本發(fā)明涉及公路交通技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可控制車道變向的交通系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城市的發(fā)展以及人民生活水平的提高，越來越多的人購買了私人轎車，在放假時間比較長的節(jié)假日時，大多數(shù)高速公路會出現(xiàn)一方向的車流量劇增而另一方向的車流量反而減少的現(xiàn)象，導(dǎo)致高速公路上發(fā)生擁堵或行車速度沒達(dá)到原本設(shè)定速度范圍，在目前的高速公路交通規(guī)劃原理中，默認(rèn)道路上的雙向交通分布是均勻的，所以高速公路雙向車道數(shù)量上是相等的，但這與實(shí)際道路情況不完全吻合，不能充分利用道路資源，造成了道路資源浪費(fèi)，而且交通堵塞問題得不到有效的解決。

目前的高速公路不同方向車道之間設(shè)置的護(hù)欄是固定的、不可伸縮的，或者是護(hù)欄移動到車道另一側(cè)，如專利申請?zhí)枮椋?01310067474.3，此專利所發(fā)明的護(hù)欄移動方式是含糊不清的說明護(hù)欄移動到車道另一側(cè)，并沒有說明具體實(shí)施方式，而且通到導(dǎo)軌方式移動護(hù)欄，安全性、實(shí)施性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種可控制車道變向的交通系統(tǒng)，具備檢測、分析高速公路車流量情況，通過交通管理中心遠(yuǎn)程控制可伸縮裝置，進(jìn)而將車流量少的車道的內(nèi)側(cè)車道行車方向轉(zhuǎn)變成車流量多的車道的行車方向，提高道路利用率的優(yōu)點(diǎn)，解決了高速公路交通擁擠問題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述可控制高速公路車道變向的目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種可控制車道變向的交通系統(tǒng)，包括框架主體、控制裝置和交通管理中心，所述的框架主體上方安裝有引導(dǎo)屏幕一和引導(dǎo)屏幕二，且引導(dǎo)屏幕一和引導(dǎo)屏幕二底部分別安裝有警示燈一和警示燈二，所述引導(dǎo)屏幕一和引導(dǎo)屏幕二之間安裝有喇叭，引導(dǎo)屏幕一和引導(dǎo)屏幕二背面均安裝有攝像頭，所述框架主體正下方設(shè)有可伸縮阻擋欄一和可伸縮阻擋欄二，所述框架主體安裝在車道進(jìn)口處和出口處，車道上安裝有可伸縮裝置、導(dǎo)向燈一、導(dǎo)向燈二，所述可伸縮裝置底部與絲桿模組連接，且絲桿模組與電機(jī)連接；

所述交通管理中心與控制裝置連接，控制裝置輸入端與攝像頭輸出端連接，所述控制裝置輸出端分別與警示裝置和驅(qū)動單元的輸入端連接，所述驅(qū)動單元輸出端與電機(jī)單元輸入端連接。

優(yōu)選的，所述警示裝置由引導(dǎo)屏幕一、引導(dǎo)屏幕二、警示燈一、警示燈二、喇叭組成；所述驅(qū)動單元由驅(qū)動模塊一、驅(qū)動模塊二、驅(qū)動模塊n、驅(qū)動模塊m組成。

優(yōu)選的，所述電機(jī)單元由電機(jī)一、電機(jī)二、電機(jī)n、電機(jī)m；所述可伸縮裝置由可伸縮護(hù)欄一、可伸縮護(hù)欄二、可伸縮護(hù)欄n、和可伸縮阻擋欄組成。

優(yōu)選的，所述控制裝置內(nèi)部還集成通信模塊和圖像處理模塊。

優(yōu)選的，所述攝像頭與圖像處理模塊連接，并通過通信模塊將采集到的車流量信息傳送到交通管理中心。

優(yōu)選的，所述的伸縮護(hù)欄兩側(cè)面均設(shè)置有攝像裝置且與控制裝置相連接，并通過控制裝置將道路信息成像傳送至交通管理中心。

優(yōu)選的，所述攝像裝置上方和下方分別設(shè)有密封塊一、密封塊二。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)向燈一、導(dǎo)向燈二均與控制裝置連接，并通過控制裝置控制導(dǎo)向燈一、導(dǎo)向燈二的指向。

