交通信號裝置自動化控制系統的製作方法
2023-06-14 12:48:46 5
專利名稱：交通信號裝置自動化控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能夠實現交通決策支持的交通信號裝置自動化控制系統，特別涉及對道路交通網絡中的一個或者多個交通信號裝置進行自動化控制的系統，並且利用該系統還能夠對現有交通網絡中的信號裝置進行增加或者減少的計算和模擬，以及對道路的增加或者減少進行計算和模擬的系統。
背景技術：
交通擁堵是當前世界城市化所面臨的共同的課題，現有技術中有很多方法被用來解決交通擁堵問題，但是至今還沒有能夠比較有效地解決很多實際的隨機產生的交通擁堵問題。在交通計劃學和交通工學中，解決交通擁堵的基本問題是對由均衡網絡解析方法解決的網絡中與交通流的配分相關的設計或管理政策所產生的影響進行評價和實時的控制。均衡網絡解析需要考慮以下因素交通量對旅行時間的影響、旅行者基於此而選擇路徑、以 及該選擇反過來使交通量發生變化。目前，在計劃交通網絡時，所使用的均衡解析中通常省略交叉點的詳細構造。另一方面，通過假定地給出交叉點的交通流，來進行交叉點的幾何學設計和信號設置。只要對設置成同樣的交叉點進行設定平均延遲常數這種簡單的處理，就能夠得到足夠好的精度。然而，對於某些交叉點具有吸引了大規模交通流的不均勻構造的網絡而言，上述方法就可能導致預測精度過低。為了改善上述問題，將交叉點的延遲函數等導入網絡均衡模型。然而，如果將所有交叉點的詳細構造導入網絡，則將花費大量的工作和計算時間用於數據準備，因此實際中通常不將其應用在廣域道路網絡中。現實方法是將由重要的交叉點構成的較小的組，融合到包含作為研究對象的地域的廣域道路網絡(例如都市等)中。這種情況下，時間計算量和區域計算量兩者的成本較高，所以難以應用於大規模的交通網絡的編輯和顯示。
發明內容本實用新型是鑑於上述問題而提出的，其目的在於提供一種用於自動化控制道路網絡中的信號裝置的系統。為了實現本實用新型的目的，本實用新型提供一種交通信號裝置自動化控制系統，其特徵在於，包括信號燈、流量採集單元、採集數據傳輸單元、控制數據傳輸單元、計算單元、控制單元、顯示與操作單元和數據存儲單元，其中，上述流量採集單元與上述採集數據傳輸單元通過數據線連接，上述採集數據傳輸單元通過數據線與上述顯示與操作單元連接，上述顯示與操作單元分別通過數據線與上述計算單元、上述數據存儲單元和上述控制數據傳輸單元連接，上述控制數據傳輸單元通過數據線與上述控制單元連接，並且上述控制單元通過數據線與上述信號燈連接。根據本實用新型的交通信號裝置自動化控制系統，其中，上述信號燈作為對交通道路中的車輛進行導向控制的裝置，能夠採用現有的信號燈、LED信號燈或者臨時性信號裝置。根據本實用新型的交通信號裝置自動化控制系統，其中，上述流量採集單元用於實時地收集在交通網絡中的各個道路中的車輛的流量和密度，能夠採用超聲波傳感裝置、攝像裝置或者電磁線圈。根據本實用新型的交通信號裝置自動化控制系統，其中，上述數據傳輸單元用於將上述流量採集單元收集到的實時的車輛流量和密度以加密的方式傳輸至上述顯示與操作單元，能夠採用無線傳輸方式或者有線傳輸方式對數據進行傳輸。 根據本實用新型的交通信號裝置自動化控制系統，其中，上述計算單元通過數據線與上述顯示與操作單元連接，通過上述顯示與操作單元對從上述數據傳輸單元傳送來的由上述流量採集單元所收集的流量數據進行解密，然後傳輸至上述計算單元進行分析和計算，並將所得到的計算結果通過數據線傳輸至上述顯示與操作單元。根據本實用新型的交通信號裝置自動化控制系統，其中，上述顯示與操作單元用於提供控制、協調編輯功能和自動發送控制信息，上述顯示與操作單元能夠同時接收由多個上述流量採集單元收集的並經由上述數據傳輸單元傳送來的數據，並將接收到的數據傳輸至上述計算單元進行分析和計算，將計算後所得到的數據傳輸至多個上述控制單元來控制交通網絡中的上述信號燈。