專(zhuān)利名稱(chēng)：可變車(chē)道控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可變車(chē)道控制器。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市機(jī)動(dòng)車(chē)的保有量快速上升，雖 然城市道路及交通設(shè)施也有了相應(yīng)的增加，但是道路設(shè)施的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于機(jī)動(dòng)車(chē)的增 長(zhǎng)速度，由此造成了交通擁堵、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題。特別在上下班高峰期間，“潮汐式” 交通引起的交通擁堵問(wèn)題更加嚴(yán)重。從本質(zhì)上講，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是交通需求的動(dòng)態(tài) 變化與靜態(tài)的道路設(shè)施之間的矛盾。充分挖掘、合理利用城市道路資源是緩解城市交通擁 堵?tīng)顩r的有效手段。為此，國(guó)內(nèi)很多大中型城市應(yīng)用了可變車(chē)道技術(shù)。目前可變車(chē)道誘導(dǎo)方法主要就是利用原有的車(chē)道誘導(dǎo)標(biāo)志，經(jīng)過(guò)加工改裝，將標(biāo) 志上固定不變的指向箭頭改為可變的箭頭，根據(jù)交叉口的流量變化情況，由值班交警或者 指揮中心調(diào)度控制，改變箭頭的指向。車(chē)道的改變由值班交警根據(jù)觀測(cè)交通流的大小來(lái)遙 控信號(hào)標(biāo)志牌的方式實(shí)現(xiàn)的。這樣，車(chē)道的切換時(shí)間會(huì)經(jīng)常提前或滯后于最佳切換時(shí)間，可 變車(chē)道沒(méi)有得到充分的使用。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有可變車(chē)道利用率不高的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種能實(shí)時(shí)的采集道 路交通數(shù)據(jù)，并上傳到上位機(jī)由相應(yīng)的自適應(yīng)控制算法進(jìn)行計(jì)算，來(lái)判斷是否切換可變車(chē) 道的可變車(chē)道控制器，使得可變車(chē)道的利用率能夠達(dá)到最大化。本實(shí)用新型的技術(shù)方案可變車(chē)道控制器，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、終端控制模塊 和可變車(chē)道顯示模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊是采用能夠檢測(cè)交通流量及時(shí)間占有率的檢測(cè)器，由檢測(cè)器來(lái) 采集各車(chē)道的交通流量及時(shí)間占有率，并通過(guò)1 總線經(jīng)接口電路上傳給終端控制模塊；所述終端控制模塊采用單片機(jī)，將從數(shù)據(jù)采集模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)處理模 塊，并將從數(shù)據(jù)處理模塊傳來(lái)的控制信號(hào)經(jīng)過(guò)接口電路通過(guò)1 總線來(lái)控制可變車(chē)道顯示 模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊接收來(lái)自終端控制模塊的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的算法計(jì)算，并將產(chǎn) 生的控制信號(hào)傳給終端控制模塊；所述可變車(chē)道顯示模塊是設(shè)置在路段的相應(yīng)的顯示燈組，包括預(yù)燈組和地面標(biāo) 示，根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出的控制信號(hào)來(lái)改變相應(yīng)的車(chē)道屬性。進(jìn)一步，所述終端控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊是獨(dú)立的模塊，所述終端控制模塊與 數(shù)據(jù)處理模塊之間的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)通過(guò)RS485數(shù)據(jù)線傳輸?；蛘?，所述終端控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊是集成的。本實(shí)用新型所述的數(shù)據(jù)采集模塊可以是環(huán)形感應(yīng)線圈、視頻檢測(cè)器、微波雷達(dá)檢
