本實(shí)用新型涉及道路交通調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于十字路口的交通控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民生活水平的不斷提高，城市機(jī)動(dòng)車的數(shù)量也隨之持續(xù)增長，從而對現(xiàn)有的城市交通帶來極大的壓力。然而，在城市中，各個(gè)區(qū)域繁華程度不同，相應(yīng)地在不同區(qū)域聚集的人流量也存在很大的差異，并且由于居民出行存在很大的不確定性，這導(dǎo)致不同路段聚集的車流量存在很大的不同，并在同一個(gè)十字路口所對應(yīng)的四個(gè)車道的車流量也存在很大的差異。

隨著城市車輛的不斷增加，對于設(shè)置在交通路口處的交通指示裝置（包括紅、綠、黃信號燈或用于指示交通信號的LED指示牌）而言，由于指示的時(shí)間和內(nèi)容固定而不能很好地適應(yīng)城市復(fù)雜路段的交通指示要求，常見情況如下：交通路口有車一方為紅燈，無車路口為綠燈的場面，多車路口綠燈開放時(shí)間不夠，少車路口綠燈開放時(shí)間過多，交通高峰時(shí)段對有的路面不能靈活地實(shí)行交通管制，造成道路上機(jī)動(dòng)車出現(xiàn)停、等、堵等問題，對資源造成極大的浪費(fèi)。而發(fā)明的一種智能控制交通指示裝置的控制系統(tǒng)顯得尤為必要。

參見圖1，在十字路口處道路及相應(yīng)的交通指示裝置布局如下：在十字路口1處設(shè)有與其對接的四個(gè)車道2，其中每個(gè)車道2均由反向并排布置的出流車道2a和入流車道2b構(gòu)成，出流車道2a包括禁止變道區(qū)和可變道區(qū)，入流車道2b均為可變道區(qū)；對于十字路口1處位于同一直線上的兩個(gè)車道而言，每條車道上的出流車道2a與相對的另一條車道上的入流車道2b相對應(yīng)；對于十字路口1處相鄰的呈垂直布置的兩條車道而言，在兩條車道之間設(shè)有右轉(zhuǎn)向車道3。在每個(gè)車道的路口處均設(shè)有支架4和對應(yīng)斑馬線5布置的行人等候區(qū)，其中支架4呈門形框架結(jié)構(gòu)，在支架4上裝有用于指示車輛和行人行走的交通指示裝置7，在行人等候區(qū)設(shè)有行人候車棚6，行人候車棚6由若干根支撐立柱6a和頂棚6b構(gòu)成。

然而，基于上述十字路口道路結(jié)構(gòu)布局的交通管理系統(tǒng)對交通顯示裝置的控制方式單一，只是機(jī)械式地對各個(gè)路口用于指示車輛、行人的交通指示裝置的信號燈亮滅交替時(shí)間或指示內(nèi)容進(jìn)行定性規(guī)定，不能對各個(gè)路口處車輛和行人的數(shù)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，也不能實(shí)現(xiàn)對即將達(dá)到禁止變道區(qū)的車輛數(shù)目進(jìn)行同步預(yù)估，從而基于上述數(shù)據(jù)對交通指示裝置進(jìn)行智能控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對十字路口各個(gè)車道的車流量做到較好的疏通，這導(dǎo)致在十字路口處有些車道出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)頂D并堵車的現(xiàn)象，而有些車道的車流量非常小，嚴(yán)重降低了十字路口處交通的通行能力，對居民的日常生活帶來極大的不便。因而，實(shí)現(xiàn)對城市道路中各個(gè)交叉路口，尤其是對十字路口處交通指示裝置的智能控制，對提高路口處道路的通行能力顯得十分重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是要解決當(dāng)前基于十字路口道路結(jié)構(gòu)布局的交通管理系統(tǒng)對交通顯示裝置的控制方式單一，不能實(shí)現(xiàn)對十字路口處各個(gè)車道的車流量做到較好的疏通，從而嚴(yán)重降低了十字路口處交通的通行能力，并對居民的日常生活帶來極大不便的問題，為此提供一種基于十字路口的交通控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的其中一種技術(shù)方案是：一種基于十字路口的交通控制系統(tǒng)，在十字路口處對應(yīng)設(shè)有四個(gè)車道，每個(gè)車道均由出流車道和入流車道構(gòu)成；在每個(gè)車道的路口處均設(shè)有支架和對應(yīng)斑馬線布置的行人等候區(qū)，在支架上裝有用于指示車輛和行人行走的交通指示裝置，其特征是：每個(gè)車道單獨(dú)配備有一個(gè)PLC控制器，并在出流車道上設(shè)有機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)；在每個(gè)行人等候區(qū)均設(shè)有行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)；所述機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)與行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)分別與相應(yīng)車道上的PLC控制器進(jìn)行通訊連接，每個(gè)PLC控制器分別通訊連接數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心通訊連接交通管理系統(tǒng)，由交通管理系統(tǒng)對十字路口處各個(gè)交通指示裝置的指示時(shí)間及指示內(nèi)容進(jìn)行智能調(diào)控。

