中的车列信息以及该路口对应交通信号灯的当前工作状态，生成最优配时方案，并基于该最优配时方案控制路口对应的交通信号灯的变化。

在一些实施例中，交通信号灯的工作状态包括：绿灯末期、红灯末期、红灯中期等；相应地，该步骤S56具体包括步骤：

信号灯控制装置识别交通信号指示灯当前的工作状态，若为绿灯亮，且为绿灯末期，执行步骤A；若为红灯亮，且为红灯末期，执行步骤B；若为红灯亮，且为红灯中期，执行步骤C。

在一些实施例中，将红灯或绿灯的亮灯总时长T分为三个时长阶段(三个时长阶段可为均分，也可根据不同路口的通行情况和具体的车列信息划分为不同亮灯时长的三个阶段或多个阶段)：首期、中期和末期，其中，首期是指从灯亮开始计时直至Ts的第一个亮灯阶段(即亮灯时长为Ts)，中期是指首期结束时，从Ts+1开始直至Ts+Tm的第二个亮灯阶段(即亮灯时长为Tm)，相应地，末期是指第二个时长阶段结束后，从Ts+Tm+1开始直至Ts+Tm+Te的第三个亮灯时长阶段(即亮灯时长为Te)。

A，延长绿灯时间，以保证该车列能够顺序通过该路口。

在一些实施例中，绿灯的延长时间可根据当前绿灯剩余时长和该车列通过路口所需时长计算得到。例如，当前绿灯剩余时长为TGR₁，该车列通过路口所需时长T₀＝L₁*3.6/V+6(单位：秒)，则绿灯延长的时长TY1≥(TGR₁-T₀)。

B，提前中断红灯，并开启绿灯。

在一些实施例中，绿灯开启的时长根据该车列通过路口所需时长计算得到。例如，当前红灯剩余时长为TRed₁，该车列通过路口所需时长T₀＝L₁*3.6/V+6(单位：秒)，则绿灯开启的时长TY2≥T₀。

当然，当该车列驶离该路口后，再切换为红灯。

C，针对车列插入专用绿灯时间。

在一些实施例中，绿灯开启的时长根据该车列通过路口所需时长计算得到。例如，当前红灯剩余时长为TRed₂(TRed₂＞TRed₁)，该车列通过路口所需时长T₀＝L₁*3.6/V+6(单位：秒)，则专用绿灯开启的时长TY2≥T₀。

当然，当该车列驶离该路口后，关闭该专用绿灯。

在一些实施例中，插入专用绿灯时间的方式包括：可在现有交通信号灯的基础上单独增加一个专用绿灯；或者，保持红灯亮，同时亮绿灯，并结合显示器提示，该绿灯为针对该车列的专用绿灯；或者，提前中断红灯，开启绿灯，并结合显示器提示，该绿灯为针对该车列的专用绿灯。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种充气式隔离装置，其特征在于：包括安装于道路路面的隔离栏本体，埋设在车道两侧的充气管，以及充气装置，所述隔离栏本体由气体驱动升降，使得隔离栏在充气时高出地面而放气时平行或者低于地面；其中，

所述隔离栏本体为设置在道路安装槽内的若干气囊，所述气囊与所述充气管连通，所述充气管与所述充气装置连接。

2.根据权利要求2所述的一种充气式隔离装置，其特征在于：所述气囊为沿分道线布置的若干个，且每个所述气囊由轴向设置的若干节组成，使得气囊在放气时轴向溃缩。

3.根据权利要求2所述的一种充气式隔离装置，其特征在于：还包括用于封闭安装槽的保护盖，所述保护盖一端与地面活动连接，使得所述气囊在充气时可将保护盖顶开，而气囊放气时保护盖在重力作用下复位。

4.根据权利要求2所述的一种充气式隔离装置，其特征在于：所述气囊上涂装有警示线。

5.一种设置有充气式隔离装置的道路，其特征在于：所述道路的分道线上安装有权利要求1～4中任意一项所述的充气式隔离装置，且所述充气式隔离装置与交通信号灯控制装置联动，使得当交通信号灯指示某车道通行时，该车道两侧的充气式隔离装置升起，当交通信号灯指示某车道禁止通行时，该车道两侧的充气式隔离装置降下。

6.一种车路协同环境下的路口引导系统，其特征在于，包括：信号灯控制装置、车载终端、路侧终端，以及根据权利要求1至4中任一所述的充气式隔离装置和隔离装置控制装置，所述车载终端通过无线通信方式与所述路侧终端和所述信号灯控制装置进行数据通信，所述路侧终端通过无线/有线通信方式与所述信号灯控制装置和所述隔离装置控制装置进行数据通信；其中，

