專利名稱：道路交通信號控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能交通的先進交通管理和控制技術，特別是涉及一種交通車流量自動采集以及自動處理的道路交通信號控制裝置。
背景技術：
我國經(jīng)濟建設發(fā)展速度很快，城市交通離不開城市道路交通設施的建設，道路交通是先行，有效的城市道路交通的管理是緩解交通擁堵對策的重要環(huán)節(jié)，是解決城市交通問題的關鍵，無論是政策主管部門，業(yè)內專家學者，或是社會各界人士都對城市交通的排擁堵保暢通進行過分析研究。城市道路交通網(wǎng)絡系統(tǒng)能否為交通提供優(yōu)質服務與道路網(wǎng)絡系統(tǒng)內的道路特點有關，而一條道路是否順暢在很大程度上受到這條道路上的每一個交叉口的制約。當路口擁有一定交通量時，就必須對路口采取某種相當?shù)目刂拼胧┎拍鼙ＷC交通的暢通和安全，因此對路口實施交通信號控制便成為城市道路網(wǎng)絡中不可缺少的一個環(huán)節(jié)，一個交叉口的通行能力，車輛通過路口所需的時間和事故發(fā)生率是反映交叉口的好壞指標。交叉口的控制方式很多，如人工控制，標志控制，環(huán)島控制，立交控制，信號控制。 各種方式有其特點與適應場合，立交控制雖然效果顯著，但因受到巨額經(jīng)費和應用場合的限制而不能大量使用。在其它各種控制方式中，當交通流量達到一定程度時，道路的通行能力和信號控制具有密不可分的關系。交通信號控制的作用就是把相互沖突的交通流在時間上適當分離，以保證交叉口范圍內交通安全和充分發(fā)揮現(xiàn)有道路交叉口的通行能力，從而也降低了噪聲，減少了廢氣排放等交通公害的污染?？v觀國內外，大小城市的交叉口控制采用信號控制技術，因其使用有效而被廣泛使用，已經(jīng)成為城市交通中必不可少最重要的控制手段，這樣交叉口通行能力和交通安全程度也就很大程度上取決于信號控制的優(yōu)劣。因此二十多年來一些經(jīng)濟發(fā)達國家都在致力于信號控制系統(tǒng)和控制裝置的研發(fā)，信號控制技術已從“定時”向感應方向發(fā)展，控制范圍從“單點”向“區(qū)域”網(wǎng)絡化發(fā)展，還開發(fā)出效益顯著的自適應控制系統(tǒng)和控制裝置。然而， 國內現(xiàn)有控制技術還不能自動控制車流量，或檢測技術不先進，不能自動處理精確采集的信息，進行優(yōu)化處理，因而還不能保障交通信號的協(xié)調自動控制，以及交通信號顯示器不能滿足自適應控制系統(tǒng)的實時倒計時顯示，使道路交通更為暢通，更為安全有效的高效運行。

實用新型內容鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種道路交通信號控制裝置，以滿足城市道路交通信號自適應控制系統(tǒng)的需要，進而解決現(xiàn)有控制技術中不能自動控制車流量，或檢測技術不先進，不能自動處理精確采集的信息，進行優(yōu)化處理，不能保障交通信號的協(xié)調自動控制，以及交通信號顯示器不能滿足自適應控制系統(tǒng)的實時倒計時顯示，進而無法確保道路交通更為暢通更為安全高效的運行等問題。[0007]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種道路交通信號控制裝置， 安裝在預設有檢測裝置的交叉路口中，用于網(wǎng)絡接入一地區(qū)控制機以控制該交叉路口的各交通信號燈，其特征在于，所述道路交通信號控制裝置至少包括輸入檢測模塊，連接所述檢測裝置，用于實時檢測交通流量、占有率以及路口飽和度信息，并將所述檢測信息予以傳輸；微處理器模塊，連接所述輸入檢測模塊及地區(qū)控制機，用以接收到所述檢測信息后，處理為交通狀態(tài)信息并傳輸至所述地區(qū)控制機，并在所述地區(qū)控制機根據(jù)所述交通狀態(tài)信息自動生成信號控制參數(shù)后，再將所述信號控制參數(shù)優(yōu)化為控制信號輸出；信號燈輸出模塊， 連接所述微處理器模塊及各交通信號燈，用以接收到所述微處理器模塊輸出的控制信號后，控制各該信號燈進行燈色轉換。所述道路交通信號控制裝置還包括一檢測接線模塊，連接于所述輸入檢測模塊與微處理器模塊之間。所述道路交通信號控制裝置還包括一電源模塊，連接于所述信號燈輸出模塊、輸入檢測模塊與檢測接線模塊。