一种保证公交优先的交叉口信号配时控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种保证公交优先的交叉口信号配时控制系统，该系统包括路口信号控制机和红绿灯，其特征是：还设有远距离公交车辆识别装置和公交优先控制器，公交优先控制器分别与远距离车辆识别装置和路口信号控制机连接，路口信号控制机直接控制红绿灯的相位运行时间。本实用新型专利技术解决了城市普通道路的公交优先模式，在确保交叉口车辆总体运行效率最高的基础上，实现公交车辆的优先通行，提高公交车辆的运行效率，而且建设成本低，实现方便，见效快，实现了公交优先与交叉口整体运行效率的双赢，从而降低公交车辆在城市交叉口的运行延误，确保公交车辆运行的准时性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及公共交通优先通行设备，具体是一种保证公交优先的交叉口信号配时控制系统。
技术介绍
“公交优先”即公共交通优先，是指在城市发展和规划中，把公共交通的建设、管理放在优先的位置上，给予政策、资金、技术等方面的扶持，使其能以畅通的道路、良好的车况、纵横密集的线网站点，为公众出行提供更多、更好、更快的服务。公交优先，就是百姓优先，发展公交，就是发展民生。从我国人口密集、用地紧缺的国情出发，优先发展客运效率最高的公共交通是我国城市客运交通的主要发展方向，是解决城市交通问题的根本策略。公交优先是指城市客运交通以大容量、快速度的公交系统为主，其它交通工具为辅，它是快速 分流人群，方便市民出行，减轻道路压力，缓解城市交通拥挤的最佳途径。目前，城市快速公交系统(BRT)作为提高公共交通服务水平的一种新型公交方式，它是利用现代化公交技术配合智能交通和运营管理，开辟公交专用道路和建造新式公交车站，实现轨道交通运营服务，达到轻轨服务水准的一种独特的城市客运系统。此种公交优先模式属“空间优先“模式，要开辟公交专用车道，在中小城市普通道路上不太容易实现，存在一定的困难，不适合用于城市普通道路上的公交优先。我国很多大城市都开辟了公交专用道，在部分公交线路确实取得了较为显著的效果，但是对于整个城市的公交系统效果却并不理想。究其原因除了缺乏系统有效的公交专用道规划外，最主要的是在交叉路口公交车辆无法优先通行。公交车辆在交叉路口的延误远大于路段延误，因此不实施交叉路口公交优先，就很难实现真正意义的公交优先。公交优先有两种方式，空间优先和时间优先。所谓空间优先是指设立公交专用车道；所谓时间优先则体现在交叉口公交车辆的优先通行，为公交车提供优先通行信号。空间优先成本高、投入大，而且在中小城市不易实施，因此时间优先是目前国内公交优先领域的重要研究方向。
技术实现思路
本技术的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种保证公交优先的交叉口信号配时控制系统，该系统可解决城市普通道路的公交优先模式，在确保交叉口车辆总体运行效率最高的基础上，实现公交车辆的优先通行，提高公交车辆的运行效率，而且结构简单，建设成本低，实现方便，见效快。本技术的技术方案是一种保证公交优先的交叉口信号配时控制系统，包括路口信号控制机和红绿灯，与现有技术不同的是还包括有远距离公交车辆识别装置和公交优先控制器，公交优先控制器分别与远距离车辆识别装置和路口信号控制机连接，路口信号控制机直接控制红绿灯的相位运行时间。所述的远距离车辆识别装置包括设置在路口的超高频RFID读写器、天线和设置在公交车上的车载电子标签，超高频RFID读写器与天线连接，天线与车载电子标签无线通信。所述的公交优先控制器包括信号处理模块、触发和微控输出模块、接口模块、相位指示模块和电源模块，信号处理模块分别与触发和微控输出模块、相位指示模块、接口模块、显示模块连接，触发和微控输出模块与信号控制机连接，接口模块与远距离车辆识别装置连接。其中所述信号处理模块，用于完成公交车数据信息的接收存储、对数据信息进行公交优先运算处理和比对，发出控制指令信号等工作。触发和微控输出模块，用于执行信号处理模块的处理结果和控制指令，控制继电器的通断时间，驱动继电器对路口信号控制机发出控制指令，以此控制路口信号灯相位运行时间，完成信号灯的相位切换。 接口模块，用于完成与路口读写器的数据通信和与外部PC机进行数据交换，同时向信号处理模块传输被超高频RFID读写器解调和解码的车载电子标签信息。