本發(fā)明涉及一種可變車道及其控制方法，特別是涉及一種滿足潮汐交通的潮汐型可變車道及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著城市結(jié)構(gòu)組團(tuán)化發(fā)展和私家車的劇增，城市交通產(chǎn)生了常發(fā)型潮汐現(xiàn)象。同時(shí)，因節(jié)假日、大型集會(huì)的開展產(chǎn)生的偶發(fā)型潮汐交通也越來越明顯。面對(duì)有限的城市道路資源，可變車道的研究成為緩解潮汐交通流的優(yōu)選。但現(xiàn)有的只在交叉口進(jìn)行控制的可變車道容易導(dǎo)致對(duì)象車沖突或產(chǎn)生違章，即使有物理可變車道，但因其變換方式不方便或者人工處理的不安全等因素，導(dǎo)致可變車道未能達(dá)到預(yù)期的理想效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種簡單實(shí)用的潮汐型可變車道及其控制方法，用于緩解因潮汐交通流導(dǎo)致的交通擁堵，使道路資源發(fā)揮更好的作用。其控制方法通過檢測(cè)雙向車流的差異程度，判斷是否需要改變可變車道的通行方向，以滿足單向較大交通流需求，均衡利用道路資源，緩解城市交通擁堵。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采 用如下技術(shù)方案:

一種潮汐型可變車道，包括中央處理單元、可變車道控制單元、可變車道指示單元，交通流檢測(cè)單元，可變車道布置在中間，兩側(cè)為雙向非可變車道，交通流檢測(cè)單元由分別安裝于可變車道雙向入口上游路段的檢測(cè)器組成，可變車道指示單元受控于可變車道控制單元，可變車道控制單元受控于中央控制單元。

作為優(yōu)選，所述的可變車道指示單元包括地埋分道線燈組和可變車道交叉口指示燈，地埋分道線指示燈選用地埋LED條形燈，與路面等高鋪設(shè)，具備亮、滅、閃爍三項(xiàng)功能，可變車道交叉口指示燈選用LED燈，懸掛于交叉口上方合適位置，具備通行、禁行、清空三項(xiàng)指示功能，地埋分道線指示燈和可變車道交叉口指示燈受控于可變車道控制單元，用于引導(dǎo)車輛有序通行。

作為優(yōu)選，所述的交通流檢測(cè)單元包括安裝于上下游路段的微波車輛檢測(cè)器，事先采集進(jìn)入可變車道路段的車流數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，可變車道控制單元包括地埋可變車道分道燈控制器和可變車道交叉口指示燈控制器，用于實(shí)現(xiàn)地埋分道燈、可變車道交叉口指示燈的聯(lián)控。

作為優(yōu)選，所述的交通流檢測(cè)單元采用北京川速微波科技有限公司CSR-LD雙雷達(dá)微波車輛檢測(cè)器，工作頻率24.15GHz,作用距離2-64米，中央處理單元采用采用 68360 微處理器，可變車道控制單元采用深圳賽諾杰SW-TSC2008-48B聯(lián)網(wǎng)式交通信號(hào)控制機(jī)。

一種潮汐型可變車道的控制方法，主要包括下述步驟：

A.檢測(cè)是否需要變換可變車道通行方向的控制：

⑴布設(shè)在可變車道兩端上下游路段的微波車流檢測(cè)器實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛信息，將信息傳輸給中央處理單元；

（2）中央處理單元計(jì)算即將進(jìn)入可變車道路段的各方向車流數(shù)據(jù)；

B.檢測(cè)可變車道地埋分道線LED燈狀態(tài)是否需要變更的控制：

將一個(gè)方向的車流設(shè)定為上行車流L₁，另一方向設(shè)定為下行車流L₂,并設(shè)定交通流方向不均勻數(shù)值△作為車道變換的閾值條件；

a. 當(dāng)L₁-L₂＞△時(shí),可變車道分道線靠近上行一側(cè)為“亮”時(shí)，可變車道控制單元向兩條地埋分道線燈組和可變車道交叉口指示燈同時(shí)發(fā)出“閃爍”指令；否則，分道線控制方式不變；

