一种基于实时信息交互的公交信号优先控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种能够保证车辆精确定位、并确保公交信号优先控制执行效果的公交信号优先控制系统。其中心信号控制子系统的公交信号优先控制单元包括GIS信息存储模块、定位信息校准模块以及优先控制处理模块，GIS信息存储模块用于存储城市道路网络的GIS地图与预设公交通行线路、并基于GIS地图存储实施公交优先控制的路口检测点的经纬度信息，定位信息校准模块将接收到的公交车辆经纬度坐标信息与城市道路网络的GIS地图数据进行比对，形成公交车辆的校准经纬度坐标信息，优先控制处理模块根据公交车辆的校准经纬度坐标信息判断该路口进道口是否执行公交信号优先控制、并实时生成执行公交信号优先控制的信号配时信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于实时信息交互的公交信号优先控制系统及方法
本专利技术涉及智能交通控制领域，具体为一种基于实时信息交互的公交车信号优先控制系统及方法。
技术介绍
随着经济社会发展和城镇化进程的加快，我国一些城市交通拥堵、群众出行不便等问题日益突出，严重影响了城市发展和民生改善。优先发展城市公共交通被认为是提高交通资源利用效率、缓解交通拥堵的重要手段和有效途径。而交叉口公交信号优先控制通过给予公交车辆优先通行信号，提高了公交通行效率，受到了国内外交通从业者的普遍认同和使用。现有中国专利文献CN102622902A公开了一种公交信号优先控制系统及方法，通过安装在公交车辆上的包含有车辆位置检测单元及显示单元的车载装置为公交车辆驾驶员提供车辆即将到达的路口的信号灯灯色信息及剩余时间信息，并将公交车辆所在位置的经纬度坐标信息自动发送至指挥控制中心的数据处理单元。数据处理单元在接收到公交车辆经纬度坐标信息后，通过比对车辆经纬度坐标信息和存储在数据处理单元中的各路口中心经纬度坐标信息，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，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：1）其采用车载GPS获取车辆经纬度坐标信息、并与预存路口中心经纬度坐标信息进行比对的方式获取公交车辆与路口间距离，由这一定位方法受传播延迟、通道延迟、内部噪声等外部影响较大，会导致定位误差的增大，在建筑群中无法保证较好的定位精度，大大降低了公交信号优先控制的执行效果；2）采用针对首个公交优先请求的公交信号优先控制方法，当优先控制实施过程中忽略其他公交优先请求，或者当遇到由连续公交车辆组成的公交车队时，会存在仅为首辆公交提供信号优先，而后续公交车辆停车等待的现象，削弱了公交优先的控制效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够保证车辆精确定位、并确保公交信号优先控制执行效果的公交信号优先控制系统，同时本专利技术还能解决现有公交信号优先控制系统不能适应由连续公交车辆组所成的公交车队的优先控制要求。