一種公交優先控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種公交優先控制系統，包括車載設備和交叉口設備，車載設備包括GPS、車載主機和OBU，GPS連接車載主機，車載主機與OBU通信，OBU用于獲取車載主機內的車輛信息，交叉口設備包括RSU和優先申請接入設備，RSU與OBU通信且用于獲取OBU內的車輛信息，RSU還用于將車輛信息傳送至優先申請接入設備中，優先申請接入設備用于根據接收到的車輛信息發出優先控制信號，其連接信號控制器并將優先控制信號傳送至信號控制器中，信號控制器連接信號燈并根據優先控制信號燈的顯示狀態。本發明提供的公交優先控制系統，保障公共交通路權優先，保障公共交通的準點率和運行速度，改善公共交通通達性和便捷性。
【專利說明】一種公交優先控制系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于智能交通控制領域，尤其是涉及一種公交優先控制設備。
【背景技術】
[0002]公交車作為公共交通工具，為人們的綠色出行做出了重要貢獻，但是現有的公交車必須與私家車遵循相同的信號燈控制，對于中心城區，前后交叉口的距離短，公交車經常因等信號燈而造成延誤，使公交專用道的空間優先效果不明顯。為了優化城市道路交通結構，提高公共交通通行效率，方便市民出行，亟需一種為公交車提供信號優先通行的控制系統。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的問題是提供一種公交優先控制系統，保障公共交通路權優先，提高公共交通的準點率和運行速度，改善公共交通通達性和便捷性。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種公交優先控制系統，包括車載設備和交叉口設備，車載設備包括GPS、車載主機和OBU，GPS連接車載主機，車載主機與OBU通信，OBU用于獲取車載主機內的車輛信息，交叉口設備包括RSU和優先申請接入設備，RSU與OBU通信且用于獲取OBU內的車輛信息，RSU還用于將車輛信息傳送至優先申請接入設備中，優先申請接入設備用于根據接收到的車輛信息發出優先控制信號，其連接信號控制器并將優先控制信號傳送至信號控制器中，信號控制器連接信號燈并根據優先控制信號燈的顯示狀態。
[0005]其中，OBU內置有Zigbee信號發射設備，RSU內置有Zigbee接收設備，OBU和RSU通過Zigbee無線傳輸通信，Zigbee接收設備與優先申請接入設備通信。
[0006]本公交優先控制系統還包括車輛檢測單元，車輛檢測單元設置于優先申請接入設備與車載設備之間，用于生成車輛檢測信息，并將車輛檢測信息傳送至優先申請接入設備。
[0007]進一步，車輛檢測單元包括粘貼于公交車的前方的內置有車輛ID信息的RFID電子標簽，以及設置于交叉口處的RFID讀寫器，RFID讀寫器與優先申請接入設備通信。
[0008]其中，優先申請接入設備通過交換機連接至公交優先管理平臺，公交優先管理平臺包括實時監視模塊、數據統計分析模塊和設備信息管理模塊，實時監控模塊采用GIS地圖顯示全局監視畫面或單路口監視畫面，數據統計分析模塊用于對實時監控模塊的監控數據進行分析與統計，并生成分析統計結果，設備信息管理模塊用于交叉口設備狀態以及參數的管理。
[0009]進一步，公交優先管理平臺還對接有用于獲取信號燈態以及配時信息的信號控制平臺、用于獲取擁堵態勢信息的交通流采集分析平臺、用于獲取相關路段視頻的視頻平臺、用于輸出公交運行時刻，車次，優化效果及流量信息的大數據平臺。
[0010]進一步，車載主機接入無線通信網絡，OBU和車載主機之間通過局域網相連，車載主機內設置有位于局域網和無線通信網絡之間的網橋。從而將車載主機作為一個網關，OBU就可以直接通過車載主機的無線通訊設備連接至網絡。
