一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统，包括智能设备、摄像头、交通信号灯和控制器。智能设备由中小学生/教师/家长携带，并能够发送通行需求信息和/或接收第一类通行提示。摄像头设置于中小学校周边交叉路口，用于感知交叉路口的交通状况并发送交通状态信息。交通信号灯设置于中小学校周边交叉路口。控制器用于接收通行需求信息、交通状态信息，并根据通行需求信息、交通状态信来控制交通信号灯、发出第一类通行提示信息。本发明专利技术针对中小学校周边的交叉利口，能够实现其通行控制优化，从而在保证通行效率的基础上，保证中小学生的安全。

A priority system for primary and secondary school students at intersections based on vehicle road coordination

【技术实现步骤摘要】
一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统
本专利技术属于智能交通、交通信息系统
，应用于道路交通行业，具体涉及一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统。
技术介绍
在中小学生聚集的学校，其附近的道路常常有以下几个特点：1）门前街道窄，车辆多，学生出门拥挤；2）各种商铺，摆设摊点的多，占道现象严重，车流混乱；3）接送学生的车辆不规范，有自行车，电动车，汽车等，车辆的性能和安全情况未知，超载现象也时有发生。上述因素导致校门口交通混杂，再加上中小学生缺乏交通安全意识和自我保护意识，目前涉及到中小学生的交通安全事故在所有事故中的占比很大，而且中小学生在交通事故中极易出现受伤甚至死亡的情况。因此不论是从保护学生安全，还是从维护交通秩序的角度出发，都很有必要设计一套交通控制系统，来有效的降低中小学生出现交通事故的概率。十字路口作为一个机动车、非机动车、行人交错混杂的地方，使得中小学生发生交通事故的几率大大增加，特别是学校附近的十字路口。因此采用新兴的车路协同技术，设计开发一套既能够充分保证中小学生通过十字路口时的安全，又能提高十字路口通行效率的通行系统成为本专利技术目标。目前可以查阅到的申请号为201410277029.4的专利技术专利《一种车路协同交通控制系统》的方案，包括车载单元（包括GPS定位模块、车辆通讯模块、信息处理模块），道路指挥单元（包括信号灯控制模块、信号灯通讯模块、信号处理单元）。该专利技术可根据路况情况实时调节交通信号灯的通行时间，减少主干道车辆在十字路口的无效停顿时间和等待时间，通过车载单元与路边单元的实时通讯实现交通流量的控制，以提高交通通行效率，缓解交通拥堵。另外申请号为201510061094.8的专利技术专利《一种基于定向天线的十字路口车流检测方法》提出了一种利用定向天线构建的基于车路协同的十字路口车流检测系统；该检测系统具有较高的检测准确度，能够满足城市道路十字路口处的车流检测需求。上述专利技术都是一般性的车路协同通行系统，都是跟车流检测、信号灯控制相关，没有涉及到存在重大安全隐患的学生群体安全，校门十字路口交通属于上学和下学约短时间（约30分钟）出现的大量通行需求，尚没有根据中小学门口交通通行特色需求制定针对性方案，因此不能有效解决中小学门口交通通行问题，将车路协同运用于中小学生安全方面的新设计却几乎没有，可以说这一方面是一个全新的领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于中小学周边，能够提高通行安全和效率的基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统，包括：由中小学生/教师/家长携带，并能够发送通行需求信息和/或接收第一类通行提示信息的智能设备；设置于中小学校周边交叉路口，用于感知所述交叉路口的交通状况并发送交通状态信息的摄像头；设置于中小学校周边交叉路口的交通信号灯；用于接收所述通行需求信息、所述交通状态信息，并根据所述通行需求信息、所述交通状态信来控制所述交通信号灯、发出所述第一类通行提示信息的控制器。优选的，所述基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统还包括设置于车辆上并能够接收第二类提示信息和/或反馈车辆行驶信息的车载装置，所述控制器用于发出所述第二类提示信息、接收所述车辆行驶信息。优选的，所述通行需求信息包括学生年龄、是否有影响其通行的特殊状况。优选的，所述车辆行驶信息包括车速。优选的，所述控制器控制所述交通信号灯的方法为：所述控制器根据所述通行需求信息和所述交通状态信息判断聚集在所述交叉路口处的等待通行人员中中小学生的数量；若所述交叉路口处等待通行的中小学生数量未超过设定的人数限值，所述控制器控制所述交通信号灯按常规方式工作；若所述交叉路口处等待通行的中小学生数量达到或超过设定的人数限值，所述控制器控制所述交通信号灯相比所述常规方式提早进行变换，并触发所述控制器实施针对学生的控制方法来控制所述交通信号灯；在实施所述针对学生的控制方法时，对于在变换为绿灯前已聚集的等待通行的中小学生数量达到或超过所述人数限值的方向，所述控制器根据所述通行需求信息和所述交通状态信息判断出该方向变换为绿灯前已聚集的一批等待通行的中小学生已经通过所述交叉路口，则控制器控制所述交通信号灯进行变换；对于在变换为绿灯前已聚集的等待通行的中小学生数量未达到所述人数限值的方向，所述控制器在该方向绿灯工作时间达到预设的最短时间限值时控制所述交通信号灯进行变换；当所述交叉路口的各个方向在变换为绿灯前所已聚集的等待通行的中小学生数量均未达到所述人数限值时，退出所述针对学生的控制方法，所述控制器控制所述交通信号灯按常规方式工作；所述控制器还向即将开始通过所述交叉路口中小学生所携带的所述智能设备发送对应的所述第一类通行提示信息。优选的，当所述交叉路口处等待通行的中小学生数量达到或超过设定的人数限值时，所述控制器控制所述交通信号灯在经过等待时间t后进行变换。优选的，所述交通信号灯进行变换的过程包括先进行的部分方向绿灯变换为红灯和经过时间间隔δt后进行的另外部分方向红灯变换为绿灯，则所述控制器计算变换为绿灯前已聚集的等待通行人员中中小学生、初中学生、高中学生的占比并依次判断是否超过预设的比例阈值，根据占比超过设定的比例阈值的一类等待通行人员计算所述延时时间δt，从而控制所述交通信号灯。优选的，等待通行人员中小学生占比超过所述比例阈值时计算出的延时时间δt=δt1，等待通行人员中初中学生占比超过所述比例阈值时计算出的延时时间δt=δt2，且δt1＞δt2。优选的，等待通行人员中高中学生占比超过所述比例阈值时或小学生、初中学生、高中学生的占比均未超过所述比例阈值时计算出的延时时间δt=0。优选的，所述智能设备为手机。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术针对中小学校周边的交叉利口，能够实现其通行控制优化，从而在保证通行效率的基础上，保证中小学生的安全。附图说明附图1为本专利技术的基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统的总体方案示意图。附图2为本专利技术的基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统的系统逻辑示意图。附图3为本专利技术的基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统中通信感知技术的示意图。附图4为本专利技术的基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统中通行控制方法的流程示意图。以上附图中：1、智能设备；2、摄像头；3、交通信号灯；4、控制器。具体实施方式下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述。实施例一：如附图1所示，一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统，主要包括若干智能设备1、摄像头2、交通信号灯3、控制器4。智能设备1由中小学生（包括小学生、初中学生、高中学生三类）/教师/家长携带，它与控制器4无线通信，从而能够向控制器4发送通行需求信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统，其特征在于：所述基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统包括：/n由中小学生/教师/家长携带，并能够发送通行需求信息和/或接收第一类通行提示信息的智能设备；/n设置于中小学校周边交叉路口，用于感知所述交叉路口的交通状况并发送交通状态信息的摄像头；/n设置于中小学校周边交叉路口的交通信号灯；/n用于接收所述通行需求信息、所述交通状态信息，并根据所述通行需求信息、所述交通状态信来控制所述交通信号灯、发出所述第一类通行提示信息的控制器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统，其特征在于：所述基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统包括：
由中小学生/教师/家长携带，并能够发送通行需求信息和/或接收第一类通行提示信息的智能设备；
设置于中小学校周边交叉路口，用于感知所述交叉路口的交通状况并发送交通状态信息的摄像头；
设置于中小学校周边交叉路口的交通信号灯；
用于接收所述通行需求信息、所述交通状态信息，并根据所述通行需求信息、所述交通状态信来控制所述交通信号灯、发出所述第一类通行提示信息的控制器。


