CN201673603U

CN201673603U - 路通控制

Info

Publication number: CN201673603U
Application number: CN201020193668XU
Authority: CN
Inventors: 黄泳杰; 张飞
Original assignee: 徐苏云
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2020-05-18

Abstract

本实用新型公开了一种路***通控制***，包括若干信号灯和位于路口各方向各车道停车线上的第一车辆探测器，还包括控制器、位于路口各方向各车道停车线后预设距离处的第二车辆探测器和位于远端的监控主机；第一车辆探测器和第二车辆探测器的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端连接信号灯；控制器连接光纤收发器，与监控主机进行光纤通信。本实用新型能够在车流量较少的路口实现车辆的一路畅通，节约等待时间，同时让特种车辆优先通过，且能有效检测和上报违章情况，如违章变道和变相闯红灯，减少交通事故的发生。

Description

路***通控制***

技术领域

本实用新型涉及道路车辆的交通控制***，尤其涉及适用于偏远郊区的路***通控制***。

背景技术

随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题，交通事故频繁发生。在现有的交通控制***中存在一些不合理和功能欠缺的地方：

1.对于郊区，车流量较少，有时会出现某条亮红灯的路上有车在等待，而亮绿灯的路上无车通行的情况，这时会出现司机为了节约时间借绿灯车道变相闯红灯的现象，给交通事故的发生埋下隐患；

2.目前若有执行任务的警车、医疗车等特种车辆需要紧急通过路口，现有的交通控制***无能为力，只能依靠其他汽车主动避让，特种车辆强行通过来实现；

3.在靠近路口的各个车道上划有禁止变道的实线，但某些车辆在实线上变道，从一个车道换到另一个车道，目前这种违章行为不能被现有交通控制***的车辆探测器检测到，从而使驾驶人免于惩罚。

如何采用合适的控制方法，最大限度地利用好耗费巨资修建的郊区高速道路，缓解违章变道、变相闯红灯、节约等待时间等一些交通问题，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。

发明内容

本实用新型目的是：针对现有技术的不足，提供一种路***通控制***，能够在车流量较少的路口实现车辆的一路畅通，节约等待时间，同时让特种车辆优先通过，且能有效检测和上报违章情况，减少交通事故的发生。

本实用新型的技术方案是：一种路***通控制***，包括若干信号灯和位于路口各方向各车道停车线上的第一车辆探测器，还包括控制器、位于路口各方向各车道停车线后预设距离处的第二车辆探测器和位于远端的监控主机；所述第一车辆探测器和第二车辆探测器的输出端连接控制器的输入端，所述控制器的输出端连接信号灯；控制器连接光纤收发器，与监控主机进行光纤通信。

进一步的，路***通控制***还包括硬盘录像机和若干设置于路口各方向各车道上方的摄像机，摄像机拍摄的视频记录在硬盘录像机中，硬盘录像机和监控主机之间通过光纤收发器进行光纤远程通信。

进一步的，路***通控制***还包括用于识别特种车辆鸣笛声的声纹识别器，路口的每个方向设置一个声纹识别器，声纹识别器设置在第二车辆探测器附近，其输出连接控制器的输入端。

进一步的，路***通控制***还包括设置于路口各方向各车道上方、分别连接控制器输入端和输出端的超高检测器和超高报警器。

进一步的，路***通控制***还包括设置于路口各方向路边的行人通行按钮，行人通行按钮连接控制器的输入端。

本实用新型的优点是：

1.在郊区车流量较少的十字路口，在不妨碍其他车道的车辆通行的情况下，能实现一路畅通，节约等待时间，减少交通事故的发生。

2.当有警车、医疗救护车等正在执行任务的特种车辆出现在路口时，使其优先通过，其他有冲突的通道车辆为其让路，交通指示灯转为红灯，可以方便特种车辆顺利执行任务。

3.当发现有车辆违章变道时，或借用绿灯通行车道变相闯红灯时，摄像机将拍摄的视频上报，从而由监控中心判断违章类型，并找到违章的车辆进行处罚，能弥补现有的交通控制***无法对实线变道和变相闯红灯的违章行为进行有效监测的缺点。

