KR200264892Y1 - Continuous progression traffic signal control system - Google Patents
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Abstract
본 고안은 도로상을 통행하는 차량의 속도를 감지하여 교통신호를 연동시켜 여러 교차로를 연속적으로 정차하는 일없이 통과하기 위한 '교통신호의 연동제어 시스템'에 대하여 개시한다.The present invention discloses a 'traffic signal interlocking control system' for detecting the speed of a vehicle traveling on a road and interlocking traffic signals without stopping at several intersections continuously.
본 고안은 각 차로(車路)상의 일정 위치에 차량 속도계를 설치하고, 통과하는 차량의 평균속도를 산출하여 다음 신호등까지의 차량이동 시간을 계산하여 다음 교통신호 제어기에 상기 계산자료를 전달하여 다음 신호등의 녹색신호등이 점등되게하여 이 교차로를 무정차 통과하게 한다. 즉, 연동으로 작동되는 여러 교통신호등의 녹색등이 동시에 점등되고 소등되는 것이 아니고 차량속도 즉, 차량류(流)의 밀도와 교통신호등간의 거리가 감안된 교통신호등의 연동제어를 수행하여 녹색신호등 점등에서 출발한 차량이 다음 교통신호등에서 적색등의 점등으로 정지하게 되는 운전자의 불편을 해소하고 교통소통의 원활을 기하여 시간과 연료를 절감시킬 수 있다. 또한 차량류(流)의 밀도가 높아져서 정규 차량속도를 유지할 수 없을 경우에는 녹색 신호등의 현시(顯示)시간을 자동적으로 늘려서 차량 밀도를 감안한 현시시간을 녹색 신호등에 할당하여 교통소통을 더욱 원활하게 한다.The present invention installs a vehicle speedometer at a certain position on each lane, calculates the average speed of the passing vehicle, calculates the vehicle travel time to the next traffic light, and transfers the calculated data to the next traffic signal controller. Turn on the green light of the traffic light to make a smooth passage through this intersection. In other words, the green lights of several traffic lights operated by interlocking are not turned on and off at the same time, but the interlocking control of the traffic lights considering the speed of the vehicle, that is, the density of vehicle flows and the distance between the traffic lights is performed. It is possible to save time and fuel by eliminating the discomfort of the driver that the vehicle departed from the back stops with the red light on the next traffic light and facilitates the traffic communication. In addition, when the vehicle flow density increases and the regular vehicle speed cannot be maintained, the display time of the green traffic light is automatically increased so that the traffic time is allocated to the green traffic light for smoother traffic communication. .
Description
도로 체계내에서 통행하는 차량 대수가 적고 교차로와 횡단보도가 없다면 교통신호등도 교통신호제어 시스템도 불필요하다. 그러나 현실적으로 교차로와 횡단보도는 필수적이며 오늘날과 같이 차량의 교통량이 많을 경우에 원활한 교통소통을할 수 있게 하기 위해서는 교차로 하나 하나를 효율적으로 처리하는 것만으로는 불충분하다. 따라서 신호등의 연동제어는 필수적이며 이에 대한 종래기술을 약술하면 다음과 같다.If the number of vehicles passing through the road system is small and there are no intersections or crosswalks, no traffic lights or traffic signal control systems are necessary. In reality, however, intersections and crosswalks are essential, and efficient handling of each intersection is not sufficient to enable smooth traffic when traffic is heavy. Therefore, the interlocking control of the traffic light is essential and the prior art is as follows.
통상적으로 교통신호제어기는 교통설계사에 의해 설정된 기본값에 따라 신호등의 점등 및 소등의 출력패턴을 순차적으로 표시하며 1주기(cycle, 동일한 교통신호등의 점등이 완전히 한번 바뀌는 것 또는 그 시간의 길이)가 종료되면, 리셋(Reset)되어 다시 처음 신호등 출력 패턴부터 순차적으로 이전 주기와 같은 출력을 반복하는 특성을 가지고 있다.Normally, the traffic signal controller displays the light pattern of the traffic light and the light output sequentially according to the default value set by the traffic designer, and ends one cycle (the cycle of the same traffic light is completely changed once or the length of time). In this case, it is reset and has the characteristic of repeating the same output as the previous cycle sequentially from the first traffic light output pattern.
교통량은 계절적 요인, 기후적 요인, 시간적 요인 등에 의하여 수시로 증감하며 이 증감의 패턴을 정확하게 예견하기란 매우 어려운 일이다. 그러나 현실적으로 교통량은 시시각각으로 변하는데 교통신호기는 기본값에만 의하여 작동된다면 이 교통신호기는 교통소통을 원활하게 하는 것이 아니고 방해가 될 뿐이다. 따라서 교통신호기의 현시(顯示, phase, 한 주기중에서 동시에 진행하는 교통류에 할당된 시간)는 교통류에 따라 변화되어야 한다. 이 현시 조정을 아직도 교통신호제어기마다 일일이 인력으로 입력하고 있는 곳이 많다. 이와 같은 작업이 번거롭기 때문에 중앙통제 컴퓨터에 미리 입력된 계절적 및 시간적 데이터에 의하여 자동 또는 수동으로 각 교통신호제어기의 현시를 유선 또는 무선으로 조정하는 시설을 구비하고 있으나 실시간(Real time)교통류 상황에 부합시키지 못하고 있는 것이 현실이다. 이와 같은 현실은 우리가 운전하면서 늘 경험하는 일이다.Traffic volume increases and decreases frequently due to seasonal, climatic and temporal factors, and it is very difficult to accurately predict the pattern of this increase and decrease. However, in reality, the traffic volume changes every moment. If the traffic signal is operated only by the default value, the traffic signal does not facilitate the traffic communication but only interferes. Therefore, the manifestation of the traffic signal (the time allotted to the traffic flowing in one cycle at the same time) should be changed according to the traffic flow. Many of these traffic adjustments are still inputted by manpower for each traffic signal controller. As this work is cumbersome, it is equipped with a facility that automatically or manually adjusts the appearance of each traffic signal controller by wire or wirelessly according to the seasonal and temporal data previously inputted to the central control computer. The reality is that you can't let that happen. This reality is something we always experience while driving.
