CN114758516B - 一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法 - Google Patents

一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法，涉及一种交通控制方法，该方法包括在公交车始发站上行一侧设置测点A，在公交车终点站下行一侧设置测点B，在公交车驶出始发站或终点站时进行其上下行的判断，并对其自身上下行信息进行标记，然后在该公交与交通信号灯旁的微基站产生信息交互时判断该公交是否属于会行径该交通信号灯管控范围的目标公交车，若是则根据该公交车的路数信息和上下行信息确定其所需的优先通行策略并控制交通信号灯进行执行，若不是目标公交车则不予处理；本发明能够有效进行公交车上下行信息的判断，并在公交车驶入对应交通信号灯管控范围后能够优先通行，可有效提高公交车通行效率。

Description

一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法
技术领域
本发明涉及一种交通控制方法，尤其涉及一种公交车优先通行的管控方法。
背景技术
公交车是城市公共交通中的重要工具，其通行速度的快慢直接影响乘客的乘坐率。现有道路中影响公交车通行效率的主要因素为交通信号灯管控路段。
因此，如何提高公交车在交通信号灯管控路段的通行效率是急需解决的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法，以解决现有技术中交通信号灯管控路段影响公交车通行效率的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、获取公交车上下行信息
步骤1.1、令由始发站驶向终点站的公交车为该路线上行公交，而由终点站驶向始发站的公交车为该路线下行公交；
步骤1.2、于始发站上行方向一侧设定测点A，并获取测点A的位置信息A；于终点站下行方向一侧设定测点B，并获取测点B的位置信息B；
步骤1.3、公交车驶出始发站或终点站时驾驶员开启车载控制端，在驶出始发站或终点站至目标时长时，车载GPS模块获取车辆当前位置信息C并反馈给车载控制端，车载控制端计算位置信息C与位置信息A之间的距离AC及位置信息C与位置信息B之间的距离BC，并进行以下判断并输出相应判断信息：
Figure BDA0003596711220000021
当输出结果为“上行公交”时车载控制端将该车辆的上下行信息标记为上行公交；
当输出结果为“下行公交”时车载控制端将该车辆的上下行信息标记为下行公交；
步骤2、判断车辆是否驶向交通信号灯
步骤2.1、车载GPS模块周期性获取车辆的位置信息AnT，车载控制端控制安装在车上的车载信号收发装置周期性的向车辆外设定距离范围内发送含车辆路数信息、位置信息AnT和上下行信息的数据信号，其中T为车载GPS模块获取位置信息的数据周期并令车载信号收发装置发送数据信号的周期也为T，n为车载GPS模块获取位置信息的序号；
步骤2.2、在交通信号灯旁的道路边缘边处设置微基站和与微基站通信连接的固定信号收发装置，微基站通过固定信号收发装置与交通信号灯的信号控制端连接，固定信号收发装置持续检测距交通信号灯设定距离范围内的数据信号并将接收到的数据信号反馈给微基站，微基站对收到的数据信号进行解析，获取该数据信号对应公交车的车辆路数信息、位置信息AnT和上下行信息；
步骤2.3、当微基站持续收到两次同一公交车对应的数据信号时，令该公交车两次数据信号内包含的位置信息分别为AnT和A(n+1)T，令交通信号灯位置信息为D，计算AnT与D的距离AnTD，A(n+1)T与D的距离A(n+1)TD；
步骤2.4、判断AnTD是否等于A(n+1)TD，若是且后继仍能收到同一公交车的数据信号时则进行步骤2.5，若是但后继不再收到同一公交车的数据信号时则进行步骤5，若否且AnTD＜A(n+1)TD则进行步骤5，若否且AnTD＞A(n+1)TD则微基站将该公交车标记为驶向交通信号灯公交车并进行步骤3；
步骤2.5、令后继收到的该公交车的位置信息作为新的A(n+1)T并计算A(n+1)TD后返回步骤2.4；
步骤3、判断是否为目标公交车