4.当发现有车辆闯红灯时，摄像机将拍摄的视频上报，弥补了现有的交通控制***只能拍图片形式的照片，无法拍摄到加长型挂车车牌号的缺点。

5.在有限高需求的路段能自动检测车辆的超高信号，并记录上报监控中心。

6.通过光纤收发器将控制器、摄像机和远端的监控主机相连，能实现远程编程、通讯、控制等功能。原有的交通控制***会根据一段时期内车流量统计数据来调整红绿灯的时间，在安装在红绿灯附近的控制箱中更新程序，而本实用新型的***可以由交管部门在监控主机端实时监控路口视频信号，对某些需要临时变更信号灯亮灯时间的情况进行实时远程处理。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型实施例的***结构图；

图2为本实用新型实施例的十字路口设备设置示意图；

图3为本实用新型实施例的工作流程图1；

图4为本实用新型实施例的工作流程图2；

图5为本实用新型实施例的工作流程图3；

图6为本实用新型实施例的工作流程图4。

其中：1信号灯；2监控主机；3第一车辆探测器；4控制器；5第二车辆探测器；6硬盘录像机；7摄像机；8声纹识别器；9光纤收发器；10超高检测器；11超高报警器；12行人通行按钮。

具体实施方式

实施例：如图1所示的路***通控制***，包括PLC(ProgrammableLogic Controller，可编程控制器)控制器4、信号灯1、第一车辆探测器3、第二车辆探测器5、摄像机7、硬盘录像机6、2个光纤收发器9和监控主机2。第一车辆探测器3和第二车辆探测器5连接控制器的输入端，信号灯1连接控制器的输出端。PLC控制器输出24VDC控制电压，控制中间继电器线圈，通过中间继电器输出220VAC电压控制信号灯1。所有的摄像机7都和硬盘录像机6相连，硬盘录像机保存摄像机7拍摄的视频数据。硬盘录像机的RJ45接口连接到光纤收发器9上，通过两个光纤收发器9和监控主机2进行光纤远程通信。两个光纤收发器9之间用光纤相连。控制器4也通过通讯口连接到光纤收发器9，实现和监控主机2的光纤远程通信。

本实施例的路***通控制***还包括连接控制器4输入端的8个行人通行按钮12。本实施例的交通控制***还包括和控制器4的输入端相连的4个声纹识别器8，用于识别特种车辆独特的鸣笛声，如警车、救护车、消防车等的鸣笛声。在需要限高的路段，路***通控制***还包括有超高检测器10和超高报警器11，分别连接控制器4输入端和输出端。

可编程控制器4是一种数字运算操作的电子***，采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的或模拟的输入和输出，控制各种类型的设备或过程。本实施例中采用西门子公司S7-300系列的PLC控制器。本实施例的第一车辆探测器3和第二车辆探测器5采用河北精进科技有限公司生产的秀派SP-eFlux-100型的车辆探测器，可以稳定、有效识别速度为230公里/小时内的车辆；摄像机采用JVC TK-C750EC型。本实施例中的其他器件，如信号灯1、声纹识别器8、光纤收发器9、硬盘录像机6、行人按钮12均为现有产品。本实施例采用上海华镇电子生产的声纹识别器。

如图2所示为十字路口的设备放置示意图。第一车辆探测器3设置于路口各方向各车道停车线路面下，第二车辆探测器5设置于路口各方向各车道停车线后预设距离处，第一车辆探测器3和第二车辆探测器5相隔一定的距离，比如10米。对于有检测违章换道需求的路口，将第二车辆探测器5安装在路口各方向各车道的用于标识禁止换车道的实线标注范围内。对于如图2所示的十字路口，驶向路口的每个方向有3个车道，因此该十字路口共配备12个第一车辆探测器3和12个第二车辆探测器5。摄像机7安装在路口各方向各车道的上方。本实施例共配备12个摄像机。行人通行按钮12位于路口各方向的路边，每个方向有两个行人通行按钮12，共有8个行人通行按钮。