優(yōu)選的，所述的伸縮護(hù)欄鑲嵌在道路車流分隔帶，每隔0～500cm的距離設(shè)置有伸縮護(hù)欄分離車流，且伸縮護(hù)欄的材料為鋁合金材料。

優(yōu)選的，所述的電機(jī)為三相異步電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)，且與控制裝置相連接，通過控制裝置控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)從而控制伸縮護(hù)欄升降。

(三)有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種可控制車道變向的交通系統(tǒng)，具備以下有益效果：

該可控制車道變向的交通系統(tǒng)，通過框架主體下方的攝像頭以及可伸縮護(hù)欄兩側(cè)的攝像裝置，對高速公路的車流量進(jìn)行實(shí)時檢測和分析，當(dāng)檢測到道路上兩方向的車流量分布存在較大差異時，系統(tǒng)自動將車流量檢測結(jié)果通過通信模塊上傳到交通管理中心，交通管理中心根據(jù)檢測的車道交通量變化，遠(yuǎn)程控制可伸縮裝置，將車流量少的內(nèi)側(cè)車道方向轉(zhuǎn)變成車流量多的車道的方向，提高道路利用率，解決高速公路堵車問題，同時針對現(xiàn)有技術(shù)不足，以及提高車道變向的安全性，我們還在道路兩端設(shè)置有可伸縮阻擋欄以及監(jiān)控裝置，這樣能在可變換車道內(nèi)在無車的情況下再進(jìn)行車道變換，同時為了能檢測車道有無車輛,在可伸縮護(hù)欄兩側(cè)均設(shè)置有攝像裝置來判斷車輛是否完全通過再實(shí)施護(hù)欄變換，大大提高了車道伸縮護(hù)欄的可操作性以及安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明可伸縮護(hù)欄伸展?fàn)顟B(tài)示意圖；

圖3為本發(fā)明可伸縮護(hù)欄收縮狀態(tài)示意圖；

圖4為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖；

圖5為本發(fā)明四車道示意圖；

圖6為本發(fā)明四車道控制車道變向后示意圖；

圖7為本發(fā)明三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖；

圖8為本發(fā)明車道變向工作流程圖。

圖中:1引導(dǎo)屏幕一、2警示燈一、3喇叭、4導(dǎo)向燈一、5警示燈二、6可伸縮阻擋欄一、7引導(dǎo)屏幕二、8可伸縮護(hù)欄、9導(dǎo)向燈二、10可伸縮阻擋欄二、11框架本體、12攝像頭、13交通管理中心、14控制裝置、15絲桿模組、16警示裝置、17可伸縮裝置、18驅(qū)動單元、181驅(qū)動單元一、182驅(qū)動單元二、183驅(qū)動單元n、184驅(qū)動單元m、19電機(jī)單元、191電機(jī)一、192電機(jī)二、193電機(jī)n、194電機(jī)m、20框架主體、21路面、22攝像裝置、23密封塊一、24密封塊二。

具體實(shí)施方式

請參閱附圖，一種可控制車道變向的交通系統(tǒng)，包括框架主體、控制裝置和交通管理中心，所述的框架主體上方安裝有引導(dǎo)屏幕一和引導(dǎo)屏幕二，且引導(dǎo)屏幕一和引導(dǎo)屏幕二底部分別安裝有警示燈一和警示燈二，所述引導(dǎo)屏幕一和引導(dǎo)屏幕二之間安裝有喇叭，引導(dǎo)屏幕一和引導(dǎo)屏幕二背面均安裝有攝像頭，所述框架主體正下方設(shè)有可伸縮阻擋欄一和可伸縮阻擋欄二，所述框架主體安裝在車道進(jìn)口處和出口處，車道上安裝有可伸縮裝置、導(dǎo)向燈一、導(dǎo)向燈二，所述可伸縮裝置底部與絲桿模組連接，且絲桿模組與電機(jī)連接；

所述交通管理中心與控制裝置連接，控制裝置輸入端與攝像頭輸出端連接，所述控制裝置輸出端分別與警示裝置和驅(qū)動單元的輸入端連接，所述驅(qū)動單元輸出端與電機(jī)單元輸入端連接。