本實(shí)用新型中所述出流車道包括禁止變道區(qū)和可變道區(qū)，所述機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)包括設(shè)置在禁止變道區(qū)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)A和距離禁止變道區(qū)50～100m的可變道區(qū)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)B。

本實(shí)用新型中所述機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)A包括安裝在支架的橫梁上的攝像頭A和數(shù)字圖像處理模塊A，其中攝像頭A用于對禁止變道區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)進(jìn)行高速拍攝，由數(shù)字圖像處理模塊A對攝像頭A實(shí)時(shí)采集到的照片進(jìn)行處理，并將處理后的信息傳輸至PLC控制器。

本實(shí)用新型中所述機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)B包括用于監(jiān)測進(jìn)/出距離禁止變道區(qū)50～100m的可變道區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車數(shù)量的光電傳感器A和光電傳感器B，光電傳感器A、B分別通訊連接PLC控制器；在可變道區(qū)并排設(shè)有“7”字形支架A、B，“7”字形支架A位于禁止變道區(qū)和可變道區(qū)的結(jié)合部，“7”字形支架A、B間距為50～100m，所述光電傳感器A、B對應(yīng)安裝于“7”字形支架A、B的橫梁上，并且“7”字形支架A、B的橫梁上光電傳感器的數(shù)量與可變道區(qū)內(nèi)的直行車道和左轉(zhuǎn)車道以及直行、右轉(zhuǎn)向車道的數(shù)量相對應(yīng)。

本實(shí)用新型中在行人等候區(qū)設(shè)有行人候車棚，行人候車棚由若干根支撐立柱和頂棚構(gòu)成；所述行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)包括安裝于每根支撐立柱上的電子圍桿和吊裝于頂棚上的攝像頭B和數(shù)字圖像處理模塊B，其中每相鄰的兩根電子圍桿互為對射，并以此構(gòu)成一個(gè)封閉的監(jiān)測區(qū)域；所攝像頭B通訊連接數(shù)字圖像處理模塊B，電子圍桿和數(shù)字圖像處理模塊B分別通訊連接PLC控制器。

本實(shí)用新型的另一種技術(shù)方案是：一種基于十字路口的交通控制系統(tǒng),在十字路口處對應(yīng)設(shè)有四個(gè)車道，每個(gè)車道均由出流車道和入流車道構(gòu)成；在每個(gè)車道的路口處均設(shè)有支架和對應(yīng)斑馬線布置的行人等候區(qū)，在支架上裝有用于指示車輛和行人行走的交通指示裝置，其特征是：交通控制系統(tǒng)包括安裝于機(jī)動(dòng)車上的車載終端，車載終端包括處理器及分別與其相連接的供電模塊、GPS定位模塊和顯示屏以及無線發(fā)射模塊，在每個(gè)車道上均單獨(dú)配備有一個(gè)PLC控制器和無線接收模塊；在每個(gè)行人等候區(qū)設(shè)有行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)；所述車載終端依次通過無線發(fā)射模塊、無線接收模塊實(shí)時(shí)上傳的車道上機(jī)動(dòng)車的位置信息及行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的行人候車棚內(nèi)的行人數(shù)量信息均傳輸至PLC控制器，每個(gè)PLC控制器分別通訊連接數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心通訊連接交通管理系統(tǒng)，由交通管理系統(tǒng)對十字路口處各個(gè)交通指示裝置的指示時(shí)間及指示內(nèi)容進(jìn)行智能調(diào)控，其中數(shù)據(jù)處理中心內(nèi)置有城市電子地圖，數(shù)據(jù)處理中心通過將各個(gè)機(jī)動(dòng)車的位置信息與城市電子地圖進(jìn)行對比，以獲取在每個(gè)車道上機(jī)動(dòng)車的數(shù)量信息。

