CN115762118A - 一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，该方法包括：首先，布设基础设施并获取基本数据；其次，处理器基于传感器数据与手环数据的信息交互，计算基础参数，判断是否需要调整信号周期并计算信号配时调整方案；然后，根据计算结果决定语音提示输出方案；最后，判断视障人士是否完成过街，若完成过街则信号语音提示输出结束。本发明所提出的平峰期基于感应式设备的视障人士大尺度交叉口过街辅助方法，能有效在平峰期提高视障人士过街的安全性，同时有效降低视障人士过街决策难度和过街难度，为城市建设中的基础公共服务均等化提供优化方法，为解决视障人士出行社会排斥提供一种解决方案。

Description

一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法

技术领域

本发明涉及一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，属于行人过街无障碍设施信号设置技术领域。

背景技术

在过街场景中，由于基础设施建设的不完善，给视障人士过街带来了极大的安全隐患，尤其是大尺度交叉口过街场景，进一步增加了视障人士过街的难度与安全隐患，视障人士往往难以在有限的绿灯时间内完成过街。面对大尺度过街场景，国外往往采用按钮式的过街辅助设备、过街盲道以及语音提示等设备。按钮式过街辅助设备往往存在维护的问题，且需要对使用者进行简单的培训；对于视障人士而言，找到按钮位置较为困难，因此改善程度不大。语音提示设备为现有无障碍过街辅助设施的主要设备，在实际使用上存在信息提示较为单一、没有针对性等问题，不能给与视障人士过街以切实的帮助。

本申请通过移动设备与路侧设备的交互，在互通信息的基础上计算相关参数，给与视障人士精确化的信息，实现能满足视障人士过街需要的智能化信息提示设置方法；同时基于计算结果，在平峰期适时调整信号配时方案，以保障视障人士的过街安全。根据视障人士所处的位置以及目前的信号状态，语音提示设备会有针对性的提示相关信息；并且整个过程通过设备交互实现，无需视障人士进行设备的寻找，简化了他们的过街流程并且切实保障了他们的过街安全。

发明内容

发明目的：本发明提出了一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，它使用电子手环和路侧设备的信息交互获取基础信息；在此基础上，代入特定的方程计算得到对应的语音提示设置方案；同时根据计算结果适时调整信号配时方案，以延长视障人士在大尺度交叉口的过街时间；在平峰期实现基于感应式设备交互以及智能化语音提示方案的视障人士在大尺度交叉口的无障碍安全过街。

技术方案：本发明提出一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，该方法包括如下步骤：

步骤一，布设基础设施并获取基本数据；

步骤二，处理器通过传感器接收手环数据以计算基础参数，判断是否需要调整信号周期，如果需要调整信号周期，则对信号配时方案进行调整；

步骤三，根据步骤二的计算结果决定语音提示设备输出方案；

步骤四，判断视障人士是否完成过街，若完成过街，则语音提示输出结束。

进一步的，所述步骤一中，布设基础设施的方法如下：

1)在人行道端布设传感器，该传感器通过无线技术的接收视障人士随身运动手环所发送的基础信息，以及获取当前交叉口的信号配时方案；

2)在人行道端布设语音提示设备，该设备的发声模式由信息处理器决定；

3)在人行道端布设信息处理器，该信息处理器接收手环数据以计算基础参数，如果需要调整信号周期，则对信号配时方案进行调整；

4)视障人士配有支持蓝牙/无线传输模式的运动手环。

进一步的，所述步骤一中，获取基本数据包括：

1)传感器收集数据：信号灯配时方案G＝[g₁,g₂,…,g_n]，其中，G为1×n的矩阵，g_i为i相位的绿灯时间，1≤i≤n且g_i∈G，当前相位已持续的时间t_s，视障人士行进方向两侧人行道距离为W，传感器与交叉口边缘在行进方向的垂直距离W_s；