b. 當(dāng)L₁-L₂＜-△時(shí),可變車道分道線靠近下行一側(cè)為“亮”時(shí)，可變車道控制單元向兩條地埋分道線燈組和可變車道交叉口指示燈同時(shí)發(fā)出“閃爍”指令；否則，分道線控制方式不變；

c.當(dāng)∣L₁-L₂∣≤△時(shí)，分道線控制方式不變。

作為優(yōu)選，步驟B所述“閃爍”狀態(tài)時(shí)，根據(jù)通行車道長度進(jìn)行設(shè)置或者利用微波車輛檢測(cè)器數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，至少保持可變車道現(xiàn)有車輛能夠及時(shí)變道清空。

作為優(yōu)選，所述可變車道的車輛已清空，且與交叉口指示燈同向直行信號(hào)燈為綠燈時(shí)，可變車道控制單元給可變車道交叉口指示燈發(fā)出狀態(tài)切換指令，由“閃爍”前的“禁行”狀態(tài)切換為“通行”狀態(tài)，同時(shí)，對(duì)應(yīng)方向的交叉口指示燈由“閃爍”前的“通行”狀態(tài)切換為“禁行”狀態(tài)；否則，“閃爍”狀態(tài)持續(xù)，直到并排的信號(hào)燈切換“綠燈”為止.

作為優(yōu)選，可變車道地埋分道線燈組狀態(tài)同時(shí)發(fā)生變化，若“閃爍”之前狀態(tài)為 “亮”則變更為“滅”，若為“滅”則變更為“亮”，完成可變車道通行方向變換。

采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，避免了物理可變車道人工干預(yù)變換周期時(shí)間長，作業(yè)不安全等問題，又能根據(jù)路段車流量及時(shí)調(diào)控道路資源，減少障礙物，同時(shí)又避免了對(duì)向車流的沖突。LED燈可以采用電能或太陽能供電，節(jié)能環(huán)保，壽命周期長，用LED燈組作為分道線夜間還能發(fā)揮照明功能。本發(fā)明與其它可變車道的區(qū)別還在于在可變車道入口外兩端點(diǎn)路段檢測(cè)車流，事先自動(dòng)變更分道線，采用交叉口指示燈和地埋燈同時(shí)控制，避免以往可變車道給駕駛員帶來的識(shí)別錯(cuò)誤，有利于減少交通事故和違章駕駛。

本發(fā)明的控制操作方法是利用微波檢測(cè)即將進(jìn)入可變車道路段的車流，中央處理單元進(jìn)行可變車道設(shè)備狀態(tài)判斷，通過可變車道控制單元的控制實(shí)現(xiàn)車道變換，既克服了現(xiàn)有物理可變車道占用道路資源，變更周期長，作業(yè)不安全的問題，又減少了對(duì)向車流的沖突，提高道路資源的利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明潮汐型可變車道及相關(guān)設(shè)備布設(shè)示意圖。

圖2分為a、b、c,是本發(fā)明潮汐型可變車道交叉口指示燈及信號(hào)燈狀態(tài)組合示意圖。

圖3是本發(fā)明潮汐型可變車道系統(tǒng)組成框圖。

圖4是本發(fā)明潮汐型可變車道系統(tǒng)控制框圖。

圖中標(biāo)記:上行方向鄰接路段1和2，可變車道路段3上行，下行方向鄰接路段4和5，各鄰接路段右側(cè)安裝的微波車流檢測(cè)器6、7、8、9，上行方向非可變車道與可變車道分道線燈組10，下行方向非可變車道與可變車道分道線燈組11，路段1上行方向信號(hào)燈組12，可變車道交叉口指示燈13、15，路段4下行方向信號(hào)燈組14，可變車道交叉口指示燈15，交叉口指示燈黃閃狀態(tài)16，交通流檢測(cè)單元17，中央處理單元18，可變車道控制單元19，可變車道指示單元20。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例中的條件可以根據(jù)具體條件做進(jìn)一步的調(diào)整，未說明的條件為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。