本实施例十字路口的每个方向设置一个声纹识别器8，可以位于第二车辆探测器5的旁边，离路口一定距离，使控制器有时间处理信号灯的变化。

超高检测器10和超高报警器11(未在图2中示出)可以设置在需要限高的路段的路口各方向各车道上方。路口每个方向可以分别只设一个超高报警器11。

控制器4根据第一车辆探测器3、第二车辆探测器5、行人通道通行按钮12和声纹识别器8上探测的信号情况来控制信号灯1的亮灯。具体情况如下：

步骤1：郊区的道路常常车辆较少，在东、南、西、北四个方向均无车辆通行时，或在路口红绿灯初始化时信号灯均设置为红灯，控制器4等待接收各车辆探测器的信号，所有第一车辆探测器和第二车辆探测器的通过车辆计数值清零，此为初始状态。

步骤2：当某个方向上的某个车道开始有车辆驶入路口，而和该方向该车道有冲突的车道均无车辆驶入，假设为A方向的x车道的第二车辆探测器5最先检测到车辆驶入路口信号，并将信号发送给控制器4，代表有车驶入路口，控制器4收到信号后控制A方向x车道的信号灯1转换为绿灯，且控制和该A方向x车道有冲突的车道保持红灯。其中A方向可以为东、南、西、北四个方向中任一种方向，x车道可以为左转车道、直行车道或右转车道中的任一种车道。4个方向的信号灯变化规则相同，均遵循步骤2的判断步骤。

其中，关于冲突车道的定义为：

对于南方向的直行车道，冲突的车道为：东向的三个车道、西向的直行车道和左转车道、北向的左转车道，其余为不冲突的车道；

对于南方向的左转车道，冲突的车道为：东向的直行车道和左转车道、北向的直行车道和右转车道、西向的直行车道和左转车道，其余为不冲突的车道；

对于南方向的右转车道，冲突的车道为：北向的左转车道、西向的直行车道，其余为不冲突的车道；

对于北方向的直行车道，冲突的车道为：西向的三个车道、南向的左转车道、东向的直行车道和左转车道，其余为不冲突的车道；

对于北方向的左转车道，冲突的车道为：西向的直行车道和左转车道、南向的直行车道和右转车道、东向的直行车道和左转车道，其余为不冲突的车道；

对于北方向的右转车道，冲突的车道为：南向的左转车道、东向的直行车道，其余为不冲突的车道；

对于东方向的直行车道，冲突的车道为：北向的三个车道、西向的左转车道、南向的直行车道和左转车道，其余为不冲突的车道；

对于东方向的左转车道，冲突的车道为：北向的直行车道和左转车道、西向的直行车道和右转车道、南向的直行车道和左转车道，其余为不冲突的车道；

对于东方向的右转车道，冲突的车道为：西向的左转车道、南向的直行车道，其余为不冲突的车道；

对于西方向的直行车道，冲突的车道为：南向的三个车道、东向的左转车道、北向的直行车道和左转车道，其余为不冲突的车道；

对于西方向的左转车道，冲突的车道为：南向的直行车道和左转车道、东向的直行车道和右转车道北向的直行车道和左转车道，其余为不冲突的车道；

对于西方向的右转车道，冲突的车道为：东向的左转车道、北向的直行车道，其余为不冲突的车道。

在步骤2的过程中，和A方向x车道冲突的车道的信号灯变化状态与A方向x车道的信号灯状态是有关系的，但和A方向x车道不冲突的车道的信号灯变化状态可以和A方向x车道的信号灯变化状态保持相对独立，控制器可以并行控制A方向x车道和与其不冲突的车道的信号灯，即A方向x车道的道路运行状况可以和与A方向x车道不冲突的车道无关。