대도시에서는 교통망 중앙에 교통관제센터가 있고 이곳에 설치되어 있는 호스트 컴퓨터와 각 교차로의 교통신호제어기를 유선 통신수단으로 연결하여 도시 전체의 교통소통을 원활하게 하기 위하여 방대한 교통망을 운영하고 있다. 호스트 컴퓨터 입력 데이터는 각 교통신호제어기 근방에 설치되어 있는 차량감지기(주로 사용되고 있는 감지기는 루프형임)에서 받는다. 이와같은 방대한 시스템임에도 불구하고 운전자들은 교차로의 교통신호등이 연동으로 잘 운영되고 있다고는 생각하지 않고 있다. 우리가 바라는 연동이란 연속진행 연동방식이라야 하는 것이다. 즉, 어떤 신호등의 녹색등 점등직후에 그 교차로를 연속 진행방향으로 출발한 차량이 그 다음 교차로에 도달할때에 맞추어 상기 교차로의 신호가 녹색으로 바뀌어, 진행차량은 계속하여 녹색등의 점등을 확보하는 방식이다. 이 방식적용에는 신호등간의 거리와 차량의 운행속도 즉, 차량류의 밀도가 감안되어야 한다.In large cities, there is a traffic control center in the center of the network, and a large traffic network is operated to connect the host computer and the traffic signal controllers at each intersection with wired communication means. Host computer input data is received from a vehicle detector (mainly used in a loop) installed near each traffic signal controller. Despite this vast system, drivers don't think that traffic lights at intersections work well in conjunction. The interlocking we hope is to be a continuous interlocking method. That is, immediately after the green light of a traffic light turns on, the signal at the intersection changes to green as the vehicle arrives at the next intersection in the continuous direction, and the vehicle continues to secure the green light. That's the way it is. The application of this method should take into account the distance between traffic lights and the speed of the vehicle, ie the density of vehicles.
상기와 같은 대형 컴퓨터 교통망을 운영하면서도 동시연동방식을 구간구간 사용하고 있는 것을 목격할 수 있다. 동시연동방식이란, 연동 되어있는 모든 교통신호는 동시에 같은 신호지시를 나타낸다. 다시 말하면 옵셋(offset, 연속된 교차로에서 첫 번째 신호등의 녹색 신호등의 점등 시작시간과 두 번째 신호등의 녹색신호등의 점등 시작시간과의 시간차를 초 단위로 표시한 시간)은 영(Zero)초이며 각 교차로에서의 시간분할은 꼭 같다. 이 경우, 교차로간의 간격이 매우 짧거나 차량속도가 대단히 높으면 계속적인 주행이 제한적으로 가능하지만, 일반적인 경우에는 계속적인 주행이 불가능하다, 따라서 이와 같은 동시 연동방식의 신호등을 접한 운전자들은 짜증을 내기가 일수이다.While operating the large computer network as described above it can be seen that using the interlocking section. Simultaneous interlocking method means that all the traffic signals linked together show the same signal indication. In other words, the offset (the time in seconds between the start time of the green traffic light of the first traffic light and the start time of the green traffic light of the second traffic light in successive intersections) is zero seconds. The time division at the intersection is exactly the same. In this case, if the distance between intersections is very short or the vehicle speed is very high, continuous driving is limited, but it is impossible to continue driving in general. Therefore, drivers who encounter such simultaneous interlocking lights are annoyed. It is days.
상기 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 고안은 대형 교통망에 의한 교통신호제어기의 연동이 아니고 n개의 한정되고 인접된 교통신호제어기를 교차로간의 거리와 차량속도를 감안한 연속진행 연동방식의 실현을 목적으로 한다.The present invention devised to solve the above problems is not an interlocking of traffic signal controllers by a large traffic network, but aims at realizing a continuous progress linkage method considering n limited and adjacent traffic signal controllers in consideration of distance between intersections and vehicle speed. .
도 1 은 본 고안에 의한 연속진행 제어시스템을 도로상에 배치한 상태도이다.1 is a state diagram of a continuous progress control system according to the present invention arranged on the road.
도 2 는 본 고안에 의한 연속진행 제어시스템의 제어계통도이다.2 is a control system diagram of a continuous progress control system according to the present invention.
도 3 은 도 1 과 같이 연속진행 시스템을 도로상에 배치한 본 고안에 있어 속도계와 차량감지기의 작동 상관도이다.FIG. 3 is an operation correlation diagram of a speedometer and a vehicle sensor in the present invention in which a continuous system is disposed on a road as shown in FIG. 1.
