本發(fā)明涉及智能交通領域，具體為一種通過壓力傳感器檢測車道上車輛個數(shù)，來調節(jié)紅綠燈時間，以使交叉路口車輛流動性最大的基于壓力傳感器的智能交通控制系統(tǒng)。

背景技術：

隨著人們生活水平的不斷提高，車輛人均擁有量顯著提高，有序的交通必須有交通控制。優(yōu)先讓流量多的方向綠燈時間長些，提高道路的通行能力勢在必行，因此智能交通控制裝置顯得十分重要。目前實用的是統(tǒng)計型交通控制，即根據(jù)南北方向、東西方向平均通行量區(qū)分主干道與次干道，采用主干道綠燈時間長的原則設置紅綠燈亮時間，對于都是主干道情形采用等周期原則；對于繁忙路口，延長綠燈時間，對于夜間縮短綠燈時間。對于新修的一段道路上有若干個紅綠燈，采用相位差原則讓一部分車輛直行綠燈，稱為綠波控制，由此從點控制延伸到線控制甚至面控制。在城市的主要路口常常在數(shù)米范圍內埋下壓力傳感器連同違章拍照，督促司機遵守交通規(guī)則，這是實現(xiàn)智能交通的初級階段。智能交通還需要根據(jù)感知的車輛多少來調節(jié)紅綠燈亮的時間。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中紅綠燈的通行時間不能根據(jù)等待車輛的多少智能調節(jié)的問題，而研究設計一種基于壓力傳感器的智能交通控制系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的技術方案是：

一種基于壓力傳感器的智能交通控制系統(tǒng)，其特征在于，在交叉路口的車道上鋪設多組傳感器陣列，每組傳感器陣列包括呈矩陣分布的8行×8列的64個壓力傳感器，壓力傳感器1的感知區(qū)域為橫向長度為b、縱向長度為a的長方形區(qū)域。相鄰壓力傳感器之間的橫向距離為b，縱向距離為a，所述傳感器陣列距離車道一側的白線的距離為4b，距離車道另一側的白線的距離為7b；相鄰所述傳感器陣列之間的距離為16a；其中a＝1.4b～1.6b，其中b＝0.2m～0.3m。

進一步地，a＝1.5b。

進一步地，b＝0.2m。

進一步地，每個車道上具有13組傳感器陣列。

進一步地，第一組傳感器陣列從距離紅燈線8a處開始向后鋪設。

進一步地，所述壓力傳感器的感知區(qū)域為橫向b、縱向a所形成的長方形區(qū)域。

進一步地，所述智能交通控制系統(tǒng)還包括信號燈控制器，每個所述壓力傳感器均與所述信號燈控制器電連接，所述信號燈控制器分析壓力傳感器采集到的信息，并控制紅綠燈的亮燈時間。

進一步地，在直行車道和左轉車道上設置壓力傳感器。

進一步地，所述壓力傳感器為法布里-珀羅(F-P)型光纖壓力傳感器。

更進一步地，在直行車道和左轉車道上設置壓力傳感器。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明顯而易見地具有的有益效果是：根據(jù)交通擁堵的紅綠燈路口多是小型家用車的特點，針對小型家用車的輪胎的規(guī)格設計鋪設法布里-珀羅(F-P)型光纖壓力傳感器，車輛的任一個車輪壓到任一個壓力傳感器后能夠至少穩(wěn)定停留兩秒，即可檢測出一個車道上等候車輛的多少，信號燈控制器根據(jù)各車道上等候車輛的多少控制紅綠燈的通行時間，大大提高了交叉路口車輛的流通速度，緩解了交通壓力。

附圖說明

圖1是一個壓力傳感器可感應到車輪壓力時車輛各車輪位置示意圖；

圖2是圖1中A部放大圖；

圖3是橫向排列八個壓力傳感器能夠感應到車輛時車輛各車輪位置示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例中傳感器陣列示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例智能交通控制系統(tǒng)示意圖。

圖中，1、壓力傳感器，2、傳感器陣列，3、南北方向右轉彎車道，4、南北方向直行車道，5、南北方向左轉彎車道，6、東西方向右轉彎車道，7、東西方向直行車道，8、東西方向左轉彎車道，9、信號燈控制器，10、紅綠燈顯示裝置，11、電源，12、車輪。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

如圖1所示，對車道建立數(shù)學模型，車道橫向和縱向分別間隔距離b和a設置方格，將車道的橫向均分成18份，取19個格點b1-b19，本圖中車道的縱向也取19個格點對壓力傳感器1進行說明，壓力傳感器1為布里-珀羅F-P型光纖壓力傳感器，具體地，將壓力傳感器1的中心設置在a9，b9格點坐標位置，結合圖2，以a9，b9為中心的a×b面積區(qū)域均是壓力傳感器1的感應區(qū)域，一般取a＝1.4b～1.6b，優(yōu)選地a＝1.5b，本實施例中，取a＝0.3m，b＝0.2m。