2)运动手环向传感器传送视障人的平均步速为v。

进一步的，所述步骤二中，处理器通过传感器接收手环数据以计算基础参数，判断是否需要调整信号周期，如果需要调整信号周期，则对信号配时方案进行调整的方法如下：

1)计算视障人士过街时间：

2)计算剩余绿灯时间，m为当前的相位：

t_r＝g_m-t_s，m∈N且0≤m≤n；

3)计算到下一绿灯的等待时间：

4)判断是否需要调整信号配时方案，若需要调整则进入下一步；若不需要调整，则完成步骤二；

情况一：若t_c≤t_r，则无需调整信号配时方案；

情况二：若t_c＞t_r，且t_c≤g_m，则需要等待下一个绿灯信号周期，不需要对信号配时方案进行调整；

情况三：若t_c＞t_r，且t_c＞g_m，则需要等待下一个绿灯信号周期，对信号配时方案进行调整。

进一步的，计算信号配时调整方案，根据下式计算满足条件的x值，该值唯一，其中，m+x为满足下式的第m+x个信号相位：

g_m+g_m+1+…+g_m+x-1＜t_c≤g_m+g_m+1+…+g_m+x，x∈N且0≤x≤n

根据计算结果，将m相位原本的绿灯时间g_m延长至g_m+g_m+1+…+g_m+x，跳过g_m+1，…，g_m+x信号相位，直接进入m+x+1相位。

进一步的，所述步骤三中，根据步骤二的计算结果决定语音提示设备输出方案如下：

情况一：告知等待过街的视障人士可以立即过街，剩余有效过街时间t_r；

情况二：告知等待过街的视障人士需要至下一绿灯过街，等待时长t_w，有效过街时间g_m；

情况三：告知等待过街的视障人士需要至下一绿灯过街，等待时长t_w，有效过街时间g′_m，其中，有效过街时间g′_m计算方式如下：

g′_m＝g_m+g_m+1+…+g_m+x，x∈N且0≤x≤n。

进一步的：所述步骤四中，判断视障人士是否完成过街，若完成过街，则语音提示输出结束，行进方向结束端传感器接收到手环信号，则过街完成，语音提示输出结束。

有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：

本专利建立了一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，从感应式设备主动交互的角度配合信号配时方案自适应调整策略，极大程度降低了视障人士过街决策和过街过程的难度，有利于构建公共服务均等化的无障碍社会出行环境，减少视障人士的出行社会排斥现象，同时也为主动式无障碍出行设施完善提供了一定的参考依据。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为实施例中的大尺度交叉口及设施布设示意图；

图3为本发明中行人过街信号相位图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本发明提出一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，下面结合附图对本发明作进一步说明。

参见图1，本发明包括以下步骤：

步骤一，布设基础设施并获取基本数据，基础设施包括；可接收手环数据的传感器、语音提示设施、信息处理器，基础数据包括：信号配时方案、交叉口的几何参数、过街视障人士平均步速；基础设施布设位置参见图2，该交叉口信号相位设计参见图3，获取的基本数据如表1所示。

1)在人行道端布设传感器，该传感器能通过无线技术的接收视障人士随身手环设备所发送的基础信息以及获取当前交叉口的信号配时方案；

2)在人行道端布设语音提示设备，该设备的发声模式由信息处理器决定；

3)在人行道端布设信息处理器，该设备将完成步骤二所述工作以及语音提示输出方案调整工作；

4)视障人士配有支持蓝牙/无线传输模式的运动手环。

所述步骤一中获取基本数据包括：

1)传感器收集数据：信号灯配时方案G＝[g₁,g₂,…,g_n]，其中G为1×n的矩阵，g_i为i相位的绿灯时间，1≤i≤n且g_i∈G，当前相位已持续的时间t_s，视障人士行进方向两侧人行道距离W，传感器与交叉口边缘在行进方向的垂直距离W_s；；

2)运动手环向传感器传送数据，平均步速v。

表1方案获取基础数据示例

该行进方向对向信号灯配时为G＝[20s,15s]，其中东西方向绿灯时间20s，南北方向绿灯时间相位15s，视障人士行走方向为东西方向。

步骤二，处理器通过传感器接收手环数据，计算基础参数，判断是否需要调整信号周期，并计算信号配时调整方案。基础参数计算如表2所示。

所述步骤二中处理器通过传感器接收手环数据，计算基础参数，判断是否需要调整信号周期，并计算信号配时调整方案，包括如下几个步骤：

1)计算视障人士过街时间：

2)计算剩余绿灯时间，m为当前的相位：

t_r＝g_m-t_s，m∈N且0≤m≤n

3)计算到下一绿灯的等待时间：

4)判断是否需要调整信号配时方案，若需要调整则进入下一步；若不需要调整，则完成步骤二；

情况一：若t_c≤t_r，则无需调整信号配时方案；

情况二：若t_c＞t_r，且t_c≤g_m，则需要等待下一个绿灯信号周期，不需要对信号配时方案进行调整；

情况三：若t_c＞t_r，且t_c＞g_m，则需要等待下一个绿灯信号周期，同时对信号配时方案进行调整；

计算信号配时调整方案，根据下式计算满足条件的x值，该值唯一，其中m+x为满足下式的第m+x个信号相位：

g_m+g_m+1+…+g_m+x-1＜t_c≤g_m+g_m+1+…+g_m+x，x∈N且0≤x≤n

根据计算结果，将m相位原本的绿灯时间g_m延长至g_m+g_m+1+…+g_m+x，跳过g_m+1，…，g_m+x信号相位，直接进入m+x+1相位。

表2基础参数计算示例

根据计算结果，t_c＞t_r，且t_c＞g_m，属于情景三，即当前相位剩余过街时间不满足过街需求且相位绿灯时间不满足过街需求，需要等待下一个信号周期；同时，g_m＜t_c≤g_m+g_m+1可推出x＝1，因此延长下一周期该相位绿灯时间g_m＝20s至g_m+g_m+1＝35s，随后进入m+2相位。