도 4 는 교차로에 대한 교통신호조건의 예시도이다.4 is an exemplary view of a traffic signal condition for an intersection.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
111 : 교차로1 112 : 중앙선111: intersection 1 112: center line
113 : 주 교통신호제어기 114 : 루프감지기1113: main traffic signal controller 114: loop detector 1
115 : 루프감지기2 116 : 차량속도계1115: loop detector 2 116: vehicle speedometer 1
117 : 차량속도계2 118 : 교차로2117: vehicle speedometer 2 118: intersection 2
119 : 예속 교통신호제어기1 120 : 루프감지기3119: traffic signal controller 1 120: loop detector 3
121 : 루프감지기4 122 : 차량속도계3121: loop detector 4 122: vehicle speedometer 3
123 : 차량속도계4 124 : 교차로3123: vehicle speedometer 4 124: intersection 3
125 : 예속 교통신호제어기2 126 : 루프감지기5125: controlled traffic signal controller 2 126: loop detector 5
127 : 루프감지기6 128 : 차량속도계5127: loop detector 6 128: vehicle speedometer 5
129 : 차량속도계6129: vehicle speedometer 6
211 : 교차로1의 신호등(234)의 버스케이블(Bus cable)211: Bus cable of traffic light 234 at intersection 1
212 : 신호등제어기1 213 : 녹색등 점등신호선212: traffic light controller 1 213: green light signal line
214 : 루프감지기 신호버스(BUS)선214: Loop detector signal bus line
215 : 차량속도계 입출력 신호버스선215 Vehicle input / output signal bus line
216 : 자료처리 및 입출력 연산기1216: Data processing and input / output calculator 1
217 : 주 교통제어기의 신호출력선217: signal output line of the main traffic controller
218 : 교차로2의 신호등(235)의 버스케이블218: bus cable of the traffic light 235 at the intersection 2
219 : 신호등제어기2219: traffic light controller 2
220 : 신호등(235)의 녹색등 점등신호선220: green light signal line of the traffic light (235)
221 : 녹색등 현시시간 제어신호선221: green light display time control signal line
222 : 루프감지기 신호버스선222: loop detector signal bus line
223 : 차량속도계 입출력 신호버스선223: vehicle speedometer input and output signal bus line
224 : 자료처리 및 입출력 연산기2224: Data Processing and I / O Operator 2
225 : 예속 교통신호제어기1의 신호출력선225: signal output line of the controlled traffic signal controller 1
226 : 교차로3의 신호등(236)의 버스케이블226: bus cable of traffic light 236 at intersection 3
227 : 신호등제어기3227: traffic light controller 3
228 : 신호등(236)의 녹색등 점등신호선228: Green light signal line of the traffic light 236
229 : 녹색등 현시시간 제어신호선229: green light time control signal line
230 : 루프감지기 신호버스선230: loop detector signal bus line
231 : 차량속도계 입출력 신호버스선231: vehicle speedometer input and output signal bus line
232 : 자료처리 및 입출력 연산기3232: Data processing and input / output calculator 3
233 : 예속 교통신호제어기2의 신호출력선233: signal output line of the controlled traffic signal controller 2
234 : 교통신호등1234: traffic light 1
235 : 교통신호등2235 traffic lights 2
236 : 교통신호등3236: traffic lights 3
311 : 도로표면(노면)311: road surface (road surface)
312 : 차량속도계 빔(Beam)(불가시선임)312 vehicle speedometer beam (invisible line)
313 : 도로의 단면313: cross section of the road
본 고안은 교통신호의 연속진행 연동제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous progress linkage control system of traffic signals.
특히 신호등 제어기와 자료처리 및 입출력 연산기로 구성되는 주 교통신호제어기와 신호등이 차로의 제1 교차로상에 설치되며, 신호등 제어기와 자료처리 및 입출력 연산기로 구성되는 예속 교통신호제어기와 신호등이 차량 진행방향으로 상기 제1 교차로와 이웃한 제2 교차로상에 설치하되 상기 주 교통신호제어기내 자료처리 및 입출력 연산기의 제어에 의해 녹색 신호등의 점등시간이 제어되며, 신호등 제어기와 자료처리 및 입출력 연산기로 구성되는 예속 교통신호제어기와 신호등이 차량 진행방향으로 상기 제n (n=2,3,..정수) 교차로와 이웃한 제(n+1) 교차로상에 설치하되 상기 n번째 예속 교통신호 제어기내 자료처리 및 입출력 연산기의 제어에 의해 녹색 신호등의 점등 상태가 제어되는 교통신호의 연속진행 연동제어 시스템에 있어서, 각 교차로 상에는In particular, the main traffic signal controller and the traffic light composed of the traffic light controller and data processing and input / output calculator are installed on the first intersection of the lane, and the traffic light controller and the traffic light composed of the traffic light controller, data processing and the input / output calculator are traveling direction of the vehicle. It is installed on the second intersection adjacent to the first intersection, and the lighting time of the green signal is controlled by the control of the data processing and input / output calculator in the main traffic signal controller, and is composed of a traffic light controller, data processing and input / output calculator A traffic light controller and a traffic light are installed on the nth (n = 2,3, ... integer) intersection and a neighboring (n + 1) intersection in the direction of vehicle travel, and the data processing in the nth slave traffic signal controller is performed. And a traffic light continuous interlocking control system in which a lighting state of a green traffic light is controlled by the control of an input / output calculator. On top of
신호등;과Traffic lights; and
상기 신호등에 점등신호를 인가하여 일정 현시(顯示) 시간동안 녹색 신호등(진행 신호등)이 점등되도록 상기 신호등을 제어함과 동시에, 별도의 전기신호를 외부로 출력하는 신호등 제어기;A traffic light controller which applies a lighting signal to the traffic light so as to control the traffic light so that a green traffic light (going traffic light) is turned on for a predetermined time, and outputs a separate electric signal to the outside;
상기 신호등 제어기로부터 외부로 출력되는 전기신호를 외부의 장치로 연결 전달하기 위한 녹색등 점등 신호선;A green light lighting signal line for connecting and transmitting an electrical signal output from the traffic light controller to an external device;