本實(shí)用新型中所述數(shù)據(jù)處理中心獲取的每個(gè)車道上機(jī)動(dòng)車的數(shù)量信息包括在每條車道上禁止變道區(qū)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量信息和距離禁止變道區(qū)50～100m范圍內(nèi)可變道區(qū)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量信息。

本實(shí)用新型中在行人等候區(qū)設(shè)有行人候車棚，行人候車棚由若干根支撐立柱和頂棚構(gòu)成；所述行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)包括安裝于每根支撐立柱上的電子圍桿和吊裝于頂棚上的攝像頭B和數(shù)字圖像處理模塊B，其中每相鄰的兩根電子圍桿互為對射，并以此構(gòu)成一個(gè)封閉的監(jiān)測區(qū)域；所攝像頭B通訊連接數(shù)字圖像處理模塊B，電子圍桿和數(shù)字圖像處理模塊B分別通訊連接PLC控制器。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)巧妙，通過對十字路口處四個(gè)車道上禁止變道區(qū)和可變道區(qū)（50～100m范圍內(nèi)）的機(jī)動(dòng)車輛的數(shù)量以及相應(yīng)的各個(gè)行人等候區(qū)的人流量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和綜合分析，以此實(shí)現(xiàn)對十字路口處用于指示車輛和行人行走的交通指示裝置的亮滅時(shí)間及指示內(nèi)容進(jìn)行智能調(diào)控，防止了車輛在其中某個(gè)車道發(fā)生擁堵的現(xiàn)象，有效提高了十字路口處交通的通行能力，方便了居民外出駕車行駛。

附圖說明

圖1是在十字路口處道路與交通指示裝置的分布示意圖；

圖2是在實(shí)施例1中，本實(shí)用新型的控制結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本實(shí)用新型中行人候車棚的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是在實(shí)施例2中，本實(shí)用新型的控制結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：1—十字路口，2—車道，2a—出流車道，2b—入流車道，3—右轉(zhuǎn)向車道，4—支架，5—斑馬線，6—行人候車棚，6a—支撐立柱，6b—頂棚，7—交通指示裝置，8a—PLC控制器，8b—PLC控制器，9—機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)A，10—機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)B，11—行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)，12—數(shù)據(jù)處理中心，13—交通管理系統(tǒng)，14—攝像頭A，15—數(shù)字圖像處理模塊A，16a—光電傳感器A，16b—光電傳感器B，17—“7”字形支架A，18—“7”字形支架B，19—電子圍桿，20—攝像頭B，21—數(shù)字圖像處理模塊B，22—車載終端，23—處理器,24—供電模塊,25—GPS定位模塊,26—顯示屏,27—無線發(fā)射模塊，28—無線接收模塊。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

參見圖1-2，一種基于十字路口的交通控制系統(tǒng)，在十字路口1處設(shè)有與其對接的四個(gè)車道2，每個(gè)車道2均由反向并排布置的出流車道2a和入流車道2b構(gòu)成，出流車道2a包括禁止變道區(qū)和可變道區(qū)；在每個(gè)車道的路口處均設(shè)有支架4和對應(yīng)斑馬線5布置的行人等候區(qū)，其中支架4呈門形框架結(jié)構(gòu)，在支架4上裝有用于指示車輛和行人行走的交通指示裝置7;在每個(gè)車道2上均單獨(dú)配備有一個(gè)PLC控制器8a，并在出流車道2a設(shè)有機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)，機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)包括設(shè)置在禁止變道區(qū)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)A9和在距離禁止變道區(qū)50～100m內(nèi)可變道區(qū)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)B10；在每個(gè)行人等候區(qū)設(shè)有行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)11；所述機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)A9、機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)B10和行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)11分別與相應(yīng)車道上的PLC控制器8a進(jìn)行通訊連接，四個(gè)PLC控制器8a分別通訊連接數(shù)據(jù)處理中心12，數(shù)據(jù)處理中心12通訊連接交通管理系統(tǒng)13，由交通管理系統(tǒng)13對十字路口1處各個(gè)交通指示裝置7的指示時(shí)間及指示內(nèi)容進(jìn)行智能調(diào)控。