所述道路交通信號控制裝置還包括一通信接口模塊，連接于所述微處理器模塊與地區(qū)控制機之間，用以聯(lián)接所述微處理器模塊與地區(qū)控制機之間的數(shù)據(jù)傳輸。所述通信接口模塊為有線傳輸模塊或無線傳輸模塊。所述道路交通信號控制裝置還包括一信號燈組接線模塊，連接于所述信號燈輸出模塊與各交通信號燈之間。所述道路交通信號控制裝置還連接有用于輸入調試指令的鍵盤，以及用于顯示輸入指令的顯示裝置。所述道路交通信號控制裝置連接有手動強制操作裝置，用以強制控制信號燈進行燈色轉換。在本實用新型中，所述檢測裝置為埋設在路口預設位置的多個電磁感應環(huán)形線圈或視頻檢測器。所述信號控制參數(shù)包括信號燈的燈色、綠信比、相位偏移、周期長度。如上所述，本實用新型的道路交通信號控制裝置與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過輸入檢測模塊不斷檢測該路口車輛的流量、占有率、飽和度等主要參數(shù)，并通過通訊接口傳輸?shù)降貐^(qū)控制機，由地區(qū)控制機模塊對交通流的數(shù)據(jù)進行實時優(yōu)先處理，處理結果形成相應路口的控制信息和配時方案(信號控制相位，飽和度，信號周期長度等)，及信號控制命令，下傳至路口信號控制機，再由路口信號機通過信號燈輸出模塊輸出信號燈組信號，控制路口相應方向的信號燈裝置(紅、黃、綠三色信號燈)進行信號不斷轉換，實時自適應倒計時顯示，引導車輛有序運行，使路口的交通車輛有序、安全、暢通的運行，進而解決了現(xiàn)有控制技術中不能自動控制車流量，或檢測技術不先進，不能自動處理精確采集的信息，進行優(yōu)化處理，不能保障交通信號的協(xié)調自動控制，不能實時自適應倒計時顯示，進而無法確保道路交通更為暢通更為安全高效的運行等問題。

圖1顯示為本實用新型的道路交通信號控制裝置的框架結構示意圖。圖2顯示為本實用新型的道路交通信號控制裝置的應用路口環(huán)境示意圖。
具體實施方式
以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在不背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。請參閱圖1及圖2，圖1顯示為本實用新型的道路交通信號控制裝置的框架結構示意圖；圖2顯示為本實用新型的道路交通信號控制裝置的應用路口環(huán)境示意圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構想，遂圖式中僅顯示與本實用新型中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復
ο如圖所示，本實用新型提供一種道路交通信號控制裝置1，安裝在預設有檢測裝置2的交叉路口中，用于網(wǎng)絡接入一地區(qū)控制機3以控制該交叉路口的各交通信號燈4，在本實施例中，所述交通信號燈4分為車輛信號燈41與行人信號燈42，如圖2所示。在本實用新型中，所述檢測裝置2可為埋設在路口預設位置的多個電磁感應環(huán)形線圈或視頻檢測
ο所述道路交通信號控制裝置1至少包括輸入檢測模塊11，微處理器模塊12，信號燈輸出模塊13，檢測接線模14，電源模塊15，通信接口模塊16，信號燈組接線模塊17。輸入檢測模塊11連接所述檢測裝置2，用于實時檢測交通流量、占有率以及路口飽和度信息，并將所述檢測信息予以傳輸；在本實施方式中，所述檢測裝置2為埋設在路口預設位置的多個電磁感應環(huán)形線圈，如圖2所示，該電磁感應環(huán)型線圈對路口每一個車道在停車線后1 1. 5米埋設一組環(huán)型檢測線圈(線圈可以□字型或8字型)，車輛每通過為環(huán)型線圈的檢測裝置2，輸入檢測模塊11就檢測到車流量及車流飽和度等信息。在具體的實施過程中，所述輸入檢測模塊11要求埋設檢測線圈多少，及信號燈組的輸出多少，與該路口車道數(shù)的多少有關，如果一個十字路口，每個方向都設有雙向4車道，即每個方向單向為兩車道，如圖2所示，即只要8組檢測線圈。該道路交通信號控制裝置1可以配置8-M檢測線圈(即2-3塊輸入檢測器板)，每塊板為8路檢測，4-16個信號燈組輸出(即1-4塊燈輸出驅動板，包括控制車行信號燈或人行信號燈)。