專利名稱：道路交通信號控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是城市道路指揮交通的信號機，特別涉及一種道路交通信號控制裝置。
背景技術：
目前，國內城市道路交通信號機，核心技術基于上世紀九十年代的科技，一般為路口單點控制、聯(lián)網(wǎng)控制等。信號機控制方式分為固定周期控制、感應控制、協(xié)調控制等，使用中所遇到的問題多屬于車輛運轉過程中，由于意外因素、車輛堵塞造成信號機及系統(tǒng)，不能隨車輛變化而變化，影響交通控制的效果，系統(tǒng)失控、指揮效率降低等，使車輛的控制與車輛的運轉情況相脫節(jié)，達到同步運轉的最佳狀態(tài)比較困難。交通控制系統(tǒng)中的交通信號機 一個路口設置一臺，用于控制路口處的交通信號燈(包括車道信號燈、行人信號燈)，有的路口增加了電視監(jiān)控系統(tǒng)，但多數(shù)是另一套單獨的系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)共存的狀況。路口處的信號機多采用單片機、工控機等。單片機能滿足基本的單點控制，價格低，結構簡單，比較實用， 不能聯(lián)網(wǎng)組成系統(tǒng)，工業(yè)控制計算機分為PC主板和嵌入式，是交通智能控制的基礎。路口處采用工控機的信號機，高端的使用了傳感器，與控制中心聯(lián)網(wǎng)。傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過運算后或從控制中心直接接收的數(shù)據(jù)，輸出采用220V點亮或熄滅，分別用于控制路口處的信號燈、倒計時牌及其它裝置，也有把220V傳到帶簡單計算功能的單片機上，再控制相關的信號裝置，用于交通控制。傳感器采集數(shù)據(jù)是與車輛行駛過程中同步進行的，每一個采集周期快結束的時候才將采集的數(shù)據(jù)進行運算，留給信號機運算的時間不足，傳感器輸入的采集接口多的時候達幾十個，輸出的接口也有幾十個，要在很短時間內完成運算、控制指令發(fā)出，這樣信號機在應對車輛變化方面，浪費功能又力不從心，當遇到一些非正常的情況時， 信號機對車輛的指揮常常處于失控狀態(tài)，無法有效的對車輛進行控制。交通信號控制，需要實時操作系統(tǒng)的支持，但其復雜性，不確定性和突變性等，在數(shù)據(jù)處理方面，需要更多的數(shù)學模型來解決。英國《自然》雜志中的文章也認為針對車輛的交通控制系統(tǒng)，仍是人類沒有解決好的問題。交通控制系統(tǒng)的技術需要長期的、大量的財力、人力、物力的支持，才能逐漸解決。可以在一定范圍內取得階段性的進步，再逐漸擴展。
發(fā)明內容本實用新型克服了上述存在的缺陷，目的是為解決交通信號機能同時具備實時和多任務的支持能力，有較短的中斷響應時間，內部的代碼和實時操作系統(tǒng)的執(zhí)行時間減少到最低限度；交通信號機具有功能很強的存儲區(qū)保護功能，同時也有利于軟件診斷；交通信號機具有可擴展的處理器結構，以便為今后更高性能的應用實現(xiàn)功能提升，交通信號機具有向下的網(wǎng)絡功能向下組成三級局域網(wǎng)，向上參與城市控制中心的網(wǎng)絡，提供一種道路交通信號控制裝置。本實用新型道路交通信號控制裝置內容簡述本實用新型道路交通信號控制裝置，其特征在于在交叉路口處的一級信號機控制、計算機控制的二級信號燈中，設置一級中間道口信號機控制組成路口處三級局域網(wǎng)絡信號控制系統(tǒng)，第一級路口信號機連接第二級道口信號機，第二級連接第三級信號燈，采用數(shù)字連接、連接方式分星型網(wǎng)絡、總線結構或星型、總線混合網(wǎng)絡形式。交通信號控制裝置網(wǎng)絡路口處組成星型、總線、星型總線混合局域網(wǎng)絡；路口處所有的數(shù)據(jù)傳輸信號全部為數(shù)字傳輸。