微基站根据驶向交通信号灯公交车对应数据信号中车辆路数信息判断该公交车是否为即将驶入交通信号灯管控范围的目标公交车，若是则进行步骤4，若否则进行步骤5；
步骤4、微基站根据目标公交车对应数据信号中的车辆路数信息和上下行信息确定该公交车所需的优先通行策略，微基站将确定的优先通行策略经固定信号收发装置发送给信号控制端，信号控制端控制交通信号灯执行优先通行策略，执行完毕后进行步骤5；
步骤5、微基站删除接收的数据信号并返回步骤2。
进一步，所述步骤1.3中驾驶员开启车载控制端时还包括通过与车载控制端通信连接的车载输入端输入车辆路数信息。
进一步，步骤1.3和步骤2之间还包括步骤1.4、车载控制端控制车载显示屏显示车辆路数信息和上下行信息。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法，通过确认公交车的路数信息和上下行信息，并于公交车驶向交通信号灯管控范围时判断其是否为驶向交通信号灯的目标车辆，若是目标车辆则通过微基站控制交通信号灯执行该公交车所需的优先通行策略，从而可有效的提高公交车的通行效率；同时在车辆驶出终点站或始发站时判断车辆的上下行信息能够有助于其在驶向交通信号灯管控范围时确定交通信号灯所需执行的优先通行策略，避免了因公交车上下行信息的不明确导致无法判断所需优先通行策略的缺陷。
附图说明
图1为实施例提供的一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法中的一种路况图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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。
实施例
结合附图1(为本实施例提供的方法中涉及的一种路况图)，本实施例提供一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、获取公交车上下行信息(本步骤的目的在于快速判断公交车的上下行信息，一方面避免因车辆行驶路数更换、车辆上下行方向更换等情况导致的车辆上下行信息错误或缺失的缺陷，另一方面便于对车辆上下行信息进行初始自动矫正，避免了手动输入、忘记输入等缺陷)
步骤1.1、令由始发站驶向终点站的公交车为该路线上行公交，而由终点站驶向始发站的公交车为该路线下行公交；
步骤1.2、于始发站上行方向一侧设定测点A，并获取测点A的位置信息A(测点A可选择在始发站出口上行方向一侧的5-10米范围内等，即上行公交车必经路段处)；于终点站下行方向一侧设定测点B(测点B可选择在终点站出口下行方向一侧的5-10米范围内等，即下行公交车必经路段处)，并获取测点B的位置信息B；
步骤1.3、公交车驶出始发站或终点站时驾驶员开启车载控制端，在驶出始发站或终点站至目标时长时(此处设置目标时长的目的在于令公交车越过对应测点从而便于进行后继判断，结合前述测点设置的距离5-10米，短的目标时长可为1-2min，长的可为5-10min)，车载GPS模块获取车辆当前位置信息C并反馈给车载控制端，车载控制端获取位置信息C与位置信息A之间的距离AC及位置信息C与位置信息B之间的距离BC，并进行以下判断并输出相应判断信息(即在公交车出站至目标时长时便进行上下行信息的判断并进行相关标记，从而达到对驶出站点的公交车进行上下行信息更新的目的)：
Figure BDA0003596711220000051
当输出结果为“上行公交”时(AC＜BC显而易见的车辆距终点站较远结合公交车刚出站，则其必然为上行公交车)车载控制端将该车辆的上下行信息标记为上行公交；
当输出结果为“下行公交”时(AC＞BC显而易见的车辆距终点站较近结合公交车刚出站，则其必然为下行公交车)车载控制端将该车辆的上下行信息标记为下行公交；
步骤2、判断车辆是否驶向交通信号灯(因交通信号灯管控范围内外存在许多公交车，而需要进行优先通行的必然是驶向该交通信号灯且为会驶入该交通信号灯管控范围的目标公交车，目标公交车的信息预先存储在对应控制单元内，因此需要预先判断该公交是否驶向交通信号灯，若为驶离则不再考虑范围内)
