CN203966342U - 基于传输检测定位系统的车行道信号系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型介绍了一种由车载信号机、路面信号机、数据传输转发站、智能道路交通标志牌、中心监控器、通信传输系统组成的基于传输检测定位系统的车行道信号系统，在雾霾天气状态下，能够实现在公路路面车行道上对运行车辆进行车行道信号标示及车辆接近间距标识及预告，避免引发事故，达到辅助安全行车及提高高速公路利用率的目的，且具有实施方便、实用性强的特点。

Description

基于传输检测定位系统的车行道信号系统

技术领域

 本实用新型为基于传输检测定位系统的车行道信号系统，属于公路交通控制领域。

背景技术

在现有的公路交通控制信号系统中，以及在在现有的辅助公路交通控制系统中，如路口交通红绿灯及闯红灯摄像系统、摄像头监视系统、电子牌信息通告、路灯、广播电台通告，都是用于平面交叉或局部范围内交通的控制，并且设置在特定的地点位置，都不能实现对线状路面车行道的占用情况及车辆行驶状态、车距进行远距离、连续、动态地予以显示，当大气能见度条件恶劣时，如出现雾霾天气时，依靠车辆照明灯、路灯、现有公路信号系统及反光标识都不能向车辆驾驶员清楚地显示车行道走向及车辆的行车间距，因受驾驶员视距限制也不能及时了解前方道路情况，容易造成交通事故；因此在雾霾天气情况下，通常采用跟随警示车辆慢行或关闭公路的方式来避免交通事故，这种状况常见于高速公路交通中；这样就会使得高速公路的利用率下降，也给人们的日常生活及经济活动带来不便。

发明内容

为方便叙述，对本说明中的个别名称、参数符号及相关关系作如下介绍：

基于传输检测定位系统的车行道信号系统：即指基于无线信号传输衰耗检测定位系统的车行道信号系统；

安全刹车间距：在常规条件及状态下行驶车辆开始刹车位置至停车位置之间的距离，处于车辆行车方向的相反方向，即车辆行车相反方向；根据行车限速、路面状况、行驶车型予以综合考虑后选择设定，如附图6中的Lr；在小于这个间距的车距情况下行车及刹车是都是不安全的，因此作为禁止行驶区、或禁行区间，信号灯灯显为红灯区；

安全保障间距：大于安全刹车距离，小于安全行车间距的一段距离，处于安全刹车间距之后的一段区间，或处于车辆行车方向的相反方向，即车辆行车相反方向、禁行区间之后的一段区间；根据最小行车密度安排予以设置；如附图6中的Ly；在这个区间中的车辆行车或刹车是安全的，但因其紧随安全刹车起始点，需要避免车距小于安全刹车间距的情况出现，因此作为车辆缓行区、或缓行区间，信号灯灯显为黄灯区；

安全行车间距：大于安全保障间距（离）的路段，处于安全行车间距之后，或处于车辆行车方向的相反方向，即车辆行车相反方向、缓行区间之后的一段区间；根据最小行车密度安排予以设置；如附图6中的Lg；在这个区间内车辆可以按正常方式行使，因此作为正常行驶区、安全行车间距，信号灯灯显为绿灯区；

行车引导区：大于安全刹车间距的区间，根据行车限速、路面、车型予以综合考虑后选择设定，也可以选择在常规雾霾天气状态下普通驾驶员对最远地面信号机的判定距离，如附图6中的L；在省电工作模式下该区间中车载信号机及路面信号机按照所设定的灯显模式开启信号灯显示工作状态；

灯显模式：即对信号灯所设定的颜色及点亮方式：如颜色有红、黄、绿，点亮方式有长亮、快闪、慢闪；在不考虑节电工作模式时，选择灯显模式即为设定色彩及点亮方式后开启灯光显示；

开启灯显：即信号灯按照设定的灯显模式进行灯光显示，即信号灯按照设定的颜色及点亮方式开启灯光显示工作；

车辆位置信息码：标示出该对应车辆的当前行驶方向、速度、所在道路里程及所在车行道；

车行道：道路上划分的行车道，对各个车行道可以分别编号为车行道1或车行道2或车行道3或车行道4或车行道n，以表示对于的车行道；也可以定义为超车道、行车道、慢车道、应急车道、停车道； 