本實(shí)施例包括中央處理單元、可變車道控制單元、可變車道指示單元，交通流檢測(cè)單元，可變車道條形LED地埋燈布置在中間，兩側(cè)為雙向非可變車道，交通流檢測(cè)單元由分別安裝于可變車道雙向入口上游路段的微波車輛檢測(cè)器組成，可變車道指示單元受控于可變車道控制單元，可變車道控制單元受控于中央控制單元。交通流檢測(cè)單元優(yōu)選北京川速微波科技有限公司CSR-LD雙雷達(dá)微波車輛檢測(cè)器，工作頻率24.15GHz,作用距離2-64米，中央處理單元采用單片機(jī)系統(tǒng)工作芯片型號(hào)為ATmega16。可變車道控制單元優(yōu)選深圳賽諾杰SW-TSC2008-48B聯(lián)網(wǎng)式交通信號(hào)控制機(jī)。

圖1是本發(fā)明潮汐型可變車道及相關(guān)設(shè)備布設(shè)示意圖。參見附圖1，可變車道及相關(guān)設(shè)備組成及布設(shè)如下：可變車道路段3（為描述方便，將車道通行方向分別規(guī)定為上行、下行），上行方向鄰接路段1、2，下行方向鄰接路段4、5的右側(cè)依次安裝微波車流檢測(cè)器6、7、8、9，上行方向非可變車道與可變車道地埋分道線燈組10，下行方向非可變車道與可變車道地埋分道線燈組11，鄰接路段1的上行方向有信號(hào)燈組12，可變車道交叉口設(shè)有可變車道交叉口指示燈13、15，鄰接路段4下行方向安裝信號(hào)燈組14。圖3中所示出的中央處理單元18、可變車道控制單元19和供電裝置等。

見圖1，圖2，圖3，地埋分道線燈組11、10，可變車道交叉口指示燈13、15構(gòu)成可變車道指示單元20。地埋分道線指示燈11、10選用條形LED地埋燈組合，與路面等高鋪設(shè)，具備亮、滅、閃爍三項(xiàng)功能。非可變車道布置在兩側(cè)，可變車道路段3的長度和可變車道數(shù)根據(jù)道路實(shí)際情況調(diào)整。圖2 中的a、b，（上行方向鄰接）路段1上行方向有信號(hào)燈組12，可變車道交叉口指示燈13，可變車道交叉口指示燈13、15選用LED燈，懸掛于交叉口上方的合適位置，具備通行、禁行、清空三項(xiàng)指示功能。可變車道交叉口指示燈13、15分別與信號(hào)燈組12，14并排安裝在可變車道上游鄰接路段與可變車道對(duì)應(yīng)的相應(yīng)高度處，方便駕駛員準(zhǔn)確判別可變車道通行狀態(tài)?？勺冘嚨澜徊婵谥甘緹?3和15有綠色↑(通行)、紅色×(禁行)和黃閃○(清空)三種狀態(tài)。地埋分道線燈組11、10和可變車道交叉口指示燈13、15受控于可變車道控制單元，有亮、滅、閃爍三種狀態(tài)，用于引導(dǎo)車輛有序通行。地埋分道燈優(yōu)選偏光條形可調(diào)角度地埋燈或條形LED地埋燈。

參見附圖2，圖2是本發(fā)明潮汐型可變車道交叉口指示燈及信號(hào)燈狀態(tài)組合示意圖?？勺冘嚨澜徊婵谥甘緹?3、15必須在確認(rèn)信號(hào)燈組12、14為綠燈時(shí)才能開啟“綠色↑”，表示允許通行，如圖2-a所示。可變車道交叉口指示燈13、15的“紅色×”和“黃閃○”兩種狀態(tài)對(duì)信號(hào)燈組12、14狀態(tài)無要求，如圖2-b和2-c所示?？勺冘嚨澜徊婵谥甘緹?3、15“黃閃○”時(shí)，圖1中對(duì)應(yīng)的可變車道分道線燈組11和10同時(shí)“閃爍”?？勺冘嚨澜徊婵谥甘緹?3紅色×?xí)r，圖1中對(duì)應(yīng)的可變車道分道線燈組10“亮”，11“滅”。可變車道交叉口指示燈15紅色×?xí)r，圖1中對(duì)應(yīng)的可變車道分道線燈組11“亮”，10“滅”。

