CN102622903B - 可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***及方法 - Google Patents
可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***及方法，通过比对公交车经纬度坐标信息与每个路口中心经纬度坐标信息判断公交车是否接近路口，通过比对公交车经纬度坐标信息与路口周围监测点经纬度坐标信息判断公交车是否到达监测点，公交车到达监测点时，信号灯控制单元立即控制路口信号灯为公交车提供绿灯放行信号同时公交车上的图像投影单元将路口信号灯的灯色信息及倒计时信息投影在公交车的挡风玻璃上，使驾驶员很方便的获得前方路口信号灯的状态，快速做出反应。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通控制领域，具体涉及一种可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***及方法。
背景技术
城市公交是绿色交通、低碳生活的重要组成部分，随着社会经济的快速发展，城市人口越来越密集，城市道路的拥堵问题日益突出，而这也成为影响人们生活水平的重要因素。为了缓解交通拥堵，满足人们的出行需求，对公交车辆实施信号优先控制，已经在国内外得到普遍使用。
发明内容
现有中国专利文献CN 101256717 B公开了一种基于GPS的快速公交车辆定位及交通信号控制方法和装置，该装置通过安装在快速公交车辆上的GPS和MCU、RF无线传输等模块组成的车载装置，将获得的快速公交的车辆定位信息通过RF无线传输模块由车载装置的RF无线传输模块实时、自动地发送数据到地面接收及处理装置并且进行无线数据避免冲突的处理。地面接收处理装置将获得的快速公交车辆和交通信号控制机这两点位置的相关数据信息进行处理，并计算出快速公交车辆与地面接收处理装置的相对位置坐标、距离及车辆行驶方向等。然后将这些信息实时、自动地发送到交通信号控制机，再由交通信号控制机对路口的交通信号灯进行及时、有效地切换，优先为快速公交车辆让道，从而保证快速公交车辆优先、快速通行。采用上述技术，存在以下问题：当BRT车辆的驾驶员行驶到路口时，不能判断地面接收及处理装置是否已经处理了自己的优先请求，若当前信号为绿灯信号，且马上要变为红灯，驾驶员不知道交通信号控制机是否会为自己保持绿灯；若当前为红灯状态，驾驶员也不能确定交通信号控制机为了让自己优先通过而迅速将信号灯置为绿灯；因此在以上两种情况下，当驾驶员行驶到路口时，不能确定自己是应该减速等待还是加速通过，处于较为被动的状态。
现有中国专利文献CN 101334934 A公开了一种车载交通显示装置，该装置为设置在车内的一指示前方路口信号的交通信号指示装置，所述指示装置包括，一显示面板，与显示面板连接的信号接收装置。所述显示面板上还具有一颗发声的喇叭。使用时，该装置接受前方路口的交通信号灯的数据，并在显示面板上显示，如果前方路口是红灯，则显示面板上显示前方路口为红灯，且显示红灯的倒数秒数，反之如果是绿灯也是如此。采用上述技术方案中的车载交通显示装置，虽然可以显示前方路口信号灯的状态，但是对于驾驶员来说，车辆到达路口时，无论看到前方路口的信号灯的显示还是看到自己车内的信号灯状态显示，在以下两种情况下还是不能够根据当前信号灯的颜色和剩余时间确定自己是否应该加速通过路口：
1、路口信号灯当前显示为红灯，但是倒计时显示即将变为绿灯，驾驶员不能根据自己当前的状况判断，当车辆到达路口时信号灯能否变为绿灯，即不能确定自己是否需要减速行驶，然后到达路口时停车等待；
2、路口信号灯当前显示为绿灯，但是倒计时显示即将变为黄灯，驾驶员不能根据自己当前的状况判断，当车辆到达路口时信号灯是否会变为红灯，即驾驶员不能判断自己是否可以加速迅速通过路口，以避免不必要的等待。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种为公交车提供优先信号并且能够提示驾驶员指挥控制中心已经为公交车提供了优先信号，因此驾驶员可以根据该提示信息迅速做出反应，决定自己是应该加速通过路口还是应该减速停车等待的公交信号优先自动控制***。
为解决上述技术问题，本发明提供一种可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***，包括：
