[發明專利]一種基于車流量的被動毫米波智能交通燈控制系統

無效

• 申請號: 201310737983.2
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103680161A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 付彥志;王楠楠;邱景輝;亞歷山大·杰尼索夫;劉浩;褚紅軍;董佳鑫;特尼格爾;張鵬宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張利明

技術領域

本發明具體涉及被動毫米波輻射探測領域。

背景技術

隨著城市機動車輛的不斷增加，許多大城市出現了交通超負荷運行的情況。自20世紀80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對高速道路的系統研究和控制，高速道路沒有充分發揮出預期的作用。而城市高速道路在構造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區同周邊地區的交通擁堵狀況，日益成為交通運輸管理和城市規劃部門亟待解決的主要問題。

目前，國內大部分中小城市仍采用傳統的交通燈控制模式，傳統的交通信號燈，通常采用定時分配方式控制，主要存在三方面的缺陷：

（1）車道放行車輛時，十字路口經常出現不同相位上車輛放行時間相同，車輛多的一方容易出現車輛堆積，造成下一路口的交通阻塞。

（2）當某相位上無車時，恰好是該相位上的車輛通行時間，則在這段時間內，就出現了交通指揮盲點。

（3）當一路口車流量很大時，不能夠自動延長路口的綠燈時間，導致在一個周期內此路口的車輛不能完全通過。

可見，隨著城市的不斷發展，基于車流量的智能交通燈控制系統必將受到廣大人民的青睞。

目前，國內各城市使用傳統交通燈的占絕大部分，根據車流量信號控制的智能交通燈產品較少?，F存的車流量檢測智能交通燈主要有以下三種方案。

（一）遙感微波檢測器(RTMS)

微波交通檢測器是利用雷達線性調頻技術原理，通過發射中心頻率為10.525GHz或24.200GHz的連續頻率調制微波(FMCW)；在檢測路面上，投映一個寬度為3-4米，長度為64米的微波帶。每當車輛通過這個微波投映區時，都會向RTMS反射一個微波信號，RTMS接收反射的微波信號，并計算接收頻率和時間的變化參數以得出車輛的速度及長度，提供車流量、道路占有率、速度和車型等實時信息，盡管RTMS的檢測精度高，但是成本高，且容易受到環境影響，存在電磁污染。

（二）磁感應車輛檢測器

這種環形線圈檢測器是傳統的交通檢測器，是目前世界上用量最大的一種檢測設備。這些埋設在道路表面下的線圈可以檢測到車輛通過時的電磁變化進而精確地算出交通流量。交通流量是交通統計和交通規劃的基本數據，通過這些檢測結果可以用來計算占用率(表征交通密度)，在使用雙線圈模式時還可以提供速度、車輛行駛方向、車型分類等數據，但該系統的缺點是需將檢測器埋入地底下，對已建成道路使用不方便。

（三）紅外線車輛檢測器

紅外線車輛檢測器是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，通過同步回路檢測物體有無。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關將輸入電流在發射器上轉換為光信號射出，接收器再根據接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。如當汽車通過光掃描區域時，部分或全部光束被遮擋，從而實現對車輛數據的綜合檢測。但是該系統的缺點是在云、霧、雨、雪天氣探測性能較差。

發明內容

本發明是為了解決現有交通燈控制系統中的車輛檢測器存在電磁污染、安裝復雜和探測性能較差導致探測精度低的問題，本發明提供了一種基于車流量的被動毫米波智能交通燈控制系統。

一種基于車流量的被動毫米波智能交通燈控制系統，它包括反射面通信天線、毫米波輻射計、單片機控制系統、數碼管顯示模塊、紅綠燈顯示模塊和電源模塊；

所述的反射面通信天線的毫米波信號輸出端與毫米波輻射計毫米波信號輸入端連接，毫米波輻射計的電壓信號輸出端與單片機控制系統的電壓信號輸入端連接，電源模塊用于給毫米波輻射計、單片機控制系統、數碼管顯示模塊和紅綠燈顯示模塊提供工作電源，單片機控制系統的第一顯示控制信號輸出端與數碼管顯示模塊的顯示控制信號輸入端連接，單片機控制系統的第二顯示控制信號輸出端與紅綠燈顯示模塊的顯示控制信號輸入端連接。

所述的毫米波輻射計包括1號高頻放大器、2號高頻放大器、3號高頻放大器、平方檢波器、濾波器、1號低頻放大器和2號低頻放大器，