步骤2.1、车载GPS模块周期性获取车辆的位置信息AnT，车载控制端控制安装在车上的车载信号收发装置周期性的向车辆外设定距离范围内发送含车辆路数信息、位置信息AnT和上下行信息的数据信号(本步骤的目的在于将公交车自身的信息向自身外围传输，且外围的范围为车外设定距离范围，该设定距离可为50-100米，即车载控制端发送数据信号的传输范围为车身至其外50-100米范围内)，其中T为车载GPS模块获取位置信息的数据周期并令车载信号收发装置发送数据信号的周期也为T(即车载GPS模块获取位置信息后便可进行发送)，n为车载GPS模块获取位置信息的序号；
步骤2.2、在交通信号灯旁的道路边缘边处设置微基站和与微基站通信连接的固定信号收发装置，微基站通过固定信号收发装置与交通信号灯的信号控制端连接，固定信号收发装置持续检测距交通信号灯设定距离范围内的数据信号并将接收到的数据信号反馈给微基站，微基站对收到的数据信号进行解析，获取该数据信号对应公交车的车辆路数信息、位置信息AnT和上下行信息；本步骤的目的在于通过布设设备获取距交通信号灯设定距离范围内的数据信号，即当微基站接收到数据信号时表明在设定距离范围外(因数据信号最外端与公交车本身有一定距离)有公交车，那么判断该公交车是否为驶向交通信号灯且是否为会驶入交通信号灯管控范围的公交车至关重要，因此进行后继步骤；
步骤2.3、当微基站持续收到两次同一公交车对应的数据信号时，令该公交车两次数据信号内包含的位置信息分别为AnT和A(n+1)T，令交通信号灯位置信息为D，计算AnT与D的距离AnTD，A(n+1)T与D的距离A(n+1)TD；本步骤的目的在于为判断公交车是否驶向交通信号灯做准备；
步骤2.4、判断AnTD是否等于A(n+1)TD，若是且后继仍能收到同一公交车的数据信号时则进行步骤2.5(此种情况下公交车可能是临时停车、缓行等情况因此需要后继数据继续判断)，若是但后继不再收到同一公交车的数据信号时则进行步骤5(此种情况表明公交车路过交通信号灯管控范围外围)，若否且AnTD＜A(n+1)TD则进行步骤5(此种情况表明公交车在远离交通信号灯管控范围)，若否且AnTD＞A(n+1)TD则微基站将该公交车标记为驶向交通信号灯公交车并进行步骤3(此种情况表明公交车在靠近交通信号灯管控范围)；
步骤2.5、令后继收到的该公交车的位置信息作为新的A(n+1)T并计算A(n+1)TD后返回步骤2.4；
步骤3、判断是否为目标公交车
微基站根据驶向交通信号灯公交车对应数据信号中车辆路数信息判断该公交车是否为即将驶入交通信号灯管控范围的目标公交车，若是则进行步骤4，若否则进行步骤5(因公交车路线的多样性导致其驶向交通信号灯的过程中存在变道离开的情况，因此需要判断该公交是否为是驶向该交通信号灯管控范围的车辆至关重要，即驶向该交通信号灯且车辆路数确为会经过该交通信号灯的公交车才会被标记为目标公交车)；
步骤4、微基站根据目标公交车对应数据信号中的车辆路数信息和上下行信息确定该公交车所需的优先通行策略，微基站将确定的优先通行策略经固定信号收发装置发送给信号控制端，信号控制端控制交通信号灯执行优先通行策略，执行完毕后进行步骤5(即驶向且确为经过该交通信号灯的公交车存在上下行的情况，因此确认车辆路数和上下行信息后才能正确选择该公交车需要执行的优先通行策略)；
步骤5、微基站删除接收的数据信号并返回步骤2。
步骤4和5之间还可以包括微基站将目标公交车对应的相关信息(路数信息、上下行信息等)和其执行的有优先通行策略经固定信号收发装置反馈给交通管理平台进行存留，交通管理平台也可根据需要经固定信号收发装置向微基站发送控制策略信息，微基站则通过固定信号收发装置经信号控制端控制交通信号灯。
其中，步骤2.2中设定距离范围可为50-100米，结合前述车载信号收发装置的设定距离范围可为50-100米，则公交车在驶向交通信号灯至二者之间的距离在100-200米范围时便可令公交车与微基站之间进行数据交互，微基站判断出该公交车为目标公交车时便控制交通信号灯执行该公交车所需的优先通行策略，进而在目标公交驶向交通信号灯过程中其前方车辆可快速驶离从而给公交车提供快速通行通道，两个设定距离范围的设置有助于公交车快速通行交通信号灯管控路段；其中优先通行策略指目标公交车所需行驶车道对应的交通信号灯能够快速变为绿灯，从而保持该车道的畅通。
特别的，为了避免因车辆更换等导致车辆自身的路数信息未被及时更新的缺陷，本实施例中令所述步骤1.3中驾驶员开启车载控制端时还包括通过与车载控制端通信连接的车载输入端输入车辆路数信息。