车载装置：设置于公交车上，包括：
车辆位置检测单元：用于实时确定车辆经纬度坐标信息并将该经纬度坐标信息发送至指挥控制中心；
数据处理单元：设置于指挥控制中心内部，实时接收所述车辆经纬度坐标信息，判断车辆位置及行驶方向；
信号灯控制单元：根据所述数据处理单元的处理结果，控制路口信号灯的变化；
所述数据处理单元包括：
数据存储模块：用于存储各路口中心的经纬度坐标信息及设置在路口周围的监测点经纬度坐标信息；
数据接收模块：实时接收所述车辆位置经纬度坐标信息；
数据比对模块：将所述数据接收模块接收的车辆经纬度坐标信息与所述数据存储模块中存储的路口中心经纬度坐标信息进行比对，判断车辆是否经过路口，并向信号灯控制单元发送信号灯控制指令。
所述车载装置还包括信息提示单元，用于提示驾驶员是否可以通过前方路口；
***还包括设置于路口信号机中的优先信号处理单元，所述优先信号处理单元将公交优先控制指令处理后发送至所述信息提示单元。
所述车辆位置检测单元包括：
GPS定位模块：用于实时确定车辆位置的经纬度坐标信息；
数据传输模块：用于将车辆经纬度坐标信息发送至所述数据接收模块。
所述信息提示单元为图像投影单元，所述优先信号处理单元包括图像处理模块，将前方路口信号灯灯色状态信息及剩余时间信息处理为所述图像投影单元可以投影的图像信息后，由所述图像投影单元投影在挡风玻璃上。
路口周围沿车辆行驶方向设置多个监测点，所述相邻两个监测点之间的距离为车辆以该路段的限速值行驶一秒钟的距离。
所述路口中心以及监测点确定在带有经纬度坐标信息的电子地图上，由所述带有经纬度坐标信息的电子地图提供所述路口中心经纬度坐标信息及监测点经纬度坐标信息，并以数据表的形式存储于所述数据存储模块中。
所述信息提示单元还包括一发声单元，所述优先信号处理单元还包括音频处理模块，所述音频处理模块将前方路口信号灯灯色状态信息及剩余时间信息处理为所述发声装置可以播放的音频信号。
一种可以进行信息提示的公交信号优先自动控制方法，包括以下步骤：
a、数据处理单元利用带有经纬度坐标信息的电子地图，得到各路口中心以及监测点位置的经纬度坐标信息，以数据表的形式存储于数据存储模块中；
b、车辆位置检测单元实时获得车辆经纬度坐标信息，传送至数据处理单元的数据接收模块；
c、数据比对模块将所述数据接收模块中车辆经纬度坐标信息与所述数据存储模块中的路口中心经纬度坐标信息进行实时比对，判断所述车辆是否接近路口；
d、确定所述车辆接近路口后，数据比对模块将所述车辆的经纬度坐标信息与所述监测点的经纬度坐标信息进行实时比对，当车辆到达监测点时，数据比对模块向信号灯控制单元发出信号灯控制指令，信号灯控制单元控制路口信号灯为车辆提供绿灯放行信号并设置公交优先位为“1”，同时，优先信号处理单元将该绿灯放行信号处理发送至所述信息提示单元提示驾驶员。
还包括以下步骤：
e、数据比对模块继续将所述数据接收模块中车辆经纬度坐标信息与所述数据存储模块中的路口中心经纬度坐标信息进行实时比对，车辆到达路口中心时，设置公交优先位为“0”。
所述步骤d中，在路口设置多个监测点，所述相邻两个监测点之间的距离为车辆以该路段限速值行驶一秒钟的距离；根据车辆的行驶速度，当车辆行驶较快时，设定车辆到达距离路口较远的监测点时为车辆提供优先信号，当车辆行驶较慢时，设定车辆到达距离路口较近的监测点时为车辆提供优先信号。
所述步骤b中，利用车辆位置检测单元中的GPS定位模块实时获得车辆经纬度坐标信息，由所述数据传输模块将车辆经纬度坐标信息传输至所述数据接收模块。
当车辆与某一点之间的距离小于车辆以该路段限速值行驶一秒钟距离的一半时，认为车辆到达该点。
所述步骤d中，所述优先信号处理单元采用图像处理模块将前方路口信号灯的灯色状态信息及剩余时间信息处理为所述图像投影单元可以投影的图像信息，所述图像投影单元将该信息投影在挡风玻璃上。
所述步骤d中，所述优先信号处理单元采用音频处理模块将前方路口信号灯的灯色状态信息及剩余时间信息处理为所述发声单元可以播放的音频信息，所述发声单元播放该音频提示驾驶员。
本发明存在以下有益效果：
1、本发明中的车载装置除了可以将车辆位置信息发送至指挥控制中心以外，还带有信息提示单元，当车辆到达监测点时，指挥控制中心为公交车提供优先信号的同时可以立即通过该信息提示单元提示驾驶员已经获得了优先通行信号，使得驾驶员立即可以做出反应，是继续行驶通过路口还是应该减速停车等待。
