專利名稱：采用地感線圈檢測路口擁堵狀態的簡易方法及采用這種方法的交通信號燈控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用地感線圏檢測路口擁堵狀態的簡易方法，還 涉及采用這種方法的交通信號燈控制系統，主要用于控制交通信號 燈，屬于交通管理技術領域。
背景技術：
交通信號燈或紅綠燈控制的是否合理是影響道路路口通行能力 的一個重要因素，現有紅綠燈控制系統設置在位于紅綠燈路邊的紅綠 燈控制拒里，通過中央控制單元控制紅綠燈開關的動作，實現紅綠燈 的依次轉換，該控制系統設有模式設置裝置和人工開關裝置，通過模
式設置裝置輸入控制紅綠燈轉換順序和轉換時間等控制參數，通itA 工開關裝置實現人對紅綠燈的直接控制，在沒有人工操作的情況下， 紅綠燈將依據設定的程序安裝固定的周期進行信號變化，控制各方向 道路上的車輛駛過路口。這種技術的缺陷是當對面道路擁堵、使駛入 路口的車輛無法繼續行駛時，就是阻擋其他方向的車輛行駛，各方向
車輛駛入并停止在路口內，將整個路口 "插死"。為避免這種情況的 出現，有關部門規定對面道路擁堵出現車輛可能無法駛出路口的情況 時，即使在綠燈亮的狀態下也不允許未駛入路口的車輛駛入路口，但 這個規定實際實施起來有一定的困難，因為駕駛員的視野被前方車輛 阻擋，無法對整個道路情況進行準確的判斷，出現行駛緩慢時不能確定駛入路口后是否能夠進行駛出路口，這時駕駛員如果進行行駛，可 能要冒因造成路口擁堵妨礙道路交通并面臨處罰，如果停止行駛，有 可能會造成不必要的時間浪費并阻擋后續車輛的行駛，同樣也形成對 道路交通的妨礙。
針對上述問題，申請人提出了 一種采用地感線圏檢測道路路口以 及駛離方向道路的擁堵狀態，并根據檢測結果進行紅綠燈控制的交通 信號燈控制系統，該控制系統包括中央控制單元和若干地感線圏，所 述各地感線圏埋設在路口和駛離方向的道路上，其輸出信號線路通過 接口電路連接所述中央處理單元，所述中央處理單元接收地感線圏的 車輛感應信號，分析和計算出路口和駛離方向道路上的車輛和車輛行 駛狀態，依據車輛間隔和車輛行駛速度進行路口和駛離方向道路擁堵 程度的判斷，在擁堵狀態下控制相應駛入方向的紅綠燈狀態為紅燈 亮，直至擁堵狀態消失，其中所述地感線圈在車輛O駛的方向上的分 布密度應保證獲得在選定區域內該行駛方向上的全部車輛信息。這種 系統可以有效的解決現有技術在路口擁堵時依然依據設定的模式進 行放行的缺陷，保證了道路路口不被插死。但由于其要求設置的地感 線圏數量較多，并且要求對車輛行駛狀態進行分析，需要處理的數據 量較大，因此其投資額、施工量和維護成本都比較大。
發明內容
為克服現有技術的缺陷，本發明提供了 一種采用地感線圈檢測 路口擁堵狀態的簡易方法，并基于這種方法提出了 一種交通信號燈控制系統，采用本發明可以有效地較少地感線圏的數量和數據處理量， 并基本上可以有效的避免路口被插死的現象，保證路口的車輛行駛基 本暢通。
本發明實現上述目的技術方案是 一種采用地感線圏檢測路口擁 堵狀態的簡易方法，其在路口內和/或路口邊緣附近的道路上埋設多 個地感線圈，所述地感線圏依據其上方是否存在車輛發送不同的狀態 信號，所述地感線圏的埋設位置為正常^1v駛車輛不經過的位置，當送 出其上方存在車輛的地感線圏數量達到或超過認定擁堵的數量標準、 并且持續時間達到或超過認定擁堵的時間標準時，做出路口出現擁堵 的結論。
