專利名稱：可防止路口堵死的紅綠燈控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
可防止路口堵死的紅綠燈控制裝置 技術(shù)領(lǐng)域 本實(shí)用新型涉及一種交通信號(hào)(紅綠燈)控制裝置，特別是能夠防止路口被 車輛堵死的的交通信號(hào)控制裝置。
技術(shù)背景 目前，公知的交通信號(hào)控制裝置有以下兩大類- 1、 定時(shí)控制類 大部分路口的交通信號(hào)控制裝置都是采用定時(shí)的方法輪流放行各個(gè)方向的 車輛。每個(gè)方向的放行時(shí)間都是事先設(shè)定的，到時(shí)間后不管路口是什么情況， 都會(huì)變化放行另一個(gè)方向車輛。各個(gè)方向車輛輪流放行。這種紅綠燈的控制器 價(jià)格便宜，使用數(shù)量很大。 2、 智能控制類 目前，也有部分"智能型"交通信號(hào)控制裝置。通過安裝在信號(hào)控制器上的 車輛檢測(cè)裝置，可以根據(jù)路口的車輛情況自動(dòng)調(diào)整放行時(shí)間，車多的方向放行 時(shí)間自動(dòng)延長(zhǎng)一些，車少的方向放行時(shí)間自動(dòng)縮短一些，達(dá)到提高路口通行能 力的目的。此外，通過接收交通指揮中心指令，自動(dòng)調(diào)整各方向放行時(shí)間的交 通信號(hào)控制裝置也可歸入智能型交通信號(hào)控制裝置類別。這類交通信號(hào)控制裝 置價(jià)格比較昂貴，使用數(shù)量比較小。 在實(shí)際使用中上述兩類信號(hào)控制裝置往往會(huì)出現(xiàn)以下問題 當(dāng)車輛通過路口時(shí)，要按交通信號(hào)的指示行駛綠燈時(shí)，車輛可以進(jìn)入并通 過路口；紅燈時(shí)，車輛應(yīng)該在路口入口停止線后等待。有時(shí)候由于前方車多， 導(dǎo)致路口出口處道路堵塞，致使按綠燈駛?cè)肼房诘能囕v無法通過路U而只能停 車等待，嚴(yán)重時(shí)會(huì)有很多車輛排隊(duì)，甚至?xí)诺铰房谌肟谕＼嚲€位置。這樣， 當(dāng)另一個(gè)方向變?yōu)榫G燈時(shí)，停在路口中間的車隊(duì)就會(huì)堵住其他方向的車輛，使 它們無法通過，容易造成路口堵死。而且一旦堵死造成路口秩序混亂形成惡性 循環(huán)，需要很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)暢通，嚴(yán)重影響路口通行能力。 上述兩類信號(hào)控制裝置均無法解決這一問題，尤其以第一類定時(shí)控制的裝置 最為明顯。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可防止路口堵死的紅綠燈控制裝置，它是一 種與現(xiàn)有信號(hào)控制裝置相配合，防止路口被上述原因堵死，保障道路暢通的紅 綠燈控制裝置。 本實(shí)用新型可判斷路口某出口處道路是否擁堵，當(dāng)發(fā)生擁堵時(shí)改變信號(hào)指示 狀態(tài)，禁止相關(guān)方向的車輛繼續(xù)駛?cè)肼房冢ＷC路口空間空閑。這樣，當(dāng)其他 方向車輛按信號(hào)通行時(shí)可順利通過路口 。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 它包括中央處理單元、信號(hào)燈控制單元、車輛檢測(cè)單元、通訊接口，其特 征在于中央處理單元分別與信號(hào)燈控制單元、通信接口、車輛檢測(cè)單元相連 接；車輛檢測(cè)單元與檢測(cè)器相連接；信號(hào)燈控制單元與紅綠燈相連接；在各個(gè) 路口出口處分別設(shè)有檢測(cè)器、以及紅綠燈。
所述的檢測(cè)器的數(shù)量為一個(gè)以上，總的檢測(cè)區(qū)域距路口距離為0至50米。 當(dāng)某個(gè)方向的出口為多條機(jī)動(dòng)車車道時(shí)，在每條機(jī)動(dòng)車道設(shè)置檢測(cè)器。 所述的檢測(cè)器向車輛檢測(cè)單元輸出的信號(hào)為高、低電平數(shù)字信號(hào)。 交通信號(hào)的基本控制方式仍為輪流放行，放行周期及各方向放行時(shí)間按路 口固有條件和需求確定。