3測(cè)器等能夠檢測(cè)交通流量及時(shí)間占有率的檢測(cè)器。當(dāng)所述終端控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊是 獨(dú)立的模塊時(shí)，所述的終端控制模塊采用高效率、低成本的80C51系列單片機(jī)，相應(yīng)軟件的 開(kāi)發(fā)采用Keil-UVisi0n3平臺(tái)，采用C51匯編語(yǔ)言編程；所述的數(shù)據(jù)處理模塊采用性能良好 的臺(tái)式機(jī)，相應(yīng)軟件的開(kāi)發(fā)采用Visual Studio 6.0平臺(tái)，用C語(yǔ)言編程。本實(shí)用新型具體的實(shí)現(xiàn)步驟如下首先，交通數(shù)據(jù)檢測(cè)器將采集到的道路交通數(shù)據(jù)通過(guò)1 總線經(jīng)接口電路上傳到 單片機(jī)中，再由單片機(jī)通過(guò)RS485總線上傳到上位機(jī)(性能良好的臺(tái)式機(jī))中由相應(yīng)的軟件 進(jìn)行計(jì)算，由算法判斷觸發(fā)條件是否滿足。若滿足觸發(fā)條件，上位機(jī)通過(guò)RS485總線發(fā)送觸 發(fā)信號(hào)給下位機(jī)(單片機(jī))，由下位機(jī)通過(guò)I2C總線經(jīng)接口電路來(lái)控制可變車(chē)道的屬性變 換。若不滿足，可變車(chē)道保持原來(lái)屬性不變。(1)若當(dāng)前可變車(chē)道屬性為直行，控制算法得出可變車(chē)道觸發(fā)條件滿足，即可變車(chē) 道由直行變?yōu)樽筠D(zhuǎn)，則將觸發(fā)信息通過(guò)RS485總線傳到單片機(jī)中，這里采用中斷控制，將控 制信號(hào)傳到單片機(jī)的外部中斷口中，在下一個(gè)直行相位到來(lái)時(shí)實(shí)現(xiàn)可變車(chē)道由直行變?yōu)樽?轉(zhuǎn)的變換。(2)若當(dāng)前可變車(chē)道屬性為直行，控制算法得到可變車(chē)道觸發(fā)條件不滿足，這時(shí)上 位機(jī)不發(fā)送任何控制信息，可變車(chē)道保持直行屬性不變。(3)若當(dāng)前可變車(chē)道屬性為左轉(zhuǎn)，控制算法得到可變車(chē)道觸發(fā)條件滿足，即可變車(chē) 道由左轉(zhuǎn)變?yōu)橹毙?，則將觸發(fā)信號(hào)通過(guò)RS485總線傳到單片機(jī)中，這里采用中斷控制，將控 制信號(hào)傳到單片機(jī)的外部中斷口中，在下一個(gè)左轉(zhuǎn)相位到來(lái)時(shí)實(shí)現(xiàn)可變車(chē)道由左轉(zhuǎn)變?yōu)橹?行的變換。(4)若當(dāng)前可變車(chē)道屬性為左轉(zhuǎn)，控制算法得到可變車(chē)道觸發(fā)條件不滿足，這時(shí)上 位機(jī)不發(fā)送任何控制信息，可變車(chē)道保持左轉(zhuǎn)屬性不變。本實(shí)用新型的有益效果可以根據(jù)實(shí)時(shí)的道路車(chē)輛信息來(lái)實(shí)時(shí)地改變可變車(chē)道的 屬性，使得可變車(chē)道的利用率能夠達(dá)到最大化。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的系統(tǒng)框圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的系統(tǒng)框圖。圖3是本實(shí)用新型的應(yīng)用實(shí)施圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參照?qǐng)D1、圖3，可變車(chē)道控制器，包括數(shù)據(jù)采集模塊1、數(shù)據(jù)處理模塊4、終端控制 模塊2和可變車(chē)道顯示模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊1是采用能夠檢測(cè)交通流量及時(shí)間占有率的檢測(cè)器，由檢測(cè)器 來(lái)采集各車(chē)道的交通流量及時(shí)間占有率，并通過(guò)1 總線經(jīng)接口電路上傳給終端控制模塊 2 ；所述終端控制模塊2采用單片機(jī)，將從數(shù)據(jù)采集模塊1傳來(lái)的數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)處理 模塊4，并將從數(shù)據(jù)處理模塊4傳來(lái)的控制信號(hào)經(jīng)過(guò)接口電路通過(guò)1 總線來(lái)控制可變車(chē)道顯示模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊4接收來(lái)自終端控制模塊2的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的算法計(jì)算，并將 產(chǎn)生的控制信號(hào)傳給終端控制模塊2 ；所述可變車(chē)道顯示模塊是設(shè)置在路段的相應(yīng)的顯示燈組，包括預(yù)燈組3和地面標(biāo) 示5，根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊4發(fā)出的控制信號(hào)來(lái)改變相應(yīng)的車(chē)道屬性。所述終端控制模塊2和數(shù)據(jù)處理模塊4是獨(dú)立的模塊，所述終端控制模塊2與數(shù) 據(jù)處理模塊4之間的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)通過(guò)RS485數(shù)據(jù)線傳輸。本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)采集模塊1埋設(shè)于道路中或設(shè)置在道路上方。終端控制模塊2 設(shè)置在路邊。數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)4置于交通控制中心或者設(shè)置在路邊。具體的控制實(shí)例如下數(shù)據(jù)采集模塊1采用環(huán)形感應(yīng)線圈，數(shù)據(jù)處理模塊4采用性能良好的臺(tái)式機(jī)，終端 控制模塊2采用高效率、低成本的單片機(jī)AT89S52。