優(yōu)選的，所述警示裝置由引導(dǎo)屏幕一、引導(dǎo)屏幕二、警示燈一、警示燈二、喇叭組成；所述驅(qū)動單元由驅(qū)動模塊一、驅(qū)動模塊二、驅(qū)動模塊n、驅(qū)動模塊m組成。

優(yōu)選的，所述電機(jī)單元由電機(jī)一、電機(jī)二、電機(jī)n、電機(jī)m組成；所述可伸縮裝置由可伸縮護(hù)欄一、可伸縮護(hù)欄二、可伸縮護(hù)欄n、和可伸縮阻擋欄組成。

優(yōu)選的，所述控制裝置內(nèi)部還集成通信模塊和圖像處理模塊。

優(yōu)選的，所述攝像頭與圖像處理模塊連接，并通過通信模塊將采集到的車流量信息傳送到交通管理中心。

優(yōu)選的，所述的伸縮護(hù)欄側(cè)面還設(shè)置有攝像裝置且與控制裝置相連接，并通過控制裝置將道路信息成像傳送至交通管理中心。

優(yōu)選的，所述攝像裝置上方和下方分別設(shè)有密封塊一、密封塊二。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)向燈一、導(dǎo)向燈二均與控制裝置連接，并通過控制裝置控制導(dǎo)向燈一、導(dǎo)向燈二的指向。

優(yōu)選的，所述的可伸縮護(hù)欄鑲嵌在道路車流分隔帶，每隔0～500cm的距離設(shè)置有可伸縮護(hù)欄分隔車流，且伸縮護(hù)欄的材料為鋁合金材料。

優(yōu)選的，所述的電機(jī)為三相異步電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)，且與控制裝置相連接，通過控制裝置控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)從而控制可伸縮護(hù)欄升降。

該文中出現(xiàn)的用電器均與220v市電連接。

在本文中，引導(dǎo)屏幕主要是來提示前方道路的方向變換情況以及提示司機(jī)該道路是否處于通行狀態(tài)，喇叭設(shè)置在框架主體上方為了能更好提示駕駛員前面道路行駛方向即將發(fā)生變換的情況。同時引導(dǎo)屏幕上的攝像頭能方便交通管理中心的工作人員及時了解路面車流情況。

可伸縮裝置由可伸縮阻擋護(hù)欄與可伸縮護(hù)欄組成，可伸縮裝置采用的材料為鋁合金材料，主要目的在于可以控制本體的重量的同時能保持一定的鋼性，從而在發(fā)生交通事故時能防止車輛越道，可伸縮裝置鑲嵌在道路上，通過底部的電機(jī)正反轉(zhuǎn)工作帶動絲杠模組來控制伸縮裝置在道路上升降，電機(jī)采用三相異步電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)并且與控制裝置連接，可伸縮護(hù)欄主要設(shè)置道路分隔帶上，起到分流車輛和降低交通事故發(fā)生的作用，可伸縮護(hù)欄可以每隔0～500cm安裝在道路的分隔帶上，可伸縮護(hù)欄側(cè)面還設(shè)置有攝像裝置，能監(jiān)控道路兩側(cè)車流，并把信息傳到交通管理中心?？缮炜s阻擋護(hù)欄則安裝在框架主體正下方，起到在即將控制車道變向時阻止車輛進(jìn)入車道內(nèi)。

在使用本可控制車道變向的交通系統(tǒng)時，根據(jù)高速公路各路段交通情況，在一方向車流量多，另一方向車流量少的路段的進(jìn)口處和出口處各安裝一個框架本體，框架本體上安裝有引導(dǎo)屏幕、警示燈、喇叭、攝像頭，將原不同方向車道之間的固定護(hù)欄置換為可伸縮護(hù)欄，在同方向的不同車道之間也安裝可伸縮護(hù)欄，靠近中間護(hù)欄兩側(cè)的車道進(jìn)口處和出口處各安裝一個可伸縮的阻擋欄；

