公路桥潮汐车道的变换装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于一种智能化交通疏导技术领域，具体涉及一种公路桥潮汐车道的变换装置及方法，装置包括多个移动隔离墩和隔离带，多个移动隔离墩通过所述隔离带连接，移动隔离墩包括：移动机构，包括车厢、四个麦克纳姆轮和电机；抬升机构，固定设置在厢盖上方、分别连接移动机构和外壳，用于改变移动机构与外壳之间的距离；外壳，设置在移动机构和抬升机构的外围，外壳上设有警示灯，用于警示公路桥上车辆驾驶员，隔离带连接在外壳侧面上。本发明专利技术提出了一种公路桥潮汐车道的变换装置及方法，利用公路桥的特点，采用麦克纳姆轮作为移动轮，实现隔离墩以及隔离带全向移动，变换车道，控制灵活，除了在固定时段实现潮汐车道变换，还能应对突发事件。

The changing device and method of tidal lane of Highway Bridge

【技术实现步骤摘要】
公路桥潮汐车道的变换装置及方法
本专利技术属于一种智能化交通疏导
，具体涉及一种公路桥潮汐车道的变换装置及方法。
技术介绍
：近年来，随着城市快速化发展，城市车辆数量激增，城市交通面临巨大压力，交通问题日益严重，交通拥堵也逐渐变成我们正常工作生活中的常规事件。每天的上下班高峰期，都会发生严重的交通拥堵，然而在例行发生交通拥堵的路段，我们常常看到对向车道畅通无阻，例如每天早高峰，进城方向车流量大，该方向则会发生严重拥堵；然而晚高峰的时候，出城方向车流量大，该方向发生严重拥堵，这种独特的现象称为“潮汐现象”。我国城市道路桥梁设施发展较快，现代城市规模的扩张，在城市的郊区，连接郊区和城市，有很多的桥梁和公路桥。公路桥的设计宽度有限，一般比桥梁两端的道路窄一些，比如道路为双向6车道或者8车道，公路桥为双向4车道，由于道路变窄，车辆通过率低，因此，在公路桥上更容易发生潮汐现象的拥堵。目前的社会上已经提出的潮汐车道是定时潮汐车道，在早晚高峰期的规定的时间内改变潮汐车道的行驶方向，来调整车道数，采用的也是地面双黄线和交通指示灯对车道方向实施控制，并在地面规划潮汐车道专用线，来实现潮汐车道的变换。传统的利用地面双黄线和交通指示灯对车道方向实施控制的方式，由于众多车辆“顶牛”、标识不够清楚等诸多弊端，逐渐被在车道边设置隔离带的方式替代。而通过人工在不同车道间设置隔离带由于工作量巨大，实施起来有诸多不便，故又有许多新兴的智能化潮汐车道应运而生。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术不足，提出了一种公路桥潮汐车道的变换装置及方法，利用公路桥的特点，采用麦克纳姆轮作为移动轮，实现隔离墩以及隔离带全向移动，变换车道，控制灵活，除了在固定时段实现潮汐车道变换，还能应对突发事件。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术提供一种公路桥潮汐车道的变换装置，所述公路桥潮汐车道的变换装置包括多个移动隔离墩和隔离带，多个所述移动隔离墩通过所述隔离带连接，所述移动隔离墩包括：移动机构，所述移动机构包括车厢、四个麦克纳姆轮和电机，所述车厢上方可拆卸连接有厢盖，四个所述麦克纳姆轮设置在车厢外部、分为为第一麦克纳姆轮、第二麦克纳姆轮、第三麦克纳姆轮和第四麦克纳姆轮，所述第一麦克纳姆轮和所述第四麦克纳姆轮为左轮，所述第二麦克纳姆轮和第三麦克纳姆轮为右轮，所述第一麦克纳姆轮、第二麦克纳姆轮、第三麦克纳姆轮和第四麦克纳姆轮分别对应设有第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均设置在车厢内部；抬升机构，所述抬升机构固定设置在厢盖上方、分别连接移动机构和外壳，用于改变移动机构与外壳之间的距离；外壳，所述外壳设置在移动机构和抬升机构的外围，外壳上设有警示灯，用于警示公路桥上车辆驾驶员，所述隔离带连接在外壳侧面上。在上述的公路桥潮汐车道的变换装置中，作为优选方案，所述抬升机构包括：丝杠电机，所述丝杠电机固定设置在厢盖上方，丝杠电机的输出轴为丝杠，所述丝杠竖直向上设置；丝杠螺套，所述丝杠螺套套接在丝杠上、且与外壳固定连接；当所述丝杠电机转动时，丝杠螺套以及外壳随着丝杠电机的转动抬升或下降。