例如，A方向x车道有车辆驶向路口，控制器使信号灯变绿灯，而和A方向x车道不冲突的B方向y车道也有车辆驶向路口，控制器对B方向y车道的控制过程也同时遵循步骤2，不需要考虑A方向x车道是否为绿灯。控制器可以同时对多个不冲突的控制信号输入进行处理和控制，能同时控制多个信号灯的状态变化。另外，在A方向x车道有车辆驶向路口，信号灯变绿灯的情况下，可以根据车道不同情况，控制器同时控制，使和A方向x车道不冲突的车道的信号灯也都变成绿灯，或者保持红灯。

步骤3：控制器4对处于绿灯状态的车道进行监控，假设是A方向x车道，通过监测判断A方向x车道的第一车辆探测器3和第二车辆探测器5的信号，以及与A方向x车道有冲突的车道的第二车辆探测器5的信号，控制A方向x车道的绿灯变黄灯闪烁三次后转换为红灯。具体的控制过程可以为：

(1)如图4所示的较简单的情况：在从A方向x车道的第二车辆探测器5检测到第一辆车通过路口信号开始计时的第一设定时间后，控制器4控制A方向x车道的信号灯1变黄灯闪烁三次后转换为红灯。这种情况是不管该车道上的车辆是多是少，也不管其他车道上是否有车的简单处理，到时间就换灯。

(2)还可以为如图5所示的较简单的情况：在某时刻，A方向x车道的第一车辆探测器3检测到的信号数等于第二车辆探测器5检测到的信号数，则控制器4控制A方向x车道的绿色信号灯变黄灯闪烁三次后转换为红灯。这种情况为等A方向x车道的车辆都通过后，该车道才变为红灯。

(3)对于考虑冲突车道的较为复杂的情况，如图6所示，具体的控制方法可以为：

若A方向x车道的第二车辆探测器5在一段时间内共检测到有n辆车驶入路口(n≥1)，第二车辆探测器5检测到第一辆车驶入路口信号后至A方向x车道的第一车辆探测器3未检测到第n辆车通过路口信号的时间范围内有如下3种情况：

(31)最简单的情况：若与A方向x车道有冲突的车道的第二车辆探测器5未检测到车辆驶入路口信号，则在该A方向x车道的第一车辆探测器3检测到第n辆车通过路口信号后，控制器4控制信号灯再变黄灯闪烁三次后转换为红灯，即等A方向x车道的n辆车都通过路口后变红灯，回到初始状态；或者在达到从A方向x车道的第二车辆探测器5检测到第一辆车通过路口信号开始计时的第一设定时间后，控制器4控制A方向x车道的绿色信号灯变黄灯闪烁三次后转换为红灯，这种情况和图4、图5的情况类似。

(32)若A方向x车道的第二车辆探测器5检测到信号，红灯转换成绿灯后未达到第二设定时间，且与A方向x车道有冲突的车道有第二车辆探测器5检测到车辆驶入路口信号，则在达到第二设定时间时，控制器控制A方向x车道的绿灯变黄灯闪烁三次后转换成红灯。例如：设定第二设定时间为30s，则在A方向x车道的红灯转换成绿灯30s后，即使该车道还有车辆未通过路口，也绿灯变红灯，让与A方向x车道有冲突的车道上要通行的车辆通过，比如B方向y车道在A方向x车道变红灯后开始通行。

