一種基于北斗地基增強設(shè)備的車輛信號控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛信號控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于北斗地基增強設(shè)備的車輛信號控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對出行的需求越來越大。同時，出行的便捷性、舒適性成為人們選擇出行工具的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的出行方式主要包括，私家車出行、公交出行、自行車出行、步行等。在眾多出行方式中，私家車出行方式最為舒適、便捷，但隨著人們對私家車出行的過度依賴造成交通擁堵、環(huán)境污染等嚴(yán)重城市問題。為了解決這種城市問題，公共交通開始發(fā)展，先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)開始出現(xiàn)。
[0003]公共交通作為城市運載量最大的交通工具，具有方便快捷、成本低廉、安全環(huán)保等諸多優(yōu)點。但同時存在的諸多問題影響了公交的運營效率。其中最為顯著的是公交車輛的運力分配不平衡，導(dǎo)致串車、大間隔等日常運營問題。公交線路運營異常，會導(dǎo)致線路車輛乘客的分配不均勻，從而導(dǎo)致整條線路的運營效率低下。
[0004]為了解決公交運量分配不均勻的問題，通常會對公交運營線路車輛采取相應(yīng)的控制措施。比如交叉口信號控制，第一種方法，通過在路口安置路側(cè)設(shè)備檢測公交車輛的行駛位置，路側(cè)設(shè)備將車輛行駛位置報告給信號控制裝置，控制裝置根據(jù)交叉口各相位車輛情況對公交車輛實施信號優(yōu)先。第二種方法是通過衛(wèi)星定位裝置檢測公交車輛位置，并將位置數(shù)據(jù)傳遞給信號控制裝置進(jìn)行信號優(yōu)先控制。
[0005]上述方案中，信號控制裝置通過車輛位置信息對車輛進(jìn)行優(yōu)先控制。存在兩方面問題，首先是數(shù)據(jù)不充分的問題，具體體現(xiàn)在一下幾個方面:
[0006]①缺少公交車輛內(nèi)乘客數(shù)量數(shù)據(jù)，因為缺少乘客數(shù)據(jù)，導(dǎo)致信號控制裝置不能確定公交車輛的滿載率，從而不能有針對性的進(jìn)行信號控制。
[0007]②缺少線路車輛間的位置信息數(shù)據(jù)，因為缺少線路間車輛的運行數(shù)據(jù)，導(dǎo)致信號控制裝置不清楚前后車輛的位置關(guān)系，不能確有針對性的進(jìn)行信號控制。
[0008]③公交車輛實時位置數(shù)據(jù)不足，單點數(shù)據(jù)可靠性差，無法判斷公交車輛通過路測設(shè)備后的運行狀態(tài)，有可能給信號控制裝置造成誤判。
[0009]④缺少高精度車輛位置數(shù)據(jù)沒有，由于缺少高精度位置數(shù)據(jù)，從而無法判斷車輛的運行車道，從而無法準(zhǔn)確的判斷與車道對應(yīng)的信號相位導(dǎo)致誤判。
[0010]以上提到的四點主要是由于輸入信號控制裝置的數(shù)據(jù)不具備或不充分，導(dǎo)致整個控制系統(tǒng)的可靠性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于，為了克服上述問題，本發(fā)明提供一種更加先進(jìn)的公交車輛信號控制方法系統(tǒng)。
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于北斗地基增強設(shè)備的車輛信號控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含:
[0013]采集模塊，用于采集基于北斗地基增強的車輛衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和基于1C卡的車輛乘客數(shù)據(jù)；
[0014]控制規(guī)則制定模塊，用于定義若干狀態(tài)和邏輯判斷原則；
[0015]控制模塊，用于依據(jù)定義的狀態(tài)和原則，再根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對車輛信號進(jìn)行控制。
[0016]可選的，上述采集模塊進(jìn)一步包含:
[0017]第一采集子模塊，用于基于衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)采集，獲取車輛的米級位置信息；
[0018]第二采集子模塊，用于通過1C卡設(shè)備及車載終端獲取車內(nèi)乘客數(shù)量數(shù)據(jù)。
[0019]上述控制規(guī)則制定模塊進(jìn)一步包含:
[0020]第一子模塊，用于定義當(dāng)前位置車輛為A車，當(dāng)前車輛后面車輛為B車；
[0021]定義線路車輛的發(fā)車間隔為ε分鐘，且Α車與Β車的車頭時距定義為t(AB);
[0022]第二子模塊，用于定義車輛A所處的如下幾種狀態(tài):
[0023]狀態(tài)Sl，t(AB)> ε即在當(dāng)前狀態(tài)下Α車與Β車的車頭時距大于兩車的發(fā)車間隔ε ;
[0024]狀態(tài)S2，t(AB)< ε即在當(dāng)前狀態(tài)下Α車與Β車的車頭時距小于等于兩車的發(fā)車間隔ε；
[0025]第三子模塊，用于定義當(dāng)前位置的車輛為Α車，當(dāng)前車輛后面車輛為Β車且同一時亥IJ，A車的載客量為P (A)，B車的載客量為P⑶；
[0026]第四子模塊，用于定義車輛A載客數(shù)量所處的幾種狀態(tài)如下:
[0027]狀態(tài)S3，當(dāng)P (A) > P⑶即在當(dāng)前狀態(tài)下A車的載客量大于B車的載客量；
[0028]狀態(tài)S4，當(dāng)P (A)彡P(guān)⑶即在當(dāng)前狀態(tài)下A車的載客量小于B車的載客量；
[0029]第五子模塊，用于定義如下的車輛A所處信號控制裝置狀態(tài):
[0030]狀態(tài)S5，信號控制裝置僅收到車輛A發(fā)送的信號優(yōu)先請求；
[0031]狀態(tài)S6，信號控制裝置收到車輛A發(fā)送的信號請求，且同時收到來自其它相位車輛的信號優(yōu)先請求；
[0032]車輛狀態(tài)確定子模塊，用于確定車輛A在道路的車道狀態(tài)，即確定車輛A所處車道為左轉(zhuǎn)、直行或者右轉(zhuǎn)；
[0033]狀態(tài)S7，車輛A所處車道為直行車道；
[0034]狀態(tài)S8，車輛A所處車道為右轉(zhuǎn)車道；
[0035]狀態(tài)S9，車輛A所處車道為左轉(zhuǎn)車道；
[0036]信號周期設(shè)定子模塊，用于定義車輛A所處信號控制交叉口信號周期為T，車輛A所處信號交叉口直行相位持續(xù)時間，左轉(zhuǎn)相位持續(xù)時間λ##，右轉(zhuǎn)相位持續(xù)時間為
λ右轉(zhuǎn)；
[0037]其中，入直行+入左轉(zhuǎn)+入右轉(zhuǎn)=Τ ；
[0038]優(yōu)化時間設(shè)定子模塊，用于設(shè)定信號優(yōu)化時間Θ，其中θ <Τ;
[0039]優(yōu)化控制策略子模塊，用于定義如下的信號優(yōu)化策略:
[0040]策略G1，在原信號相位時間的基礎(chǔ)上增加信號優(yōu)化時間形成新的交叉口信號相位時間；
[0041]策略G2，在原信號相位時間的基礎(chǔ)上減去信號優(yōu)化時間形成新的交叉口信號相位時間；
[0042]策略G3，維持車輛A所處信號交叉口現(xiàn)狀周期及相位持續(xù)時間不變。
[0043]是哪個述控制模塊進(jìn)一步包含:
[0044]初步確定子模塊，用于確定車輛A的所處車道狀態(tài)，所述車道狀態(tài)包含S7、S8和S9三個狀態(tài)；
[0045]第一執(zhí)行子模塊，用于當(dāng)前車輛狀態(tài)同時滿足狀態(tài)S2、S4和S5，則執(zhí)行策略G2 ;
[0046]第二執(zhí)行子模塊，用于當(dāng)車輛當(dāng)前的狀態(tài)同時滿足狀態(tài)S1、S3和S5，則執(zhí)行策略G1 ；
[0047]第三執(zhí)行子模塊，用于當(dāng)車輛當(dāng)前的狀態(tài)同時滿足狀態(tài)S2、S4和S，6，則執(zhí)行策略G3 ；
[0048]第四執(zhí)行子模塊，用于當(dāng)車輛當(dāng)前的狀態(tài)同時滿足狀態(tài)S1、S3和S6，則執(zhí)行策略G3 ；
[0049]第五執(zhí)行子模塊，用于當(dāng)車輛處于用于車輛處于其它狀態(tài)組合時，執(zhí)行策略G3。