第一級信號控制中心是以計算機局域網(wǎng)絡為核心的信號機，設置在路口處成為路口信號控制中心；第二級設置在道口處的道口的信號機是在道口處計算機組成信號控制裝置，設置車輛數(shù)據(jù)采集傳感器；第三級設置在信號燈內部或顯示裝置內部，采用計算機控制的信號裝置作為執(zhí)行機構，由數(shù)據(jù)接收、存儲、運算、信號顯示四部分組成。本實用新型在于建立路口處的新型交通信號機，改善交通信號機的控制能力、減少堵塞，為實現(xiàn)智能控制打下基礎。


[0010]圖1是道路交通信號控制裝置結構框圖[0011]圖2是一 種第--級與第二二級星型連接圖[0012]圖3是一 種第--級與第二二級總線連接圖[0013]圖4是一 種第二二級與第三三級星型連接圖[0014]圖5是一 種第二二級與第Ξ三級總線連接圖[0015]圖6是一1種第三三級信號燈內部電路結構連接圖。
具體實施方式
本實用新型道路交通信號控制裝置是這樣實現(xiàn)的，
以下結合附圖做具體說明。見圖1 圖6，道路交通信號控制裝置，在原有的交叉路口處的一級信號機控制、計算機控制的二級信號燈中，設置一級中間道口信號機控制組成路口處三級局域網(wǎng)絡信號控制系統(tǒng)， 第一級路口信號機連接第二級道口信號機，第二級連接第三級信號燈，采用數(shù)字連接、連接方式分星型網(wǎng)絡、總線結構或星型、總線混合網(wǎng)絡形式。道路交通信號控制運行方式，第一級設置一臺路口信號機，對控制中心和相鄰路口，接收、上傳數(shù)據(jù)、以及對本路口的數(shù)據(jù)進行運算、運算后的結果數(shù)據(jù)分配給各個方向的第二級道口信號機。第二級設置四臺道口信號機，在五叉路口設置五臺道口信號機，用來儲存采集到的傳感器數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)分析；滿足上級信號機巡檢數(shù)據(jù)需求；下達控制指令并分配到第三級若干個信號裝置或燈，及其它信息發(fā)布裝置，或設置視頻采集卡及攝像頭等外部接收、 發(fā)送裝置。第三級設置接收、儲存、運算、控制信號燈的顯示，本級接口板接收第2級的數(shù)據(jù)與本級存儲的數(shù)據(jù)進行對比運算后，連接到驅動輸出部分，再驅動信號裝置進行顯示。交通信號控制裝置方法及網(wǎng)絡路口處組成星型、總線、星型總線混合局域網(wǎng)絡。路口處所有的數(shù)據(jù)傳輸信號全部為數(shù)字傳輸。第一級信號控制中心是以計算機局域網(wǎng)絡為核心的信號機設置在路口處成為路口信號控制中心，將路口的信號控制功能，設置為數(shù)據(jù)傳輸、運算、存儲、定位等功能為主，減少信號機的采集接口、控制接口的數(shù)量、技術負擔、工作時間，節(jié)省下的時間和功能用于其它方面的信號的接收及功能的擴展、并將計算結果存儲、分配；將路口信號控制中心的指令，通過局域網(wǎng)絡直接傳遞到第二級的道口信號機上，向下一級傳輸上一級控制中心的執(zhí)行數(shù)據(jù)。及其它的信息采集及發(fā)布裝置。予留功能擴展口，以備將來升級；對傳感器的實時采集改為間歇任意調取采集，采集的數(shù)據(jù)保存在第二級的路口計算機并實時運算，第一級隨時對第二級進行掃描巡檢，對各方向的信號控制合并、分解、控制的指令由第一級完成。第二級設置在道口處的道口的信號機，在道口處計算機組成信號控制裝置，設置車輛數(shù)據(jù)采集傳感器，對進、出口的各個車道進行實時數(shù)據(jù)采集，將采集的數(shù)據(jù)存儲，隨時對第一級的巡檢上傳采集的數(shù)據(jù)出口、進口 ；對第一級的控制信號進行接收、存儲，并分配給本路口的> 1個的車道信號燈、行人信號燈、電子顯示屏及其它信息顯示裝置和接收、發(fā)送裝置及根據(jù)需要設置無線、微波、紅外發(fā)射器留有功能擴展口，以備將來升級；路口信號機即使失控，數(shù)據(jù)仍然可以隨時巡檢，本級隨時監(jiān)控道路內的車輛運行情況。