參照附圖5-6，以雙向四車道為例，在使用本可控制車道變向的交通系統(tǒng)前，雙向的道路數(shù)量是均等的，且不同方向車道之間的可伸縮護(hù)欄處于伸起狀態(tài)，同方向的不同車道之間的可伸縮護(hù)欄處于收縮且與路面等高狀態(tài)，在出現(xiàn)一個方向車流量非常多，另一個方向車流量非常少情況時，框架本體上的攝像頭或可伸縮護(hù)欄側(cè)面上的攝像裝置將檢測、采集到的車流量信息，上傳到圖像處理模塊處理分析，并通過通信模塊將車流量信息上傳到交通管理中心，交通管理中心的人員接到信息提醒后，通過對上傳的車流量信息進(jìn)行確認(rèn)和預(yù)測，根據(jù)實(shí)際交通情況，左車道車流量非常少，右車道車流量非常多，需要對左道路的內(nèi)側(cè)車道的伸縮護(hù)欄進(jìn)行調(diào)整，交通管理中心的人員先開啟左車道的內(nèi)側(cè)車道進(jìn)口處的警示燈變黃色閃爍來提醒前面車道方向即將發(fā)生改變、并通過引導(dǎo)屏幕來告知變道方向，同時通過喇叭進(jìn)一步提醒車輛前面的道路方向即將發(fā)生變換以及變換后的方向，警示一段時間后警示燈亮起紅燈禁止車輛進(jìn)入左道路的內(nèi)側(cè)車道，引導(dǎo)行車停車等候或行駛外側(cè)車道，交通管理中心的人員再次通過監(jiān)控裝置查看左車道的內(nèi)側(cè)車道的車流量情況，確認(rèn)左車道的內(nèi)側(cè)車道無行車后，再控制左車道的內(nèi)側(cè)車道進(jìn)口處的可伸縮阻擋欄伸起，防止變道時車輛行駛進(jìn)入左車道的內(nèi)側(cè)車道造成交通事故，可伸縮阻擋欄伸起后，交通管理中心的人員再控制原不同方向車道之間的可伸縮護(hù)欄收縮并與路面等高，同時控制左車道同方向的不同車道之間可伸縮護(hù)欄伸起，可伸縮護(hù)欄伸縮完成后，交通管理中心人員再將左車道和右車道的內(nèi)側(cè)車道上的導(dǎo)向燈統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成與右車道外側(cè)車道上的導(dǎo)向燈一致的指向，導(dǎo)向燈轉(zhuǎn)換完成后，交通管理中心人員再控制原左車道內(nèi)側(cè)車道進(jìn)口處的可伸縮阻擋欄收縮，設(shè)置原左車道內(nèi)側(cè)車道進(jìn)口處的引導(dǎo)屏幕提醒此車道禁止通行請行駛外側(cè)車道，警示燈為紅燈警示后方車輛，同時設(shè)置原左車道內(nèi)側(cè)車道出口方的引導(dǎo)屏幕提醒此車道可以通行，警示燈轉(zhuǎn)換為綠燈。

附圖2為本發(fā)明護(hù)欄、絲桿模組、電機(jī)結(jié)構(gòu)連接示意圖，使用電機(jī)作為動力通過絲桿模組控制護(hù)欄的伸縮。

附圖5為本發(fā)明四車道變道前示意圖，左右車道的內(nèi)側(cè)車道上的導(dǎo)向燈的指向均可通過控制裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

附圖6為本發(fā)明四車道控制變道后示意圖，左車道由原兩車道變?yōu)橐卉嚨?，右車道由原兩車道變?yōu)槿嚨馈?/p>

本發(fā)明的有益效果在于：該可控制車道變向的交通系統(tǒng)，通過框架主體下方的攝像頭以及可伸縮護(hù)欄兩側(cè)的攝像裝置，對高速公路的車流量進(jìn)行實(shí)時檢測和分析，當(dāng)檢測到道路上兩方向的車流量分布存在較大差異時，系統(tǒng)自動將車流量檢測結(jié)果通過通信模塊上傳到交通管理中心，交通管理中心根據(jù)檢測的車道交通量變化，遠(yuǎn)程控制可伸縮裝置，將車流量少的內(nèi)側(cè)車道方向轉(zhuǎn)變成車流量多的車道的方向，提高道路利用率，解決高速公路堵車問題。

顯然，以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。