2.根据权利要求1所述的一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统，其特征在于：所述基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统还包括设置于车辆上并能够接收第二类提示信息和/或反馈车辆行驶信息的车载装置，所述控制器用于发出所述第二类提示信息、接收所述车辆行驶信息。


3.根据权利要求1所述的一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统，其特征在于：所述通行需求信息包括学生年龄、是否有影响其通行的特殊状况。


4.根据权利要求2所述的一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统，其特征在于：所述车辆行驶信息包括车速。


5.根据权利要求1所述的一种基于车路协同的交叉路口中小学生优先通行系统，其特征在于：所述控制器控制所述交通信号灯的方法为：所述控制器根据所述通行需求信息和所述交通状态信息判断聚集在所述交叉路口处的等待通行人员中中小学生的数量；若所述交叉路口处等待通行的中小学生数量未超过设定的人数限值，所述控制器控制所述交通信号灯按常规方式工作；若所述交叉路口处等待通行的中小学生数量达到或超过设定的人数限值，所述控制器控制所述交通信号灯相比所述常规方式提早进行变换，并触发所述控制器实施针对学生的控制方法来控制所述交通信号灯；
在实施所述针对学生的控制方法时，对于在变换为绿灯前已聚集的等待通行的中小学生数量达到或超过所述人数限值的方向，所述控制器根据所述通行需求信息和所述交通状态信息判断出该方向变换为绿灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑昊天，李世武，孙雅幸，丁子恒，崔志远，朴志浩，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22