【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交通管理与控制中的交通信号控制，具体为一种包含行人前置按钮的感应式平面过街横道系统配置及控制方法。
技术介绍
1、当城市相邻信号交叉口之间距离较长或存在人流集散量较大的地点(如学校、医院、购物场所、文体中心)时，为便于行人过街，可在交叉口之间的路段上设置平面过街横道，并对其采用信号控制。路段平面过街横道常见的控制方式有定时式和感应式两种，其中感应式(又称为触控式)平面过街横道指的是通过装配行人触控按钮，引导行人通过触动按钮来激活过街相位的一种控制方式。
2、感应式控制方式能对行人过街需求作出实时响应，并能减少机动车的不必要延误，与定时式相比具有更大的灵活性，在很多城市都有着广泛的应用。然而，现有感应式平面过街横道的弊端是：当行人触动按钮后，需要等待机动车流出现合适的空当或机动车清空时间运行完毕后，才能收到过街信号，从而导致行人出现较大的等待延误，不愿意等待的行人将违背信号规则穿越道路，产生安全隐患。因此，需要寻找合适的方法来缩短感应式平面过街横道的行人等待延误，以提高过街效率，减少违规过街现象。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种包含行人前置按钮的感应式平面过街横道系统配置及控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。该方法通过引入行人前置按钮，并建立其与信号机的通信连接，引导行人提前激活过街相位，从而节省行人在感应式过街横道处的等待时间。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种包含行人前置按钮的感应式
4、步骤1：基础感应式平面过街横道设施的配置
5、所述配置基础感应式平面过街横道的设施，包括平面过街斑马线和平面过街信号灯。所述平面过街斑马线的宽度为6m，长度为车行道的总宽；所述平面过街信号灯由信号灯杆、信号灯悬臂、机动车信号灯头、机动车倒计时屏、行人信号显示屏、行人倒计时屏、显示屏控制器、行人主控按钮和压力传感器组成。所述机动车信号灯头、机动车倒计时屏、行人信号显示屏、行人倒计时屏为发光二极管led；所述显示屏控制器为可编程逻辑控制器plc。
6、步骤2：行人前置检测器的配置
7、所述配置行人前置检测器及相关设施，包括信号灯杆、行人前置按钮、压力传感器、zigbee发送终端、zigbee接收终端。所述zigbee发送终端为f8914路由器，与压力传感器相连；所述zigbee接收终端为f8914路由器，与显示屏控制器相连；zigbee发送终端和zigbee接收终端组成zigbee无线网络。所述行人前置检测器安装于平面过街横道两侧上下游的共四个位置，以覆盖行人所有可能的过街路径，每个检测器与人行横道斑马线的边缘相距la(m)，其中la的计算方法为：
8、la＝tc,min·vp
9、其中tc,min为行人触动按钮后机动车相位的最小清空时间(s)，可设为12s绿灯时长和3s黄灯时长，共计15s；vp为人行横道处行人过街的第15分位步行速度(m/s)。
10、步骤3：控制流程的设计
11、步骤3.1：行人触动主控按钮后的控制流程
12、所述当没有行人过街时，感应式平面过街横道系统处于默认状态(非激活状态)：机动车信号灯显示绿灯，行人信号灯显示红灯，行人倒计时屏和机动车倒计时屏处于休眠状态。行人触动主控按钮，发出过街请求后，系统即转变为激活状态，行人请求的信息通过与主控按钮相连的压力传感器传送至显示屏控制器，进而向各信号显示屏发送指令，以控制其灯色及倒计时的显示状况。首先系统运行机动车相位的清空时间tc(s)，包括绿灯时间和黄灯时间，tc可由下式计算：
13、
14、其中gmin为机动车相位最小绿灯时间(s)；td为自默认状态开始后，机动车相位绿灯持续时间(s)；a为黄灯时长，可取为3s。机动车相位的清空时间结束后，系统将运行行人过街绿灯时间gp(s)，gp可由下式计算：
15、gp＝7+lp/vp
16、其中lp为人行横道长度(m)，即道路的车行道宽度。行人过街绿灯时间结束后，系统恢复至默认状态，直至被下一个行人过街的请求所激活。
17、当系统处于激活状态时，行人若按下主控按钮，系统将不做出响应。
18、步骤3.2：行人触动前置按钮后的控制流程
19、所述当感应式平面过街横道系统处于默认状态(非激活状态)时，若行人触动任意一个前置按钮，系统即转变为激活状态，行人发送的过街请求将通过与前置按钮相连的压力传感器传送至zigbee发送终端，进而通过zigbee无线网络传送至zigbee接收终端及显示屏控制器，由显示屏控制器向各信号显示屏发送指令，以控制其灯色及倒计时的显示状况。机动车相位的清空时间tc和行人过街绿灯时间gp的计算方法与步骤3.1所述相同。