[0011]本發明具有的優點和積極效果是:
[0012]1、車載設備與交叉口設備的通信實現公交優先控制，通過OBU與RSU之間的信息交互實現了車輛信息的傳送，而優先申請接入設備則采用優先申請機制，根據獲取的車輛信息判斷是否優先通行，并生成優先控制信號，進而將優先控制信號傳送至信號控制器中實現信號燈優先信號的執行；
[0013]2、采用基于Zigbee技術的無線數傳網絡完成數據通信，功耗低、時延短、網絡容量大、可靠安全；
[0014]3、通過公交優先管理平臺實現了基于GIS地圖的全局以及單路口的監視功能、對交叉口設備狀態以及參數的管理功能、基于實時和歷史數據的統計分析功能；
[0015]4、公交優先管理平臺對接多個信息平臺，充分利用了公交優先管理平臺生成的分析統計結果，并利用其它信息平臺提供的數據進一步優化公家優化管理平臺的設備信息管理功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的結構框圖
[0017]圖2是本發明網絡拓撲示意圖
[0018]圖3是OBU遠程升級維護網絡拓撲示意圖
[0019]圖中:1_車載設備，2-交叉口設備，3-GPS，4-車載主機，5-0BU，6-RSU，7-優先申請接入設備，8-信號控制器，9-信號燈，1-Zigbee信號發射設備，ΙΙ-Zigbee接收設備，12-車輛檢測單元，13-RFID電子標簽，14-RFID讀寫器，15-交換機，16-公交優先管理平臺，17-實時監視模塊，18-數據統計分析模塊，19-設備信息管理模塊，20-信號控制平臺，21-交通流采集分析平臺，22-視頻平臺，23-大數據平臺，24-客戶端服務器，15-FTP服務器
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細說明。
[0021]如圖1所示，一種公交優先控制系統，包括車載設備I和交叉口設備2，車載設備I包括GPS3、車載主機4和0BU5，GPS3連接車載主機4，車載主機4與0BU5通信，0BU5用于獲取車載主機4內的車輛信息，交叉口設備2包括RSU6和優先申請接入設備7，RSU6與0BU5通信且用于獲取0BU5內的車輛信息，RSU6還用于將車輛信息傳送至優先申請接入設備7中，優先申請接入設備7用于根據接收到的車輛信息發出優先控制信號，其連接信號控制器8并將優先控制信號傳送至信號控制器8中，信號控制器8連接信號燈9并根據優先控制信號燈9的顯示狀態。
[0022]車載設備I經專用通信信道，向交叉口設備2上報數據。數據包含車輛的當前位置，當前運行速度，預計到達路口的時間，以及當前的行進方向。交叉口設備2收到數據后，對數據進行分析處理，就是否需要優先通行做出判定，如需要優先通信則發出優先控制信號，并通過I/O接口將優先控制信號發送至信號控制器8。信號控制器8會根據當前信號燈9的剩余時間，公交預計到達路口的剩余秒數，智能調度當前信號燈9的剩余秒數，信號控制器8通過請求本相位綠燈延長或者其他相位的紅燈縮短等策略，一定程度上保證公交到達路口時，可以綠燈通行，無需停靠。
[0023]現有的公交車上均安裝有GPS定位系統，本發明利用現有的GPS實現對公交車的定位及公交車與交叉口之間距離的測算。OBU的全稱為On board Unit (即車載單元)，其安裝于車輛前擋風玻璃內側，其作為與RSU的微波天線交互的通信中繼器，RSU全稱為RoadSide Unit (即路側單元)，其安裝于交叉口位置。