假設(shè)可變車(chē)道當(dāng)前屬性為直行，由數(shù)據(jù) 采集模塊1采集到的交通流量和時(shí)間占有率通過(guò)1 總線經(jīng)接口電路上傳給終端控制模塊 2，再由終端控制模塊2通過(guò)RS485總線上傳給數(shù)據(jù)處理模塊4進(jìn)行計(jì)算，如果計(jì)算得到觸 發(fā)條件滿足，則將相應(yīng)的觸發(fā)信息通過(guò)RS485總線傳送到終端控制模塊2，由終端控制模塊 2在十字路口下一個(gè)直行相位到來(lái)時(shí)將可變車(chē)道的直行屬性改變?yōu)樽筠D(zhuǎn)屬性。預(yù)燈3在直 行相位期間完成直行、紅叉形燈、左轉(zhuǎn)的變換。如果計(jì)算得到觸發(fā)條件不滿足，則不發(fā)送任 何控制信息，可變車(chē)道保持直行屬性不變。實(shí)施例二參照?qǐng)D2，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于所述終端控制模塊2和數(shù)據(jù)處理 模塊4是集成的。其余結(jié)構(gòu)和功能均相同。本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也 及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.可變車(chē)道控制器，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、終端控制模塊和 可變車(chē)道顯示模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊是采用能夠檢測(cè)交通流量及時(shí)間占有率的檢測(cè)器，由檢測(cè)器來(lái)采集 各車(chē)道的交通流量及時(shí)間占有率，并通過(guò)1 總線經(jīng)接口電路上傳給終端控制模塊；所述終端控制模塊采用單片機(jī)，將從數(shù)據(jù)采集模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)處理模塊，并 將從數(shù)據(jù)處理模塊傳來(lái)的控制信號(hào)經(jīng)過(guò)接口電路通過(guò)1 總線來(lái)控制可變車(chē)道顯示模塊； 所述數(shù)據(jù)處理模塊接收來(lái)自終端控制模塊的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的算法計(jì)算，并將產(chǎn)生的 控制信號(hào)傳給終端控制模塊；所述可變車(chē)道顯示模塊是設(shè)置在路段的相應(yīng)的顯示燈組，包括預(yù)燈組和地面標(biāo)示，根 據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出的控制信號(hào)來(lái)改變相應(yīng)的車(chē)道屬性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變車(chē)道控制器，其特征在于所述終端控制模塊和數(shù)據(jù) 處理模塊是獨(dú)立的模塊，所述終端控制模塊與數(shù)據(jù)處理模塊之間的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)通過(guò) RS485數(shù)據(jù)線傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變車(chē)道控制器，其特征在于所述終端控制模塊和數(shù)據(jù)處 理模塊是集成的。
專(zhuān)利摘要可變車(chē)道控制器，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、終端控制模塊和可變車(chē)道顯示模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊是由檢測(cè)器來(lái)采集各車(chē)道的交通流量及時(shí)間占有率并上傳給終端控制模塊；所述終端控制模塊將從數(shù)據(jù)采集模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)處理模塊，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊傳來(lái)的控制信號(hào)來(lái)控制可變車(chē)道顯示模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊接收來(lái)自終端控制模塊的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)算法計(jì)算，并將產(chǎn)生的控制信號(hào)傳給終端控制模塊；所述可變車(chē)道顯示模塊是設(shè)置在路段的相應(yīng)的顯示燈組，根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出的控制信號(hào)來(lái)改變相應(yīng)的車(chē)道屬性。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)實(shí)時(shí)的道路車(chē)輛信息來(lái)實(shí)時(shí)地改變可變車(chē)道的屬性，使得可變車(chē)道的利用率能夠達(dá)到最大化。
文檔編號(hào)G08G1/08GK201845438SQ20102026442
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者傅立駿, 凌越, 曹福靈, 董紅召, 郭明飛, 郭海鋒, 陳寧, 馬帥 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)