參見附圖3對(duì)本發(fā)明的系統(tǒng)控制過程進(jìn)行說明。交通流檢測(cè)單元17由安裝在路段1、2、4和5的微波車流檢測(cè)器組成，優(yōu)選北京川速微波科技有限公司CSR-LD雙雷達(dá)微波車輛檢測(cè)器，工作頻率24.15GHz,作用距離2-64米，事先采集進(jìn)入可變車道路段的車流數(shù)據(jù)。負(fù)責(zé)檢測(cè)進(jìn)入可變車道路段的車流信息。檢測(cè)單元17將車流信息傳輸給中央處理單元18，由中央處理單元18進(jìn)行交通流數(shù)據(jù)的分析，同時(shí)結(jié)合信號(hào)燈12和14的狀態(tài)得出控制方案，然后傳輸給可變車道控制單元19，由可變車道控制單元19控制可變車道指示單元20的狀態(tài)。

可變車道控制單元19采用深圳賽諾杰SW-TSC2008-48B聯(lián)網(wǎng)式交通信號(hào)控制機(jī)，包括地埋可變車道分道燈控制器和可變車道交叉口指示燈控制器，用于實(shí)現(xiàn)地埋分道燈、可變車道交叉口指示燈的聯(lián)控。所述的可變車道指示單元的可變車道指示燈，采用市面供應(yīng)LED箭頭信號(hào)燈；地埋分道燈優(yōu)選偏光條形可調(diào)角度地埋燈或條形LED地埋燈。

本發(fā)明的供電裝置采用普通電源或太陽能。

本發(fā)明的器件均為市購產(chǎn)品。

本發(fā)明控制方法實(shí)施例參見圖1，圖3和圖4。

控制方法包括是否需要變換可變車道通行方向的控制：⑴布設(shè)在可變車道兩端上下游路段的微波車流檢測(cè)器實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛信息，并傳輸給中央處理單元；（2）中央處理單元計(jì)算即將進(jìn)入可變車道路段的各方向車流數(shù)據(jù)。為表述方便，將一個(gè)方向的車流規(guī)定為上行車流L₁，另一方向規(guī)定為下行車流L₂,并設(shè)定交通流方向不均勻數(shù)值△作為車道變換的閾值條件；（3）可變車道地埋分道線LED燈狀態(tài)是否需要變更的控制：a.當(dāng)L₁-L₂＞△，且可變車道分道線靠近上行一側(cè)為“亮”時(shí)，可變車道控制單元向兩條地埋分道線燈組和可變車道交叉口指示燈同時(shí)發(fā)出“閃爍”指令；否則，分道線控制方式不變；b.當(dāng)L₁-L₂＜-△，且可變車道分道線靠近下行一側(cè)為“亮”時(shí)，可變車道控制單元向兩條地埋分道線燈組和可變車道交叉口指示燈同時(shí)發(fā)出“閃爍”指令；否則，分道線控制方式不變；c.當(dāng)∣L₁-L₂∣≤△時(shí)，分道線控制方式不變；（4）步驟（3）所述“閃爍”狀態(tài)時(shí)長可根據(jù)通行車道長度進(jìn)行設(shè)置或者利用微波車輛檢測(cè)器數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，至少應(yīng)保持可變車道現(xiàn)有車輛能夠及時(shí)變道清空；（5）步驟（4）所述可變車道的車輛已清空，且與交叉口指示燈同向直行信號(hào)燈為綠燈時(shí)，可變車道控制單元給可變車道交叉口指示燈發(fā)出狀態(tài)切換指令，由“閃爍”前的“禁行”狀態(tài)切換為“通行”狀態(tài)，同時(shí)，對(duì)應(yīng)方向的交叉口指示燈由“閃爍”前的“通行”狀態(tài)切換為“禁行”狀態(tài)；否則，“閃爍”狀態(tài)持續(xù)，直到并排的信號(hào)燈切換“綠燈”為止；（6）可變車道地埋分道線燈組狀態(tài)同時(shí)發(fā)生變化，若“閃爍”之前狀態(tài)為 “亮”則變更為“滅”，若為“滅”則變更為“亮”，完成可變車道通行方向變換。本發(fā)明可用于常發(fā)型潮汐可變車道管理，也可以偶發(fā)型可變車道管理。