[0024]本發明的一個實施例中，0BU5內置有Zigbee信號發射設備10，RSU6內置有Zigbee接收設備11，0BU5和RSU6通過Zigbee無線傳輸通信，Zigbee接收設備11與優先申請接入設備7通信。公交進入Zigbee接收設備的接收范圍內時，通過Zigbee信號發射設備10將0BU5內的車輛信息發送至RSU6內的Zigbee接收設備11，Zigbee接收設備11安裝于現有地磁檢測器AP桿件上，并設置防護外殼和防雷裝置，利用現有管道通過RS485接口將車輛信息傳送至優先申請接入設備7中。
[0025]優先申請接入設備7用于接收RSU6傳送的車輛信息，其內置運算控制系統，采用優先申請機制，可根據獲取的車輛信息判斷是否優先通行，并生成信號控制器8可接收的優先控制信號，再由信號控制器8控制路口的信號燈9執行信號優先。
[0026]由于各路口渠化及交通環境的不同，向信號控制器8傳送優先控制信號的時機也不盡相同，例如各路口公交專用道規劃會受到較多的現場因素影響，長度不盡相同，從信號控制的角度出發系統響應優先控制信號的效果也不同。因此，本發明的一個實施例中，本公交優先控制系統還包括車輛檢測單元12，車輛檢測單元12設置于優先申請接入設備7與車載設備I之間，用于生成車輛檢測信息，并將車輛檢測信息傳送至優先申請接入設備7。而對于不同的路口必須合理配置車輛檢測單元12的位置，通過檢測位置的選擇合理配置獲得優先控制信號的合理生成時機。
[0027]其中車輛檢測信息至少包括以下內容:車輛ID、車輛ID分類結果、公交線路號、優先申請方向、車輛檢測時間等。優先申請接入設備7能夠根據獲得的車輛ID信息進行車輛類型判斷，判斷的內容包括是否為公交車、公交車輛的線路號、車輛通過路口的優先申請方向等。
[0028]車輛檢測單元12的功能可以利用Zigbee信號發射設備10及Zigbee接收設備11實現，具體地，Zigbee接收設備11可通過識別公交車輛自帶的GPS3實現車輛定位及ID信息的檢測，同時結合車載主機4內的車輛信息組成車輛檢測信息并轉送至優先申請接入設備7 ;或者，車輛檢測單元12包括公交車的前方粘貼有內置車輛ID信息的RFID電子標簽13，交叉口設備處設置有RFID讀寫器14，RFID讀寫器14與優先申請接入設備7通信。
[0029]為了方便對各路口車輛通行狀況的直觀監控，本發明的一個實施例中，優先申請接入設備7通過交換機15連接至公交優先管理平臺16，公交優先管理平臺16包括實時監視模塊17、數據統計分析模塊18和設備信息管理模塊19，實時監控模塊17采用GIS地圖顯示全局監視畫面或單路口監視畫面，數據統計分析模塊18用于對實時監控模塊的監控數據進行分析與統計，并生成分析統計結果，設備信息管理模塊19用于交叉口設備狀態以及參數的管理。
[0030]其中，實時監視模塊17中的全局監視畫面是以公交監視路線作為監視的對象，監視整個路線上所有路口的實時運行情況，包括相位信息，控制方式信息以及公交優先請求信息等，在GIS圖上同時展現所有路口的信息。而單路口監視畫面則為選定路口的實時監視畫面，可通過設置在該路口的監視器進行圖像信號通信。數據統計分析模塊18可生成公交流量報表、公交流量對比分析表、公交運行時間報表、運行時間對比分析表、公交信息查詢表等分析統計結果。
[0031]優先申請接入設備7通過通信鏈路將優先控制信號傳送至公交優先管理平臺16，公交優先管理平臺16可對運行數據進行可視化展示或者對交叉口設備進行參數設置。為了進一步擴展公交優先管理平臺的服務功能，本發明的一個實施例中，公交優先管理平臺還對接有用于獲取信號燈態以及配時信息的信號控制平臺20、用于獲取擁堵態勢信息的交通流采集分析平臺21、用于獲取相關路段視頻的視頻平臺22、用于輸出公交運行時刻，車次，優化效果及流量信息的大數據平臺23。