一种基于实时信息交互的公交信号优先控制系统，其包括设置于公交车上的车载终端、设置于交通控制指挥中心的中心信号控制子系统以及设置于交叉路口信号机的路口信号机控制子系统，其中，所述车载终端通过GPS实时定位确定公交车辆经纬度坐标信息、并将所述公交车辆经纬度坐标信息发送至所述中心信号控制子系统，并且所述车载终端能接收所述中心信号控制子系统发送的执行公交信号优先控制的信号配时信息并将所述信号配时信息处理为视频、音频信号后显示播放；所述中心信号控制子系统根据所述车辆经纬度坐标信息实时判断该路口进道口是否执行公交信号优先控制、及实时生成所述执行公交信号优先控制的信号配时信息；所述路口信号机控制子系统从所述中心信号控制子系统接收所述执行公交信号优先控制的信号配时信息并根据该所述执行公交信号优先控制的信号配时信息控制公交专用信号灯开启/关闭、灯色转换；其特征在于：所述中心信号控制子系统包括联网协调控制单元和公交信号优先控制单元，所述联网协调控制单元用于实时接收公交车辆经纬度坐标信息、并发送所述信号配时信息至所述车载终端及路口信号机控制子系统，所述公交信号优先控制单元包括GIS信息存储模块、定位信息校准模块以及优先控制处理模块，所述GIS信息存储模块用于存储城市道路网络的GIS地图与预设公交通行线路、并基于所述GIS地图存储实施公交优先控制的路口检测点的经纬度信息，所述定位信息校准模块将接收到的公交车辆经纬度坐标信息与所述城市道路网络的GIS地图数据进行比对，将所述公交车辆经纬度坐标信息校准为GIS地图中预设的公交通行线路上与公交车辆经纬度坐标最近的点的经纬度坐标、形成公交车辆的校准经纬度坐标信息，所述优先控制处理模块根据所述公交车辆的校准经纬度坐标信息判断该路口进道口是否执行公交信号优先控制、并实时生成所述执行公交信号优先控制的信号配时信息。进一步的，所述的实施公交优先控制的路口检测点设置有三个，并位于路口进道口的公交专用道上，所述三个路口检测点距离停车线分别为0米、200米、500米；更进一步的，所述公交信号优先控制单元还包括公交车队行驶信息追踪模块，所述公交车队行驶信息追踪模块根据所述公交车辆的校准经纬度坐标信息实时追踪并更新进口道内公交车辆或由连续多辆公交车组成的公交车队的行驶信息、所述优先控制处理模块根据进口道内公交车辆或由多辆公交车组成的公交车队的行驶信息实时判断该路口进道口是否执行公交信号优先控制、及实时生成所述执行公交信号优先控制的信号配时信息；所述车载终端包括车辆位置检测单元、无线通信单元、信息处理单元和配时信息显示单元，所述无线通信单元与所述中心信号控制子系统的联网协调控制单元通信连接，所述车辆位置检测单元实时定位确定车辆经纬度坐标信息，所述无线通信单元将所述车辆经纬度坐标信息发送至所述中心信号控制子系统的联网协调控制单元并接收所述中心信号控制子系统的联网协调控制单元发送的车辆即将到达路口的信号配时信息，所述信息处理单元用于将接收到的所述信号配时信息中的公交专用信号灯控制方案处理为配时信息显示单元可以播放的视频与音频信号，所述配时信息显示单元用于显示并语音提示所述车辆即将到达路口的公交专用信号灯灯色信息及剩余时间信息；所述路口信号机控制子系统包括数据接收单元和公交专用信号灯控制单元，所述数据接收单元与所述中心信号控制子系统的联网协调控制单元电控连接，用于接收所述执行公交信号优先控制的信号配时信息，所述公交专用信号灯控制单元与公交专用信号灯电控连接，其根据该执行公交信号优先控制的信号配时信息控制公交专用信号灯开启/关闭、灯色转换。