车载信号机状态码：含有该车载信号机的地址码、用于数据传输转发站进行定位的定位码、表示本车载定位信号机的工作状态的编码，含当前供电状态码、行车方向及速度信息码、当前灯显状态码内容；

地面信号机工作状态码：含有该地面信号机地址码、设置位置码、供电状态码及对应的当前灯显模式码；

通信传输系统：由相关无线通信模块、有线通信模块、基站、转发站及传输线缆所构成的通信传输系统，可以是有线传输网、无线传输网、无线局域网、光纤传输网、WIFI传输系统、Zigbee传输系统，或者为其混合构成的通信传输系统；

鉴于以上背景技术中所述的原因及问题，本实用新型的目的在于提供一种车行道信号标示方法及车行道信号系统，使得在雾霾天气状态下，能够实现在公路路面车行道上对运行车辆进行车行道信号标示及车辆接近间距标识预告预警，达到辅助安全行车及提高高速公路利用率的目的，且具有实施方便、实用性强的特点。

为达到上述目的，本实用新型介绍一种基于传输检测定位系统的车行道信号系统，含通信传输系统，其特征在于有多个车载信号机、多个数据传输转发站、多个路面信号机、多个智能道路交通标志牌、一个中心监控器；在每个车载信号机中有一个无线通信模块、一个显示及音声告警器、一个微处理系统，无线通信模块、显示及音声告警器的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；在每个路面信号机中有一个无线通信模块、一个有线通信模块、一个雷达探测模块、一个彩色信号灯、一个微处理系统，其中的无线通信模块、有线通信模块、雷达探测模块、彩色信号灯的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；在每个智能道路交通标志牌中有一个无线通信模块、一个有线通信模块、一个彩色显示屏、一个微处理系统，其中的无线通信模块、有线通信模块，彩色显示屏的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；在每个数据传输转发站中有一个无线通信模块、一个有线通信模块、一个微处理系统，其中的无线通信模块、有线通信模块的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；各个路面信号机沿车行道按一定间隔设置，各个数据传输转发站、多个智能道路交通标志牌沿公路设置；各个车载信号机、数据传输转发站、路面信号机、中心监控器之间通过由无线通信模块或有线通信模块及传输线路构成的通信传输系统相互连接。 