所述微處理器模塊12連接所述輸入檢測模塊11及地區(qū)控制機3，用以接收到所述檢測信息(交通流量、占有率以及路口飽和度信息)后，處理為交通狀態(tài)信息并傳輸至所述地區(qū)控制機3，并在所述地區(qū)控制機3根據(jù)所述交通狀態(tài)信息自動生成信號控制參數(shù)后，再將所述信號控制參數(shù)優(yōu)化為控制信號輸出；在本實施方式中，所述信號控制參數(shù)包括信號燈的燈色、綠信比、相位偏移、周期長度等。在本實施方式中，在所述輸入檢測模塊11與檢測裝置2之間連接有檢測接線模塊 14。所述微處理器模塊12與地區(qū)控制機3之間的數(shù)據(jù)傳輸通過連接于所述微處理器模塊 12與地區(qū)控制機3之間的通信接口模塊16，具體地，所述通信接口模塊16為有線傳輸模塊或無線傳輸模塊。當為有線傳輸模塊時，可例如為專用電纜的串行接口 RS23QC或422/485， 采用R5-232C或RS-422/485串行接口方式或以太網(wǎng)絡接口方式進行傳輸；當為無線傳輸模塊時，可例如為CDMA或3G等無線傳輸協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。[0027]具體是指，所述地區(qū)控制機3接受上述交通狀態(tài)信息后，通過自適應控制系統(tǒng)的應用軟件，系統(tǒng)對信號控制參數(shù)信號周期，綠信比，相位以及相鄰路口的相位差進行優(yōu)化處理、組合和控制。實現(xiàn)控制的最優(yōu)化，達到減少停車次數(shù)，減少延誤時間，提高行車速度， 降低油耗。優(yōu)化目標函數(shù)表示為PI =F(dh)其中d為延誤時間，h為停車次數(shù)，按小步距函數(shù)尋優(yōu)的原則構成整體優(yōu)化的實時自適應控制功能。所述信號燈輸出模塊13連接所述微處理器模塊12及各交通信號燈4，用以接收到所述微處理器模塊12輸出的控制信號后，控制各該信號燈4進行燈色轉換。在本實施方式中，所述信號燈輸出模塊13與各交通信號燈4之間連接有信號燈組接線模塊17，具體地，通過所述信號燈輸出模塊13及信號燈組接線塊17，發(fā)出相應的信號燈組控制信號。(紅、 黃、綠燈色，綠信比、相位、周期長度等)，控制路口相應方向的信號燈組信號，實時自動進行燈色自動轉換(如紅一紅黃一綠一紅)按信號周期自動執(zhí)行。所述信號燈輸出模塊13具有大電流的可控硅驅動電路，保證足夠輸出電流控制交通信號燈4運行(包括車輛信號燈 41與行人信號燈42)。所述電源模塊15，連接于所述信號燈輸出模塊13、輸入檢測模塊11與檢測接線模塊14，用以為所述道路交通信號控制裝置1提供所需的各種電源電壓(AC220V士 15%或 DC5V±10% )，所述電源模塊15采用高精度穩(wěn)壓電路集成模塊實施的。所述道路交通信號控制裝置1還連接有用于輸入調試指令的鍵盤5，以及用于顯示輸入指令的顯示裝置6。具體是指，外接的鍵盤5以及顯示裝置6用于調試所述道路交通信號控制裝置1顯示所需實時信息(如信號周期，交通車流量、相位等)或輸入相應命令進行操作控制。所述道路交通信號控制裝置1還連接有手動強制操作裝置7，用以強制控制信號燈進行燈色轉換，用來控制道路交通信號控制裝置1的執(zhí)行手動控制信號，如交保路線時快速切換等。綜上所述，本實用新型通過輸入檢測模塊不斷檢測該路口車輛的流量、占有率、飽和度等主要參數(shù)，并通過通訊接口傳輸?shù)降貐^(qū)控制機，由地區(qū)控制機模塊對交通流的數(shù)據(jù)進行實時優(yōu)先處理，處理結果形成相應路口的控制信息和配時方案(信號控制相位，飽和度，信號周期長度等)，及信號控制命令，下傳至路口信號控制機，再由路口信號機通過信號燈輸出模塊輸出信號燈組信號，控制路口相應方向的信號燈裝置(紅、黃、綠三色信號燈) 進行信號不斷轉換和實時顯示(包括倒計時顯示)，引導車輛有序運行，使路口的交通車輛有序、安全、暢通的運行，進而解決了現(xiàn)有控制技術中不能自動控制車流量，或檢測技術不先進，不能自動處理精確采集的信息，進行優(yōu)化，不能保障交通信號的協(xié)調自動控制，進而無法確保道路交通更為暢通更為安全高效的運行等問題。