一種交通信號燈控制系統，包括中央控制單元和多個地感線圈， 所述各地感線圈分別埋設在路口內和/或路口邊緣附近的道路上，其 輸出信號線路通過接口電路連接所述中央處理單元，所述中央處理單 元接收地感線圈送來的上方是否存在車輛的狀態信號，根據在一段時 間內其上方存在車輛的地感線圏的數量判斷路口擁堵狀態，當送出其 上方存在車輛的地感線圏數量達到或超過認定擁堵的數量標準、并且 持續時間達到或超過認定擁堵的時間標準時，做出'路口出現擁堵的結 論，并控制路口的紅綠燈狀態呈紅燈亮的狀態，禁止車輛駛入路口， 直至擁堵狀態消失。
由于本發明只在路口內和/或路口邊緣附近的道路上的少量地點 埋設地感線圏，并且在分析路口擁堵狀態只需確認這些地點是否存在車輛，而不需要計算出車輛的行駛速度，因此使地感線圏的數量特別 是數據處理量大幅度減少，由此不僅可以降低地感線圈的購置費用和 施工費用，而且還可以降低中央處理單元的成本，并保證快速的得出 運算結果，在擁堵狀態下快速地進行紅綠燈的控制，提高了效率，降 低了成本，有利于這種技術的推廣和使用，進而促進整個交通狀況的 改善。
圖l是本發明地感線圏埋設地點的示意圖； 圖2是本發明系統結構的示意圖。
具體實施例方式
參見圖1,本發明提供了一種采用地感線圏檢測路口擁堵狀態的 簡易方法，其在路口內和/或路口邊緣附近的道路上埋設多個地感線 圈，所述地感線圏依據其上方是否存在車輛發送不同的狀態信號，所 述地感線圈的埋設位置為正常行駛車輛不經過的位置，當送出其上方 存在車輛的地感線圈數量達到或超過認定擁堵的數量標準、并且持續 時間達到或超過認定擁堵的時間標準時，做出路口出現擁堵的結論。
所述埋設地感線圏的地點可以選擇在路口中央1、路口內直行車 道分界線的中間2、臨近路口處的車道分界線中間3以及其他車輛正 常行駛時不經過的地方，由于在正常行駛狀態下車輛不經過這些地 點，當持續一段時間內多個這種地點同時存在車輛時，則表明路口已 經開始出現行駛不暢或擁堵的狀況，多個駕駛員因正常行駛路徑不能快速通行開始尋找道路上的其他空間穿行，在這種情況下暫時禁止車 輛駛入，可以有效地保證路口不會被插死，如果繼續允許車輛駛入， 則極可能因車輛無法快速駛離路口而相互妨礙，將路口插死。
認定擁堵的數量標準根據路口狀況、線圈數量以及線圈的分布確 定。當其上方存在車輛的地感線圏數量較少，可能是個別車輛偏離正 常行駛路線造成的，不應認定為路口擁堵。
一般而言，可以將超過半數的地感線圈上方存在車輛作為確認擁 堵的數量標準。
當多個地感線圏上方存在車輛的持續時間較短，則可能起因于個 別車輛行駛不正常造成的對其他車輛的臨時阻礙，或者因紅燈等待， 或者即使出現擁堵也不很嚴重，不采取禁止駛入路口的措施也可能自 動消除，這時為避免妨礙車輛通行，應以不認定為路口擁堵為易。一 般情況下， 一個紅綠燈周期可以作為確認擁堵的時間標準。
參見圖1和圖2，本發明還提供了一種采用上述方法的交通信號 燈控制系統，該系統包括中央控制單元和多個地感線圏，所述各地感 線圏分別埋設在路口內和/或路口邊緣附近的道路上，其輸出信號線 路通過接口電路連接所述中央處理單元，所述中央處理單元接收地感 線圏送來的上方是否存在車輛的狀態信號，根據在一^^殳時間內其上方 存在車輛的地感線圈的數量判斷路口擁堵狀態，當送出其上方存在車 輛的;感線圈數量達到或超過認定擁堵的數量標準、并且持續時間達 到或超過認定擁堵的時間標準時，做出路口出現擁堵的結論，并控制