[0032]如圖3所示，為了方便對0BU5的遠程升級和維護，本發明的一個實施例中，車載主機4接入無線通信網絡，0BU5和車載主機4之間通過局域網相連，車載主機4內設置有位于局域網和無線通信網絡之間的網橋。從而將車載主機4作為一個網關，0BU5就可以直接通過車載主機4的無線通訊設備連接至網絡。
[0033]0BU5上電后，會主動連接公交優先管理平臺16的服務器。當升級的時候，客戶端服務器24只需把升級文件放到FTP服務器25上，然后向選定的0BU5設備下發升級指令即可。0BU5會自動到FTP服務器25上下載升級文件，完成升級。
[0034]以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1.一種公交優先控制系統，其特征在于:包括車載設備(I)和交叉口設備(2)，車載設備(I)包括GPS (3)、車載主機(4)和OBU (5)，GPS (3)連接車載主機(4)，車載主機(4)與OBU (5)通信，OBU (5)用于獲取車載主機(4)內的車輛信息，交叉口設備(2)包括RSU (6)和優先申請接入設備(7)，RSU(6)與0BU(5)通信且用于獲取OBU(5)內的車輛信息，RSU(6)還用于將車輛信息傳送至優先申請接入設備(7)中，優先申請接入設備(7)用于根據接收到的車輛信息發出優先控制信號，其連接信號控制器(8)并將優先控制信號傳送至信號控制器(8)中，信號控制器(8)連接信號燈并根據優先控制信號燈(9)的顯示狀態。
2.根據權利要求1所述的公交優先控制系統，其特征在于:0BU(5)內置有Zigbee信號發射設備(10)，RSU (6)內置有Zigbee接收設備(11)，OBU (5)和RSU (6)通過Zigbee無線傳輸通信，Zigbee接收設備(11)與優先申請接入設備(7)通信。
3.根據權利要求1所述的公交優先控制系統，其特征在于:還包括車輛檢測單元(12)，車輛檢測單元(12)設置于優先申請接入設備(7)與車載設備(I)之間，用于生成車輛檢測信息，并將車輛檢測信息傳送至優先申請接入設備(7)。
4.根據權利要求3所述的公交優先控制系統，其特征在于:車輛檢測單元(12)包括粘貼于公交車的前方的內置有車輛ID信息的RFID電子標簽(13)，以及設置于交叉口處的RFID讀寫器(14)，RFID讀寫器(14)與優先申請接入設備(7)通信。
5.根據權利要求1所述的公交優先控制系統，其特征在于:優先申請接入設備(7)通過交換機(15)連接至公交優先管理平臺(16)，公交優先管理平臺(16)包括實時監視模塊(17)、數據統計分析模塊(18)和設備信息管理模塊(19)，實時監控模塊(17)采用GIS地圖顯示全局監視畫面或單路口監視畫面，數據統計分析模塊(18)用于對實時監控模塊的監控數據進行分析與統計，并生成分析統計結果，設備信息管理模塊(19)用于交叉口設備狀態以及參數的管理。
6.根據權利要求5所述的公交優先控制系統，其特征在于:公交優先管理平臺(16)還對接有用于獲取信號燈態以及配時信息的信號控制平臺(20)、用于獲取擁堵態勢信息的交通流采集分析平臺(21)、用于獲取相關路段視頻的視頻平臺(22)、用于輸出公交運行時亥IJ，車次，優化效果及流量信息的大數據平臺(23)。
7.根據權利要求1所述的公交優先控制系統，其特征在于:車載主機(4)接入無線通信網絡，OBU(5)和車載主機⑷之間通過局域網相連，車載主機⑷內設置有位于局域網和無線通信網絡之間的網橋。
【文檔編號】G08G1/087GK104392617SQ201410766510
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月12日 優先權日:2014年12月12日
【發明者】袁帥, 何曉楠, 翟祺, 施勇杰 申請人:天津易華錄信息技術有限公司