교차로의 정지선으로부터 차량 진행방향으로 일정 거리 이격된 도로에 매설하여 차로당 1개씩 설치되며, 차량 진입을 감지하는 센서;A sensor which is installed on a road spaced a predetermined distance from the stop line of the intersection in a direction of vehicle travel and is installed one by one and detects the vehicle entry;
상기 센서에 의해 차량 진입이 감지되면 루프상에 유도전압을 발생시키는 루프 감지기;A loop detector for generating an induced voltage on the loop when the vehicle entry is detected by the sensor;
상기 루프 감지기로부터 발생된 상기 유도전압을 외부장치로 전달하기 위한 루프 감지기 신호버스선;A loop detector signal bus line for transferring the induced voltage generated from the loop detector to an external device;
상기 녹색등 점등 신호선을 통해 상기 신호등 제어기로부터 전기신호를 인가받으면 동작 대기상태로 전환시키는 수단과, 상기 루프 감지기 신호버스선을 통해 상기 루프 감지기로부터 유도전압을 인가받으면 인가 유도전압을 펄스신호로 변환하여 외부로 출력하는 수단과, 외부로부터 입력된 차량 속도값으로부터 평균 속도값을 계산하고 상기 계산된 평균 속도값을 기준으로 인접 교차로간 차량 도달시간을 계산하는 수단과, 녹색신호등의 최초 점등시간으로부터 (상기 계산된 도달시간 - m초)가 되면 다음 인접 교차로에 설치된 자료처리 및 입출력 연산기로 신호를 보내 m초 후에 상기 인접 교차로에 설치된 신호등의 녹색신호등을 점등시키기 위한 수단과, 현시 시간이 경과되면 신호등의 녹색신호등을 소등시키는 수단과, 상기 계산된 차량 평균 속도값의 변동에 따라 녹색신호등의 현시 시간을 가변하여 제어하는 수단을 포함하여 구성되는 자료처리 및 입출력 연산기;Means for converting into an operation standby state when an electric signal is applied from the signal light controller through the green light signal line; and applying an induced voltage from the loop detector through the loop detector signal bus line to convert an applied induced voltage into a pulse signal. Means for outputting to the outside, means for calculating an average speed value from the vehicle speed value input from the outside, and for calculating vehicle arrival time between adjacent intersections based on the calculated average speed value, and from the initial lighting time of the green signal lamp. (Measured arrival time-m seconds) when the signal is sent to the data processing and input and output calculator installed at the next adjacent intersection, and after m seconds to turn on the green signal of the traffic lights installed at the adjacent intersection, Means for extinguishing the green traffic light of the traffic light and the calculated vehicle average speed A data processing and input / output calculator comprising means for varying and controlling the appearance time of a green signal lamp in accordance with a change in the degree value;
상기 자료처리 및 입출력 연산기에 의해 변환된 펄스신호를 외부 장치로 연결 전달하기 위한 차량 속도계 입출력 신호 버스선;A vehicle speedometer input / output signal bus line for connecting and transferring the pulse signal converted by the data processing and input / output calculator to an external device;
상기 센서의 매설지점으로부터 차량 진행방향으로 일정거리 이격된 위치의 도로면으로부터 일정 높이상에 차로당 1개씩 설치되며, 상기 차량 속도계 입출력 신호 버스선을 통해 펄스신호를 인가 받으면 온(ON)상태가 되어 현재 통과하고 있는 차량의 속도를 측정한 후, 측정된 차량 속도값을 상기 차량 속도계 입출력 신호 버스선을 통해 상기 자료처리 및 입출력 연산기로 출력하는 차량 속도계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교통신호의 연속진행 연동제어 시스템에 관한 고안이다.One per vehicle is installed on a certain height from a road surface at a position spaced apart from the buried point of the sensor by a predetermined distance, and is ON when a pulse signal is applied through the vehicle speedometer input / output signal bus line. And measuring a speed of the vehicle passing through the vehicle, and outputting the measured vehicle speed value to the data processing and input / output calculator through the vehicle speedometer input / output signal bus line. The present invention relates to a continuous progress linkage control system.
이하 왕복도합 4차로를 기준으로 하여 본 고안을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described based on the reciprocating sum total 4 lanes.
본 고안은 교통신호를 연동으로 제어해야할 첫 번째 교차로의 소정 위치에 주 교통신호제어기 한대를 설치하고, 첫 번째 교차로의 적색신호 정지선에서 두 번째 교차로 방향으로 일정거리에 루프식 차량감지기를 차로 마다 한(1)조, 즉 도합 두(2)조를 노면에 매설하고, 이들 감지기에서 두 번째 교차로 방향으로 25m지점, 노면 위에 높이 4.0내지 4.5m위치에 차로 마다 1조의 차량속도계, 도합 2조의 차량속도계를 설치한다. 첫 번째 교차로부터 n개의 연동이 필요한 교차로까지 루프식 차량감지기와 차량속도계를 첫 번째 교차로의 경우와 꼭 같이 설치한다. 그러나 첫 번째 교차를 제외한 교차로에는 예속 교통신호 제어기를 설치한다.According to the present invention, a main traffic signal controller is installed at a predetermined position of the first intersection where the traffic signals are to be interlocked, and a loop vehicle detector is driven at a predetermined distance in the direction of the second intersection from the red signal stop line of the first intersection. One (2) pair, or two (2) pairs, is buried on the road, one set of vehicle tachometers per vehicle at 25 meters in the direction of the second intersection and 4.0 to 4.5 meters high on the road, and two sets of vehicle speedometers Install it. From the first intersection to the intersection where n interlocks are required, the loop vehicle detector and the vehicle speedometer are installed just as in the case of the first intersection. However, at the intersection except the first intersection, a fixed traffic signal controller is installed.
주 교통신호제어기와 예속 교통신호제어기 내부는 기능상 자료처리 및 입출력연산기와 신호등 제어기의 두(2)블록(Block)으로 나눈다.The main traffic signal controller and the subordinate traffic signal controller are functionally divided into two (2) blocks of data processing and input / output operators and traffic light controllers.