在上述的公路桥潮汐车道的变换装置中，作为优选方案，所述移动隔离墩还包括：电控箱，所述电控箱设置在外壳内部，电控箱内设有电源、控制器和电机驱动器，所述电源包括有电池、用于为控制器、电机驱动器、移动机构和抬升机构提供电能，所述电机驱动器有五个，分别为第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器、第四电机驱动器和丝杠电机驱动器，所述第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器、第四电机驱动器和丝杠电机驱动器分别连接并驱动第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和丝杠电机，所述控制器分别向五个电机驱动器输出控制信号以驱动所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和丝杠电机；优选地，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机为步进电机；在上述的公路桥潮汐车道的变换装置中，作为优选方案，所述电控箱内还设有传感器，所述传感器与控制器连接，用于监测公路桥车辆密度；再优选地，所述电控箱内还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块与控制器连接，用于移动隔离墩的控制器与外界之间进行通信。在上述的公路桥潮汐车道的变换装置中，作为优选方案，所述外壳包括上下两部分，分别为顶盒和底盒，所述底盒呈下方为开口的方盒状，所述顶盒呈圆柱型，所述底盒顶面中心设有通孔，所述丝杠螺套通过所述通孔固定安装在底盒顶面上，所述丝杠螺套纵截面呈T字型，水平端位于底盒顶面上方，竖直端位于通孔、且与通孔过盈配合，所述顶盒固定安装在底盒顶面上方，所述丝杠末端位于顶盒内部，所述电控箱亦设置在顶盒内部，所述警示灯固定设置在所述顶盒顶部上方；优选地，所述顶盒侧面设有挂钩，所述挂钩用于固定隔离带。在上述的公路桥潮汐车道的变换装置中，作为优选方案，所述车厢的侧面上固定设有滑块，所述底盒内壁上、滑块的对应位置处开设有滑槽，所述滑槽的长度不小于滑块的高度，所述底盒侧面底部固定设有磁铁。本专利技术还提供一种公路桥潮汐车道的变换方法，所述公路桥潮汐车道的变换方法包括：监测公路桥双向车流量的密度，获得双向车流量的数据信息；根据双向车流量数据信息，控制器判断公路桥是否满足变换车道条件；若是，则控制器点亮警示灯，同时启动丝杠电机反转，移动隔离墩的移动机构下降至接触地面，移动隔离墩的外壳上升至离开地面一定高度；控制器同时启动第一电机、第二电机、第三电机、第四电机，控制第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的转速和转向，使移动隔离墩移动到公路桥桥面的任意车道线上的预定位置；合理分配多个移动隔离墩的移动位置，完成车道变换；控制器启动丝杠电机正转，移动隔离墩的移动机构上升至离开地面一定高度，移动隔离墩的外壳下降至接触地面，丝杠电机停机。在上述的公路桥潮汐车道的变换方法中，作为优选方案，所述监测公路桥双向车流量密度，包括：分别监测隔公路桥正向和对向车道的车流量密度，所述隔离墩处于正向和对向车道中间；优选地，所述获取双向车流向数据信息，包括：通过隔离墩内置传感器，获取公路桥实时车流向数据信息通过网络上实时交通路况的广播或数据获取所述公路桥路况信息。在上述的公路桥潮汐车道的变换方法中，作为优选方案，所述控制器判断公路桥是否满足变换车道条件，包括：判断当前时段是否属于周期性变换车道时间，属于则满足变换车道条件；或判断当前时段是否属于特定性变换车道时间，属于则满足变换车道条件；或无线通讯模块收到变换车道的通知，收到则满足变换车道条件；或判断公路桥双向车流量密度是否达到车流量密度阈值，达到密度阈值则满足变换车道条件；其中，周期性变换车道时间包括工作日早高峰和晚高峰时段，特定性变换车道时间包括节假日出入高峰期和举办公共活动的出入高峰期。在上述的公路桥潮汐车道的变换方法中，作为优选方案，所述控制第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的转速和转向，包括：在转速相同的前提下，第一电机和第三电机正转，第二电机和第四电机反转，隔离墩向右横移；在转速相同的前提下，第一电机和第三电机反转，第二电机和第四电机正转，隔离墩向左横移；在转速相同的前提下，第一电机和第二电机正转，第三电机和第四电机反转，隔离墩前进；在转速相同的前提下，第一电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公路桥潮汐车道的变换装置，其特征在于，所述公路桥潮汐车道的变换装置包括多个移动隔离墩和隔离带，多个所述移动隔离墩通过所述隔离带