該控制方法主要是進(jìn)行可變車道及交叉口指示燈狀態(tài)的判斷，圖中上行方向車流L₁來源于路段1的直行車道和路段2的右轉(zhuǎn)車道；下行方向車流L₂來源于路段4的直行車道和路段5的右轉(zhuǎn)車道，具體數(shù)值由布設(shè)在可變車道兩端上下游路段的微波車流檢測(cè)器提供；微波車流檢測(cè)器將實(shí)時(shí)檢測(cè)的車輛信息傳輸給中央處理單元18；中央處理單元18根據(jù)檢測(cè)的車流數(shù)據(jù)做出控制方案判斷，具體控制過程包括以下幾個(gè)步驟：

⑴設(shè)定可變車道變化閾值△；

⑵當(dāng)L₁-L₂＞△，且可變車道分道線燈組10狀態(tài)為“亮”時(shí)，可變車道控制單元19向地埋分道線燈組10、11和可變車道交叉口指示燈13、15同時(shí)發(fā)出“閃爍”指令；否則，控制方式不變；

⑶若L₁-L₂＞△不成立，則進(jìn)一步判斷L₁-L₂＜-△是否成立，若成立，且可變車道分道線11為“亮”時(shí)，可變車道控制單元19向地埋分道線燈組10、11和可變車道交叉口指示燈13、15同時(shí)發(fā)出“閃爍”指令；否則，控制方式不變；

⑷當(dāng)L₁-L₂＞△和L₁-L₂＜-△都不成立時(shí)，控制方式不變；

⑸步驟（2）和（3）所述“閃爍”狀態(tài)時(shí)長可根據(jù)通行車道長度進(jìn)行設(shè)置或者利用交通流檢測(cè)單元17的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，至少應(yīng)保證可變車道內(nèi)現(xiàn)有車輛能夠及時(shí)變道清空；

⑹當(dāng)步驟（5）所述可變車道的車輛已清空，所述步驟（2）可變車道由下行變更為上行的過程如下：a.此時(shí)若與交叉口指示燈13并排的信號(hào)燈組12直行綠燈狀態(tài)為“亮”時(shí)，可變車道控制單元19給可變車道交叉口指示燈13發(fā)出狀態(tài)切換指令，“綠↑”開啟；b.同時(shí)可變車道交叉口指示燈15狀態(tài)切換為“紅×”；c.可變車道地埋分道線燈10組由“閃爍”變更為“滅”；d.地埋分道線燈組11由“閃爍”變更為“亮”，完成可變車道由下行到上行狀態(tài)的變化。

⑺當(dāng)步驟（5）所述可變車道的車輛已清空，所述步驟（3）可變車道由上行變更為下行的過程如下：a.此時(shí)若與交叉口指示燈15并排的信號(hào)燈組14直行綠燈狀態(tài)為“亮”時(shí)，可變車道控制單元19給可變車道交叉口指示燈15發(fā)出狀態(tài)切換指令，“綠↑”開啟；b.同時(shí)可變車道交叉口指示燈13狀態(tài)切換為“紅×”；c.可變車道地埋分道線燈11組由“閃爍”變更為“滅”；d.地埋分道線燈組10由“閃爍”變更為“亮”，完成可變車道由上行到下行狀態(tài)的變化。

⑻步驟（6）、（7）中，當(dāng)與交叉口指示燈并排的信號(hào)燈組綠燈為“滅”時(shí)，所述步驟（2）、（3）的“閃爍”狀態(tài)持續(xù)，直到并排的信號(hào)燈組直行綠燈狀態(tài)為“亮”時(shí)才開始狀態(tài)切換。

本發(fā)明適合于常發(fā)型或偶發(fā)型潮汐性可變車道管理。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。