도 1 은 본 고안에 의한 연속진행 제어시스템을 도로상에 배치한 상태도이다. 또한 도 2 는 본 고안에 의한 연속진행 제어시스템의 제어계통도이다. 도 3 은 도 1 과 같이 연속진행 시스템을 도로상에 배치한 본 고안에 있어 속도계와 차량감지기의 작동 상관도이며, 도 4 는 교차로에 대한 교통신호조건의 예시도이다.1 is a state diagram of a continuous progress control system according to the present invention arranged on the road. 2 is a control system diagram of a continuous progress control system according to the present invention. 3 is an operation correlation diagram of a speedometer and a vehicle sensor in the present invention in which the continuous progress system is disposed on a road as shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an exemplary diagram of a traffic signal condition for an intersection.
도시계획 시설기준에 의하면 노폭 25m이상의 4 차로인 대로에서는 교차로간의 거리를 1,000m로, 4차로인 보조간선도로에서는 500m로 규정하고 있다. 본 예에서는 도 4와 같이 노폭이 서로 다른 4차로가 교차하는 것으로 보고 교차로간 간격은 400m, 차량의 제한속도는 70㎞/h로 한다. 연구기관에 의하면 일반적인 경우, 승용차가 교차로의 정지선에서 출발하여 60㎞/h의 속도에 도달하는데 소요되는 시간은 10초로 공인되고 있다. 상기 10초안에는 출발지체시간 등이 포함되어있다. 이 경우 승용차의 초속(初速)은 0.0㎞/h이고 평균가속도는 다음 수학식 1로 계산된다.According to the city planning facility standard, the distance between intersections is 1,000m on four lanes with a road width of 25m or more, and 500m on the four main lanes. In this example, as shown in Fig. 4, the four lanes having different road widths cross each other, and the interval between the intersections is 400m and the speed limit of the vehicle is 70km / h. According to the research institute, the time required for a passenger car to reach a speed of 60 km / h starting from a stop line at an intersection is 10 seconds. The above 10 seconds includes the departure delay time. In this case, the initial speed of the car is 0.0 km / h and the average acceleration is calculated by the following equation.
또한 상기 승용차의 평균속도는 다음 수학식 2로 계산된다.In addition, the average speed of the passenger car is calculated by the following equation (2).
상기 승용차가 10초 동안에 진행한 거리 d는 다음 수학식 3 으로 계산된다.The distance d traveled by the car for 10 seconds is calculated by the following equation.
상기 승용차가 같은 가속도로 운행할 때 제한속도인 70 ㎞/h에 달하는 시간 t는 다음 수학식 4로 계산된다.When the passenger car runs at the same acceleration, the time t reaching the speed limit of 70 km / h is calculated by the following equation (4).
이 11.64초 동안에 진행하는 거리 d는 다음 수학식 5로 계산된다.The distance d running during this 11.64 seconds is calculated by the following equation.
교차로1(도1, 111)의 정지선(도 1, 섹터1)에 정지하고 있던 승용차가 녹색신호를 받아 400m거리에 있는 교차로2(118)의 정지선(도 1, 섹터1')을 통과하는데 소요되는 시간은 다음 수학식 6과 같이 계산된다.Passenger cars stopped at the stop line (Fig. 1, Sector 1) at the intersection 1 (Fig. 1, 111) are required to pass the stop line (Fig. 1, Sector 1 ') at the intersection 2 118 at 400m in response to the green signal. The time taken is calculated as in Equation 6 below.
상기 예에서, 신호등제어기1(도2, 212)에서 발송되는 녹색신호등의 점등신호는 교통신호등1(234)의 녹색신호등에 인가됨과 동시에, 자료처리 및 입출력 연산기1(216)에 연결된 녹색등 점등신호선(213)에 동시에 인가되어 교통신호등1(234)의 녹색신호등을 점등함과 동시에 상기 자료처리 및 입출력 연산기1(216)을 활성화하여 동작대기상태에 있게 한다. 이 녹색신호등의 현시(顯示)시간은 일례로 도 4(섹터1)에서와 같이 32초이다. 그리고 루프감지기1 및 2(114, 115)의 매설위치는 진행 차량의 속도가 제한 속도인 70㎞/h에 달하는 시점을 택하면 이미 계산한 바와 같이 교차로1(111)의 섹터1 정지선에서 113.14m 가되는 곳이다. 이 지점을 차량이 통과하면 루프에는 유도전압이 발생하며 이 유도전압이 루프감지기 신호버스선(214)을 통하여 자료처리 및 입출력 연산기1(216)에 입력되면 상기 유도전압은 펄스(Pulse)신호로 변환되어 차량속도계 입출력 신호버스선(215)에 부가되면 차량속도계1 및 2(116, 117)는 ON되어 지금 통과하고 있는 차량의 속도(㎞/h)를 측정하여 그값을 차량속도계 입출력 신호버스선(215)에 부가하면 자료처리및 입출력 연산기1(216)은 이들 속도의 평균치를 계산하며 이 값을 기준으로 진행차량이 교차로2(118)의 섹터1' 정지선에 도달하는 시간을 계산한다. 역시 위에서 계산한 바와 같이 진행차량이 루프감지기1 및 2(114, 115)를 통과하고 교차로2(118)의 섹터1' 정지선에 달하는 시간은 14.75초이다. 자료처리 및 입출력 연산기1(216)이 계산한 14.75초에서 m초, 예를 들어 3초를 감한 11.75초가 되면 자료처리 및 입출력연산기1(216)은 한 개의 Pulse신호를 출력하여 주 교통제어기(113)의 신호출력선(217)에 부가하고, 자료처리 및 입출력 연산기2(224)는 이 신호를 녹색등 점등신호선(220)에 부가하여 교차로2(118) 교통신호등2(235)의 녹색신호등이 점등되게 한다. 상기 녹색신호등이 점등된 3초 후에 상기 녹색신호등의 현시 타이머는 ON되고, 도 4, 섹터1의 현시시간 32초경과 후에 이 타이머는 OFF되어 상기 녹색신호등은 소등된다. 교차로2(118)를 녹색신호등 상태에서 통과할 수 있으려면 운전자는 적어도 정지선 도달 3초 전에는 녹색신호등을 확인할 수 있어야 하기 때문이다. 시속 70㎞차량의 초속(秒速)은 19.44m 이니까 3초면 58.32m이다. 