本實(shí)施例中所述機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)A9包括安裝在支架4的橫梁上的攝像頭A14和數(shù)字圖像處理模塊A15，其中攝像頭A14用于對禁止變道區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)進(jìn)行高速拍攝，由數(shù)字圖像處理模塊A15對攝像頭A14實(shí)時(shí)采集到的照片進(jìn)行處理，并將處理后的信息傳輸至PLC控制器8a。

參見圖1，本實(shí)施例中所述機(jī)動(dòng)車數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)B10包括用于監(jiān)測進(jìn)/出距離禁止變道區(qū)50～100m的可變道區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車數(shù)量的光電傳感器A（16a）和光電傳感器B（16b），光電傳感器A（16a）和光電傳感器B（16b）分別通訊連接PLC控制器8a；在可變道區(qū)并排設(shè)有“7”字形支架A17和“7”字形支架B18，“7”字形支架A17位于禁止變道區(qū)和可變道區(qū)的結(jié)合部，“7”字形支架A17和“7”字形支架B18的間距為50～100m，所述光電傳感器A（16a）和光電傳感器B（16b）對應(yīng)安裝于“7”字形支架A17和“7”字形支架B18的橫梁上，并且“7”字形支架A17和“7”字形支架B18的橫梁上光電傳感器的數(shù)量與可變道區(qū)內(nèi)的直行車道和左轉(zhuǎn)車道以及直行、右轉(zhuǎn)向車道的數(shù)量相對應(yīng)。

參見圖3，本實(shí)施例中在行人等候區(qū)設(shè)有行人候車棚6，所述行人候車棚6由若干根支撐立柱6a和頂棚6b構(gòu)成；所述行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)11包括安裝于每根支撐立柱6a上的電子圍桿19和吊裝于頂棚6b上的攝像頭B20和數(shù)字圖像處理模塊B21，其中每相鄰的兩根電子圍桿19互為對射，并以此構(gòu)成一個(gè)封閉的監(jiān)測區(qū)域；所攝像頭B20通訊連接數(shù)字圖像處理模塊B21，電子圍桿19和數(shù)字圖像處理模塊B21分別通訊連接PLC控制器8a。當(dāng)有行人出/入行人候車棚6時(shí)，攝像頭B20會即刻啟動(dòng)對行人候車棚6內(nèi)的人流狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝，并由數(shù)字圖像處理模塊B21對攝像頭B20實(shí)時(shí)采集到的照片進(jìn)行處理，從而實(shí)時(shí)獲得各個(gè)行人候車棚6內(nèi)等待的行人的數(shù)量。

實(shí)施例2

參見圖4，本實(shí)施例所述的交通控制系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)架構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，交通控制系統(tǒng)在禁止變道區(qū)機(jī)動(dòng)車數(shù)量信息與距離禁止變道區(qū)50～100m范圍內(nèi)可變道區(qū)的機(jī)動(dòng)車的數(shù)量信息進(jìn)行采集時(shí)采用了安裝于機(jī)動(dòng)車上的車載終端22，車載終端22包括處理器23及分別與其相連接的供電模塊24、GPS定位模塊25和顯示屏26以及無線發(fā)射模塊27，在每個(gè)車道上均單獨(dú)配備有一個(gè)PLC控制器8b和無線接收模塊28；在每個(gè)行人等候區(qū)設(shè)有行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)11；所述車載終端22依次通過無線發(fā)射模塊27、無線接收模塊28實(shí)時(shí)上傳的車道上機(jī)動(dòng)車的位置信息及行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)11監(jiān)測的行人等候區(qū)的行人數(shù)量信息均傳輸至PLC控制器8b，四個(gè)所述PLC控制器8b分別通訊連接數(shù)據(jù)處理中心12，數(shù)據(jù)處理中心12通訊連接交通管理系統(tǒng)13，由交通管理系統(tǒng)13對十字路口1處各個(gè)顯示裝置的指示時(shí)間及指示內(nèi)容進(jìn)行智能調(diào)控，其中數(shù)據(jù)處理中心12內(nèi)置有城市電子地圖，數(shù)據(jù)處理中心12通過將各個(gè)十字路口1處各個(gè)車道2上機(jī)動(dòng)車的位置信息與城市電子地圖進(jìn)行對比，以獲取在每個(gè)車道2上禁止變道區(qū)機(jī)動(dòng)車數(shù)量信息與距離禁止變道區(qū)50～100m的可變道區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車的數(shù)量信息。