显示模块，用于实时显示当前信号控制机运行相位、相位运行时间、剩余时间、相位优先时间及在各相位等候的公交车数量等信息。电源模块，用于将外部的DC12V的供电电源转换为DC5V、DC3. 3V电源向公交优先控制器的各模块供电。相位指示模块，用于当前信号控制机相位运行状态指示。工作中，由安装在路口各方向的超高频RFID读写器通过天线发送一定频率的射频信号，当车载电子标签进入天线工作区域时产生感应电流，车载电子标签获得能量被激活，车载电子标签将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去，天线接收到从车载电子标签发送来的载波信号，经它的天线调节器传送到读写器，读写器对接收到的信号进行解调和解码，然后传送到公交优先控制器进行相关的信息处理，公交优先控制器根据公交优先算法逻辑运算判断该标签的车辆相位信息，针对公交车在路口的不同情况做出公交优先的处理和控制，并发出指令信号控制路口信号控制机动作，使之调整各相位红绿灯运行时间。本技术的优点是(I)本系统是一种基于“时间优先”的公交优先信号配时控制系统，它解决了城市普通道路的公交优先模式，可在城市普通道路上实现公交优先，建设成本低，实现方便，见效快，不需大力投资建设公交专用车道，实现了公交优先与交叉口整体运行效率的双赢，从而降低公交车辆在城市交叉口的运行延误，确保公交车辆运行的准时性，可真正意义上实现公交优先通行；(2)采用RFID技术获取车辆运行方向，比线圈检测、图像识别、GPS等更具有优越性、独特性，提高了路口各种车辆的通行效率；(3)实现了与交叉口路口信号控制机的整体融合设计。附图说明图I是本技术的交通信号控制系统结构示意图。图2是本技术的公交优先控制器结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步阐述。参照图1，本技术的交通信号控制系统主要包含超高频RFID读写器102、天线103、车载电子标签105、公交优先控制器101、路口信号控制机104和红绿灯106。公交优先控制器101用数据传输接口分别与超高频RFID读写器102和路口信号控制机104连接，读写器102与天线103连接，天线103与安装在公交车上的车载电子标签105无线通信，信号控制机104直接控制红绿灯106的相位运行时间。所述的超高频RFID读写器102、天线103、车载电子标签105是系统装置的前端数据采集部分，完成保证公交优先的交叉口信号配时控制方法的数据采集，其中超高频 RFID读写器102主要由控制模块、发射模块、接收模块、基带处理模块构成，发射模块受控制模块控制，为读写器提供载波信号，并对载波信号进行调制和功率放大后，通过发射模块的射频接口输出发射信号至电子标签，同时，射频接口接收电子标签返回的反射信号，输入到接收模块；接收模块将电子标签返回的反射信号进行零中频解调，实现双路正交解码，输出两路基带信号；基带处理模块对两路基带信号进行滤波、放大、整形，得到控制模块可处理的低频信号；控制模块同时接收和处理两路正交低频信号，将信号恢复为电子标签的原始信息。读写器采用了基于动态二进制树的防冲突算法，提高了系统防冲突的能力，解决了读写器多标签的读取问题。所述天线103和车载电子标签105为现有技术。如图2所示，所述的公交优先控制器101，包括信号处理模块201、触发和微控输出模块202、接口模块203、显示模块204、电源模块205和相位指示模块206，是系统的核心处理部分，完成保证公交优先的交叉口信号配时控制方法的信号处理、公交优先控制方法、输出控制信号、定配时等功能。其中信号处理模块201为嵌入式核心模块，它由ARM7处理器2011和C51处理器2012组成，两处理器独立运算，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保证公交优先的交叉口信号配时控制系统，包括路口信号控制机和红绿灯，其特征是：还包括远距离公交车辆识别装置和公交优先控制器，公交优先控制器分别与远距离车辆识别装置和路口信号控制机连接，路口信号控制机直接控制红绿灯的相位运行时间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋泰，张余明，王新宇，邓家明，黄华晋，
申请(专利权)人：广西瀚特信息产业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：