所述步骤三中根据步骤二的计算结果决定语音提示设备输出方案包括如下几个步骤：

情况一：告知等待过街的视障人士可以立即过街，剩余有效过街时间t_r。

情况二：告知等待过街的视障人士需要至下一绿灯过街，等待时长t_w，有效过街时间g_m；

情况三：告知等待过街的视障人士需要至下一绿灯过街等待时长t_w，有效过街时间g′_m，其中有效过街时间g′_m计算方式如下:

g′_m＝g_m+g_m+1+…+g_m+x，x∈N且0≤x≤n

实例中语音提示输出方案为情况三，即告知等待过街的视障人士需要至下一绿灯过街等待时长t_w＝25s，有效过街时间g′_m＝35s。

所述步骤四中判断视障人士是否完成过街，若完成过街，则语音提示输出结束包括如下步骤：行进方向结束端传感器接收到手环信号，则过街完成，语音提示输出结束。

Claims (7)

1.一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一，布设基础设施并获取基本数据；

步骤二，处理器通过传感器接收手环数据以计算基础参数，判断是否需要调整信号周期，如果需要调整信号周期，则对信号配时方案进行调整；

步骤三，根据步骤二的计算结果决定语音提示设备输出方案；

步骤四，判断视障人士是否完成过街，若完成过街，则语音提示输出结束。

2.根据权利要求1所述的一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，其特征在于，所述步骤一中，布设基础设施的方法如下：

1)在人行道端布设传感器，该传感器通过无线技术的接收视障人士随身运动手环所发送的基础信息，以及获取当前交叉口的信号配时方案；

2)在人行道端布设语音提示设备，该设备的发声模式由信息处理器决定；

3)在人行道端布设信息处理器，该信息处理器接收手环数据以计算基础参数，如果需要调整信号周期，则对信号配时方案进行调整；

4)视障人士配有支持蓝牙/无线传输模式的运动手环。

3.根据权利要求1所述的一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，其特征在于，所述步骤一中，获取基本数据包括：

1)传感器收集数据：信号灯配时方案G＝[g₁，g₂，...，g_n]，其中，G为1×n的矩阵，g_i为i相位的绿灯时间，1≤i≤n且g_i∈G，当前相位已持续的时间t_s，视障人士行进方向两侧人行道距离为W，传感器与交叉口边缘在行进方向的垂直距离W_s，n为相位的总个数；

2)运动手环向传感器传送视障人的平均步速为v。

4.根据权利要求3所述的一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，其特征在于，所述步骤二中，处理器通过传感器接收手环数据以计算基础参数，判断是否需要调整信号周期，如果需要调整信号周期，则对信号配时方案进行调整的方法如下：

1)计算视障人士过街时间：

2)计算剩余绿灯时间，m为当前的相位：

t_r＝g_m-t_s，m∈N且0≤m≤n；

3)计算到下一绿灯的等待时间：

4)判断是否需要调整信号配时方案，若需要调整则进入下一步；若不需要调整，则完成步骤二；

情况一：若t_c≤t_r，则无需调整信号配时方案；

情况二：若t_c＞t_r，且t_c≤g_m，则需要等待下一个绿灯信号周期，不需要对信号配时方案进行调整；

情况三：若t_c＞t_r，且t_c＞g_m，则需要等待下一个绿灯信号周期，对信号配时方案进行调整。

5.根据权利要求4所述的一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，其特征在于，计算信号配时调整方案，根据下式计算满足条件的x值，该值唯一，其中，m+x为满足下式的第m+x个信号相位：

g_m+g_m+1+…+g_m+x-1＜t_c≤g_m+g_m+1+…+g_m+x，x∈N且0≤x≤n

根据计算结果，将m相位原本的绿灯时间g_m延长至g_m+g_m+1+…+g_m+x，跳过g_m+1，...，g_m+x信号相位，直接进入m+x+1相位。

6.根据权利要求5所述的一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，其特征在于，所述步骤三中，根据步骤二的计算结果决定语音提示设备输出方案如下：

情况一：告知等待过街的视障人士可以立即过街，剩余有效过街时间t_r；

情况二：告知等待过街的视障人士需要至下一绿灯过街，等待时长t_w，有效过街时间g_m；

情况三：告知等待过街的视障人士需要至下一绿灯过街，等待时长t_w，有效过街时间g′_m，其中，有效过街时间g′_m计算方式如下：

g′_m＝g_m+g_m+1+…+g_m+x，x∈N且0≤x≤n。

7.根据权利要求1所述的一种大尺度交叉口视障人士感应式过街辅助方法，其特征在于：所述步骤四中，判断视障人士是否完成过街，若完成过街，则语音提示输出结束，行进方向结束端传感器接收到手环信号，则过街完成，语音提示输出结束。

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