一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法技术

本发明专利技术公开了一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法，包括以下步骤：a1,利用物联网控制器收集有轨电车运行信息，轨道信号，以及运行轨道内的平交路口视频监控信号和道路交通信号，所述接入物联网控制器的相关信息可通过物联网控制器实现数据交互和协同；a2,在有轨电车通过平交路口一定距离时，轨道信号将发出优先请求通行信号。本发明专利技术的有益效果是：通过物联网控制器实现底层数据的融合和分析，根据平交路口实时的交通流信息，采用不同的优先方案实现有轨电车轨道信号与道路信号的高效、自动协同保证有轨电车优先通过平交路口。在保证有轨电车优先通过平交路口同时，综合考虑平交路口社会车辆的通行情况，对社会交通的影响达到最小。

An Automatic Coordination Method for Track and Road Signals of Trams

【技术实现步骤摘要】
一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法
本专利技术涉及有轨电车
，特别涉及一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法。
技术介绍
有轨电车是采用电力驱动并在轨道上行驶的轻型轨道交通车辆，是一种属于和机动车、非机动车及行人公用路权的地面交通车辆。而有轨电车作为城市公共交通的一个重要组成部分，具有比地铁造价低、比公共汽车运输能力大等优点，但是由于其行驶路线多为城市干线且经常在城市道路之间穿行，因此有轨电车与城市平交道口的信号控制对有轨电车的运行安全和运行效率有着重要的影响。根据有关数据显示，在有轨电车运行延误过程中，约有80％的延误是来自于平交路口的停等延误。若电车没有优先通行权，其运营效率、运行速度、准点率都难以得到保障。另外，从电车本身性能考虑，电车的加减速性能相对于社会车辆差，需要提前制动；但是，有轨电车的信号优先系统也会造成其他相位社会车辆的延误有所增加，导致交通服务水平下降。介于多方面的利弊分析，在保证不影响道路车辆运行的前提下，提升有轨电车运能、保障交通安全方面至关重要。在有轨电车通过平交路口时，目前存在的有轨电车轨道信号和道路信号的关系主要有以下三种：1.有轨电车信号与道路交通信号独立有轨电车正线信号系统与交通信号系统是两套独立系统，没有任何关联。司机到达道路交叉路口附近区段后，可以当做社会车辆的一部分，根据当前的社会道路交通信号(或有轨电车开放信号与社会道路相同)凭证行车，与社会车辆具有相同的通行级别。该控制方式实施容易但行车效率最低，无法发挥有轨电车的优势。此种情况下，由于有轨电车通行时速较低、通行效率低，而且设置于交通流(车流、人流等)密集区域，因此，一般完全由司机进行电车控制，而不需要安装有轨电车的独立信号控制系统。该控制方式实施容易但行车效率最低，无法发挥有轨电车的优势。2.有轨电车信号绝对优先绝对优先控制要求保证有轨电车通过路口时的优先权，即当有轨电车接近该路口时，通过设置一定距离的传感器把列车接近信息传至交通控制箱，交通控制箱提前开放绿色信号灯，使有轨电车基本不减速且按照规定的路口通过速度通过该路口。在郊区线，由于道路车辆较少，可以设置为类似于铁路平交道口有栏木保护路权的形式，一旦有轨电车运行，可以通过列控系统实现对栏木以及安全预警设备的控制，保证列车通过的前后时间内的绝对路权。当有轨电车与其他社会车辆发生冲突时，采用此种信号系统的控制方式使得有轨电车优先通行，但仍然存在以下几个问题：在此种控制方式下，所有车辆都要为其让行，就像正在执行任务的警车、救护车等也不例外；当一旦检测到列车靠近的信号就提前开放绿灯，很大程度上扰乱原有道路交通红绿灯的循环及周期，有时在十几秒内红绿灯要切换数次，对社会车辆的通行造成很大影响。绝对优先在很大程度上提高有轨电车的运行速度，但造成社会车辆的长时间排队。这样一来，所有车辆的平均延误都有可能会增加，不利于区域交通的发展。3.有轨电车相对优先相对优先指在车辆通行时，不仅要考虑有轨电车车辆，还要考虑其他社会车辆。在有轨电车与其他车辆发生冲突时，要进行全面考虑，如果其他车辆的拥挤程度低，则有轨电车优先通行；若其他车辆已经非常拥挤，施行公交优先只会增加车辆的拥挤程度时，不应该启动优先机制。有轨电车相对优先是建立在一定目标上的，即令发生交通冲突的所有交通参与者的平均延误达到最低。相对优先能避免因信号、设施、渠化等因素制约而造成的交叉口通行能力大幅下降，以及对交通安全造成的影响。虽然相对优先能在可接受范围内给予有轨电车尽可能的信号优先，可减少有轨电车在平交路口的停车次数及等待时间，但是在主干道与主干道交叉的交通繁忙路口，有轨电车依然存在多次停车和长时间等待的现象，不能完全发挥有轨电车的优势。因此，在有轨电车的运行过程中，面对开放式的轨行区与社会交通之间的冲突问题，如何有效控制轨道信号和道路信号来保证有轨电车的通行效率和安全性也成为行业内的一个研究课题。
技术实现思路
为克服上述技术中有轨电车通过平交路口时与其相关的系统间数据交换的缺陷，本专利技术提出一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法，以解决有轨电车在运行过程中，面对开放式的轨行区内与社会交通之间的冲突问题，以及如何有效控制轨道信号和道路信号来保证有轨电车的通行效率和安全性的问题，其功能是通过如下技术方案实现的。一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法，包括以下步骤：a1,利用物联网控制器分别收集有轨电车运行信息，轨道信号，以及运行轨道内的平交路口视频监控信号和道路交通信号，所述物联网控制器可实现各相关系统之间数据的交互；a2,在有轨电车通过平交路口一定距离时，轨道信号将发出优先请求通行信号；a3,物联网控制器在接收优先请求通行信号后，根据对有轨电车即将通过的平交路口视频监控信号进行处理和分析，调整有轨电车速度或道路交通信号灯以使有轨电车在平交路口不停车通过。进一步的，在所述步骤a2中，通过在距离平交路口一定距离处埋设用于检测有轨电车的环形线圈，当有轨电车经过所述环形线圈时，路口的轨道信号系统将发出所述优先请求通行信号。进一步的，在所述步骤a3中，在物联网控制器接收优先请求通行信号后，物联网控制器将视频监控信号中的车辆数量与预设值作比较；若所述车辆数量大于预设值，则无需调整道路交通信号灯，只根据平交路口红绿灯信号周期通过调整有轨电车速度使有轨电车在绿灯相位通过交叉路口；若所述车辆数量小于预设值，则通过调整道路交通信号灯的状态来实现有轨电车优先通过平交路口。进一步的，在所述步骤a3中，调整有轨电车速度是根据有轨电车距离平交路口的距离和道路交通信号红绿灯周期数据，经过物联网控制器的分析和计算出提示运行速度和相应的加减速度，按提示运行速度和相应的加减速度可保证有轨电车在平交路口绿灯相位通过。进一步的，在所述步骤a3中，调整道路交通信号灯方案包括延长绿灯时间、缩短红灯时间、插入专用相位。进一步的，所述延长绿灯时间方案为当有轨电车在信号相位的绿灯结束时到达平交路口，且该信号相位与有轨电车信号无冲突，则延长原有的绿灯时间，延长的时间不小于有轨电车绿灯最小持续时间；当有轨电车通过交叉口后，道路信号控制系统恢复原有设定的信号配时。进一步的，所述缩短红灯方案为当有轨电车在交通信号灯为红灯时到达交叉口，且下一信号相位与有轨电车信号无冲突时，缩短当前红灯时间，使下一个绿灯相位提前。进一步的，所述插入专用相位方案为当有轨电车在交通信号灯为红灯时到达交叉口，且下一个相位仍然不允许有轨电车通行时，在当前相位和下一个相位之间插入一个有轨电车专用相位，此相位仅仅允许有轨电车通行，时间不小于有轨电车绿灯最小持续时间，有轨电车通过交叉口后，控制系统将恢复原有的信号配时。进一步的，在所述步骤a3之后还包括以下步骤：a4,搭建交通模拟平台，记录有轨电车运行轨道内的平交路口在实施所述方法时的通行数据，并模拟没有实施该方法时的有轨电车运行轨道内的平交路口的通行数据；a5,模拟记录所述方法对机动车辆选择线路和对人们出行和选择交通方式的数据；a6,整合模拟数据以及记录数据，修正并完善调整道路交通信号灯方案。本专利技术的有益效果是：通过获得平交路口视频监控信息、有轨电车运行信息和道路交通信号相关信息，通过物联网控制器实现底层数据的融合和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法，其特征在于，包括以下步骤：a1,利用物联网控制器收集有轨电车运行信息，轨道信号，以及运行轨道内的平交路口视频监控信号和道路交通信号，所述物联网控制器可实现各相关系统之间数据的交互；a2,在有轨电车通过平交路口一定距离时，轨道信号将发出优先请求通行信号；a3,物联网控制器在接收优先请求通行信号后，根据对有轨电车即将通过的平交路口视频监控信号进行处理和分析，调整有轨电车速度或道路交通信号灯以使有轨电车在平交路口不停车通过。