根據本實用新型的交通信號裝置自動化控制系統，其中，上述顯示與操作單元還通過數據線與上述採集數據傳輸單元、上述控制數據傳輸單元連接，來接收採集數據並發送控制數據，並且上述顯示與操作單元通過數據線與上述數據存儲單元連接，用於存儲歷史數據和實時數據。發明效果本實用新型是能夠對道路交通網絡中的一個或者多個交通信號裝置進行自動控制的系統，並且能夠對現有交通網絡中的信號系統進行增加或者減少的計算和模擬，對道路的增加或者減少進行計算和模擬。其中，交通信號燈主要是指交通網絡中的交叉路口的信號裝置和道路中的用於路況警示提示的信號裝置。本實用新型通過數據收集單元將實時的交通流量傳輸至計算單元中，經過分析和計算將計算結果轉化為控制信息對交通網絡中的信號裝置進行自動化控制。本實用新型能夠有效地解決基於現有的交通網絡和信號系統上的交通擁堵問題，並且能夠對新建和修建的道路上的交通信號系統進行模擬，以預先發現道路信號系統的缺陷並加以改善。
以下附圖僅旨在於對本實用新型做示意性說明和解釋，並不限定本實用新型的範圍。其中，圖I為表示本實用新型的交通決策支持和交通信號裝置自動化控制系統的整體結構圖。附圖標記說明I-信號燈；2_流量採集單元；3-1_採集數據傳輸單元；3-2_控制數據傳輸單元；4-計算單元；5_控制單元；6_顯示與操作單元；7_數據存儲單元；具體實施方式
為了對本實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。其中，相同的部件採用相同的附圖標記。本實用新型涉及的交通信號裝置自動化控制系統主要目的在於提供一種能夠對交通網絡中的一個或者多個交通信號裝置進行自動控制的系統，以實現智能化的交通決策支持。圖I為表示本實用新型的交通信號裝置自動化控制系統的整體結構圖。如圖I所示，本實用新型主要包括信號燈I、流量採集單元2、採集數據傳輸單元3-1、控制數據傳輸單元3-2、計算單元4、控制單元5、顯示與操作單元6、以及數據存儲單元7。在本實施方式中，流量採集單元2與採集數據傳輸單元3-1通過數據線連接，採集數據傳輸單元3-1通過數據線與顯示與操作單元6連接。顯示與操作單元6分別通過數據線與計算單元4、數據存儲單元7和控制數據傳輸單元3-2連接。控制數據傳輸單元3-2通過數據線與控制單元5連接，並且控制單元5通過數據線與信號燈I連接，形成完整的系統。具體而言，信號燈I作為對交通道路中的車輛進行導向控制的裝置，能夠採用現有的信號燈、LED信號燈或者臨時性信號裝置。並且，在本實施方式中主要是指交通網絡中的交叉路口的信號裝置和道路中的用於路況警示提示的信號裝置。流量採集單元2用於收集在交通網絡中的各個道路中的車輛的流量和密度，為能夠實時地收集車輛的流量和密度的採集設備。流量採集單元2能夠採用超聲波傳感裝置、攝像裝置或者電磁線圈等流量收集裝置。數據傳輸單元3用於將流量採集單元2收集到的實時交通流量和密度以加密的方式傳輸至顯示與操作單元6以進行進一步的處理。數據傳輸單元3能夠採用無線傳輸方式或者有線傳輸方式將流量採集單元2所收集的數據在加密後進行傳輸。計算單元4採用分步計算方式，由於傳統PC機無法達到大規模網絡的計算規模，在本實施方式中，計算單元4採用雲計算方法對所需的大量數據進行運算。計算單元4也可以採用大型計算機來替代這種分步式計算。計算單元4通過數據線與顯示與操作單元6連接，通過顯示與操作單元6對數據傳輸單元3傳送來的由流量採集單元2所收集的流量數據進行解密，然後傳輸至計算單元4進行分析和計算，並將計算結果通過數據線傳輸至顯示與操作單元6來進行應用。顯示與操作單元6作為本實用新型的系統中主要的人機接口單元，用於提供控制、協調編輯功能和自動發送控制信息。顯示與操作單元6能夠同時接收由多個流量採集單元2收集到的、經由數據傳輸單元3傳送來的數據，並將接收到的數據傳輸至計算單元4進行分析和計算。而且，將計算後所得到的數據傳輸至多個控制單元5來控制交通網絡中的信號燈I，從而達到自動化控制信號燈I的目的。此外，顯示與操作單元6還通過數據線與採集數據傳輸單元3-1、控制數據傳輸單元3-2連接，來接收採集數據並發送控制數據。