專利名稱：一種特定車輛路口信號優(yōu)先控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能交通控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種特定車輛路口信號優(yōu)先控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前城市道路交通壓力很大。雖然道路條件和交通信號設(shè)施有了很大改善，但是行車難得問題仍然是城市道路交通的主要問題。塞車、堵車現(xiàn)象依然是困擾城市交通的突出問題。特別是在道路通行能力差的大城市，堵車問題更加嚴(yán)重。因此在出現(xiàn)需要優(yōu)先通行的特定車輛時(如在進(jìn)行緊急救護(hù)的救護(hù)車、執(zhí)行救火任務(wù)的救火車、執(zhí)行特別公務(wù)的特勤車等)，往往會由于被擁堵的路口阻擋，造成時間延誤。由于路口的信號燈狀態(tài)時依據(jù)設(shè)定的程序自動切換的，無法對上述的特定車輛進(jìn)行識別并且為其提供優(yōu)先通行的信號。針對上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中提出了許多可以為特定車輛提供優(yōu)先放行信號的系統(tǒng)和方法，如專利文獻(xiàn)CN101710451A公開了一種交通通行信號控制方法及控制裝置，該系統(tǒng)包括微處理模塊、優(yōu)先通行信號檢測模塊，信號燈驅(qū)動模塊，微處理模塊通過信號燈驅(qū)動模塊控制信號燈的狀態(tài)，微處理模塊將信號燈相位集合劃分為普通通行相位和優(yōu)先通行相位；普通通行相位和優(yōu)先通行相位中均包括一個或多個子集，每個子集中包括一個或多個通行相位；在沒有優(yōu)先通行信號申請時，交通通行信號控制裝置以普通通行相位集合運(yùn)行， 當(dāng)交通通行信號控制裝置通過優(yōu)先通信信號檢測模塊接收到優(yōu)先通行信號申請后，則交通通行信號控制裝置中斷或中止正在運(yùn)行的普通通行相位集合，以優(yōu)先通行相位集合運(yùn)行， 控制交通信號燈以優(yōu)先通行相位集合運(yùn)行。交通通行信號控制裝置接收到優(yōu)先通行信號申請時，若中斷當(dāng)前運(yùn)行的相位，則待優(yōu)先通行相位運(yùn)行結(jié)束后返回原相位繼續(xù)運(yùn)行；若中止當(dāng)前運(yùn)行的相位，則在優(yōu)先通行相位運(yùn)行結(jié)束后不再返回原相位，而是選擇原相位的下一個相位運(yùn)行。采用該技術(shù)方案可以對提出優(yōu)先通行申請的車輛實(shí)施優(yōu)先放行。但是還存在以下問題上述技術(shù)方案中，由于是車輛主動發(fā)送優(yōu)先通行請求，其中存在諸多不確定因素， 例如如果車輛行駛速度很快，并且當(dāng)其已經(jīng)距離路口很近時才發(fā)送優(yōu)先通行請求，而交通通行信號控制裝置接收到該請求并受理需要一定的時間，這一過程中車輛可能早已行駛至路口處而路口信號燈還來不及為其提供優(yōu)先通行相位；類似的，如果車輛行駛速度很慢， 當(dāng)其距離路口較遠(yuǎn)時就發(fā)送了優(yōu)先通行請求，而交通通行信號控制裝置接收到該請求并受理，為其提供優(yōu)先通行相位，可是由于車輛行駛速度較慢，為其提供優(yōu)先通行信號較長時間后車輛還未行駛至路口處，這樣為車輛提供優(yōu)先通行信號已經(jīng)失去了意義，而且還會對正常的交通通行帶來不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中交通通行信號控制裝置接收車輛主動發(fā)送優(yōu)先通行請求信號后為車輛提供優(yōu)先通行信號導(dǎo)致的由于車輛行駛速度過快來不及為其提供優(yōu)先通行信號或者由于車輛行駛過慢而過早為其提供優(yōu)先通行信號影響正常交通的技術(shù)問題進(jìn)而提供一種可根據(jù)車輛實(shí)際行駛速度和位置預(yù)計其到達(dá)路口的時間為其提供優(yōu)先通行信號的基于GPS定位的特定車輛路口信號優(yōu)先控制系統(tǒng)及方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種特定車輛路口信號優(yōu)先控制系統(tǒng)，包括車輛定位單元，設(shè)置于特定車輛上，實(shí)時獲取特定車輛的位置坐標(biāo)信息和行駛速度；數(shù)據(jù)接收處理單元，設(shè)置于路口處，與所述車輛定位單元通訊連接，接收所述特定車輛的位置坐標(biāo)信息和行駛速度信息；其根據(jù)所述特定車輛的位置變化判斷所述特定車輛的行駛方向，根據(jù)所述特定車輛的位置坐標(biāo)與路口中心的位置坐標(biāo)計算所述特定車輛與路口間的距離，并結(jié)合所述特定車輛的行駛速度判斷所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl ；控制指令輸出單元其與所述數(shù)據(jù)接收處理單元連接，接收所述特定車輛的行駛方向以確定優(yōu)先通行相位；接收所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl，與其內(nèi)部存儲的觸發(fā)控制時間T1進(jìn)行比對以確定為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號的時間；當(dāng)κ T1時，輸出優(yōu)先控制指令至信號燈控制單元；信號燈控制單元在當(dāng)前相序方案中插入所述控制指令輸出單元確定的優(yōu)先通行相位，控制信號燈為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號。所述車輛定位單元為GPS定位模塊。所述數(shù)據(jù)接收處理單元包括GIS地圖模塊，通過GIS地圖模塊獲取路口中心的位
置坐標(biāo)。本發(fā)明還提供一種特定車輛路口優(yōu)先控制方法，包括如下步驟I.通過設(shè)置于特定車輛上的車輛定位單元，實(shí)時獲取特定車輛的位置坐標(biāo)信息和行駛速度并發(fā)送至設(shè)置于路口的數(shù)據(jù)接收處理單元；II.所述數(shù)據(jù)接收處理單元根據(jù)所述特定車輛的位置變化判斷所述特定車輛的行駛方向，根據(jù)所述特定車輛的位置坐標(biāo)與路口中心的位置坐標(biāo)計算所述特定車輛與路口間的距離，并結(jié)合所述特定車輛的行駛速度判斷所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl ；III.控制指令輸出單元接收所述特定車輛的行駛方向及所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl 通過所述特定車輛的行駛方向確定優(yōu)先通行相位；通過比較所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl與其內(nèi)部存儲的觸發(fā)控制時間T1, 確定為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號的時間當(dāng)Ttl ( T1時，輸出優(yōu)先控制指令至信號燈控制單元；IV.信號燈控制單元在當(dāng)前相序方案中插入所述控制指令輸出單元確定的優(yōu)先通行相位，控制信號燈為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號。還包括如下步驟V.所述數(shù)據(jù)接收處理單元繼續(xù)接收所述特定車輛的位置信息，與路口中心的位置坐標(biāo)進(jìn)行比較，以判斷所述特定車輛是否已經(jīng)通過路口 ；VI.控制指令輸出單元接收到所述特定車輛已經(jīng)通過路口時，輸出結(jié)束優(yōu)先控制指令的信息至所述信號燈控制單元；所述信號燈控制單元解除所述優(yōu)先通行相位，恢復(fù)正常相序方案。
所述數(shù)據(jù)接收處理單元通過GIS地圖模塊獲取路口中心的位置坐標(biāo)。本發(fā)明上述的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果①本發(fā)明中通過獲取車輛定位單元測得的特定車輛的位置坐標(biāo)信息的變化判斷出特定車輛的行駛方向從而可以判斷出為特定車輛提供優(yōu)先通行信號的相位；通過獲取特定車輛的行駛速度以及特定車輛與路口中心的距離，可以推斷出特定車輛到達(dá)路口的時間，從而選擇適當(dāng)?shù)臅r機(jī)為特定車輛提供優(yōu)先通行信號。由此，為特定車輛提供優(yōu)先通信信號的時機(jī)是適宜的、恰當(dāng)?shù)模梢愿鶕?jù)特定車輛的實(shí)際速度獲得的，因此有效避免了由于特定車輛主動發(fā)送優(yōu)先通行請求信號帶來的不確定性。②本發(fā)明中當(dāng)為特定車輛提供優(yōu)先通行信號之后，還會繼續(xù)監(jiān)測特定車輛的位置，當(dāng)發(fā)現(xiàn)特定車輛已經(jīng)通過路口時，便可以自動將交通信號燈的變化恢復(fù)到正常相序表， 可以有效減小特定車輛通過時對正常交通的影響。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1為本發(fā)明特定車輛路口優(yōu)先控制系統(tǒng)的原理框圖；圖2為本發(fā)明特定車輛路口優(yōu)先控制方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中正常的相序方案表；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中插入優(yōu)先通行相位后的相序表。