在路口出口道路某特定區(qū)域安裝車輛檢測(cè)器。檢測(cè)器可以是電磁感應(yīng)式、 視頻檢測(cè)、超聲檢測(cè)、微波檢測(cè)、紅外檢測(cè)等。只要能區(qū)分出檢測(cè)區(qū)域內(nèi)是否 有車輛即可，例如檢測(cè)區(qū)域有車時(shí)檢測(cè)器輸出為低電平"0"，沒車時(shí)檢測(cè)器 輸出為高電平"1"?？筛鶕?jù)路口出口處情況按一定規(guī)則安裝多個(gè)檢測(cè)器，形成 一個(gè)檢測(cè)器組通過對(duì)檢測(cè)器組內(nèi)各檢測(cè)器的輸出進(jìn)行邏輯判斷，可解決多條 車道時(shí)和車輛未能正好停在檢測(cè)區(qū)內(nèi)時(shí)仍能進(jìn)行有效檢測(cè)的問題。 判斷路口出口處道路是否發(fā)生堵車的基本原理是
道路正常時(shí)，連續(xù)行駛的車輛通過單個(gè)檢測(cè)區(qū)的時(shí)間- 一般較短，該檢測(cè)器 輸出體現(xiàn)為高低電平的變化。當(dāng)檢測(cè)區(qū)發(fā)生道路堵塞，車輛會(huì)停止不動(dòng)，對(duì)應(yīng)
的檢測(cè)器輸出長(zhǎng)時(shí)間為低電平"o"。當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)間(停車時(shí)間)超出預(yù)先設(shè)定 的數(shù)值，例如io秒甚至更長(zhǎng)，可以認(rèn)為該檢測(cè)區(qū)處堵車。
通過對(duì)前述檢測(cè)器組內(nèi)各檢測(cè)器的輸出進(jìn)行邏輯判斷，可判斷路口出口處 道路是否發(fā)生堵車。
如果某個(gè)出口出道路堵車，按事先設(shè)定的邏輯關(guān)系將相關(guān)方向的允許通行 信號(hào)(綠燈)變?yōu)榻雇ㄐ行盘?hào)(紅燈)。
當(dāng)僅有某個(gè)出口處道路堵車時(shí)，同時(shí)放行的、與該出口不相關(guān)的其他方向 車輛繼續(xù)按固有周期和放行時(shí)間放行。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型可以防止路口被車輛堵死，形成惡性 循環(huán)，影響路口通行能力。本實(shí)用新型的成本較低，便于推廣應(yīng)用。


圖l是本實(shí)用新型的工作原理方框圖。
圖2是使用本實(shí)用新型的交通路口示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型包括中央處理單元l、信號(hào)燈控制單元2、車輛
檢測(cè)單元3、檢測(cè)器5、通訊接口4。其中，所述的檢測(cè)器5安裝在路口出口處，
檢測(cè)器5與車輛檢測(cè)單元3連接；車輛檢測(cè)單元3與中央處理單元1連接；中
央控制單元1與信號(hào)燈控制單元2、通信接口 4連接。
所述的檢測(cè)器5的數(shù)量為一個(gè)以上，總的檢測(cè)區(qū)域距路口距離為0至50米。 當(dāng)某個(gè)方向的出口為多條機(jī)動(dòng)車車道時(shí)，在每條機(jī)動(dòng)車道設(shè)置檢測(cè)器5。
所述的中央處理單元l，包括CPU、存儲(chǔ)器等，用于對(duì)裝置內(nèi)各部件進(jìn)行控 制、邏輯判斷等，由內(nèi)部控制軟件控制其工作。
所述的信號(hào)燈控制單元2，外接有紅綠燈L1、 L2、 L3、 L4，按中央處理單元
l指令控制各燈具的亮和滅。
所述的車輛檢測(cè)單元3，可外接多個(gè)車輛檢測(cè)裝置，將各檢測(cè)點(diǎn)有無車輛的 信息傳送到中央處理單元l，供其進(jìn)行邏輯判斷。
所述的通訊單元4，用于與交通指揮中心通訊。
如圖2所示交通路口示意圖，在路口A、 B、 C、 D四個(gè)方向上設(shè)有紅綠燈L1、 L2、 L3、 L4 (每組有紅、黃、綠燈各一盞)，分別控制A、 B、 C、 D四個(gè)方向行駛 的車輛；在路口A、 B、 C、 D四個(gè)方向的出口處分別設(shè)有檢測(cè)器5 (圖中符號(hào)e)。 為說明工作過程而設(shè)定以下判定條件和參數(shù)(實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)路口條件確 定)
設(shè)定路口放行方式為
第一階段Ll、 L3放行時(shí)間(綠燈)45秒；
第二階段L2、 L4放行時(shí)間(綠燈)45秒。
上述兩個(gè)階段循環(huán)運(yùn)行。
檢測(cè)器5的特性為檢測(cè)區(qū)域有車時(shí)檢測(cè)器輸出為低電平"0"，沒車時(shí)檢測(cè)
器輸出為高電平"1"。
正常放行時(shí)，車輛通過檢測(cè)器5時(shí)間約為0. 5秒(車速36公里/小時(shí)、車長(zhǎng)5米)， 即檢測(cè)器5的低電平脈寬約為0. 5秒。
根據(jù)路口具體情況，設(shè)定堵車判定條件為10秒。 工作過程