9路口的紅綠燈狀態呈紅燈亮的狀態，禁止車輛駛入路口，直至擁堵狀 態消失。
所述中央控制單元可以采用微處理器，所述各地感線圈根據其上 方是否存在車輛分別向所速中央車輛單元送入高電平或^f氐電平。
所述埋設地感線圏的地點可以選擇在路口中央1、路口內直行車
道分界線的中間2、臨近路口處的車道分界線中間3以及其他車輛正 常行駛時不經過的地方，由于在正常行駛狀態下車輛不經過這些地 點，當持續一段時間內多個這種地點同時存在車輛時，則表明路口已 經開始出現行駛不暢或擁堵的狀況，多個駕駛員因正常行駛路徑不能 快速通行開始尋找道路上的其他空間穿行，在這種情況下暫時禁止車 輛駛入，可以有效地保證路口不會被插死，如果繼續允許車輛駛入， 則極可能因車輛無法快速駛離路口而相互妨礙，將路口插死。
認定擁堵的數量標準根據路口狀況、線圈數量以及線圈的分布確 定。當其上方存在車輛的地感線圈數量較少，可能是個別車輛偏離正 常行駛路線造成的，不應認定為路口擁堵。
一般而言，可以將超過半數的地感線圈上方存在車輛作為確認擁 堵的數量標準。
當多個地感線圈上方存在車輛的持續時間較短，則可能起因于個 別車輛行駛不正常造成的對其他車輛的臨時阻礙，或者因紅燈等待，
或者即使出現擁堵也不很嚴重，不采取禁止駛入路口的措施也可能自 動消除，這時為避免妨礙車輛通行，應以不認定為路口擁堵為易。一
10般情況下， 一個紅綠燈周期可以作為確認擁堵的時間標準。
所述中央控制單元設有模式設置裝置和人工開關裝置，所述模式 設置裝置用于人工設置各方向紅綠燈的轉換方式和各方向紅綠燈切 換時間等紅綠燈工作參數，所述人工開關裝置用于進行人工開關控 制，當啟動人工開關功能時，紅綠燈依據人工開關進行工作。
所述中央控制單元、模式設置裝置、人工開關裝置以及接口電路 均可以安裝在紅綠燈控制拒內，其中模式設置裝置和人工開關裝置用 于人工操作的部分應設有露在紅綠燈控制拒面板上。
所述紅綠燈控制拒可以設有防撬檢測接口電i 各和報警驅動電路， 用于接收紅綠燈控制拒防撬檢測器發來的紅綠燈控制柜門被非法開 啟或破壞的檢測信號，所述中央控制單元接到紅綠燈控制拒門被非法 開啟或破壞的檢測信號后，生成報警驅動信號送至報警驅動電路，所 述報警驅動電路連接報警器(例如各種聲光報警器)，控制報警器進 行報警，并且還可以向由此控制的任意攝像機發送指令控制其對紅綠 燈控制拒及周圍進行拍攝，以獲得紅綠燈控制拒被非法開啟或破壞過 程中和以后的現場情況。所述防橇檢測器通常可以安裝在紅綠燈控制 拒的拒門上，可以是一個，也可以是兩個或兩個以上，以提高可靠性。 當防撬紅綠燈控制拒的數量是兩個或兩個以上時，所述紅綠燈控制拒 防撬檢測接口電路也可以采用相同的數量，以分別連接各防撬檢測 器，為避免漏報，在一個檢測器送來非法開啟或破壞的檢測信號時， 就進行報警和拍攝。所述紅綠燈控制拒"^殳有保溫層。
所述紅綠燈控制拒可以設有前門或者前門和后門，所述保溫層設 置在紅綠燈控制拒各側板和所述前門或所述前后門體，紅綠燈控制拒 的其他面板(例如頂板)也可以設有保溫層。所述保溫層一般可以采 用巖棉材料，以同時具有保溫和防火等優點。