所以，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟習此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種道路交通信號控制裝置，安裝在預設有檢測裝置的交叉路口中，用于網(wǎng)絡接入一地區(qū)控制機以控制該交叉路口的各交通信號燈，其特征在于，所述道路交通信號控制裝置至少包括輸入檢測模塊，連接所述檢測裝置，用于實時檢測交通流量、占有率以及路口飽和度信息，并將所述檢測信息予以傳輸；微處理器模塊，連接所述輸入檢測模塊及地區(qū)控制機，用以接收到所述檢測信息后，處理為交通狀態(tài)信息并傳輸至所述地區(qū)控制機，并在所述地區(qū)控制機根據(jù)所述交通狀態(tài)信息自動生成信號控制參數(shù)后，再將所述信號控制參數(shù)優(yōu)化為控制信號輸出；信號燈輸出模塊，連接所述微處理器模塊及各交通信號燈，用以接收到所述微處理器模塊輸出的控制信號后，控制各該信號燈進行燈色轉換。
2.根據(jù)權利要求1所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于所述道路交通信號控制裝置還包括一檢測接線模塊，連接于所述輸入檢測模塊與微處理器模塊之間。
3.根據(jù)權利要求2所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于所述道路交通信號控制裝置還包括一電源模塊，連接于所述信號燈輸出模塊、輸入檢測模塊與檢測接線模塊。
4.根據(jù)權利要求1所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于所述道路交通信號控制裝置還包括一通信接口模塊，連接于所述微處理器模塊與地區(qū)控制機之間，用以聯(lián)接所述微處理器模塊與地區(qū)控制機之間的數(shù)據(jù)傳輸。
5.根據(jù)權利要求4所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于所述通信接口模塊為有線傳輸模塊或無線傳輸模塊。
6.根據(jù)權利要求1所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于所述道路交通信號控制裝置還包括一信號燈組接線模塊，連接于所述信號燈輸出模塊與各交通信號燈之間。
7.根據(jù)權利要求1所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于所述道路交通信號控制裝置還連接有用于輸入調試指令的鍵盤，以及用于顯示輸入指令的顯示裝置。
8.根據(jù)權利要求1所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于所述道路交通信號控制裝置連接有手動強制操作裝置，用以強制控制信號燈進行燈色轉換。
9.根據(jù)權利要求1所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于所述檢測裝置為埋設在路口預設位置的多個電磁感應環(huán)形線圈或視頻檢測器。
10.根據(jù)權利要求1所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于所述信號控制參數(shù)包括信號燈的燈色、綠信比、相位偏移、周期長度。
專利摘要本實用新型提供一種道路交通信號控制裝置，安裝在預設有檢測裝置的交叉路口中，用于網(wǎng)絡接入一地區(qū)控制機以控制該交叉路口的各交通信號燈，所述道路交通信號控制裝置實時檢測交通流量、占有率以及路口飽和度信息，并將所述檢測信息處理為交通狀態(tài)信息并傳輸至所述地區(qū)控制機，并在所述地區(qū)控制機根據(jù)所述交通狀態(tài)信息生成信號控制參數(shù)后，再將所述信號控制參數(shù)優(yōu)化為控制信號，控制各該信號燈進行燈色轉換和實時顯示，進而實現(xiàn)自動控制車流量，自動處理精確采集的信息，進行優(yōu)化處理，使交通信號的協(xié)調自動控制，確保道路交通更為暢通更為安全高效的運行。
文檔編號G08G1/08GK202013662SQ20112011622
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權日2011年4月19日
發(fā)明者趙正校 申請人:上海交大高新技術股份有限公司