當(dāng)開始上述的第一階段時(shí)，即L1、 L3變?yōu)榫G燈并放行最小綠燈時(shí)間后，中央 處理單元1開始監(jiān)測(cè)A處和C處的兩個(gè)檢測(cè)器5。
此時(shí)，如出口C處出現(xiàn)堵車，車輛將停在C處檢測(cè)器5上不動(dòng)，C處檢測(cè)器5輸 出為低電平"0"。當(dāng)車輛停在C處檢測(cè)器5上的時(shí)間超過10秒(為正常時(shí)間的20 倍)，可判定為道路C出口堵車。 一旦車輛離開，C處檢測(cè)器5出現(xiàn)高電平且下-次的車輛通過時(shí)間(低電平時(shí)間)小于10秒，判定為道路C恢復(fù)暢通。
如果C出口發(fā)生堵車，中央處理單元1發(fā)出指令給信號(hào)燈控制單元2，并將與
之對(duì)應(yīng)的L3信號(hào)燈變紅，禁止道路C的后續(xù)車輛繼續(xù)進(jìn)入路口，防止車輛停止在 路口中央?yún)^(qū)域。
此時(shí)，如果道路A出口正常，Ll繼續(xù)為綠燈，可繼續(xù)放行道路A方向的車輛。 當(dāng)放行時(shí)間到達(dá)事先設(shè)定的45秒時(shí)，Ll也變?yōu)榧t燈，經(jīng)過燈色過渡狀態(tài)后，開 始執(zhí)行第二階段。
開始第二階段，L2、 L4變?yōu)榫G燈后，中央處理單元開始監(jiān)測(cè)B、 D兩個(gè)車輛檢 測(cè)器，基本工作過程同第一階段。
在上述某一 (如第一)階段中，當(dāng)設(shè)定的放行時(shí)間未到，而道路C堵車后又 恢復(fù)了暢通，信號(hào)燈L3是否恢復(fù)綠燈，可在確保安全為原則的前提下，根據(jù)距 離本階段結(jié)束還有多長(zhǎng)時(shí)間來設(shè)定。
為避免道路堵車時(shí)，車輛恰好沒停在檢測(cè)器上造成的誤檢，可在同一車道按 一定間距設(shè)立多個(gè)檢測(cè)器5，將檢測(cè)結(jié)果相"或"，可作為判定該車道是否堵車 的條件。
當(dāng)路口某方向有多條出口車道時(shí)，可設(shè)多個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)不同的車道，將檢 測(cè)結(jié)果相"與"，可作為判定該處出口是否堵車的條件。
權(quán)利要求1、可防止路口堵死的紅綠燈控制裝置，它包括中央處理單元、信號(hào)燈控制單元、車輛檢測(cè)單元、通訊接口，其特征在于中央處理單元分別與信號(hào)燈控制單元、通信接口、車輛檢測(cè)單元相連接；車輛檢測(cè)單元與檢測(cè)器相連接；信號(hào)燈控制單元與紅綠燈相連接；在各個(gè)路口出口處分別設(shè)有檢測(cè)器、以及紅綠燈。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可防止路口堵死的紅綠燈控制裝置，其特征在于 所述的檢測(cè)器的數(shù)量為一個(gè)以上，總的檢測(cè)區(qū)域距路口距離為0至50米。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可防止路口堵死的紅綠燈控制裝置，其特征在于 當(dāng)某個(gè)方向的出口為多條機(jī)動(dòng)車車道時(shí)，在每條機(jī)動(dòng)車道設(shè)置檢測(cè)器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可防止路口堵死的紅綠燈控制裝置，其特征在于 所述的檢測(cè)器向車輛檢測(cè)單元輸出的信號(hào)為高、低電平數(shù)字信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型可防止路口堵死的紅綠燈控制裝置，由中央處理單元、信號(hào)燈控制單元、車輛檢測(cè)單元、檢測(cè)器、通訊接口組成，其特征在于在各個(gè)路口的出口處安裝有車輛檢測(cè)器，檢測(cè)器與車輛檢測(cè)單元連接；車輛檢測(cè)單元與中央處理單元連接，中央處理單元與信號(hào)燈控制單元、通信接口連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止路口被車輛堵死，形成惡性循環(huán)，影響路口通行能力。本實(shí)用新型的成本較低，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G08G1/07GK201177875SQ20072017374
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者張孜綸 申請(qǐng)人:張孜綸