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例提供一種特定車輛路口信號優(yōu)先控制系統(tǒng)，如圖1所示，其包括車輛定位單元，設(shè)置于特定車輛上，實(shí)時獲取特定車輛的位置坐標(biāo)信息和行駛速度；數(shù)據(jù)接收處理單元，設(shè)置于路口處，與所述車輛定位單元通訊連接，接收所述特定車輛的位置坐標(biāo)信息和行駛速度信息；其根據(jù)所述特定車輛的位置變化判斷所述特定車輛的行駛方向，根據(jù)所述特定車輛的位置坐標(biāo)與路口中心的位置坐標(biāo)計算所述特定車輛與路口間的距離，并結(jié)合所述特定車輛的行駛速度判斷所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl ；控制指令輸出單元其與所述數(shù)據(jù)接收處理單元連接，接收所述特定車輛的行駛方向以確定優(yōu)先通行相位；接收所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl，與其內(nèi)部存儲的觸發(fā)控制時間T1進(jìn)行比對以確定為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號的時間；當(dāng)κ T1時，輸出優(yōu)先控制指令至信號燈控制單元；信號燈控制單元在當(dāng)前相序方案中插入所述控制指令輸出單元確定的優(yōu)先通行相位，控制信號燈為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號。作為可以實(shí)施的方式，所述車輛定位單元為GPS定位模塊。作為可以實(shí)施的方式，所述數(shù)據(jù)接收處理單元包括GIS地圖模塊，通過GIS地圖模塊獲取路口中心的位置坐標(biāo)。本實(shí)施例還提供一種車輛路口優(yōu)先控制方法，包括如下步驟I.通過設(shè)置于特定車輛上的車輛定位單元，實(shí)時獲取特定車輛的位置坐標(biāo)信息和行駛速度并發(fā)送至設(shè)置于路口的數(shù)據(jù)接收處理單元；II.所述數(shù)據(jù)接收處理單元根據(jù)所述特定車輛的位置變化判斷所述特定車輛的行駛方向，根據(jù)所述特定車輛的位置坐標(biāo)與路口中心的位置坐標(biāo)計算所述特定車輛與路口間的距離，并結(jié)合所述特定車輛的行駛速度判斷所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl ；III.控制指令輸出單元接收所述特定車輛的行駛方向及所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl 通過所述特定車輛的行駛方向確定優(yōu)先通行相位；通過比較所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl與其內(nèi)部存儲的觸發(fā)控制時間T1, 確定為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號的時間當(dāng)Ttl ( T1時，輸出優(yōu)先控制指令至信號燈控制單元；IV.信號燈控制單元在當(dāng)前相序方案中插入所述控制指令輸出單元確定的優(yōu)先通行相位，控制信號燈為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號。優(yōu)選地，上述過程還包括如下步驟V.所述數(shù)據(jù)接收處理單元繼續(xù)接收所述特定車輛的位置信息，與路口中心的位置坐標(biāo)進(jìn)行比較，以判斷所述特定車輛是否已經(jīng)通過路口 ；VI.控制指令輸出單元接收到所述特定車輛已經(jīng)通過路口時，輸出結(jié)束優(yōu)先控制指令的信息至所述信號燈控制單元；所述信號燈控制單元解除所述優(yōu)先通行相位，恢復(fù)正常相序方案。本發(fā)明上述方法的工作流程圖如圖2所示，下面以特定車輛從由西向東朝向路口行駛為例說明。圖3所示為正常的相序方案表，若當(dāng)前正在執(zhí)行的相位為相位2當(dāng)檢測到從路口西側(cè)行駛過來的特定車輛時，則在相位2的后邊插入一個“西左直右”的相位并把相位鎖定，插入優(yōu)先通行相位后的相序表如圖4所示。當(dāng)特定車輛通過路口后，再解除相位鎖定并把插入的優(yōu)先通行相位從相序方案中刪除，恢復(fù)正常相位表，繼續(xù)執(zhí)行相位3。