이 거리면 이 시점에서 혹시 적색 신호등이 점등되더라도 안전하게 정지할 수 있다.In the above example, the lighting signal of the green traffic light sent from the traffic light controller 1 (FIGS. 2 and 212) is applied to the green traffic light of the traffic light 1 234, and the green light is connected to the data processing and input / output calculator 1 216. Simultaneously applied to the signal line 213 turns on the green signal of the traffic light 1 (234) and at the same time activates the data processing and input and output operator 1 (216) to be in the operation standby state. The presentation time of this green traffic light is 32 seconds as shown in FIG. 4 (sector 1) as an example. The buried positions of the loop detectors 1 and 2 (114, 115) are 113.14m from the sector 1 stop line of the intersection 1 (111), as already calculated, when the speed of the traveling vehicle reaches the limit of 70 km / h. This is where it is. When the vehicle passes through this point, an induced voltage is generated in the loop. When the induced voltage is input to the data processing and input / output operator 1 216 through the loop sensor signal bus line 214, the induced voltage is converted into a pulse signal. When converted and added to the vehicle speedometer input / output signal bus line 215, the vehicle speedometers 1 and 2 (116, 117) are turned on to measure the speed (km / h) of the vehicle passing through the vehicle speedometer input / output signal bus line. In addition to 215, the data processing and input / output calculator 1 216 calculates an average of these speeds and calculates the time when the traveling vehicle reaches the sector 1 'stop line of the intersection 2 118 based on this value. As also calculated above, the traveling vehicle passes through loop detectors 1 and 2 (114, 115) and reaches a sector 1 'stop line at intersection 2 (118) is 14.75 seconds. When the data processing and input / output calculator 1 (216) calculates 11.75 seconds after subtracting m seconds, for example, 3 seconds, the data processing and input / output calculator 1 (216) outputs one pulse signal to output the main traffic controller (113). In addition to the signal output line 217, the data processing and input / output calculator 2 (224) adds this signal to the green light signal line 220 so that the green light of the intersection 2 (118) traffic light 2 (235) Turn on. Three seconds after the green signal is turned on, the green timer is turned on, and after the elapsed time of 32 seconds in the sector 1, the timer is turned off and the green light is turned off. This is because the driver must be able to see the green light at least three seconds before reaching the stop line in order to be able to pass intersection 2 118 in the green light condition. The initial speed of a 70km / h vehicle is 19.44m, so it is 58.32m in 3 seconds. This distance allows you to stop safely at this point even if the red light turns on.
교차로2(118)와 관련된 루프감지기3 및 4(120, 121)와 차량속도계2 및 4(122, 123)의 설치위치와 방법은 교차로1(111)의 경우와 같다. 교차로3(124)의 경우 또한 같다. 교차로2(118)를 통과한 차량이 루프감지기3 및 4(120, 121)를 통과하면 교차로1(111)에서 설명한 바와 같이 상기 교차로3(124) 섹터1의 정지선 58.32m 못 미쳐서 녹색신호등을 받아 진행차량은 교차로3(124)도 정지함이 없이 통과하게 된다.The installation positions and methods of the loop detectors 3 and 4 (120 and 121) and the vehicle speedometers 2 and 4 (122 and 123) associated with the intersection 2 (118) are the same as those of the intersection 1 (111). The same is true for intersection 3 (124). When the vehicle passing through the intersection 2 (118) passes through the loop detectors 3 and 4 (120, 121), as described in the intersection 1 (111), the green light is less than 58.32 m below the stop line of the intersection 3 (124) sector 1 The traveling vehicle passes through the intersection 3 124 without stopping.
한편 계절이나 시간대에 따라 차량류(流)의 밀도가 계획된 정상상태 보다 커지면 자연히 통과차량의 속도는 떨어지게 되어 제한속도인 70㎞/h를 유지할 수 없게 된다. 이와 같이 차량속도가 저하하면 할수록 각 교차로의 계획된 정상 현시시간 안에 교차로를 통과하는 차량 대수도 줄어들게 되어 녹색신호등의 현시를 증가시켜야 할 필요가 있다. 일반적으로 적용되고 있는 교통신호등 제어기의 1주기는 80초 내지 160초이다. 도 4에서 보는 바와 같이 교차로의 신호등제어기1,2 및 3(212, 219, 227)의 1주기는 교통관련 엔지니어에 의하여 프로그램 되는데 본 예에서는 정상소통이 가능할 때는 116초로 프로그램 되어있다. 그리고 이때 교차로1(111) 섹터1의 녹색신호등 점등시간은 32초이다.On the other hand, if the density of the vehicle flow is greater than the planned steady state depending on the season or time of day, the speed of the passing vehicle will naturally fall, so that the speed limit of 70 km / h cannot be maintained. As the vehicle speed decreases, the number of vehicles passing through the intersection within the planned normal display time of each intersection also decreases, so it is necessary to increase the appearance of the green light. In general, one cycle of the traffic light controller being applied is 80 seconds to 160 seconds. As shown in FIG. 4, one cycle of the traffic light controllers 1, 2 and 3 (212, 219, 227) of the intersection is programmed by a traffic engineer. In this example, when normal communication is possible, it is programmed to 116 seconds. At this time, the green signal lamp lighting time of the intersection 1 (111) sector 1 is 32 seconds.