20、当系统处于激活状态时，行人若按下前置按钮，系统将不做出响应。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过在感应式平面过街横道的上下游位置安装前置按钮，使得行人可以提前激活过街信号，从而节省行人的过街等待时间，减少行人违规过街的几率，为行人创造高效、安全的出行环境，达到鼓励步行交通的目的。
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1.一种包含行人前置按钮的感应式平面过街横道系统配置及控制方法，其特征在于：包括感应式平面过街横道的基础设施和行人前置检测器的配置设施、平面过街斑马线(1)、感应式平面过街信号灯(2)、行人前置检测器(3)；所述感应式平面过街信号灯(2)包括信号灯杆(4)、行人主控按钮(5)、行人倒计时屏(6)、行人信号显示屏(7)、信号灯悬臂(8)、机动车信号灯头(9)、机动车倒计时屏(10)、压力传感器(12)、显示屏控制器(16)，所述的行人倒计时屏(6)、行人信号显示屏(7)、机动车信号灯头(9)、机动车倒计时屏(10)为发光二极管LED，所述的显示屏控制器(16)为可编程逻辑控制器PLC。
2.根据权利要求1所述的一种包含行人前置按钮的感应式平面过街横道系统配置及控制方法，其特征在于：所述的行人前置检测器(3)及相关设施由信号灯杆(4)、行人前置按钮(11)、压力传感器(12)、Zigbee发送终端(13)和Zigbee接收终端(15)组成；所述Zigbee发送终端(13)为F8914路由器，与压力传感器(12)相连；所述Zigbee接收终端(15)为F8914路由器，与显
3.根据权利要求1所述的一种包含行人前置按钮的感应式平面过街横道系统配置及控制方法，其特征在于：所述当没有行人过街时，感应式平面过街横道系统处于默认状态(非激活状态)：机动车信号灯(9)显示绿灯，行人信号灯(7)显示红灯，行人倒计时屏(6)和机动车倒计时屏(10)处于休眠状态。行人触动主控按钮(5)，发出过街请求后，系统即转变为激活状态，行人请求的信息通过与主控按钮相连的压力传感器(12)传送至显示屏控制器(16)，进而向各信号显示屏发送指令，以控制其灯色及倒计时的显示状况。
4.根据权利要求1所述的一种包含行人前置按钮的感应式平面过街横道系统配置及控制方法，其特征在于：所述当感应式平面过街横道系统处于默认状态(非激活状态)时，若行人触动任意一个前置按钮(11)，系统即转变为激活状态，行人发送的过街请求将通过与前置按钮相连的压力传感器(12)传送至Zigbee发送终端(13)，进而通过Zigbee无线网络(14)传送至Zigbee接收终端(15)及显示屏控制器(16)，由显示屏控制器(16)向各信号显示屏发送指令，以控制其灯色及倒计时的显示状况。
...【技术特征摘要】
1.一种包含行人前置按钮的感应式平面过街横道系统配置及控制方法，其特征在于：包括感应式平面过街横道的基础设施和行人前置检测器的配置设施、平面过街斑马线(1)、感应式平面过街信号灯(2)、行人前置检测器(3)；所述感应式平面过街信号灯(2)包括信号灯杆(4)、行人主控按钮(5)、行人倒计时屏(6)、行人信号显示屏(7)、信号灯悬臂(8)、机动车信号灯头(9)、机动车倒计时屏(10)、压力传感器(12)、显示屏控制器(16)，所述的行人倒计时屏(6)、行人信号显示屏(7)、机动车信号灯头(9)、机动车倒计时屏(10)为发光二极管led，所述的显示屏控制器(16)为可编程逻辑控制器plc。
2.根据权利要求1所述的一种包含行人前置按钮的感应式平面过街横道系统配置及控制方法，其特征在于：所述的行人前置检测器(3)及相关设施由信号灯杆(4)、行人前置按钮(11)、压力传感器(12)、zigbee发送终端(13)和zigbee接收终端(15)组成；所述zigbee发送终端(13)为f8914路由器，与压力传感器(12)相连；所述zigbee接收终端(15)为f8914路由器，与显示屏控制器(16)相连；zigbee发送终端(13)和...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨震，黄飞鸿，王一非，刘雅洁，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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