【技术特征摘要】
1.一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法，其特征在于，包括以下步骤：a1,利用物联网控制器收集有轨电车运行信息，轨道信号，以及运行轨道内的平交路口视频监控信号和道路交通信号，所述物联网控制器可实现各相关系统之间数据的交互；a2,在有轨电车通过平交路口一定距离时，轨道信号将发出优先请求通行信号；a3,物联网控制器在接收优先请求通行信号后，根据对有轨电车即将通过的平交路口视频监控信号进行处理和分析，调整有轨电车速度或道路交通信号灯以使有轨电车在平交路口不停车通过。2.根据权利要求1所述的一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法，其特征在于，在所述步骤a2中，通过在距离平交路口一定距离处埋设用于检测有轨电车的环形线圈，当有轨电车经过所述环形线圈时，路口的轨道信号系统将发出所述优先请求通行信号。3.根据权利要求1所述的一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法，其特征在于，在所述步骤a3中，在物联网控制器接收优先请求通行信号后，物联网控制器将视频监控信号中的车辆数量与预设值作比较；若所述车辆数量大于预设值，则无需调整道路交通信号灯，只根据平交路口红绿灯信号周期通过调整有轨电车速度使有轨电车在绿灯相位通过交叉路口；若所述车辆数量小于预设值，则通过调整道路交通信号灯的状态来实现有轨电车优先通过平交路口。4.根据权利要求1所述的一种有轨电车轨道信号和道路信号的自动协调方法，其特征在于，在所述步骤a3中，调整有轨电车速度是根据有轨电车距离平交路口的距离和道路交通信号红绿灯周期数据，经过物联网控制器的分析和计算出提示运行速度和相应的加减速度，按提示运行速度和相应的加减速度可保证有轨电车在平交路口绿灯相位通过。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘达明，刘三明，李伟国，
申请(专利权)人：深圳众维轨道交通科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44