상기 녹색신호등의 현시 시간동안 제한속도인 70㎞의 시속으로 운행되는 차량이 교차로1(111)의 루프감지기1 및 2(114, 115)와 교차로2(118) 섹터1'의 정지선 사이(400m-113.14m = 286.86m)에 있는 차량대수는 다음 수학식 7과 같다.A vehicle operating at a speed of 70 km, the speed limit during the present time of the green traffic light, is between the loop detectors 1 and 2 (114, 115) of intersection 1 (111) and the stop line of sector 2 'of intersection 2 (118) (400m- The number of vehicles in 113.14m = 286.86m) is given by the following equation.
이때 차두(車頭)간의 평균거리를 40m로 한다. 현 우리나라 법규상에는 상기 차두간 거리(안전거리)에 대한 명기조항은 없다.At this time, the average distance between the heads is 40m. The current legislation in Korea does not have a specific clause for the distance between the two heads.
교차로1(111) 섹터1의 정지선부터 루프감지기1 및 2(114, 115)간의 거리는상기한 바와 같이 113.14m이고 이 구간의 차량 평균속도는 35㎞/h(=70/2)이다. 35㎞/h때의 차두간 평균거리를 15m로하면 상기 구간에 있는 차량대수는 7.54(=113.14m/15m)대이다. 따라서 교차로1(111)과 교차로2(118)사이에 있는 차량대수는 14.71(=7.17 + 7.54)대 이다.The distance between the stop line of the intersection 1 (111) sector 1 and the loop detectors 1 and 2 (114, 115) is 113.14 m as described above, and the average vehicle speed in this section is 35 km / h (= 70/2). If the average distance between the heads at 35 km / h is 15 m, the number of vehicles in the section is 7.54 (= 113.14 m / 15 m). Therefore, the number of vehicles between intersection 1 (111) and intersection 2 (118) is 14.71 (= 7.17 + 7.54).
상기 14.71대의 승용차가 통과하는데 소요되는 시간은 14.8(=286.86m / 70㎞/h)초와 11.6(=113.14m / 35㎞/h)초의 합인 26.4초이다. 상기 26.4초 동안에 상기 14.71대의 차량 전부가 교차로2(118) 섹터1'의 정지선을 녹색신호등의 점등상태에서 통과할 수 있다. 그런데 섹터1의 녹색신호등 현시 시간은 32초로 5.6(= 32초 - 26.4초)초의 여유가 있다. 이것은 출발시의 지체시간, 도로상태, 여유율 등을 위한 시간이다.The time taken for the 14.71 passenger cars to pass is 26.4 seconds, which is the sum of 14.8 (= 286.86 m / 70 km / h) seconds and 11.6 (= 113.14 m / 35 km / h) seconds. During the 26.4 seconds, all of the 14.71 vehicles may pass through the stop line of the intersection 2 118 sector 1 'in the lit state of the green traffic light. By the way, the green traffic light appearance time of sector 1 is 32 seconds, and there is a margin of 5.6 (= 32 seconds-26.4 seconds) seconds. This is the time for delays, road conditions, and margins at departure.
일반적으로 차량의 첨두류(流)는 2.0를 초과하는 경우가 드물기 때문에 차량대수가 2배 즉 400m 구간상에 29.42(=14.71×2)대가 진행할 때 교차로2(118) 섹터1'의 정지선을 통과하는데 소요되는 시간과 상기 차량밀도 상황하에서의 최적 차량진행속도는 다음 수학식 8로 계산된다.In general, the peak of a vehicle rarely exceeds 2.0, so when the number of vehicles travels twice, that is, 29.42 (= 14.71 × 2) on a 400m section, it passes through the stop line at Sector 1 'of intersection 2 (118). The time required to perform and the optimum vehicle traveling speed under the vehicle density situation are calculated by the following equation (8).
혼잡밀도 kj와 밀도 k를 계산하면 다음 수학식 9와 같다. 이 경우 차두간 거리는 각각 5m(= 차량의 평균길이)와 40m로 한다.The congestion density kj and the density k are calculated as shown in Equation 9 below. In this case, the distance between the heads is 5 m (= average length of the car) and 40 m, respectively.
즉, 첨두 교통류때 286.86m구간을 진행하는 차량의 최적속도는 33.7㎞/h로계산되며 이 속도로 운행되는 차량대수는 14.34(=7.17×2)대이며 이 차량대수가 교차로2(118) 섹터1'의 정지선을 통과하는데 소요시간은 30.6(=286.86m/33.7㎞/h)초이다.In other words, the maximum speed of vehicles traveling in the section of 286.86m during peak traffic flow is calculated as 33.7km / h, and the number of vehicles running at this speed is 14.34 (= 7.17 × 2) and this number of vehicles is at intersection 2 (118) sector. It takes 30.6 (= 286.86m / 33.7km / h) seconds to cross the 1 'stop line.
첨두 교통류때 교차로1(111) 섹터1의 정지선을 출발하여 루프감지기1 및 2(114, 115)에 도달하였을 때의 속도를 상기의 33.7㎞/h로 본다면 이 구간의 평균속도는 16.85(=33.7/2)㎞/h이다. 상기 113.14m의 구간을 16.85㎞/h의 속도로 운행되는 차량수는 15.08(=7.54×2)대 이며 이 차량대수가 상기 113.14m구간을 통과하는데 소요되는 시간은 24.2(=113.14m/16.85㎞)초이다. 따라서 상기 첨두류 차량대수인 29.42(= 14.34 + 15.08)대의 차량이 전부 교차로2(118) 섹터1'의 정지선을 통과하는데 소요되는 시간은 54.8(= 30.6 + 24.2)초이다. 첨두교통류때의 섹터1의 녹색신호등 현시 시간은 도 4에서와 같이 58초로 상기 29.42대의 차량은 3.2(= 58 - 54.8)초의 여유를 가지고 교차로2(118) 섹터1'의 정지선을 통과할 수 있다. 상기 설명과 같이 교차로3(124) 섹터1의 정지선도 정지함이 없이 통과할 수 있다.The average speed of this section is 16.85 (= 33.7) when the speed at the point of departure of the stop line of Intersection 1 (111) Sector 1 during the peak traffic flow and when the loop detectors 1 and 2 (114, 115) are reached is 33.7 km / h. / 2) km / h. The number of vehicles operating at the speed of 16.85km / h in the section of 113.14m is 15.08 (= 7.54 × 2) and the time required for the vehicle to pass through the section of 113.14m is 24.2 (= 113.14m / 16.85km). Seconds. Accordingly, the time required for all the peak-to-peak vehicles, 29.42 (= 14.34 + 15.08), to cross the stop line at Sector 1 'at intersection 2 (118) is 54.8 (= 30.6 + 24.2) seconds. In the peak traffic flow, the green traffic light present time of the sector 1 is 58 seconds as shown in FIG. 4, and the 29.42 vehicles can pass through the stop line of the intersection 2 (118) sector 1 'with a margin of 3.2 (= 58-54.8) seconds. . As described above, the stop line of the intersection 3 124 sector 1 may also pass without stopping.