本实用新型的工作原理为：在路面各个车行道中心线或车行道分界线及车行道边缘线上，按一定间距连续设置各个路面信号机用于标示各个车行道，数据传输转发站按一定间隔沿公路线设置，其无线通信范围相互链接覆盖整个公路路面所有车行道；各个路面信号机定时发送无线传输基准信号，当某一个路面信号机发送无线传输基准信号时，由其相邻的其他路面信号机予以接收，由于当有车辆处于某个无线基准信号的传输路径中时，则该无线基准信号的传输衰耗值会发生变化，各个路面信号机根将接收的无线传输基准信号强度变化予以测量、对比及判定处理可以得到相应的车行道占用情况并生成各个车辆位置码；各个路面信号机将各个车辆位置码通过通信传输系统发送给数据传输转发站；数据传输转发站接收后判定出该车载信号机的位置，或车载信号机中的卫星定位模块获得该车载信号机的位置码后发送给相邻的卫星定位校准站，位置信息中包括有行驶里程、速度及所处的车行道，通过通信传输系统将获得的车辆位置信息传输给各个车载信号机及路面信号机，车载信号机及路面信号机根据车辆位置信息设定灯显模式及启闭工作状态，车载信号机及路面信号机的显示模式标示了各个路面车行道的当前状态，由于路面信号机设置在路面车行道中心线或车行道分界线或车行道边缘线上，且按一定间距连续设置，因此在雾霾天气下路面信号机在点亮工作时能够清晰地标示出道路车行道的走向，由于路面信号机的信号灯显示色彩模式及开启显示为依据车辆位置所确定的，因此能够为车辆提供所在车行道的前方行车车距显示及预告；如：当车辆甲行进在车行道n时，则在车辆甲行驶相反方向的车行道n的一段距离上分别被动态划分成禁行区间、缓行区间、安全行驶区间，并对标示该行车道上的路面信号机选择设置对应的红灯灯显模式、黄灯灯显模式、绿灯灯显模式；而对于在车辆甲的后面行驶的、且在同一车行道n上的车辆乙；如果在车辆乙的前方行车引导区间为处于安全行驶区间内，则车载信号机信号灯及该行车引导区内的、标识行车道n的路面信号机显示为绿色；如果车辆乙的前方行车引导区包括有安全行驶区间及缓行区间，则车载信号机的信号灯为绿闪标示，并有音声提示，即车载信号机标示出即将进入缓行区间，而行车引导区内、安全行驶区间及缓行区间内、标示行车道n的路面信号机分别显示为绿色及黄色；如果车辆乙的前方行车引导区为缓行区间，则车载信号机及路面信号机的信号灯为黄色，即车辆乙行驶在缓行区间内；如果车辆乙的前方行车引导区包括有缓行区间及禁行区间，则车载信号机的信号灯为黄闪标示，并有音声提示，即车载信号机标示出即将进入禁行区间，而行车引导区内、缓行区间及禁行区间内、标示行车道n的路面信号机分别显示为黄色及红色；如果车辆乙的前方行车引导区为禁行区间，则车载信号机及该行车引导区内的、标识行车道n的路面信号机的信号灯显示为红色，且车载信号机有音声提示及告警，即车辆乙行驶在禁行区间内；这样就实现了对道路车行道的智能显示功能：既标示出了车辆行进前方的车行道走向，也标示出了对应车行道前方的车辆间距；由于可以根据需要设置禁行区间、缓行区间、安全行驶区间及行车引导区的长度，因此可以使得驾驶员在远离前方车辆的距离上就知道前方车辆所处的车行道及相对距离，即能够在雾霾天气情况下为车辆提供在车行道走向显示及与前方车辆的间距信号标示及预告，车辆驾驶员根据路面信号机对车行道的标示显示，能辨认出车行道的走向及了解前方行车间距，及时有效地控制车辆运行方向及行驶车速，即可保证行车安全；智能道路交通标志牌根据车辆的位置信息，决定是否开启或关闭信息显示，即在有车辆接近某个智能道路交通标志牌时，该智能道路交通标志牌开启图像显示，在没有车辆接近智能道路交通标志牌时，该智能道路交通标志牌关闭图像显示，这样即可方便车辆驾驶员及时了解智能道路交通标志牌的显示信息，且可以减小电能消耗。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的车行道信号系统构成图；

图2是本实用新型一实施例的车行道信号系统中的路面信号机的构成电原理图；

图3是本实用新型一实施例的车行道信号系统中的数据传输转发站的构成电原理图；

图4是本实用新型一实施例的车行道信号系统中的车载信号机的构成电原理图；

图5是本实用新型一实施例的车行道信号系统中的智能道路交通标志牌的构成电原理图；

图6是本实用新型中对个别名称术语的图示解释； 

在图1、图2、图3、图4及图5中，对于具有同一功能的部件在各附图中采用相同的编号来表示，以避免编号过多而带来混乱。

具体实施方式

下面以附图为例说明本实用新型的实施例：

本实施例以采用无线定位系统的车行道信号系统为实施对象予以说明；

图1是本实用新型一实施例的车行道信号系统构成图，其中：

A1-An为路面信号机，路面信号机沿各个车行道中心线按一定间隔排列设置，或沿各个车行道两边按一定间隔排列、即沿各个车行道分界线和各个车行道边缘线按一定间隔排列设置路面信号机；B1-Bn为卫星定位校准转发站，卫星定位校准转发站按一定间隔沿公路线设置，其通信范围相互链接覆盖整个公路路面所有车行道；C1-Cn为车载信号机，设置在进入公路路面的车辆上；D1-Dn为智能道路交通标志牌，沿公路线设置；E为中心监控器，在道路管理中心控制室内，采用计算机服务器及相应的通信传输系统、软件构成；各个车载信号机、路面信号机、卫星定位校准转发站、智能道路交通标志牌及中心监控器之间采用相应的通信传输系统相连接，并由相应的供电系统为各个设备提供电力供应；

图2是本实用新型一实施例的车行道信号系统中的路面信号机的构成电原理图；其中:

A1-An为路面信号机，其中的F1为无线传输模块，可采用WIFI传输模块， F2为微处理器，可采用单片机系统构成； F3为有线传输模块，可采用RS485传输模块及光传输模块构成，F4为信号灯模块，采用LED显示灯及相应的驱动电路；F5为无线基准信号收发模块，采用无线收发模块构成；其中的无线通信模块、有线通信模块、彩色信号灯、无线基准信号收发模块的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；在路面各个车行道中心线或车行道分界线及车行道边缘线上，按一定间距连续设置各个路面信号机，用于标示各个车行道； 

图3是本实用新型一实施例的车行道信号系统中的数据传输转发站的构成电原理图；其中：

B1-Bn为数据传输转发站，其中：G1为无线传输模块，可采用WIFI传输模块， G2为微处理器，可采用单片机系统构成，G3为有线传输模块，可采用RS485传输模块及光传输模块构成，G4为卫星授时模块；其中的卫星授时模块、无线通信模块、有线通信模块的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；各个无线定位转发站沿公路线设置；

图4是本实用新型一实施例的车行道信号系统中的车载信号机的构成电原理图；其中：

C1-Cn为车载信号机，其中：H1为无线传输模块，可采用WIFI传输模块；H2为微处理器，可采用单片机系统构成；H3为显示及音声告警器，由LED显示模块及音声报播模块构成；H4为位移及速度传感器；其中的无线通信模块、位移及速度传感器、显示及音声告警器的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；各个车载信号机分别设置在各个车辆上；；

图5是本实用新型一实施例的车行道信号系统中的智能道路交通标志牌的构成电原理图；其中：D1-Dn为智能道路交通标志牌，其中：I1为无线传输模块，可采用WIFI传输模块， I2为微处理器，可采用单片机系统构成，I3为有线通信模块，可采用RS485传输模块及光传输模块构成；I4为彩色显示屏，由彩色LED显示模块构成；其中的无线通信模块、有线通信模块、彩色显示屏的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；各个智能道路交通标志牌沿公路线设置；

各个车载信号机、路面信号机、智能道路交通标志牌、数据传输转发站、中心监控器之间通过由无线通信模块或有线通信模块及传输线路构成的通信传输系统相互连接；

按照上述说明及附图所标示的连接关系将各个部件、模块予以连接，并对各个微处理器按照所述的工作方法编制工作软件即可实现及完成本实用新型的实施例。

本实用新型介绍了一种由车载信号机、路面信号机、数据传输转发站、智能道路交通标志牌、中心监控器、通信传输系统组成的基于传输检测定位系统的车行道信号系统，在雾霾天气状态下，能够实现在公路路面车行道上对运行车辆进行车行道信号标示及车辆接近间距标识及预告，避免引发事故，达到辅助安全行车及提高高速公路利用率的目的，且具有实施方便、实用性强的特点。

Claims (1)

1.基于传输检测定位系统的车行道信号系统，含通信传输系统，其特征在于有多个车载信号机、多个数据传输转发站、多个路面信号机、多个智能道路交通标志牌、一个中心监控器；在每个车载信号机中有一个无线通信模块、一个显示及音声告警器、一个微处理系统，无线通信模块、显示及音声告警器的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；在每个路面信号机中有一个无线通信模块、一个有线通信模块、一个雷达探测模块、一个彩色信号灯、一个微处理系统，其中的无线通信模块、有线通信模块、雷达探测模块、彩色信号灯的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；在每个智能道路交通标志牌中有一个无线通信模块、一个有线通信模块、一个彩色显示屏、一个微处理系统，其中的无线通信模块、有线通信模块，彩色显示屏的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；在每个数据传输转发站中有一个无线通信模块、一个有线通信模块、一个微处理系统，其中的无线通信模块、有线通信模块的工作控制端及数据输入输出端分别与微处理系统的控制或数据输入输出端相连接；各个路面信号机沿车行道按一定间隔设置，各个数据传输转发站、多个智能道路交通标志牌沿公路设置；各个车载信号机、数据传输转发站、路面信号机、中心监控器之间通过由无线通信模块或有线通信模块及传输线路构成的通信传输系统相互连接。