本實(shí)用新型涉及一種基于壓力傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)系統(tǒng)，屬于交通信號(hào)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，私家車數(shù)量的急劇增加，城市交通擁堵問(wèn)題也日益突出。城市交叉路口作為交通路網(wǎng)控制的關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)車輛通行效率影響巨大，交通信號(hào)控制的效果直接決定了整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)的性能。為了解決城市交通擁堵問(wèn)題，雖然嘗試了各種辦法，例如拓寬道路，單雙號(hào)限行，但還是沒(méi)有有效的解決擁堵問(wèn)題。

目前所采用的交叉口信號(hào)配時(shí)系統(tǒng)，大多數(shù)是基于固定信號(hào)配時(shí)方式，在應(yīng)對(duì)不同時(shí)段，尤其是不同高峰時(shí)段時(shí)，不能完成實(shí)時(shí)配時(shí)，從而造成交通堵塞，影響行人的出行的舒適度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種基于壓力傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)動(dòng)車數(shù)量對(duì)信號(hào)燈時(shí)間進(jìn)行合理分配，提高機(jī)動(dòng)車的通行效率。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

一種基于壓力傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)系統(tǒng)，包括交通信號(hào)燈、通訊模塊、千兆數(shù)據(jù)交換機(jī)、中央控制平臺(tái)、時(shí)鐘服務(wù)器，還包括第一至第二壓力傳感器、信號(hào)控制機(jī)；所述第一壓力傳感器設(shè)置于機(jī)動(dòng)車停止線處，第二壓力傳感器設(shè)置于機(jī)動(dòng)車停止線后與停止線距離L處，L為預(yù)設(shè)閾值距離，第一、第二壓力傳感器第一壓力傳感器、第二壓力傳感器的信號(hào)輸出端均與信號(hào)控制機(jī)的電信號(hào)輸入端連接，信號(hào)控制機(jī)的信號(hào)輸出端通過(guò)通訊模塊與交通信號(hào)燈的信號(hào)輸入端連接，信號(hào)控制機(jī)的信號(hào)輸出端通過(guò)千兆數(shù)據(jù)交換機(jī)與中央控制平臺(tái)的信號(hào)輸入端連接，時(shí)鐘服務(wù)器的信號(hào)輸出端與千兆數(shù)據(jù)交換機(jī)的信號(hào)輸入端連接。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，該系統(tǒng)還包括視頻監(jiān)控設(shè)備、DSP處理器、蜂鳴報(bào)警器，所述視頻監(jiān)控設(shè)備的信號(hào)輸出端與DSP處理器的電信號(hào)輸入端連接，DSP處理器的信號(hào)輸出端與中央控制平臺(tái)的信號(hào)輸入端連接，DSP處理器的信號(hào)輸出端與信號(hào)控制機(jī)的信號(hào)輸入端連接，蜂鳴報(bào)警器的信號(hào)輸入端與中央控制平臺(tái)的信號(hào)輸出端連接。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述視頻監(jiān)控設(shè)備包括紅外車流檢測(cè)器，紅外車流檢測(cè)器的信號(hào)輸出端與DSP處理器的電信號(hào)輸入端連接。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述通訊模塊為無(wú)線通訊模塊或者有線通訊模塊，且無(wú)線通訊模塊為4G通訊模塊或WiFi通訊模塊或GPRS通訊模塊。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一至第二壓力傳感器均為壓電式壓力傳感器。

本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1、本實(shí)用新型在現(xiàn)有交叉口交通信號(hào)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，優(yōu)化配時(shí)，提高交叉口機(jī)動(dòng)車通行效率的同時(shí)，考慮到經(jīng)濟(jì)性。

2、本實(shí)用新型巧妙利用壓力傳感器和紅外車流檢測(cè)器來(lái)監(jiān)測(cè)停車線后機(jī)動(dòng)車的數(shù)量，能通過(guò)壓力變化和紅外掃描進(jìn)行準(zhǔn)確快速計(jì)數(shù)。

3、本實(shí)用新型綜合利用交通、通信等學(xué)科知識(shí)，具有實(shí)時(shí)性、經(jīng)濟(jì)性、高效性等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型基于壓力傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)系統(tǒng)的整體架構(gòu)圖。

圖2是本實(shí)用新型基于壓力傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)系統(tǒng)中壓力傳感器的原理圖。

圖3是本實(shí)用新型基于壓力傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)系統(tǒng)的實(shí)施布置圖。

其中，1、2、3、4均為交通信號(hào)燈，5、6均為壓力傳感器，7為信號(hào)控制機(jī)，8為通訊模塊，9為視頻監(jiān)控設(shè)備。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