2、本发明中采用实时比对车辆经纬度坐标信息与监测点经纬度坐标信息的方法，当车辆接近路口时能够及时得到优先放行信号，并且当车辆获得优先放行信号以后，***继续将车辆经纬度坐标信息与路口中心经纬度坐标信息进行比对，当车辆到达路口中心时，***可及时获得公交车辆已经通过路口的信号，便可以根据当前路口的路况信息迅速做出下一步的信号灯调整计划，防止由于公交优先而给正常的交通造成较大影响。
附图说明
图1为本发明所述实施例1中路口中心电子地图标注方法；
图2为本发明所述实施例2中路口中心电子地图标注方法；
图3为本发明所述的***构成；
图4为本发明所述的***程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细阐述。
实施例1
本实施例中的一种可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***，包括：
车载装置：设置于公交车上，包括：
车辆位置检测单元：用于实时确定车辆经纬度坐标信息并将该经纬度坐标信息发送至指挥控制中心；
数据处理单元：设置于指挥控制中心内部，实时接收所述车辆经纬度坐标信息，判断车辆位置及行驶方向；
信号灯控制单元：根据所述数据处理单元的处理结果，控制路口信号灯的变化；
所述数据处理单元包括：
数据存储模块：用于存储各路口中心的经纬度坐标信息及设置在路口周围的监测点经纬度坐标信息；
数据接收模块：实时接收所述车辆位置经纬度坐标信息；
数据比对模块：将所述数据接收模块接收的车辆经纬度坐标信息与所述数据存储模块中存储的路口中心经纬度坐标信息进行比对，判断车辆是否经过路口，并向信号灯控制单元发送信号灯控制指令。
所述车载装置还包括信息提示单元，用于提示驾驶员是否可以通过前方路口；
***还包括设置于路口信号机中的优先信号处理单元，所述优先信号处理单元将公交优先控制指令处理后发送至所述信息提示单元。
所述车辆位置检测单元包括：
GPS定位模块：用于实时确定车辆位置的经纬度坐标信息；
数据传输模块：用于将车辆经纬度坐标信息发送至所述数据接收模块。
所述信息提示单元为图像投影单元，所述优先信号处理单元包括图像处理模块，将前方路口信号灯灯色状态信息及剩余时间信息处理为所述图像投影单元可以投影的图像信息后，由所述图像投影单元投影在挡风玻璃上。
所述路口中心以及监测点确定在带有经纬度坐标信息的电子地图上，由所述带有经纬度坐标信息的电子地图提供所述路口中心经纬度坐标信息及监测点经纬度坐标信息，并以数据表的形式存储于所述数据存储模块中。
一种可以进行信息提示的公交信号优先自动控制方法，包括以下步骤：
a、数据处理单元利用带有经纬度坐标信息的电子地图，得到各路口中心以及监测点位置的经纬度坐标信息，以数据表的形式存储于数据存储模块中；
b、车辆位置检测单元实时获得车辆经纬度坐标信息，传送至数据处理单元的数据接收模块；
c、数据比对模块将所述数据接收模块中车辆经纬度坐标信息与所述数据存储模块中的路口中心经纬度坐标信息进行实时比对，判断所述车辆是否接近路口；
d、确定所述车辆接近路口后，数据比对模块将所述车辆的经纬度坐标信息与所述监测点的经纬度坐标信息进行实时比对，当车辆到达监测点时，数据比对模块向信号灯控制单元发出信号灯控制指令，信号灯控制单元控制路口信号灯为车辆提供绿灯放行信号并设置公交优先位为“1”，同时，优先信号处理单元将该绿灯放行信号处理发送至所述信息提示单元提示驾驶员。
还包括以下步骤：
e、数据比对模块继续将所述数据接收模块中车辆经纬度坐标信息与所述数据存储模块中的路口中心经纬度坐标信息进行实时比对，车辆到达路口中心时，设置公交优先位为“0”。
所述步骤b中，利用车辆位置检测单元中的GPS定位模块实时获得车辆经纬度坐标信息，由所述数据传输模块将车辆经纬度坐标信息传输至所述数据接收模块。
当车辆与某一点之间的距离小于车辆以该路段限速值行驶一秒钟距离的一半时，认为车辆到达该点。
所述步骤d中，所述优先信号处理单元采用图像处理模块将前方路口信号灯的灯色状态信息及剩余时间信息处理为所述图像投影单元可以投影的图像信息，所述图像投影单元将该信息投影在挡风玻璃上。
该公交信号灯优先控制***的工作过程为：
首先，为每个路口信号灯进行编号1~M，采用电子地图获得各路口中心经纬度坐标信息(xm,ym)（其中横坐标代表经度值，纵坐标代表纬度值，m代表第第m号路口信号灯的坐标信息）和每个路口四个方向上的监测点经纬度坐标信息（xmn,ymn）（其中横坐标代表经度值，纵坐标代表纬度值，下标m和n代表第m号路口的第n个监测点的坐标信息）并以数据表的形式存储于所述数据存储模块中，图1所示的m号路口信息存储方式如下表所示：