(33)若A方向x车道的红灯转换成绿灯后已超过第二设定时间后，与A方向x车道有冲突的车道有第二车辆探测器5检测到车辆驶入信号，则A方向x车道的绿灯立即变黄灯闪烁三次后转换成红灯。例如：设定的第二设定时间为30s，A方向x车道的红灯转换成绿灯60s内，该车道一直有车通行，而与A方向x车道有冲突的车道没有车辆驶入，则A方向x车道在这60s内一直是绿灯，但在A方向x车道的红灯转换成绿灯60s时，与A方向x车道有冲突的B方向y车道有车驶入了，则控制器控制A方向x车道的绿灯立即变黄灯闪烁三次后转换成红灯。

步骤S4：控制器4对处于绿灯状态的车道的冲突车道进行监控，若B方向y车道是与A方向x车道有冲突的车道，且是A方向x车道的信号灯变为绿灯后首个有车辆驶入的车道，则在A方向x车道的信号灯变为红灯后，控制器4控制B方向y车道的信号灯首先转换为绿灯。若有多个冲突车道有车辆驶入，则按先后顺序变化信号灯。

例如：A方向x车道首先转换成绿灯，与A方向x车道冲突的车道B方向y车道和C方向z车道上都先后有车辆进入，且B方向y车道和C方向z车道也是相互冲突的车道，根据步骤4，B方向y车道在A方向x车道变为红灯后，首先转换为绿灯，开始通行，且遵循步骤3的规则，C方向z车道由于和B方向y车道也是冲突的，仍然保持红灯，同样根据步骤4，C方向z车道在B方向y车道变为红灯后转换为绿灯，开始通行。若与A方向x车道冲突的车道B方向y车道和C方向z车道上都先后有车辆进入，但B方向y车道和C方向z车道并不是相互冲突的车道，则根据步骤4，B方向y车道在A方向x车道变为红灯后，首先转换为绿灯，开始通行，且遵循步骤3的规则，此时C方向z车道由于和B方向y车道不冲突，可以由控制器根据步骤3并行处理，转换成绿灯，也同时通行。

步骤S5：当控制器4判断路口所有方向的第一车辆探测器5的检测信号数之和等于所有的第二车辆探测器3的检测信号数之和后，路口处于无车辆通行状态，第一车辆探测器3和第二车辆探测器5计数清零，恢复到步骤S1的初始状态。

对于安装有行人通行按钮12的路***通控制***(流程图中未示出)，行人通行车道相当于直行车道，行人通行按钮12的信号和直行车道的第二车辆探测器5检测到信号的效果相同。当和行人通行按钮12相关的直行车道的冲突车道上没有车辆通行时，行人通行按钮12一按下，控制器就使信号灯变为绿灯；若和行人通行按钮12相关的直行车道的冲突车道上正有车辆通行，则根据步骤3和步骤4的过程进行控制，行人通行按钮12的信号相当于第二车辆探测器5的信号。区别在于，当指示行人通行的信号灯变绿后，总是在第三设定时间到达时才变为红灯，保证行人能有足够的时间通过路口。

对于安装有声纹识别器8的路***通控制***，需要有特种车辆通过的方向所有车道都畅通，其他方向全部让行。若路口A方向的声纹识别器8检测到有特种车辆通过，声纹识别器8发送信号给控制器4，控制器4控制A方向外的其他三个方向的绿灯变黄灯闪烁三次后转变为红灯，原是红灯的保持不变，A方向所有车道的信号灯变为绿灯。并在某时刻，该A方向的第一车辆探测器检测到的信号数之和等于第二车辆探测器检测到的信号数之和后，即A方向车辆全部通过路口后，控制器控制A方向的信号灯恢复红灯。

对于有检测违章需求的路口，将第二车辆探测器5安装在路口各方向各车道的用于标识禁止换车道的实线标注范围内，即若车辆开过第二车辆探测器5，则说明已经进入了不能换车道的实线标注路段。本路***通控制***还包括如下步骤：若A方向x车道的第二车辆探测器5检测到m个车辆驶入路口信号，其中m≥0，但A方向x车道的第一车辆探测器3检测到的信号数大于m，说明有车辆在换道到该车道上了，则由控制器4给远程监控主机2发送有车违章的信号。之后，监控主机端的值班人员可以从硬盘录像机6中调取该时段的视频数据，查找违章的车辆，并确定违章类型，进行处罚。