例如原本801路公交车临时跑803路公交车的上行路线，则需要将801路公交车内存留的801路车辆路数信息更改为803路车辆路数信息，上下行信息则自动进行修改。
特别的，为了便于自主显示车辆的路数信息和上下行信息以便于乘客由外部查看车辆信息，在本实施例中，步骤1.3和步骤2之间还包括步骤1.4、车载控制端控制车载显示屏显示车辆路数信息和上下行信息。
即令公交车前后端的车载显示屏显示车辆路数(例如801路)和车辆上下行信息(例如由F至D方向)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、获取公交车上下行信息
步骤1.1、令由始发站驶向终点站的公交车为路线上行公交，而由终点站驶向始发站的公交车为路线下行公交；
步骤1.2、于始发站上行方向一侧设定测点A，并获取测点A的位置信息A；于终点站下行方向一侧设定测点B，并获取测点B的位置信息B；
步骤1.3、公交车驶出始发站或终点站时驾驶员开启车载控制端，在驶出始发站或终点站至目标时长时，车载GPS模块获取车辆当前位置信息C并反馈给车载控制端，车载控制端计算位置信息C与位置信息A之间的距离AC及位置信息C与位置信息B之间的距离BC，并进行以下判断并输出相应判断信息：
Figure FDA0003993973080000011
当输出结果为“上行公交”时车载控制端将该车辆的上下行信息标记为上行公交；
当输出结果为“下行公交”时车载控制端将该车辆的上下行信息标记为下行公交；
步骤2、判断车辆是否驶向交通信号灯
步骤2.1、车载GPS模块周期性获取车辆的位置信息AnT，车载控制端控制安装在车上的车载信号收发装置周期性的向车辆外设定距离范围内发送含车辆路数信息、位置信息AnT和上下行信息的数据信号，其中T为车载GPS模块获取位置信息的数据周期并令车载信号收发装置发送数据信号的周期也为T，n为车载GPS模块获取位置信息的序号；
步骤2.2、在交通信号灯旁的道路边缘边处设置微基站和与微基站通信连接的固定信号收发装置，微基站通过固定信号收发装置与交通信号灯的信号控制端连接，固定信号收发装置持续检测距交通信号灯设定距离范围内的数据信号并将接收到的数据信号反馈给微基站，微基站对收到的数据信号进行解析，获取该数据信号对应公交车的车辆路数信息、位置信息AnT和上下行信息；
步骤2.3、当微基站持续收到两次同一公交车对应的数据信号时，令该公交车两次数据信号内包含的位置信息分别为AnT和A(n+1)T，令交通信号灯位置信息为D，计算AnT与D的距离AnTD，A(n+1)T与D的距离A(n+1)TD；
步骤2.4、判断AnTD是否等于A(n+1)TD，若是且后继仍能收到同一公交车的数据信号时则进行步骤2.5，若是但后继不再收到同一公交车的数据信号时则进行步骤5，若否且AnTD＜A(n+1)TD则进行步骤5，若否且AnTD＞A(n+1)TD则微基站将该公交车标记为驶向交通信号灯公交车并进行步骤3；
步骤2.5、令后继收到的该公交车的位置信息作为新的A(n+1)T并计算A(n+1)TD后返回步骤2.4；
步骤3、判断是否为目标公交车
微基站根据驶向交通信号灯公交车对应数据信号中车辆路数信息判断该公交车是否为即将驶入交通信号灯管控范围的目标公交车，若是则进行步骤4，若否则进行步骤5；
步骤4、微基站根据目标公交车对应数据信号中的车辆路数信息和上下行信息确定该公交车所需的优先通行策略，微基站将确定的优先通行策略经固定信号收发装置发送给信号控制端，信号控制端控制交通信号灯执行优先通行策略，执行完毕后进行步骤5；
步骤5、微基站删除接收的数据信号并返回步骤2。
2.根据权利要求1所述的一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法，其特征在于，所述步骤1.3中驾驶员开启车载控制端时还包括通过与车载控制端通信连接的车载输入端输入车辆路数信息。
3.根据权利要求2所述一种公交车优先通行的智能交通信号控制方法，其特征在于，步骤1.3和步骤2之间还包括步骤1.4、车载控制端控制车载显示屏显示车辆路数信息和上下行信息。
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