所述路侧终端用于检测当前是否有车列驶入对应路口的检测区/引导区，若有车列驶入所述检测区，与所述车载终端进行数据交互，以获取第一车列信息，并根据所述第一车列信息生成并发送第一联动控制信号至所述隔离装置控制装置；若有车列驶入所述引导区，与所述车载终端进行数据交互，以获取第二车列信息，并根据所述第二车列信息生成第二联动控制信号，然后将所述第二联动控制信号发送至所述信号灯控制装置；所述第一联动控制信号包括所述第一车列信息，所述第二联动控制信号包括所述第二车列信息；

所述隔离装置控制装置用于响应于所述第一联动控制信号，根据所述第一车列信息生成对应的引导方案，并基于所述引导方案控制所述路口对应的充气式隔离装置启动，以形成防护性引导线，或控制所述充气式隔离装置关闭；

所述信号灯控制装置用于响应于所述第二联动控制信号，根据所述第二车列信息和所述路口对应的交通信号灯的当前工作状态，生成所述交通信号灯的最优配时方案，并基于所述最优配时方案控制所述路口对应的交通信号灯亮、灭变化。

7.根据权利要求6所述的路口引导系统，其特征在于，所述信号灯控制装置具体用于根据所述第二车列信息和所述当前工作状态判断所述车列是否在绿灯末期进入所述引导区，若是，延长绿灯时间；或者，判断所述车列是否在红灯末期进入所述引导区，若是，提前中断所述红灯，并开启绿灯；或者，判断所述车列是否在红灯中期进入所述引导区，若是，针对所述车列插入绿灯时间。

8.根据权利要求6所述的路口引导系统，其特征在于，所述充气式隔离装置包括沿充气管的延伸方向间隔设置的多个可折叠式气囊，且每个气囊的入气口设置有相应的电子控制阀；相应地，

所述隔离装置控制装置具体用于根据所述车列的车速V、车列长度L1和气囊间隔距离L2，计算所述车列行驶过程中所需开启的气囊个数，以及每个气囊开启时间和回收时间；

其中，所述车列行驶过程中所需开启的气囊个数M＝L1/V；

第i个气囊的开启时间ts_i＝[L₀+(i-1)L₂]/V，L₀为头车与第一个气囊的距离L₀；

第i个气囊的回收时间te_i＝[L₀+L₁+(n-1)L₂]/V，n为气囊总个数；或者，所述充气式隔离装置包括沿充气管的延伸方向间隔设置的多个引导路段，每个引导路段间隔设置多个可折叠式气囊，且每个引导路段的入气口设置有相应的电子控制阀；相应地，

所述隔离装置控制装置具体用于根据所述车列的车速V和车列长度L₁，计算所述车列行驶过程中第j个引导路段内各个气囊开启的时间

Ts_j＝[L₀+(N-1)L₃]/V，以及第j个路段内各个气囊收回的时间

Te_j＝[L₀+L₁+(N-1)L₃]/V，

其中，L₀为车列中头车与第一个引导路段中第一个气囊的距离，L₃为每个引导路段的长度，N为引导路段的个数。

9.根据权利要求6所述的路口引导系统，其特征在于，所述检测区内的所述路侧终端还用于实时检测所述车列是否发生变化，若是，将最新的车列信息发送至所述隔离装置控制装置，以根据最新的车列信息优化所述引导方案，或重新生成新的引导方案；和/或，

所述引导区内的所述路侧终端还用于实时检测所述车列是否发生变化，若是，将最新的车列信息发送至所述信号灯控制装置，以使得所述信号灯控制装置根据最新的车列信息优化所述最优配时方案，或重新生成新的最优配时方案。

10.一种车路协同环境下的路口引导方法，其特征在于，所述路口引导方法基于权利要求6至9中任一所述的路口引导系统，相应地，所述路口引导方法具体包括步骤：

通过路口对应检测区内的路侧终端检测当前是否有车列驶入所述检测区，若有车列驶入所述检测区，与车载终端进行数据交互，以获得第一车列信息，并根据所述第一车列信息生成第一联动控制信号，然后将所述第一联动控制信号发送至所述隔离装置控制装置；所述第一联动控制信号包括驶入所述检测区的所述车列的所述第一车列信息；

通过隔离装置控制装置根据所述第一车列信息生成对应的引导方案，并基于所述引导方案控制所述路口对应的充气式隔离装置启动，以形成防护性引导线，或控制所述充气式隔离装置关闭；

通过路口对应引导区内的路侧终端检测当前是否有车列驶入所述引导区，若有车列输入所述引导区，所述路侧终端与车站终端进行数据交互，以获得所述车列的第二车列信息，并根据所述第二车列信息生成第二联动控制信号，然后发送至所述信号灯控制装置；所述第二联动控制信号包括驶入所述引导区内的车列的所述第二车列信息；

通过所述信号灯控制装置根据所述第二车列信息和所述路口对应的交通信号灯的当前工作状态，生成所述交通信号灯的最优配时方案，并基于所述最优配时方案控制所述路口对应的交通信号灯亮、灭变化。

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