所述紅綠燈控制拒內可以設有加熱裝置、制冷裝置和/或通風裝 置，用于調節和機紅綠燈控制拒內環境(空氣)條件，使電子設備始 終處于適宜的環境條件下。
所述通風裝置可以采用對流風扇，所述對流風扇一般可以位于所 述紅綠燈控制拒內的頂部，這樣有利于風在紅綠燈控制拒內的流動， 所述紅綠燈控制拒上可以設有若干通風口，以便內外空氣的交換，調 節紅綠燈控制拒內的溫度以及濕度。
所述加熱裝置可以采用電加熱板，所述電加熱板可以設置在所述 紅綠燈控制拒兩側側板內側的下部，這樣有利于熱量在紅纟錄燈控制拒 內的傳遞，并且有利于減少空間占用。
所述電加熱板可以采用石英加熱板，這種加熱板體積小巧，以減
少空間占用。加熱裝置可以用于在冬季溫度過低時(例如《-15。C時) 的紅綠燈控制拒內加熱，以調節紅綠燈控制拒內的溫度，確保系統的 穩定運行。此項功能特別適合在我國北方，尤其是東北、內蒙等寒冷 地區。
所述制冷裝置可以采用^t型空調或其他形式的電制冷板4，以減少空間占用并方便安裝。所述電制冷板可以設置在所述紅綠燈控制拒 兩側側板內側的上部，這樣有利于冷氣的傳遞。制冷裝置可用于在夏
季溫度過高時(例如> 45°C時)，對紅綠燈控制拒內的溫度進行調節， 確保系統的穩定運行。
所述對流風扇、加熱裝置、制冷裝置均可以i殳有自動控制裝置， 所述自動控制裝置的處理器可以采用紅綠燈控制拒內的電子設備，通 過設置相應的軟件實現對所述對流風扇、加熱裝置、制冷裝置的控制， 紅綠燈控制拒內可以設有溫度傳感器，還可以根據控制需要再設有濕 度傳感器，這些傳感器與所述對流風扇、加熱裝置、制冷裝置的自動 控制裝置連接，將紅綠燈控制拒內的溫度、濕度等數據送至所述自動 控制裝置，以進行相應的控制。
本發明所述紅綠燈泛指交通信號燈，從顏色上包括紅燈、綠燈和 黃燈，從指示方向上包括直行燈、左轉彎燈、右轉彎燈、調頭燈和無 箭頭指示的燈。
權利要求
1. 一種采用地感線圈檢測路口擁堵狀態的簡易方法，其在路口內和/或路口邊緣附近的道路上埋設多個地感線圈，所述地感線圈依據其上方是否存在車輛發送不同的狀態信號，所述地感線圈的埋設位置為正常行駛車輛不經過的位置，當送出其上方存在車輛的地感線圈數量達到或超過認定擁堵的數量標準、并且持續時間達到或超過認定擁堵的時間標準時，做出路口出現擁堵的結論。
2. 如權利要求1所述的采用地感線圈檢測路口擁堵狀態的簡 易方法，其特征在于所述埋設地感線圈的地點選擇在路口中央、路口 內直行車道分界線的中間和/或臨近路口處的車道分界線中間。
3. 如權利要求1所述的采用地感線圈檢測路口擁堵狀態的簡 易方法，其特征在于所述確認擁堵的數量標準為超過半數的地感線 圏，所述確認擁堵的時間標準為一個紅綠燈周期。
4. 一種交通信號燈控制系統，包括中央控制單元，其特征在 于還包括多個地感線圈，所述各地感線圈分別埋設在路口內和/或路 口邊緣附近的道路上，其輸出信號線路通過接口電路連接所述中央處 理單元，所述中央處理單元接收地感線圈送來的上方是否存在車輛的 狀態信號，根據在一段時間內其上方存在車輛的地感線圏的數量判斷 路口擁堵狀態，當送出其上方存在車輛的地感線圏數量達到或超過認 定擁堵的數量標準、并且持續時間達到或超過認定擁堵的時間標準 時，做出路口出現擁堵的結論，并控制路口的紅綠燈狀態呈紅燈亮的 狀態，禁止車輛駛入路口，直至擁堵狀態消失。