在特种车辆行进的过程中，所述GPS定位模块每隔1s中确定一次所述车辆的经纬度坐标信息(xk,yk)，而后利用数据传输模块将该经纬度坐标信息传送给数据处理单元中的数据接收模块。
数据比对模块将所述车辆经纬度坐标信息(xk,yk)与所述数据存储模块中的数据表中的各路口中心经纬度坐标信息(xm,ym)进行比对，进而确定所述车辆是否距离路口越来越近。
判断出车辆接近路口后，数据比对模块将所述车辆经纬度坐标信息(xk,yk)与所述数据存储模块中的数据表中的监测点经纬度坐标信息（xmn,ymn）进行比对，根据车辆到达的监测点位置，为车辆提供不同方向的放行信号。考虑到信号传输过程的时间延迟，当车辆与监测点之间的距离小于L/2时，认为车辆到达该监测点，当车辆经纬度坐标信息等于（xmn,ymn）时，则可确定车辆到达第m号路口的第n个监测点，此时信号灯控制单元控制m号路口信号灯为车辆开启绿灯，设置公交优先位为“1”， 同时所述优先信号处理单元包括图像处理模块，将前方路口信号灯灯色状态信息及剩余时间信息处理为所述图像投影单元可以投影的图像信息后，由所述图像投影投影在挡风玻璃上。
数据比对模块继续将所述车辆经纬度坐标信息(xk,yk)与所述数据存储模块中的数据表中的路口中心经纬度坐标信息(xm,ym)进行比对，当车辆与路口中心的距离小于L/2时，认为车辆到达路口中心，此时信号灯控制单元控制车辆行驶方向的绿灯变为黄灯，设置公交优先位为“0”。
实施例2
在本实施例中，为了使公交车在适宜的位置获得绿灯信号，而不会因为监测点距离路口中心太远或太近而导致正常的交通受到影响过大，如图2所示，在路口设置多个监测点，由于GPS每隔1s对车辆的位置信息锁定一次，因此相邻监测点之间的距离为特种车辆每秒钟行驶的最大距离L，使得每个监测点的位置信息都为有效的信息。；根据车辆的行驶速度，当车辆行驶较快时，设定车辆到达距离路口较远的监测点时为车辆提供优先信号，当车辆行驶较慢时，设定车辆到达距离路口较近的监测点时为车辆提供优先信号。
实施例3
在本实施例中，所述信息提示单元包括一发声单元，相应的所述优先信号处理单元中设置音频处理模块，将车辆行驶方向的信号灯状态信息处理为所述发声装置可以播放的音频信号，由发声单元播放该音频信号以提示驾驶员是否可以通过路口，例如可以播放“通行”，驾驶员便得知自己可以加速行驶通过路口，播放“等待3秒”驾驶员便得要等待3秒后通过路口，便会减速慢行。
虽然本发明已经通过具体实施方式对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。
Claims (12)
1.一种可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***，包括：
车载装置：设置于公交车上，包括：
车辆位置检测单元：用于实时确定车辆经纬度坐标信息并将该经纬度坐标信息发送至指挥控制中心；
数据处理单元：设置于指挥控制中心内部，实时接收所述车辆经纬度坐标信息，判断车辆位置及行驶方向；
信号灯控制单元：根据所述数据处理单元的处理结果，控制路口信号灯的变化；
其特征在于：
所述数据处理单元包括：
数据存储模块：用于存储各路口中心的经纬度坐标信息及设置在路口周围的监测点经纬度坐标信息；
数据接收模块：实时接收所述车辆位置经纬度坐标信息；
数据比对模块：将所述数据接收模块接收的车辆经纬度坐标信息与所述数据存储模块中存储的路口中心经纬度坐标信息进行比对，判断车辆是否接近路口，并向信号灯控制单元发送信号灯控制指令；
所述车载装置还包括信息提示单元，用于提示驾驶员是否可以通过该路口；
***还包括设置于路口信号机中的优先信号处理单元，所述优先信号处理单元将公交优先控制指令处理后发送至所述信息提示单元；
所述数据比对模块继续将所述车辆经纬度坐标信息与所述数据存储模块中存储的路口中心经纬度坐标信息进行比对，当车辆到达路口中心，所述信号灯控制单元控制车辆行驶方向的绿灯变为黄灯。
2.根据权利要求1所述的可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***，其特征在于：
所述车辆位置检测单元包括：
GPS定位模块：用于实时确定车辆位置的经纬度坐标信息；