顯示與操作單元6通過數據線與計算單元4連接，對加密的採集數據進行解密，然後再傳輸至計算單元4，由計算單元4對解密後的數據進行計算並將作為結果的數據輸出。顯示與操作單元6通過數據線與數據存儲單元7連接，用於存儲大量的歷史數據和實時數據。本實用新型通過數據收集單元將實時的交通流量傳輸至計算單元中，經過分析和計算將計算結果轉化為控制信息對交通網絡中的信號裝置進行自動化控制。本實用新型能夠有效地解決基於現有的交通網絡和信號系統上的交通擁堵問題，並且能夠對新建和修建的道路上的交通信號系統進行模擬，以預先發現道路信號系統的缺陷並加以改善。·
權利要求1.一種交通信號裝置自動化控制系統，其特徵在於，包括信號燈、流量採集單元、採集數據傳輸單元、控制數據傳輸單元、計算單元、控制單元、顯示與操作單元和數據存儲單元，其中， 所述流量採集單元與所述採集數據傳輸單元通過數據線連接，所述採集數據傳輸單元通過數據線與所述顯示與操作單元連接，所述顯示與操作單元分別通過數據線與所述計算單元、所述數據存儲單元和所述控制數據傳輸單元連接，所述控制數據傳輸單元通過數據線與所述控制單元連接，並且所述控制單元通過數據線與所述信號燈連接。
2.如權利要求I所述的交通信號裝置自動化控制系統，其特徵在於 所述信號燈作為對交通道路中的車輛進行導向控制的裝置，能夠採用現有的信號燈、LED信號燈或者臨時性信號裝置。
3.如權利要求2所述的交通信號裝置自動化控制系統，其特徵在於 所述流量採集單元用於實時地收集在交通網絡中的各個道路中的車輛的流量和密度，能夠採用超聲波傳感裝置、攝像裝置或者電磁線圈。
4.如權利要求3所述的交通信號裝置自動化控制系統，其特徵在於 所述數據傳輸單元用於將所述流量採集單元收集到的實時的車輛流量和密度以加密的方式傳輸至所述顯示與操作單元，能夠採用無線傳輸方式或者有線傳輸方式對數據進行傳輸。
5.如權利要求4所述的交通信號裝置自動化控制系統，其特徵在於 所述計算單元通過數據線與所述顯示與操作單元連接，通過所述顯示與操作單元對從所述數據傳輸單元傳送來的由所述流量採集單元所收集的流量數據進行解密，然後傳輸至所述計算單元進行分析和計算，並將所得到的計算結果通過數據線傳輸至所述顯示與操作單元。
6.如權利要求5所述的交通信號裝置自動化控制系統，其特徵在於 所述顯示與操作單元用於提供控制、協調編輯功能和自動發送控制信息，所述顯示與操作單元能夠同時接收由多個所述流量採集單元收集的並經由所述數據傳輸單元傳送來的數據，並將接收到的數據傳輸至所述計算單元進行分析和計算，將計算後所得到的數據傳輸至多個所述控制單元來控制交通網絡中的所述信號燈。
7.如權利要求I 6中任一項所述的交通信號裝置自動化控制系統，其特徵在於 所述顯示與操作單元還通過數據線與所述採集數據傳輸單元、所述控制數據傳輸單元連接，來接收採集數據並發送控制數據，並且所述顯示與操作單元通過數據線與所述數據存儲單元連接，用於存儲歷史數據和實時數據。
專利摘要本實用新型提供一種交通信號裝置自動化控制系統，其特徵在於，包括信號燈、流量採集單元、採集數據傳輸單元、控制數據傳輸單元、計算單元、控制單元、顯示與操作單元和數據存儲單元，其中，流量採集單元與採集數據傳輸單元通過數據線連接，採集數據傳輸單元通過數據線與顯示與操作單元連接，顯示與操作單元分別通過數據線與計算單元、數據存儲單元和控制數據傳輸單元連接，控制數據傳輸單元通過數據線與控制單元連接，並且控制單元通過數據線與信號燈連接。本實用新型能夠有效地解決基於現有的交通網絡和信號系統上的交通擁堵問題，並且能夠對新建和修建的道路上的交通信號系統進行模擬，以預先發現道路信號系統的缺陷並加以改善。
文檔編號G08G1/07GK202632530SQ201220224959
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月18日 優先權日2012年5月18日
發明者寶金剛 申請人:寶金剛