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種特定車輛路口信號優(yōu)先控制系統(tǒng)，其特征在于包括車輛定位單元，設(shè)置于特定車輛上，實(shí)時獲取特定車輛的位置坐標(biāo)信息和行駛速度；數(shù)據(jù)接收處理單元，設(shè)置于路口處，與所述車輛定位單元通訊連接，接收所述特定車輛的位置坐標(biāo)信息和行駛速度信息；其根據(jù)所述特定車輛的位置變化判斷所述特定車輛的行駛方向，根據(jù)所述特定車輛的位置坐標(biāo)與路口中心的位置坐標(biāo)計算所述特定車輛與路口間的距離，并結(jié)合所述特定車輛的行駛速度判斷所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl ；控制指令輸出單元其與所述數(shù)據(jù)接收處理單元連接，接收所述特定車輛的行駛方向以確定優(yōu)先通行相位；接收所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl，與其內(nèi)部存儲的觸發(fā)控制時間T1進(jìn)行比對以確定為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號的時間；當(dāng)κ T1時，輸出優(yōu)先控制指令至信號燈控制單元；信號燈控制單元在當(dāng)前相序方案中插入所述控制指令輸出單元確定的優(yōu)先通行相位，控制信號燈為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特定車輛路口信號優(yōu)先控制系統(tǒng)，其特征在于所述車輛定位單元為GPS定位模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的特定車輛路口優(yōu)先控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)接收處理單元包括GIS地圖模塊，通過GIS地圖模塊獲取路口中心的位置坐標(biāo)。
4.一種特定車輛路口優(yōu)先控制方法，其特征在于，包括如下步驟I.通過設(shè)置于特定車輛上的車輛定位單元，實(shí)時獲取特定車輛的位置坐標(biāo)信息和行駛速度并發(fā)送至設(shè)置于路口的數(shù)據(jù)接收處理單元；II.所述數(shù)據(jù)接收處理單元根據(jù)所述特定車輛的位置變化判斷所述特定車輛的行駛方向，根據(jù)所述特定車輛的位置坐標(biāo)與路口中心的位置坐標(biāo)計算所述特定車輛與路口間的距離，并結(jié)合所述特定車輛的行駛速度判斷所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl ；III.控制指令輸出單元接收所述特定車輛的行駛方向及所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl 通過所述特定車輛的行駛方向確定優(yōu)先通行相位；通過比較所述特定車輛到達(dá)路口所需的時間Ttl與其內(nèi)部存儲的觸發(fā)控制時間T1，確定為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號的時間當(dāng)Ttl ( T1時，輸出優(yōu)先控制指令至信號燈控制單元；IV.信號燈控制單元在當(dāng)前相序方案中插入所述控制指令輸出單元確定的優(yōu)先通行相位，控制信號燈為所述特定車輛提供優(yōu)先通行信號。
5.一種特定車輛路口優(yōu)先控制方法，其特征在于還包括如下步驟V.所述數(shù)據(jù)接收處理單元繼續(xù)接收所述特定車輛的位置信息，與路口中心的位置坐標(biāo)進(jìn)行比較，以判斷所述特定車輛是否已經(jīng)通過路口 ；VI.控制指令輸出單元接收到所述特定車輛已經(jīng)通過路口時，輸出結(jié)束優(yōu)先控制指令的信息至所述信號燈控制單元；所述信號燈控制單元解除所述優(yōu)先通行相位，恢復(fù)正常相序方案。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的特定車輛路口優(yōu)先控制方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)接收處理單元通過GIS地圖模塊獲取路口中心的位置坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種特定車輛路口信號優(yōu)先控制系統(tǒng)及方法，可以自動地、快速地對安裝有車輛定位單元的特定車輛實(shí)施優(yōu)先疏導(dǎo)功能，其根據(jù)特定車輛的行駛方向判斷特定車輛的優(yōu)先通行相位，根據(jù)特定車輛的行駛速度和其與路口中心的距離確定為特定車輛提供優(yōu)先通行信號的時機(jī)，當(dāng)為特定車輛提供優(yōu)先通行信號的時機(jī)到了時，系統(tǒng)自動為特定車輛提供優(yōu)先放行信號。而當(dāng)特定車輛行駛過路口時，優(yōu)先通行信號會自動解除，以減小對正常交通的影響。
文檔編號G08G1/087GK102521993SQ201110440020
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者張秀梅, 李偉, 童劍軍, 胡文頌 申請人:北京易華錄信息技術(shù)股份有限公司