[發明專利]一種交叉口進口車道車輛引導式信號控制裝置及方法

在審

• 申請號: 201710450030.6
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107146423A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 溫惠英;梅家駿
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種交叉口進口車道的車輛引導式信號控制裝置，其特征在于，包括：

數據采集模塊，包括固定式視頻檢測儀和雷達傳感器，用于實時采集車輛信息來確定車輛的位置和速度，并將所采集的車輛信息傳輸至信息處理模塊；

信息處理模塊，包括信息處理器和無線發射模塊，用于對所述數據采集模塊采集的車輛信息進行處理，判斷當黃燈啟亮時車輛是否處于交叉口進口車道區間內，若車輛處于交叉口進口車道區間內，則啟用信號控制模塊；

車速預警模塊，包括無線接收裝置和可變顯示裝置，設置在距交叉口進口車道區間之前的一定長度處，用于接收信息處理模塊的處理結果并顯示相應的提示信息；

信號控制模塊，包括無線接收裝置和連接信號燈的信號控制器，用于根據所述信息處理模塊的處理結果，在綠燈將要結束時，適當延長綠燈時間使車輛在綠燈期間通過停止線，并在黃燈結束前駛離交叉路口。

2.根據權利要求1所述的一種交叉口進口車道的車輛引導式信號控制裝置，其特征在于，所述數據采集模塊的固定式視頻檢測儀選用CCD攝像機，和雷達傳感器一起通過龍門架安裝在信號交叉口的進口車道上方。

3.根據權利要求1所述的一種交叉口進口車道的車輛引導式信號控制裝置，其特征在于，所述信息處理模塊采用型號為TMS320C6748的處理器。

4.根據權利要求1所述的一種交叉口進口車道的車輛引導式信號控制裝置，其特征在于，所述信號控制器采用型號為AT89S52的單片機。

5.根據權利要求1所述的一種交叉口進口車道的車輛引導式信號控制裝置，其特征在于，所述可變顯示裝置的無線接收裝置采用GPRS無線控制卡，所述可變顯示裝置采用LED顯示屏。

6.應用權利要求1-5中任一項所述裝置的交叉口進口車道的車輛引導式信號控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、黃燈啟亮前，通過固定式視頻檢測儀和雷達傳感器實時采集車輛信息來確定車輛的位置和速度，并將所述車輛信息傳輸至信息處理模塊；

S2、所述信息處理模塊對車輛信息進行處理，判斷當黃燈啟亮時車輛是否處于交叉口進口車道區間內；

S3、若是，則啟用信號控制模塊，所述信號控制模塊在綠燈將要結束時適當延長綠燈時間使車輛在綠燈期間通過停止線，并在黃燈結束前駛離交叉路口，同時可變顯示裝置顯示“請通行”的綠色字樣；若否，則可變顯示裝置顯示“請減速”的紅色字樣，引導車輛減速并在停車線前停車。

7.根據權利要求6所述的交叉口進口車道的車輛引導式信號控制方法，其特征在于，所述交叉口進口車道區間的車輛安全通過距離是某車輛能夠在紅燈啟亮前通過停車線時與停車線之間的最遠距離，具體公式為：

x₁＝v₀t_y-a-b

式中：v₀——黃燈信號啟亮時的車輛速度(m/s)；

t_y——黃燈信號時長(s)；

a——信號交叉口寬度(m)；

b——車輛長度(m)。

8.根據權利要求6所述的交叉口進口車道的車輛引導式信號控制方法，其特征在于，所述交叉口進口車道區間的長度是某車輛能夠在停車線前安全停車時與停車線之間的最近距離為：

x₂＝v₀δ+v₀²/2a_max

式中：v₀——黃燈信號啟亮時的車輛速度(m/s)；

δ——駕駛員反應時間(s)；

a_max——車輛最大制動加速度(m/s²)。

9.根據權利要求6所述的交叉口進口車道的車輛引導式信號控制方法，其特征在于，所述車速預警模塊中的可變顯示裝置位置位于交叉口進口車道起始位置前x₃處：

x₃＝v₁·δ

式中：v₁——車輛在檢測時的速度(m/s)；δ——駕駛員反應時間(s)。

10.根據權利要求6所述的交叉口進口車道的車輛引導式信號控制方法，其特征在于，所述信號控制模塊的綠燈延長時間為：

若同時有幾輛車處于交叉口進口車道區間內時，則將各車輛需的綠燈延長時間最大值作為實際綠燈延長時間，即：

Δt＝max(Δt₁,Δt₂,…Δt_k)，

式中：

v₁——車輛在檢測時的速度(m/s)；

——信號交叉口寬度(m)；

s——距停車線的距離(m)；

t_y——黃燈信號時長(s)。