连接，所述移动隔离墩包括：移动机构，所述移动机构包括车厢、四个麦克纳姆轮和电机，所述车厢上方可拆卸连接有厢盖，四个所述麦克纳姆轮设置在车厢外部、分为为第一麦克纳姆轮、第二麦克纳姆轮、第三麦克纳姆轮和第四麦克纳姆轮，所述第一麦克纳姆轮和所述第四麦克纳姆轮为左轮，所述第二麦克纳姆轮和第三麦克纳姆轮为右轮，所述第一麦克纳姆轮、第二麦克纳姆轮、第三麦克纳姆轮和第四麦克纳姆轮分别对应设有第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均设置在车厢内部；抬升机构，所述抬升机构固定设置在厢盖上方、分别连接移动机构和外壳，用于改变移动机构与外壳之间的距离；外壳，所述外壳设置在移动机构和抬升机构的外围，外壳上设有警示灯，用于警示公路桥上车辆驾驶员，所述隔离带连接在外壳侧面上。

【技术特征摘要】
1.一种公路桥潮汐车道的变换装置，其特征在于，所述公路桥潮汐车道的变换装置包括多个移动隔离墩和隔离带，多个所述移动隔离墩通过所述隔离带连接，所述移动隔离墩包括：移动机构，所述移动机构包括车厢、四个麦克纳姆轮和电机，所述车厢上方可拆卸连接有厢盖，四个所述麦克纳姆轮设置在车厢外部、分为为第一麦克纳姆轮、第二麦克纳姆轮、第三麦克纳姆轮和第四麦克纳姆轮，所述第一麦克纳姆轮和所述第四麦克纳姆轮为左轮，所述第二麦克纳姆轮和第三麦克纳姆轮为右轮，所述第一麦克纳姆轮、第二麦克纳姆轮、第三麦克纳姆轮和第四麦克纳姆轮分别对应设有第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均设置在车厢内部；抬升机构，所述抬升机构固定设置在厢盖上方、分别连接移动机构和外壳，用于改变移动机构与外壳之间的距离；外壳，所述外壳设置在移动机构和抬升机构的外围，外壳上设有警示灯，用于警示公路桥上车辆驾驶员，所述隔离带连接在外壳侧面上。2.根据权利要求1所述的公路桥潮汐车道的变换装置，其特征在于，所述抬升机构包括：丝杠电机，所述丝杠电机固定设置在厢盖上方，丝杠电机的输出轴为丝杠，所述丝杠竖直向上设置；丝杠螺套，所述丝杠螺套套接在丝杠上、且与外壳固定连接；当所述丝杠电机转动时，丝杠螺套以及外壳随着丝杠电机的转动抬升或下降。3.根据权利要求2所述的公路桥潮汐车道的变换装置，其特征在于，所述移动隔离墩还包括：电控箱，所述电控箱设置在外壳内部，电控箱内设有电源、控制器和电机驱动器，所述电源包括有电池、用于为控制器、电机驱动器、移动机构和抬升机构提供电能，所述电机驱动器有五个，分别为第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器、第四电机驱动器和丝杠电机驱动器，所述第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器、第四电机驱动器和丝杠电机驱动器分别连接并驱动第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和丝杠电机，所述控制器分别向五个电机驱动器输出控制信号以驱动所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和丝杠电机；优选地，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机为步进电机。4.根据权利要求2所述的公路桥潮汐车道的变换装置，其特征在于，所述电控箱内还设有传感器，所述传感器与控制器连接，用于监测公路桥车辆密度；再优选地，所述电控箱内还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块与控制器连接，用于移动隔离墩的控制器与外界之间进行通信。5.根据权利要求4所述的公路桥潮汐车道的变换装置，其特征在于，所述外壳包括上下两部分，分别为顶盒和底盒，所述底盒呈下方为开口的方盒状，所述顶盒呈圆柱型，所述底盒顶面中心设有通孔，所述丝杠螺套通过所述通孔固定安装在底盒顶面上，所述丝杠螺套纵截面呈T字型，水平端位于底盒顶面上方，竖直端位于通孔、且与通孔过盈配合，所述顶盒固定安装在底盒顶面上方，所述丝杠末端位于顶盒内部，所述电控箱亦设置在顶盒内部，所述警示灯固定设置在所述顶盒顶部上方；优选地，所述顶盒侧面设有挂钩，所述挂钩用于固定隔离带。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立琳，秦先锋，陈丹，郭鹏，赵科，孔垂展，
申请(专利权)人：河南工程学院，
类型：发明
国别省市：河南,41