5. 如權利要求4所述的交通信號燈控制系統，其特征在于所 述中央控制單元采用微處理器，所述各地感線圏的狀態信號是高電平 或低電平，所述埋設地感線圈的地點選擇在路口中央、路口內直行車 道分界線的中間和/或臨近路口處的車道分界線中間，所述確認擁堵 的數量標準為超過半數的地感線圏，所述確認擁堵的時間標準為一個 紅綠燈周期。
6. 如權利要求4或5所述的基于地感線圏的防擁堵交通信號 燈控制系統，其特征在于所述中央控制單元設有模式設置裝置和人工 開關裝置，所述模式設置裝置用于人工設置各方向紅綠燈的轉換方式 和各方向紅綠燈切換時間等紅綠燈工作參數，所述人工開關裝置用于 進行人工開關控制，當啟動人工開關功能時，紅綠燈依據人工開關進 行工作。
7. 如權利要求6所述的基于地感線圏的防擁堵交通信號燈控 制系統，其特征在于所述中央控制單元、模式設置裝置、人工開關裝 置以及接口電路均可以安裝在紅綠燈控制拒內，其中模式設置裝置和 人工開關裝置用于人工操作的部分露在紅綠燈控制拒面板上。
8. 如權利要求7所述的基于地感線圏的防擁堵交通信號燈控 制系統，其特征在于所述紅綠燈控制拒設有防橇檢測接口電路和報警 驅動電路，用于接收紅綠燈控制拒防撬檢測器發來的紅綠燈控制拒門 被非法開啟或破壞的檢測信號，所述中央控制單元接到紅綠燈控制拒 門被非法開啟或破壞的檢測信號后，生成報警驅動信號送至報警驅動電路，所述報警驅動電路連接報警器，控制報警器進行報警。
9. 如權利要求8所述的基于地感線圏的防擁堵交通信號燈控 制系統，其特征在于所述中央控制單元接到紅綠燈控制拒門被非法開 啟或破壞的檢測信號后，還向所述全景攝傳j幾發送指令控制其對紅綠 燈控制拒及周圍進行拍攝，以獲得紅綠燈控制拒被非法開啟或破壞過 程中和以后的現場情況。
10. 如權利要求9所述的基于地感線圏的防擁堵交通信號燈 控制系統，其特征在于所述紅綠燈控制柜設有保溫層，所述保溫層設 置在紅綠燈控制拒各側板和所述前門或所述前后門體，所述紅綠燈控 制拒內還設有加熱裝置、制冷裝置和/或通風裝置，所述通風裝置采 用對流風扇，所述加熱裝置用電加熱板，所述對流風扇位于所述紅綠 燈控制拒內的頂部，所述電加熱板設置在所述紅綠燈控制拒兩側側板 內側的下部，并采用石英加熱板，所述制冷裝置用孩i型空調或電制冷 板，所述紅綠燈控制柜上設有若干通風口。
全文摘要
本發明涉及一種采用地感線圈檢測路口擁堵狀態的簡易方法及采用這種方法的交通信號燈控制系統。該方法在路口內和/或路口邊緣附近的道路上埋設多個地感線圈，所述地感線圈依據其上方是否存在車輛發送不同的狀態信號，所述地感線圈的埋設位置為正常行駛車輛不經過的位置，當送出其上方存在車輛的地感線圈數量達到或超過認定擁堵的數量標準、并且持續時間達到或超過認定擁堵的時間標準時，做出路口出現擁堵的結論。該系統包括中央控制單元和多個地感線圈，地感線圈輸出信號線路通過接口電路連接所述中央處理單元，所述中央控制單元依據上述方法對路口擁堵狀態進行判斷，并在擁堵時控制紅綠燈禁止車輛駛入路口，由此保證了路口的暢通。
文檔編號G08G1/01GK101470956SQ20071030384
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者梁治龍 申請人:奧城同立科技開發(北京)有限公司