第三級設置在信號燈內或顯示裝置內，采用計算機控制的信號裝置，作為執(zhí)行機構，用于終端的顯示信號燈、顯示牌裝置的顯示控制，由數(shù)據(jù)接收、存儲、運算、信號顯示四部分組成，本級接口板接收第2級的控制數(shù)據(jù)與本級存儲的基準數(shù)據(jù)進行對比運算后，連接到驅動輸出部分，再驅動信號裝置進行顯示。全方位對車輛提供信號信息量。路口處的局域網(wǎng)絡傳輸路徑信號控制中心巡檢、接收來自周邊路口的出口傳感器、進口傳感器上傳數(shù)據(jù)，或系統(tǒng)中的控制中心的協(xié)調指令；采用工控機的信號機的電路板各個部件都已經(jīng)標準化生產(chǎn)，CPU、主板、信號接口板、顯示卡、顯示器、網(wǎng)卡、電源、路由器……等。作為信號機需要相應的程序(算法)以及上述電路板構成并組成網(wǎng)絡連接。應對大量的數(shù)據(jù)處理，采用刀片服務器取代路口處的工控機信號機；路口交通信號控制網(wǎng)絡，還需要配合相應的道路狀況及應對方式的數(shù)學模型(即算法)和實時操作系統(tǒng)及控制軟件。本實用新型在于建立路口處的新型交通信號機，改善交通信號機的控制能力、減少堵塞，為實現(xiàn)智能控制打下基礎。
權利要求1.一種道路交通信號控制裝置，其特征在于在交叉路口處的一級信號機控制、計算機控制的二級信號燈中，設置一級中間道口信號機控制組成路口處三級局域網(wǎng)絡信號控制系統(tǒng)，第一級路口信號機連接第二級道口信號機，第二級連接第三級信號燈，采用數(shù)字連接、連接方式分星型網(wǎng)絡、總線結構或星型、總線混合網(wǎng)絡形式。
2.根據(jù)權利要求1所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于交通信號控制裝置網(wǎng)絡路口處組成星型、總線、星型總線混合局域網(wǎng)絡；路口處所有的數(shù)據(jù)傳輸信號全部為數(shù)字傳輸。
3.根據(jù)權利要求1所述的道路交通信號控制裝置，其特征在于第一級信號控制中心是以計算機局域網(wǎng)絡為核心的信號機，設置在路口處成為路口信號控制中心；第二級設置在道口處的道口的信號機是在道口處計算機組成信號控制裝置，設置車輛數(shù)據(jù)采集傳感器；第三級設置在信號燈內部或顯示裝置內部，采用計算機控制的信號裝置作為執(zhí)行機構， 由數(shù)據(jù)接收、存儲、運算、信號顯示四部分組成。
專利摘要本實用新型涉及的是城市道路指揮交通的信號機，特別涉及一種道路交通信號控制裝置，其特征在于在交叉路口處的一級信號機控制、計算機控制的二級信號燈中，設置一級中間道口信號機控制，組成路口處三級局域網(wǎng)絡信號控制系統(tǒng)，第一級路口信號機連接第二級道口信號機，第二級連接第三級信號燈，采用數(shù)字連接、連接方式分星型網(wǎng)絡、總線結構或星型、總線混合網(wǎng)絡形式。在路口處組成星型、總線、星型總線混合局域網(wǎng)絡；路口處所有的數(shù)據(jù)傳輸信號全部為數(shù)字傳輸。本實用新型在于建立路口處的新型交通信號機，改善交通信號機的控制能力、減少堵塞，為實現(xiàn)智能控制打下基礎。
文檔編號G08G1/07GK202102597SQ20112021187
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權日2011年6月22日
發(fā)明者曲德家, 許德蛟, 趙驥, 馬成家 申請人:鞍山市權晟電子電力有限公司