本實(shí)用新型基于壓力傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)系統(tǒng)，在現(xiàn)有的系統(tǒng)上加以改進(jìn)，通過(guò)壓力傳感器監(jiān)測(cè)停車線后一定范圍內(nèi)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量，然后讓信號(hào)控制機(jī)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)燈時(shí)間進(jìn)行合理分配，使得在不同的監(jiān)測(cè)時(shí)段，車輛的等待時(shí)間都達(dá)到最小值。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種基于壓力傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)系統(tǒng)，包括交通信號(hào)燈(1、2、3、4)、通訊模塊8、千兆數(shù)據(jù)交換機(jī)、中央控制平臺(tái)、時(shí)鐘服務(wù)器，還包括第一至第二壓力傳感器(5、6)、信號(hào)控制機(jī)7、視頻監(jiān)控設(shè)備9、DSP處理器，壓力傳感器為壓電式壓力傳感器，壓力傳感器5-6的信號(hào)輸出端與信號(hào)控制機(jī)的電信號(hào)輸入端連接，信號(hào)控制機(jī)的信號(hào)輸出接口通過(guò)通訊模塊與交通信號(hào)燈的信號(hào)輸入接口連接，通訊模塊為無(wú)線通訊模塊或者有線通訊模塊，無(wú)線通訊模塊為4G通訊模塊或者WiFi通訊模塊或者GPRS通訊模塊，信號(hào)控制機(jī)的信號(hào)輸出接口通過(guò)千兆數(shù)據(jù)交換機(jī)與中央控制平臺(tái)的信號(hào)輸入接口連接，千兆數(shù)據(jù)交換機(jī)的輸入端連接有時(shí)鐘服務(wù)器，視頻監(jiān)控設(shè)備的信號(hào)輸出端與DSP處理器的電信號(hào)輸入端連接，視頻監(jiān)控設(shè)備內(nèi)設(shè)有紅外車流檢測(cè)器，DSP處理器的信號(hào)輸出端與中央控制平臺(tái)的信號(hào)輸入端連接，中央控制平臺(tái)的輸出端連接有蜂鳴報(bào)警器，DSP處理器的信號(hào)輸出端與信號(hào)控制機(jī)的信號(hào)輸入端連接。

如圖2所示，本實(shí)用新型采用壓電式壓力傳感器，其主要利用壓電材料受壓時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部電場(chǎng)來(lái)檢測(cè)壓力，壓電式壓力傳感器的內(nèi)阻抗很高，而輸出的信號(hào)一般很弱，因此，一般需要前置一個(gè)高阻抗的輸入端，這樣才能夠防止產(chǎn)生的電荷迅速泄露，最常用用于柔性壓電式壓力傳感器的材料是壓電薄膜(PVDF)，它具有柔性、輕薄、可變形的特點(diǎn)。

壓力傳感器通過(guò)所受壓力變化，從而監(jiān)測(cè)停車線后機(jī)動(dòng)車的數(shù)量，并將信號(hào)傳送給信號(hào)控制機(jī)。壓力傳感器安裝在機(jī)動(dòng)車的停車道，用于監(jiān)測(cè)紅燈時(shí)停車線后一定范圍內(nèi)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量，信號(hào)控制機(jī)接收壓力傳感器的信號(hào)，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)信號(hào)燈的配時(shí)，讓停車線后機(jī)動(dòng)車數(shù)量較多的車道獲得多的綠燈時(shí)間，保證每段檢測(cè)時(shí)間內(nèi)，更多機(jī)動(dòng)車通過(guò)交叉口，減少交叉口延誤時(shí)間。

如圖3所示，為本實(shí)用新型的實(shí)施布置圖，在每條車道停車線后相隔L距離安裝壓力傳感器，L的取值為100-200米。其中，以A部分為例。機(jī)動(dòng)車從壓力傳感器6向壓力傳感器5方向行駛時(shí)，機(jī)動(dòng)車通過(guò)壓力傳感器6時(shí)，壓力傳感器6受力變化，同時(shí)將監(jiān)測(cè)信號(hào)通過(guò)通訊模塊傳給信號(hào)控制機(jī)，信號(hào)控制機(jī)在每次通過(guò)機(jī)動(dòng)車時(shí)計(jì)數(shù)加1；機(jī)動(dòng)車通過(guò)壓力傳感器5時(shí)，引起壓力傳感器5壓力變化，信號(hào)控制機(jī)接收信號(hào)，并計(jì)數(shù)減1；從而，當(dāng)車輛停在停車線后時(shí)，信號(hào)控制機(jī)就可以已經(jīng)知道每車道停車線后L距離內(nèi)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量。相反方向C部分的機(jī)動(dòng)車數(shù)量也存放在信號(hào)控制機(jī)里。根據(jù)兩個(gè)方向的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，信號(hào)控制機(jī)對(duì)交通信號(hào)燈1、3進(jìn)行實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)，從而使得被監(jiān)測(cè)車輛在所給綠燈時(shí)間內(nèi)全部通過(guò)交叉口。

另外，視頻監(jiān)控設(shè)備能夠拍攝車流的畫面和檢測(cè)統(tǒng)計(jì)車流的信息，然后把信息傳遞給DSP處理器處理，DSP處理器再把信息傳遞給中央控制平臺(tái)，按照事先通過(guò)遺傳算法設(shè)定好的程序，如果車流量超出預(yù)設(shè)定值，蜂鳴報(bào)警器報(bào)警，會(huì)出動(dòng)警力來(lái)配合，疏散車流，同時(shí)視頻監(jiān)控設(shè)備拍攝的畫面信息傳遞給信號(hào)控制機(jī)，用于監(jiān)測(cè)紅燈時(shí)停車線后一定范圍內(nèi)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量，信號(hào)控制機(jī)接視頻監(jiān)控設(shè)備的信號(hào)，通過(guò)通信模塊，調(diào)節(jié)交通信號(hào)燈的配時(shí)，讓停車線后機(jī)動(dòng)車數(shù)量較多的車道獲得多的綠燈時(shí)間。

以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。