例如：A方向的x车道的第二车辆探测器检测到5辆车通过的信号，A方向的y车道的第二车辆探测器检测到3辆车通过的信号，但是，某时刻，A方向的y车道的第一车辆探测器检测到4辆车通过的信号，超过此时该车道第二车辆探测器检测到的信号数，则说明有车辆换到该y车道上了，控制器4给远程监控主机2发送有车违章的信号，监控主机端的值班人员从硬盘录像机中调取该时段的视频数据，查找违章的车辆，若发现车辆仅是实线换道行使，则给予实线换道处罚，若发现车辆从原来为红灯的车道换到绿灯的车道，但是到路口后的行驶方向仍然为红灯禁止的行驶方向，说明该车辆利用绿灯车辆变相闯红灯了，则给予闯红灯的处罚。

对于有限高要求的路口，本路***通控制***还包括如下步骤：设置在路口各方向各车道的超高检测器10若检测到超高信号，则发送给控制器4，控制器4控制该方向的超高报警器11报警，给司机以警示，并给远程监控主机2发送有车超高的信号，提示监控中心值班人员，可以通知值班交警，对车辆进行拦截检查。

另外，当路口某方向某车道的信号灯为红灯时，该方向该车道的第一车辆探测器3检测到信号，说明该车道有车闯红灯。例如：A方向的x车道为红灯，此时该车道的第一车辆探测器3应该无车辆通过信号，一旦发现有车辆通过信号，说明有车闯了红灯。则此时控制器4接收到第一车辆探测器3发来的信号后，给远端的监控中心发送有车闯红灯信号，监控中心可以从硬盘录像机6中调取该时段的A方向的x车道的视频数据，查找闯红灯的车辆。由于摄像机拍摄的是一段视频，不是照片，因此对于加长的挂车，本路***通***也能捕捉到加长车的车牌号。

再者，本实用新型的***可以由交管部门在监控主机端实时监控路口视频信号，对某些需要临时变更信号灯亮灯时间的情况进行实时远程对控制器进行控制，从而控制信号灯的亮灯情况。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施例，并不能以此限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求及说明书内容所作的简单的变换，皆应仍属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种路***通控制***，包括若干信号灯(1)和位于路口各方向各车道停车线上的第一车辆探测器(3)，其特征在于：还包括控制器(4)、位于路口各方向各车道停车线后预设距离处的第二车辆探测器(5)和位于远端的监控主机(2)；所述第一车辆探测器(3)和第二车辆探测器(5)的输出端连接控制器(4)的输入端，所述控制器(4)的输出端连接信号灯(1)；控制器(4)连接光纤收发器(9)，与监控主机(2)进行光纤通信。

2.根据权利要求1中所述的路***通控制***，其特征在于：还包括硬盘录像机(6)和若干设置于路口各方向各车道上方的摄像机(7)，摄像机(7)拍摄的视频记录在硬盘录像机(6)中，硬盘录像机(6)和监控主机(2)之间通过光纤收发器(9)进行光纤远程通信。

3.根据权利要求1或2中所述的路***通控制***，其特征在于：还包括用于识别特种车辆鸣笛声的声纹识别器(8)，路口的每个方向设置一个声纹识别器(8)，声纹识别器(8)设置在第二车辆探测器(5)附近，其输出端连接控制器(4)的输入端。

4.根据权利要求1或2中所述的路***通控制***，其特征在于：还包括设置于路口各方向各车道上方、分别连接控制器(4)输入端和输出端的超高检测器(10)和超高报警器(11)。

5.根据权利要求1或2中所述的路***通控制***，其特征在于：还包括设置于路口各方向路边的行人通行按钮(12)，行人通行按钮(12)连接控制器(4)的输入端。