一种基于实时信息交互的公交信号优先控制方法，其特征在于：其依次包括以下步骤：S10，将城市道路网络GIS电子地图存储在公交信号优先控制单元的GIS信息存储模块中，在所述GIS电子地图上标记公交通行线路，并在所述GIS地图中标识实施公交优先控制的路口的检测点的经纬度坐标；S20，根据实施公交优先控制的路口交通特性与布局形式，确定各路口公交优先控制策略的特征参数，并将所述特征参数预存入所述优先控制处理模块中；S30，公交车在运行过程中通过车辆位置检测单元通过GPS实时获得公交车辆经纬度坐标信息，并通过无线通信单元将所述公交车辆经纬度坐标信息传输至所述中心信号控制子系统；S40，所述中心信号控制子系统接收到公交车辆经纬度坐标信息后，将其与预存的GIS电子地图中的公交通行线路进行比对，将所述公交车辆经纬度坐标信息校准至离该坐标最近的公交线路所在城市道路上，得到公交车辆的校准经纬度坐标信息；S50，公交车队行驶信息追踪模块根据所述定位信息校准模块校准后的公交车行驶信息实时追踪并更新进口道内公交车辆或由多辆公交车组成的公交车队的行驶信息；S60，所述公交信号优先控制单元的优先控制处理模块根据所述公交车辆的行驶信息或由连续多辆公交车组成的公交车队的行驶信息判断该路口进道口是否执行公交信号优先控制、并实时生成所述执行公交信号优先控制的信号配时信息；S70，所述公交信息优先控制模块将所述执行公交信号优先控制的信号配时信息发送至路口信号机控制子系统，所述路口信号机控制子系统控制公交专用车道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于实时信息交互的公交信号优先控制系统，其包括设置于公交车上的车载终端（100）、设置于交通控制指挥中心的中心信号控制子系统（200）、设置于交叉路口信号机的路口信号机控制子系统（300）以及公交专用信号灯（400），其中，所述车载终端（100）实时定位确定公交车辆经纬度坐标信息、并将所述公交车辆经纬度坐标信息发送至所述中心信号控制子系统（200），并且所述车载终端（100）能接收所述中心信号控制子系统（200）发送的执行公交信号优先控制的信号配时信息并将所述信号配时信息处理为视频、音频信号后显示播放；所述中心信号控制子系统（200）根据所述公交车辆经纬度坐标信息实时判断该路口进道口是否执行公交信号优先控制、及实时生成所述执行公交信号优先控制的信号配时信息；所述路口信号机控制子系统（300）从所述中心信号控制子系统（200）接收所述执行公交信号优先控制的信号配时信息并根据该所述执行公交信号优先控制的信号配时信息控制公交专用信号灯开启/关闭、灯色转换；其特征在于：所述中心信号控制子系统（200）包括联网协调控制单元（201）和公交信号优先控制单元（202），所述联网协调控制单元（201）用于实时接收公交车辆经纬度坐标信息、并发送所述信号配时信息至所述车载终端（100）及路口信号机控制子系统（300），所述公交信号优先控制单元包括GIS信息存储模块（2021）、定位信息校准模块（2022）以及优先控制处理模块（2024），所述GIS信息存储模块（2021）用于存储城市道路网络的GIS地图与预设公交通行线路、并基于所述GIS地图存储实施公交优先控制的路口检测点的经纬度信息，所述定位信息校准模块（2022）将接收到的公交车辆经纬度坐标信息与所述城市道路网络的GIS地图数据进行比对，将所述公交车辆经纬度坐标信息校准为GIS地图中预设的公交通行线路上与公交车辆经纬度坐标最近的点的经纬度坐标、形成公交车辆的校准经纬度坐标信息，所述优先控制处理模块（2024）根据所述公交车辆的校准经纬度坐标信息判断该路口进道口是否执行公交信号优先控制、并实时生成所述执行公交信号优先控制的信号配时信息。...

【技术特征摘要】
1.一种基于实时信息交互的公交信号优先控制系统，其包括设置于公交车上的车载终端（100）、设置于交通控制指挥中心的中心信号控制子系统（200）、设置于交叉路口信号机的路口信号机控制子系统（300）以及公交专用信号灯（400），其中，所述车载终端（100）实时定位确定公交车辆经纬度坐标信息、并将所述公交车辆经纬度坐标信息发送至所述中心信号控制子系统（200），并且所述车载终端（100）能接收所述中心信号控制子系统（200）发送的执行公交信号优先控制的信号配时信息并将所述信号配时信息处理为视频、音频信号后显示播放；所述中心信号控制子系统（200）根据所述公交车辆经纬度坐标信息实时判断该路口进道口是否执行公交信号优先控制、及实时生成所述执行公交信号优先控制的信号配时信息；所述路口信号机控制子系统（300）从所述中心信号控制子系统（200）接收所述执行公交信号优先控制的信号配时信息并根据该所述执行公交信号优先控制的信号配时信息控制公交专用信号灯开启/关闭、灯色转换；其特征在于：所述中心信号控制子系统（200）包括联网协调控制单元（201）和公交信号优先控制单元（202），所述联网协调控制单元（201）用于实时接收公交车辆经纬度坐标信息、并发送所述信号配时信息至所述车载终端（100）及路口信号机控制子系统（300），所述公交信号优先控制单元包括GIS信息存储模块（2021）、定位信息校准模块（2022）以及优先控制处理模块（2024），所述GIS信息存储模块（2021）用于存储城市道路网络的GIS地图与预设公交通行线路、并基于所述GIS地图存储实施公交优先控制的路口检测点的经纬度信息，所述定位信息校准模块（2022）将接收到的公交车辆经纬度坐标信息与所述城市道路网络的GIS地图数据进行比对，将所述公交车辆经纬度坐标信息校准为GIS地图中预设的公交通行线路上与公交车辆经纬度坐标最近的点的经纬度坐标、形成公交车辆的校准经纬度坐标信息，所述优先控制处理模块（2024）根据所述公交车辆的校准经纬度坐标信息判断该路口进道口是否执行公交信号优先控制、并实时生成所述执行公交信号优先控制的信号配时信息。2.根据权利要求1所述的一种基于实时信息交互的公交信号优先控制系统，其特征在于：所述的实施公交优先控制的路口检测点设置有三个，并位于路口进道口的公交专用道上，所述三个路口检测点距离停车线分别为0米、200米、500米。3.根据权利要求1所述的一种基于实时信息交互的公交信号优先控制系统，其特征在于：所述公交信号优先控制单元（202）还包括公交车队行驶信息追踪模块（2023），所述公交车队行驶信息追踪模块（2023）根据所述公交车辆的校准经纬度坐标信息实时追踪并更新进口道内公交车辆或由连续多辆公交车组成的公交车队的行驶信息、所述优先控制处理模块（2024）根据所述进口道内公交车辆或由多辆公交车组成的公交车队的行驶信息判断该路口进道口是否执行公交信号优先控制、并实时生成所述执行公交信号优先控制的信号配时信息。4.根据权利要求1所述的一种基于实时信息交互的公交信号优先控制系统，其特征在于：所述车载终端（100）包括车辆位置检测单元（101）、无线通信单元（102）、信息处理单元（103）和配时信息显示单元（104），所述无线通信单元（102）与所述中心信号控制子系统（200）的联网协调控制单元（201）通信连接，所述车辆位置检测单元（101）实时定位确定公交车辆经纬度坐标信息，所述无线通信单元（102）将所述公交车辆经纬度坐标信息发送至所述中心信号控制子系统（200）的联网协调控制单元（201）并接收所述中心信号控制子系统（200）的联网协调控制单元（201）发送的公交车辆即将到达路口的信号配时信息，所述信息处理单元（103）用于将接收到的所述信号配时信息中的公交专用信号灯控制方案处理为所述配时信息显示单元（104）可以播放的视频与音频信号，所述配时信息显示单元（104）用于显示并语音提示所述车辆即将到达路口的公交专用信号灯灯色信息及剩余时间信息。5.根据权利要求1所述的一种基于实时信息交互的公交信号优先控制系统，其特征在于：所述路口信号机控制子系统（300）包括数据接收单元（301）和公交专用信号灯控制单元（302），所述数据接收单元（301）与所述中心信号控制子系统（200）的联网协调控制单元（201）电控连接，用于接收所述执行公交信号优先控制的信号配时信息，所述公交专用信号灯控制单元（302）与公交专用信号灯（400）电控连接，其根据该执行公交信号优先控制的信号配时信息控制公交专用信号灯开启/关闭、灯色转换。6.一种基于实时信息交互的公交信号优先控制方法，其特征在于：其依次包括以下步骤：S10，将城市...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东波，徐棱，华璟怡，代磊磊，顾金刚，树爱兵，刘成生，
申请(专利权)人：公安部交通管理科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32