一種車路協同交通控制系統的製作方法
2023-04-25 08:41:26 1
一種車路協同交通控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明揭示了一種車路協同交通控制系統，包括車載單元，其包括GPS定位模塊、車輛通訊模塊、信息處理模塊，道路指揮單元，其包括信號燈控制模塊，信號燈通訊模塊、信號處理單元；本發明的優點在於該系統可根據路況情況實時調節交通信號燈的通行時間，減少主幹道車輛在十字路口的無效停頓時間和等待時間，提高交通通行效率，有效緩解交通問題，還可減少汽車燃油的浪費，通過車載單元與路邊單元的實時通訊實現交通流量的控制，無需在路邊鋪設很多傳感器設備，方便快捷，成本低。
【專利說明】一種車路協同交通控制系統【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛通信領域，尤其涉及車輛與交通指揮裝置之間互聯通信的控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的持續快速發展，人們的生活水平越來越高，交通出行方便，作為主要代步工具，汽車的數量日益增加。同時也給交通帶來了極大的壓力，尤其在大中城市，普遍存在道路堵塞。
[0003]目前，在十字路口常會由於車輛等待信號燈跳轉而導致車輛大量滯留，造成交通擁堵，這主要是由於交通信號燈分流時間多為固定，無法按照實時交通流量進行自動調節，會存在有車、無車的行車方向按照相同的時間引導交通，增大了車流量較大路段的行車負擔，無法合理指揮交通，易造成交通擁堵。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是實現一種能夠根據路口等待車輛多少，而自動進行信號燈切換的智能交通流量控制系統。
[0005]為了實現上述目的，本發明採用的技術方案為:一種車路協同交通控制系統，包括:
[0006]車載單元，其包括GPS定位模塊、車輛通訊模塊、信息處理模塊，
[0007]道路指揮單元，其包括信號燈控制模塊，信號燈通訊模塊、信號處理單元；
[0008]所述道路指揮單元通過信號燈通訊模塊與額定範圍內車輛的車輛通訊模塊通信，所述GPS定位模塊通過信息處理模塊處理後經車輛通訊模塊發送至道路指揮單元的信號燈通訊模塊，所述信號燈通訊模塊將信息輸送至信號處理單元，所述信號處理單元輸出控制信號至信號燈控制模塊。
[0009]所述信息處理模塊與車身控制器連接，採集車速信號，並將車速信號經車輛通訊模塊發送至道路指揮單元。
[0010]具有警笛的救護車、消防車、警察的鳴笛供電線路上接入採樣電路，所述採樣電路將警笛通電狀態輸送至信息處理模塊，並經車輛通訊模塊發送至道路指揮單元。
[0011]一種車路協同交通控制系統的控制方法:
[0012]步驟1、道路指揮單元按照預設指令控制信號燈工作；
[0013]步驟2、車輛實時通過GPS定位模塊定位，當車輛行駛至道路指揮單元額定距離內時，則與該道路指揮單元通信，當車輛行駛出路口時，則中斷與該道路指揮單元的通信；
[0014]步驟3、道路指揮單元根據路口車流量，延長車流量大的行車方向的綠燈點亮時間，並在兩個通行方向車流量接近時執行步驟I。
[0015]所述步驟3中，道路指揮單元累計兩個通行方向上的車輛數量，當數值差超過閥值a，則延長車輛較多路段每次綠燈點亮時間，當數值差低於d時，則執行步驟1，其中a大於do
[0016]所述步驟3中綠燈亮燈時間具有以下設定值，亮燈下限時間<預設正常亮燈時間<亮燈上限時間，當兩個通行方向上的車輛數量差值大於a時，隨著差值的增加逐漸延長該通行方向上綠燈亮燈時間，直至亮燈上限時間，並逐漸減少另一個通行方向上綠燈亮燈時間，直至亮燈下限時間。
[0017]當兩個通行方向上的車輛數量差值大於b，或者車輛數量總數大於C，則信號燈通訊模塊發出報警信號至轄區交警隊後臺伺服器。
[0018]當道路指揮單元接收到開啟警笛的救護車、消防車、警察駛入路口，則切換或保持其所在通行方向上交通信號燈為綠燈，直至駛出路口。
[0019]當車輛行駛越過路口停止線則定義為駛出路口。
[0020]本發明的優點在於該系統可根據路況情況實時調節交通信號燈的通行時間，減少主幹道車輛在十字路口的無效停頓時間和等待時間，提高交通通行效率，有效緩解交通問題，還可減少汽車燃油的浪費，通過車載單元與路邊單元的實時通訊實現交通流量的控制，無需在路邊鋪設很多傳感器設備，方便快捷，成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容作簡要說明:
[0022]圖1為車路協同交通控制系統結構框圖。
【具體實施方式】
[0023]參見圖1可知，車路協同交通控制系統包括車載單元和道路指揮單元，車載單元為安裝在車輛上的設備，可以直接為新車裝備，也可以製成後期添加設備，為現有未裝備的車輛安裝，只有車載單元的普及率越高，此系統的控制精度才越高；道路指揮單元為路口控制紅綠燈的裝置。
[0024]車載單元GPS定位模塊、車輛通訊模塊、信息處理模塊；道路指揮單元包括信號燈控制模塊，信號燈通訊模塊、信號處理單元；道路指揮單元通過信號燈通訊模塊與額定範圍內車輛的車輛通訊模塊通信，GPS定位模塊通過信息處理模塊處理後經車輛通訊模塊發送至道路指揮單元的信號燈通訊模塊，信號燈通訊模塊將信息輸送至信號處理單元，信號處理單元輸出控制信號至信號燈控制模塊。建立車輛與道路指揮單元無線通信，從而可以根據車流量控制交通信號燈。上述額定範圍的數值可以根據需要設置，例如設置為300米。
[0025]此外，信息處理模塊還可以與車身控制器連接採集車速信號，並將車速信號經車輛通訊模塊發送至道路指揮單元，供道路指揮單元參考判斷是否處於擁堵狀態。如綠燈時，此通行方向上車輛的平均車速大小，從而判斷是否處於擁堵狀態。
[0026]此外，具有警笛的救護車、消防車、警察的鳴笛供電線路上接入採樣電路，該採樣電路將警笛通電狀態輸送至信息處理模塊，從而判斷車輛是否開啟警笛，並將上述信號經車輛通訊模塊發送至道路指揮單元，從而可以這些特殊車輛能夠順利通過路口。
[0027]基於上述系統，車路協同交通控制系統的控制方法如下
[0028]步驟1、道路指揮單元按照預設指令控制信號燈工作；
[0029]步驟2、車輛實時通過GPS定位模塊定位，當車輛行駛至道路指揮單元額定距離內時，則與該道路指揮單元通信，當車輛行駛出路口時，則中斷與該道路指揮單元的通信；
[0030]步驟3、道路指揮單元根據路口車流量，延長車流量大的行車方向的綠燈點亮時間，並在兩個通行方向車流量接近時執行步驟I。
[0031 ] 上述步驟2中，例如一輛車靠近十字路口，當接近至額定距離內時，記為該路段行車方向上有一輛車，當車輛行駛越過路口停止線則定義為駛出路口，便於方便準確的累計
車流量。
[0032]上述步驟3中，道路指揮單元累計兩個通行方向上的車輛數量，當數值差超過閥值a，則延長車輛較多路段每次綠燈點亮時間，當數值差低於d時，則執行步驟1，從而能夠便捷的判斷出每個路段是否存在擁堵現象，而閥值a大於d，這樣避免交通燈時間頻繁變換，提高系統可靠性。
[0033]根據上述控制方法，則根據車流量信息與紅綠燈的狀態進行比對，比如，十字路口的紅綠燈當前狀態是:南北方向是綠燈，東西方向是紅燈，而根據車輛信息判斷出的車流量實際情況是:南北方向無車輛通過，而東西方向車流量大，此時路邊單元模塊即可通知紅綠燈控制模塊對紅綠燈狀態進行實時調整。
[0034]對於綠燈延遲時間，具有以下設定值，亮燈下限時間<預設正常亮燈時間(步驟I亮燈時間)<亮燈上限時間，當兩個通行方向上的車輛數量差值大於a時，隨著差值的增加逐漸延長該通行方向上綠燈亮燈時間，直至亮燈上限時間，並逐漸減少另一個通行方向上綠燈亮燈時間，直至亮燈下限時間，從而能夠精準控制交通，確保路口交通通暢。
[0035]此外，當兩個通行方向上的車輛數量差值大於b，或者車輛數量總數大於C，則信號燈通訊模塊發出報警信號至轄區交警隊後臺伺服器。b和c的賦值可以根據道路寬度調整，道路越寬賦值越大，從而當出現大規模擁堵狀態時，及時通知交警部門，及時現場疏導交通。
[0036]當道路指揮單元接收到開啟警笛的救護車、消防車、警察駛入路口，則切換或保持其所在通行方向上交通信號燈為綠燈，直至駛出路口。比如緊急救護車從東西方向經過，但是目前的紅綠燈狀態是南北方向是綠燈、東西方向是紅燈，此時路邊單元模塊即可通知紅綠燈控制模塊，將紅綠燈狀態調整為:南北方向是紅燈，而東西方向是綠燈以便救護車及時通行。
[0037]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種車路協同交通控制系統，其特徵在於，包括: 車載單元，其包括GPS定位模塊、車輛通訊模塊、信息處理模塊， 道路指揮單元，其包括信號燈控制模塊，信號燈通訊模塊、信號處理單元； 所述道路指揮單元通過信號燈通訊模塊與額定範圍內車輛的車輛通訊模塊通信，所述GPS定位模塊通過信息處理模塊處理後經車輛通訊模塊發送至道路指揮單元的信號燈通訊模塊，所述信號燈通訊模塊將信息輸送至信號處理單元，所述信號處理單元輸出控制信號至信號燈控制模塊。
2.根據權利要求1所述的車路協同交通控制系統，其特徵在於:所述信息處理模塊與車身控制器連接，採集車速信號，並將車速信號經車輛通訊模塊發送至道路指揮單元。
3.根據權利要求1或2所述的車路協同交通控制系統，其特徵在於:具有警笛的救護車、消防車、警察的鳴笛供電線路上接入採樣電路，所述採樣電路將警笛通電狀態輸送至信息處理模塊，並經車輛通訊模塊發送至道路指揮單元。
4.一種車路協同交通控制系統的控制方法，其特徵在於: 步驟1、道路指揮單元按照預設指令控制信號燈工作； 步驟2、車輛實時通過GPS定位模塊定位，當車輛行駛至道路指揮單元額定距離內時，則與該道路指揮單元通信，當車輛行駛出路口時，則中斷與該道路指揮單元的通信； 步驟3、道路指揮單元根據路口車流量，延長車流量大的行車方向的綠燈點亮時間，並在兩個通行方向車流量接近時返回步驟I。
5.根據權利要求4所述的車路協同交通控制系統的控制方法，其特徵在於:所述步驟3中，道路指揮單元累計兩個通行方向上的車輛數量，當數值差超過閥值a，則延長車輛較多路段每次綠燈點亮時間，當數值差低於d時，則執行步驟1，其中a大於d。
6.根據權利要求5所述的車路協同交通控制系統的控制方法，其特徵在於:所述步驟3中綠燈亮燈時間具有以下設定值，亮燈下限時間<預設正常亮燈時間<亮燈上限時間，當兩個通行方向上的車輛數量差值大於a時，隨著差值的增加逐漸延長該通行方向上綠燈亮燈時間，直至亮燈上限時間，並逐漸減少另一個通行方向上綠燈亮燈時間，直至亮燈下限時間。
7.根據權利要求4、5或6所述的車路協同交通控制系統的控制方法，其特徵在於:當兩個通行方向上的車輛數量差值大於b，或者車輛數量總數大於C，則信號燈通訊模塊發出報警信號至轄區交警隊後臺伺服器。
8.根據權利要求7所述的車路協同交通控制系統的控制方法，其特徵在於:當道路指揮單元接收到開啟警笛的救護車、消防車、警察駛入路口，則切換或保持其所在通行方向上交通信號燈為綠燈，直至駛出路口。
9.根據權利要求4所述的車路協同交通控制系統的控制方法，其特徵在於:當車輛行駛越過路口停止線則定義為駛出路口。
【文檔編號】G08G1/08GK104021684SQ201410277029
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】姜竹勝, 湯新寧, 王川宿, 王乾峰, 劉華仁, 方濤, 尚欣, 李海峰, 寇小豐, 郝家餘 申請人:奇瑞汽車股份有限公司