[0050]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢在于:(1)使公交車輛信號優(yōu)先更加科學(xué)合理。(2)提高了公交線路的運營效率。(3)提高了公交車輛信號優(yōu)先的可靠性。即本發(fā)明通過多源數(shù)據(jù)輸入和先進(jìn)的信號控制算法，達(dá)到對整個公交線路運營優(yōu)化控制、精準(zhǔn)控制，提高整個控制系統(tǒng)的可靠性。從而達(dá)到平衡線路乘客運輸量，提高線路運營效率的目的。
【附圖說明】
[0051]圖1為本發(fā)明提供的車輛信號控制系統(tǒng)的組成框圖。
【具體實施方式】
[0052]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0053]本發(fā)明提供一種基于北斗地基增強設(shè)備的車輛信號控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:
[0054]采集模塊，用于采集基于北斗地基增強的車輛衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和基于1C卡的車輛乘客數(shù)據(jù)；
[0055]控制規(guī)則制定模塊，用于定義若干狀態(tài)和邏輯判斷原則；
[0056]控制模塊，用于依據(jù)定義的狀態(tài)和原則，再根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對車輛信號進(jìn)行控制。
[0057]可選的，上述采集模塊進(jìn)一步包含:
[0058]第一采集子模塊，用于基于衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)采集，獲取車輛的米級位置信息；
[0059]第二采集子模塊，用于通過1C卡設(shè)備及車載終端獲取車內(nèi)乘客數(shù)量數(shù)據(jù)。
[0060]上述控制規(guī)則制定模塊進(jìn)一步包含:
[0061]第一子模塊，用于定義當(dāng)前位置車輛為A車，當(dāng)前車輛后面車輛為B車；
[0062]定義線路車輛的發(fā)車間隔為ε分鐘，且Α車與Β車的車頭時距定義為t(AB);
[0063]第二子模塊，用于定義車輛A所處的如下幾種狀態(tài):
[0064]狀態(tài)Sl，t(AB)> ε即在當(dāng)前狀態(tài)下Α車與Β車的車頭時距大于兩車的發(fā)車間隔ε ;
[0065]狀態(tài)S2，t(AB)< ε即在當(dāng)前狀態(tài)下Α車與Β車的車頭時距小于等于兩車的發(fā)車間隔ε；
[0066]第三子模塊，用于定義當(dāng)前位置的車輛為Α車，當(dāng)前車輛后面車輛為Β車且同一時亥IJ，Α車的載客量為P (A)，B車的載客量為P⑶；
[0067]第四子模塊，用于定義車輛A載客數(shù)量所處的幾種狀態(tài)如下:
[0068]狀態(tài)S3，當(dāng)P (A) > P⑶即在當(dāng)前狀態(tài)下A車的載客量大于B車的載客量；
[0069]狀態(tài)S4，當(dāng)P (A)彡P(guān)⑶即在當(dāng)前狀態(tài)下A車的載客量小于B車的載客量；
[0070]第五子模塊，用于定義如下的車輛A所處信號控制裝置狀態(tài):
[0071]狀態(tài)S5，信號控制裝置僅收到車輛A發(fā)送的信號優(yōu)先請求；
[0072]狀態(tài)S6，信號控制裝置收到車輛A發(fā)送的信號請求，且同時收到來自其它相位車輛的信號優(yōu)先請求；
[0073]車輛狀態(tài)確定子模塊，用于確定車輛A在道路的車道狀態(tài)，即確定車輛A所處車道為左轉(zhuǎn)、直行或者右轉(zhuǎn)；
[0074]狀態(tài)S7，車輛A所處車道為直行車道；
[0075]狀態(tài)S8，車輛A所處車道為右轉(zhuǎn)車道；
[0076]狀態(tài)S9，車輛A所處車道為左轉(zhuǎn)車道；
[0077]信號周期設(shè)定子模塊，用于定義車輛A所處信號控制交叉口信號周期為T，車輛A所處信號交叉口直行相位持續(xù)時間，左轉(zhuǎn)相位持續(xù)時間λ##，右轉(zhuǎn)相位持續(xù)時間為
λ右轉(zhuǎn)；
[0078]其中，入直行+入左轉(zhuǎn)+入右轉(zhuǎn)=Τ ；
[0079]優(yōu)化時間設(shè)