設定城市車道的寬度為3.6m，車輪12的著地面積一般寬度方向為0.2m，長度方向為0.3m，車輛左右兩輪的間距為1.6m，前后兩輪的間距為2.4米。

參見圖1，車輛的四個車輪12分別在[a1，b1、a1，b9、a9，b1、a9，b9]、[a1，b9、a1，b17、a9，b9、a9，b17]、[a9，b1、a9，b9、a17，b1、a17，b9]和[a9，b9、a9，b17、a17，b9、a17，b17]位置時均能被感應到。

作為更優(yōu)選的實施方式，假設一輛車的安全距離占據(jù)6m(車道的長度方向)，15輛車為90m，每組傳感器陣列2可檢測的縱向長度為7.2m，則可推算出若要檢測車道上是否達到或者超過15輛車，需要13組8行×8列的傳感器陣列2。

如圖3所示，分別在a9，b8、a9，b9、a9，b10、a9，b11、a9，b12、a9，b13、a9，b14、a9，b15設置壓力傳感器1，可以看出，在保證車輛在車道內行駛的前提下，車輛后輪壓在a1行的任一格點上時，前輪均能被a9行上的壓力傳感器1感知；在保證車輛在車道內行駛的前提下，車輛的前輪壓到a17行上的任一格點，車輛的后輪均能被設置在a9行上的壓力傳感器1感知。

相似地，若在a10，b8、a10，b9、a10，b10、a10，b11、a10，b12、a10，b13、a10，b14、a10，b15上均設置壓力傳感器1，則在保證車輛在車道內行駛的前提下，車輛后輪壓在a2行的任一格點上時，前輪均能被a10行上的壓力傳感器1感知；在保證車輛在車道內行駛的前提下，車輛的前輪壓到a18行上的任一格點，車輛的后輪均能被設置在a10行上的壓力傳感器1感知。

依次類推，如圖4所示，若將壓力傳感器1以8行×8列的形式埋設在車道上形成傳感器陣列2，相鄰壓力傳感器1之間的橫向距離為b，縱向距離為a，傳感器陣列2距離車道一側的白線的距離為4b，距離車道另一側的白線的距離為7b；在車道上鋪設多組傳感器陣列2，相鄰傳感器陣列2之間的距離為16a。第一組壓力傳感器1從距離紅燈線8a處開始向后鋪設。

壓力傳感器1采用法布里-珀羅F-P型光纖壓力傳感器，其工作原理是，當法布里-珀羅F-P型光纖壓力傳感器1一端受壓后，其金屬面下壓，從而改變了法布里-珀羅干涉儀兩反射鏡面間的距離，在光纖另一端光信息產生了變化，即可以感知到車輛等候的情況。

假設一輛車的安全距離占據(jù)6m，15輛車為90m，每組傳感器陣列2可檢測的縱向長度為7.2m，則可推算出若要檢測車道上是否達到或者超過15輛車，需要13組8行×8列的傳感器陣列2。

作為另一種使用壓力傳感器1更少的實施方式，鋪設12組8行×8列的傳感器陣列2，第13組鋪設4行×8列壓力傳感器1即可(值得注意的是，圖4中為了圖示清晰，每道只畫出6組8行×8列的壓力傳感器，實際上是有12組8行×8列的壓力傳感器，加上最后一組4行×8列的壓力傳感器)。

具體地，如圖5所示，按照以上所述方式在南北方向直行車道4、南北方向左轉彎車道5、東西方向直行車道7和東西方向左轉彎車道8鋪設壓力傳感器1，由于轎車在南北方向右轉彎車道3和東西方向右轉彎車道6上可以直接轉彎不需要等待綠燈而不用鋪設壓力傳感器11。

各壓力傳感器1與信號燈控制器9連接，信號燈控制器9根據(jù)壓力傳感器1采集到的信號判斷南北方向和東西方向等候車輛的數(shù)量，進而調整紅綠燈的顯示時間通過紅綠燈顯示裝置10顯示出來。

電源11為紅綠燈顯示裝置10、信號燈控制器9和壓力傳感器1提供能源。

為方便理解，下面給出下列具體的紅綠燈調節(jié)方式：

為了簡化控制方法，其實還可以將距離紅綠燈最遠的一組壓力傳感器1陣列作為判定的車輛是否超過閾值的參考，即如果有車輛壓在最后一組傳感器陣列2上，并穩(wěn)定至少兩秒，則判定本車道上等候車輛過多，可考慮延長使此車道通行的綠燈亮的時間。為了更準確的地判定是否真正由于前方車輛過多導致壓在最后一組傳感器陣列2上的車輛停留，可盡量判斷前一組或者多組傳感器陣列2的感應區(qū)域是否同樣有車倆穩(wěn)定停留。

上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。