数据传输模块：用于将车辆经纬度坐标信息发送至所述数据接收模块。
3.根据权利要求1或2所述的可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***，其特征在于：
所述信息提示单元为图像投影单元，所述优先信号处理单元包括图像处理模块，将该路口信号灯灯色状态信息及剩余时间信息处理为所述图像投影单元可以投影的图像信息后，由所述图像投影单元投影在挡风玻璃上。
4.根据权利要求3所述的可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***，其特征在于：路口周围沿车辆行驶方向设置多个监测点，所述相邻两个监测点之间的距离为车辆以路段的限速值行驶一秒钟的距离。
5.根据权利要求4所述的可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***，其特征在于：所述路口中心以及监测点确定在带有经纬度坐标信息的电子地图上，由所述带有经纬度坐标信息的电子地图提供所述路口中心经纬度坐标信息及监测点经纬度坐标信息，并以数据表的形式存储于所述数据存储模块中。
6.根据权利要求4所述的可以进行信息提示的公交信号优先自动控制***，其特征在于：所述信息提示单元还包括一发声单元，所述优先信号处理单元还包括音频处理模块，所述音频处理模块将该路口信号灯灯色状态信息及剩余时间信息处理为所述发声单元可以播放的音频信号。
7.一种可以进行信息提示的公交信号优先自动控制方法，其特征在于：
包括以下步骤：
a、数据处理单元利用带有经纬度坐标信息的电子地图，得到各路口中心以及监测点位置的经纬度坐标信息，以数据表的形式存储于数据存储模块中；
b、车辆位置检测单元实时获得车辆经纬度坐标信息，传送至数据处理单元的数据接收模块；
c、数据比对模块将所述数据接收模块中车辆经纬度坐标信息与所述数据存储模块中的路口中心经纬度坐标信息进行实时比对，判断所述车辆是否接近路口；
d、确定所述车辆接近路口后，数据比对模块将所述车辆的经纬度坐标信息与所述监测点的经纬度坐标信息进行实时比对，当车辆到达监测点时，数据比对模块向信号灯控制单元发出信号灯控制指令，信号灯控制单元控制路口信号灯为车辆提供绿灯放行信号并设置公交优先位为“1”，同时，优先信号处理单元将该绿灯放行信号处理发送至信息提示单元提示驾驶员；
e、数据比对模块继续将所述数据接收模块中车辆经纬度坐标信息与所述数据存储模块中的路口中心经纬度坐标信息进行实时比对，车辆到达路口中心时，设置公交优先位为“0”。
8.根据权利要求7所述的可以进行信息提示的公交信号优先自动控制方法，其特征在于：所述步骤d中，在路口设置多个监测点，所述相邻两个监测点之间的距离为车辆以路段限速值行驶一秒钟的距离；根据车辆的行驶速度，当车辆行驶较快时，设定车辆到达距离路口较远的监测点时为车辆提供优先信号，当车辆行驶较慢时，设定车辆到达距离路口较近的监测点时为车辆提供优先信号。
9.根据权利要求8所述的可以进行信息提示的公交信号优先自动控制方法，其特征在于：所述步骤b中，利用车辆位置检测单元中的GPS定位模块实时获得车辆经纬度坐标信息，由数据传输模块将车辆经纬度坐标信息传输至所述数据接收模块。
10.根据权利要求9所述的可以进行信息提示的公交信号优先自动控制方法，其特征在于：当车辆与某一点之间的距离小于车辆以该路段限速值行驶一秒钟距离的一半时，认为车辆到达该点。
11.根据权利要求10所述的可以进行信息提示的公交信号优先自动控制方法，其特征在于：
所述步骤d中，所述优先信号处理单元采用图像处理模块将该路口信号灯的灯色状态信息及剩余时间信息处理为作为所述信息提示单元的图像投影单元可以投影的图像信息，所述图像投影单元将该信息投影在挡风玻璃上。
12.根据权利要求10所述的可以进行信息提示的公交信号优先自动控制方法，其特征在于：
所述步骤d中，所述优先信号处理单元采用音频处理模块将该路口信号灯的灯色状态信息及剩余时间信息处理为所述信息提示单元还包括的发声单元可以播放的音频信息，所述发声单元播放该音频提示驾驶员。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140319 Termination date: 20160130 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |