基于车道自动变道的智能交通系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术公开基于车道自动变道的智能交通系统，包括数据管理模块和与数据管理模块电连接的车辆监测模块、电子限速显示屏和可变车道管理模块；数据管理模块用于接收、处理、存储及上传车辆监测模块所监测到的数据信息；电子限速显示屏用于对路面车辆进行限速提醒；车辆监测模块包括电信号监测单元和计时单元，车辆监测模块配置在光伏公路的光伏板内，用于实时监测车辆行驶速度；可变车道管理模块用于根据路口路况自适应的改变车道，疏导车辆左转、右转或直行。本发明专利技术还公开基于车道自动变道的智能交通系统的运行方法。本发明专利技术通过监测所述光伏板的电信号变化及电信号变化的持续时间，实时监测车辆的行驶速度、车流量及天气状况。

Intelligent traffic system based on Lane automatic lane change and its operation method

The invention discloses an intelligent transportation system based on Lane automatic lane changing, which comprises a data management module and a vehicle monitoring module electrically connected with the data management module, an electronic speed limiting display screen and a variable lane management module, and a data management module for receiving, processing, storing and uploading data information monitored by the vehicle monitoring module. The electronic speed limit display screen is used to warn road vehicles of speed limit; the vehicle monitoring module includes the electric signal monitoring unit and the time unit, and the vehicle monitoring module is arranged in the photovoltaic board of the photovoltaic highway for real-time monitoring of vehicle speed; the variable lane management module is used to change the lane adaptively according to the road conditions at the intersection. Dredge the left turn, turn right or go straight. The invention also discloses the operation method of an intelligent transportation system based on Lane automatic lane changing. The invention monitors the electric signal change of the photovoltaic panel and the duration of the electric signal change, and real-time monitors the vehicle speed, traffic flow and weather conditions.

【技术实现步骤摘要】
基于车道自动变道的智能交通系统及其运行方法
本专利技术属于智能交通领域，具体是基于车道自动变道的智能交通系统及其运行方法。
技术介绍
光伏公路通过铺设光伏板，将太阳能转化为电能来为自身供电，这种供电方式获取的电信号受光照强度影响，光照强度大时，产生的电信号大，光照强度小时，产生的电信号也小。对于一固定区域内的光伏板，在没有车辆行驶经过时，其上的光照强度是稳定的，其获取的电信号也是稳定的，在有车辆行驶经过时，其上的光照强度经历逐渐减弱至最小值然后逐渐增强到稳定值的过程，同样，其获取的电信号也经历逐渐减弱至最小值然后逐渐增强到稳定值的过程。因此，通过监测光伏板上光照强度的变化可以得到该光伏板所获取的电信号的变化，反之，通过监测该光伏板所获取电信号的变化也可以得到该光伏板上光照强度的变化。光伏板上的光照强度除受天气影响外，还受经过车辆、遮挡物等的影响，同理，光伏板获取的电信号也收到行驶经过的车辆的影响。现有技术中对于道路交通状况的监控、管理主要是通过设置硬件监控设备来实现，例如，通过设置在路边的限速拍照模块来监测车辆的行驶速度，从而判断车辆是否超速；通过在固定位置设置限速指示来提示车辆驾驶员注意车速等。在道路的十字路口或丁字路口经常出现交通拥挤，在上下班高峰期经常出现左车道拥堵严重，直行车道无车或极少车辆通行，这样使得直行车道不能充分利用，而左车道十分拥挤的现象出现。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供基于车道自动变道的智能交通系统，通过监测光伏板的电信号变化和电信号变化的持续时间，实时监测车辆的行驶速度和当前的车流量；并通过监测多个光伏板上的电信号变化实时获取当前路段的限速提醒；还通过设置可变车道管理模块来对车辆拥堵严重的路口进行车辆变道分流指示，有效疏导交通，缓解交通压力。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：基于车道自动变道的智能交通系统，包括数据管理模块和与所述数据管理模块电连接的车辆监测模块、电子限速显示屏和可变车道管理模块；所述数据管理模块用于接收、处理、存储及上传所述车辆监测模块所监测到的数据信息；所述电子限速显示屏用于对路面车辆进行限速提醒；所述车辆监测模块包括电信号监测单元和计时单元，所述车辆监测模块配置在光伏公路的光伏板内，用于实时监测车辆行驶速度；所述可变车道管理模块用于根据路口路况自适应的改变车道，疏导车辆左转、右转或直行。本专利技术通过所述车辆监测模块监测车辆通过一块光伏板时，所述光伏板的电信号变化及电信号变化的持续时间，并将监测到的数据发送给所述数据管理模块，所述数据管理模块根据监测到的单个光伏板上电信号变化的持续时间和所述单个光伏板的尺寸计算得出车辆的行驶速度；通过监测光伏公路路口所有光伏板的电信号变化和电信号变化的持续时间，可以得到所述路口的车流量情况，并在车辆拥堵严重时通过导向标志灯进行车辆变道分流指示，智能的改变车辆放行方向，及时有效疏导交通，缓解交通压力；通过监测某一路段内所有光伏板的电信号变化和电信号变化的持续时间，还可以得到所述路段的天气状况，进而得出所述路段的限速指示，并通过电子限速显示屏对车辆驾驶员进行限速提醒。具体地，当车辆在一块光伏板上行驶通过时，设置于所述光伏板内的电信号监测单元监测到电信号变化，所述电信号经历从稳定值逐渐降低至最小值然后从最小值逐渐升高至所述稳定值，所述计时单元监测到电信号从稳定值逐渐降低至最小值的时间、电信号保持为最小值的时间和电信号从最小值升高至稳定值的时间，其中，电信号从稳定值逐渐降低至最小值的时间等于电信号从最小值逐渐升高至稳定值的时间，所述光伏板的尺寸预存在所述数据管理模块内，所述数据管理模块通过电信号变化持续时间和所述光伏板的尺寸计算得出车辆的行驶速度，所述数据管理模块还根据多个光伏板上的电信号变化分析得到多个光伏板所在路段的光照强度变化，然后根据所述光照强度变化得到所述路段的天气状况并给出限速指示。具体地，所述车辆监测模块监测车辆行驶速度和车流量，并将监测到的数据发送给所述数据管理模块，所述数据管理模块再将所述监测数据存储起来并按约定的时间周期上传到交通安全综合服务管理平台。优选地，光伏公路上每块光伏板内均配置有所述车辆监测模块。优选地，所述数据管理模块包括数据接收单元、数据处理单元、数据存储单元及数据发送单元。优选地，所述数据处理单元基于所述光伏板上电信号变化的持续时间和所述光伏板的尺寸来确定车辆的行驶速度。优选地，所述数据处理单元包括计数器，所述计数器被配置为基于光伏板上电信号的一次变化过程计数一次。当车辆行驶通过一块光伏板时，所述电信号监测单元监测到所述光伏板上电信号经历从稳定值逐渐降低至最小值然后从所述最小值逐渐升高至所述稳定值的过程，或者，所述电信号监测单元监测到所述光伏板以及与所述光伏板相邻的左右两块光伏板上的电信号均经历从稳定值逐渐降低至最小值然后从所述最小值逐渐升高至所述稳定值的过程，则所述计数器基于所述光伏板上电信号的一次变化过程计数一次，或者，所述计数器基于所述光伏板和与其相邻的左右两块光伏板上的电信号的一次变化过程计数一次。所述计数器用于统计路面车流量，所述数据管理模块将统计的路面车流量情况进行存储并上传至交通安全综合服务管理平台。进一步地，当所述电信号监测单元在同一时间段监测到相邻的前后左右多个光伏板上的电信号均经历从稳定值逐渐降低至最小值然后从所述最小值逐渐升高至所述稳定值的过程，则此时的电信号变化过程不是由车辆经过引起的，所述计数器不计数。具体地，所述数据接收单元用于接收所述车辆监测模块监测到的数据信息，所述数据处理单元用于对接收到的数据信息进行分析处理并计算得出道路上车流量和车辆行驶的速度，并根据光照强度变化实时分析得出适宜的限速提醒；所述数据存储单元用于存储车辆违规信息、每日车流量信息以及天气状况信息；所述数据发送单元将所述车辆违规信息、每日车流量信息以及天气状况信息发送给交通安全综合服务管理平台，还将所述车辆监测模块监测到的路口车流量状况实时发送至所述功率驱动单元。具体地，所述车辆监测模块监测多个光伏板上的电信号变化，所述数据管理模块通过其中一个光伏板上的电信号变化以及与所述光伏板相邻的其他光伏板上的电信号变化，进行对比分析得出所述光伏板的故障状况或损坏情况。优选地，所述电信号监测单元用于监测光伏板上的电压、电流、功率、电量等。优选地，所述可变车道管理模块包括功率驱动单元和导向标志灯，所述功率驱动单元与所述数据管理模块电连接，所述导向标志灯设置在光伏公路交叉路口，所述功率驱动单元用于驱动所述导向标志灯。具体地，所述功率驱动单元利用基于STM32F105ARM-CORTEX-M3架构微控制器的多AD通道的支持，采集信号输出模块的输出电压和电流，实现本专利技术的导向标志灯驱动输出的精细化电流输出检测，能精准的得到导向标志灯的实时电流数据，能判断出导向标志灯的故障状态，以便技术人员及时对损坏的导向标志灯进行维修；所述导向标志灯设置在光伏公路路口上方，每个车道设置一组导向标志灯，左车道包括左转信号灯和直行信号灯；直行车道包括左转信号灯、直行信号灯和右转信号灯；右转车道包括右转信号灯和直行信号灯，每个导向标志灯包括灯体，所述灯体上安装有直行信号灯、左转信号灯或右转信号灯，所述直行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于车道自动变道的智能交通系统，其特征在于，包括数据管理模块和与所述数据管理模块电连接的车辆监测模块、电子限速显示屏和可变车道管理模块；所述数据管理模块用于接收、处理、存储及上传所述车辆监测模块所监测到的数据信息；所述电子限速显示屏用于对路面车辆进行限速提醒；所述车辆监测模块包括电信号监测单元和计时单元，所述车辆监测模块配置在光伏公路的光伏板内，用于实时监测车辆行驶速度；所述可变车道管理模块用于根据路口路况自适应的改变车道，疏导车辆左转、右转或直行。

【技术特征摘要】
1.基于车道自动变道的智能交通系统，其特征在于，包括数据管理模块和与所述数据管理模块电连接的车辆监测模块、电子限速显示屏和可变车道管理模块；所述数据管理模块用于接收、处理、存储及上传所述车辆监测模块所监测到的数据信息；所述电子限速显示屏用于对路面车辆进行限速提醒；所述车辆监测模块包括电信号监测单元和计时单元，所述车辆监测模块配置在光伏公路的光伏板内，用于实时监测车辆行驶速度；所述可变车道管理模块用于根据路口路况自适应的改变车道，疏导车辆左转、右转或直行。2.根据权利要求1所述的基于车道自动变道的智能交通系统，其特征在于，光伏公路上每块光伏板内均配置有所述车辆监测模块。3.根据权利要求1所述的基于车道自动变道的智能交通系统，其特征在于，所述数据管理模块包括数据接收单元、数据处理单元、数据存储单元及数据发送单元。4.根据权利要求3所述的基于车道自动变道的智能交通系统，其特征在于，所述数据处理单元基于所述光伏板上电信号变化的持续时间和所述光伏板的尺寸来确定车辆的行驶速度。5.根据权利要求4所述的基于车道自动变道的智能交通系统，其特征在于，所述数据处理单元包括计数器，所述计数器被配置为基于光伏板上电信号的一次变化过程计数一次。6.根据权利要求1所述的基于车道自动变道的智能交通系统，其特征在于，所述电信号监测单元用于监测光伏板上的电压、电流、功率或电量。7.根据权利要求1所述的基于车道自动变道的智能交通系统，其特征在于，所述可变车道管理模块包括功率驱动单元和导向标志灯，所述功率驱动单元与所述数据管理模块电连接，所述导向标志灯设置在光伏公路交叉路口...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双，
申请(专利权)人：榛硕武汉智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42