參見圖3，本實(shí)施例中在行人等候區(qū)設(shè)有行人候車棚6，所述行人候車棚6由若干根支撐立柱6a和頂棚6b構(gòu)成；所述行人數(shù)量監(jiān)測系統(tǒng)11包括安裝于每根支撐立柱6a上的電子圍桿19和吊裝于頂棚6b上的攝像頭B20和數(shù)字圖像處理模塊B21，其中每相鄰的兩根電子圍桿19互為對射，并以此構(gòu)成一個(gè)封閉的監(jiān)測區(qū)域；所攝像頭B20通訊連接數(shù)字圖像處理模塊B21，電子圍桿19和數(shù)字圖像處理模塊B21分別通訊連接PLC控制器8b。當(dāng)有行人出/入行人候車棚6時(shí)，攝像頭B20會即刻啟動(dòng)對行人候車棚6內(nèi)的人流狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝，并由數(shù)字圖像處理模塊B21對攝像頭B20實(shí)時(shí)采集到的照片進(jìn)行處理，從而實(shí)時(shí)獲得各個(gè)行人候車棚6內(nèi)等待的行人的數(shù)量。

數(shù)據(jù)處理中心12在通過交通管理系統(tǒng)13對十字路口1處各個(gè)交通指示裝置7的指示時(shí)間及指示內(nèi)容進(jìn)行智能調(diào)控時(shí)，需要綜合考慮十字路口1處各個(gè)車道2中出流車道2a上禁止變道區(qū)與可變道區(qū)（50～100m）內(nèi)車流量信息以及各個(gè)路口行人等候區(qū)行人數(shù)量信息，例如：當(dāng)四條車道2中出流車道2a上車流量均比較大，并且各個(gè)路口行人等候區(qū)人流量變化較大時(shí)，在十字路口處各個(gè)交通指示裝置7只能選擇常規(guī)的方式控制指示時(shí)間的切換；當(dāng)四條車道2中出流車道2a上車流量均比較大，而各個(gè)路口行人等候區(qū)人流量變化較小時(shí)，可以適當(dāng)?shù)販p小十字路口1處用于指示行人行走的各個(gè)交通指示裝置7切換時(shí)間；當(dāng)在十字路口1處，其中一條車道2中出流車道2a上車流量比較大，而另外三條車道2中出流車道2a上車流量比較小時(shí)，可以適當(dāng)?shù)匮娱L車流量比較大車道上交通指示裝置7中綠燈的指示時(shí)間，以便盡快對該車道上的機(jī)動(dòng)車進(jìn)行疏通；當(dāng)在十字路口1中，對于處于同一直線上的兩條車道2而言，當(dāng)對面車道中出流車道2a上車流量比較大時(shí)，可以臨時(shí)在交通指示裝置7上顯示“禁止機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)”，從而臨時(shí)禁止該車道上的機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)，以盡快疏通對面車道上的車流。

應(yīng)當(dāng)指出的是，以上兩個(gè)實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的兩個(gè)最佳的實(shí)施方式，本實(shí)用新型不僅適用于十字路口處各個(gè)交通指示裝置的智能控制，也適用于三岔路口及環(huán)島路口多個(gè)路段上各個(gè)交通指示裝置的智能控制，并且凡是基于本實(shí)用新型的控制原理對各個(gè)交通指示裝置進(jìn)行智能控制的技術(shù)方案均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。