위에서 설명한 바와 같이 교통류 밀도가 2인 때에도 교통신호등을 연속진행 연동 제어방식으로 제어하여 교통소통을 원활하게 하기 위해서는 도 4 섹터1의 녹색 신호등의 현시시간을 32초에서 58초로 증가시켜야 한다. 주지하는 바와 같이 교통량 증감의 변화는 순식간에 발생하는 것이 아니고 비교적 천천히 변화하는 것이 상례이다. 따라서 차량속도계1,2,3,4,5 및 6(116,117,122,123,128,129)이 측정한 평균속도가 70km/h 일 때를 1로 하고, 이때의 녹색신호등의 현시시간을 32초 로한다. 평균속도가 35km/h 일 때를 영(Zero)으로 하고 이때의 녹색 신호등의 현시시간을 58초로 한다. 그리고 평균속도가 70km/h에서 35km/h로 감소하는 비율에 따라 녹색신호등의 현시시간을 32초에서 58초로 증가시키는 논리회로를 구성한다. 이 연산은 자료처리 및 입출력 연산기1,2 및 3(216,219,232)이 담당한다. 상기 속도(70km/h 내지 35km/h)와 녹색신호등의 현시시간(32초 내지 58초)의 범위를 벗어나면 교통신호의 연속진행 연동제어는 불가능하게 되는데 이와 같은 경우는 경험상 좀처럼 발생하지 않는다.As described above, even when the traffic flow density is 2, in order to facilitate traffic communication by controlling the traffic light in a continuous progress linkage control method, the present time of the green traffic light of FIG. 4 sector 1 should be increased from 32 seconds to 58 seconds. As is well known, the change in traffic volume does not occur in an instant, but changes relatively slowly. Therefore, when the average speed measured by the vehicle speedometers 1, 2, 3, 4, 5 and 6 (116, 117, 122, 123, 128, 129) is 70 km / h, the present time is 32 seconds. When the average speed is 35km / h, it is set to zero, and the present time of the green traffic light is 58 seconds. In addition, the logic circuit increases the display time of the green traffic light from 32 seconds to 58 seconds according to the decrease rate of the average speed from 70 km / h to 35 km / h. This operation is handled by the data processing and I / O operators 1, 2 and 3 (216, 219, 232). If the speed (70km / h to 35km / h) and the green light of the present time (32 seconds to 58 seconds) outside the range of the continuous progress linkage control of the traffic signal is impossible, such a case rarely occurs in experience.
본 고안은 각 차로(車路)상의 일정 위치에 차량 속도계를 설치하고, 통과하는 차량의 평균속도를 산출하여 다음 신호등까지의 차량이동 시간을 계산하여 다음 교통신호 제어기에 상기 계산자료를 전달하여 다음 신호등의 녹색신호등이 점등되게하여 이 교차로를 무정차 통과하게 한다. 즉, 연동으로 작동되는 여러 교통신호등의 녹색등이 동시에 점등되고 소등되는 것이 아니고 차량속도 즉, 차량류(流)의 밀도와 교통신호등간의 거리가 감안된 교통신호등의 연동제어를 수행하여 녹색신호등 점등에서 출발한 차량이 다음 교통신호등에서 적색등의 점등으로 정지하게 되는 운전자의 불편을 해소하고 교통소통의 원활을 기하여 시간과 연료를 절감시킬 수 있다. 또한 차량류(流)의 밀도가 높아져서 정규 차량속도를 유지할 수 없을 경우에는 녹색 신호등의 현시(顯示)시간을 자동적으로 늘려서 차량 밀도를 감안한 현시시간을 녹색 신호등에 할당하여 교통소통을 더욱 원활하게 한다.The present invention installs a vehicle speedometer at a certain position on each lane, calculates the average speed of the passing vehicle, calculates the vehicle travel time to the next traffic light, and transfers the calculated data to the next traffic signal controller. Turn on the green light of the traffic light to make a smooth passage through this intersection. In other words, the green lights of several traffic lights operated by interlocking are not turned on and off at the same time, but the interlocking control of the traffic lights considering the speed of the vehicle, that is, the density of vehicle flows and the distance between the traffic lights is performed. It is possible to save time and fuel by eliminating the discomfort of the driver that the vehicle departed from the back stops with the red light on the next traffic light and facilitates the traffic communication. In addition, when the vehicle flow density increases and the regular vehicle speed cannot be maintained, the display time of the green traffic light is automatically increased so that the traffic time is allocated to the green traffic light for smoother traffic communication. .
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| KR2020010032770U KR200264892Y1 (en) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | Continuous progression traffic signal control system |
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2001
- 2001-10-26 KR KR2020010032770U patent/KR200264892Y1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
| T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100205 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |