[发明专利]实现公交信号优先申请的方法、系统及信号融合装置

说明书

技术领域

本发明涉及公交车辆信号管理技术，尤其涉及一种实现公交信号优先申请的方法、系统及信号融合装置。

背景技术

随着城市人口的越来越密集，城市公共交通状况已成为影响人民生活水平的主要因素。目前提出的公交优先机制从形式上可分为道路优先和信号优先，其中，道路优先是指为公交车辆规划专用的道路，供其优先行使，这种方法虽然在一定程度上提高了公交车辆道路的使用权，但由于没有在路口处划定优先道，以及优先道不构成完整的网络体系，在很大程度上不能发挥出预想的效果，尤其是路口由于考虑社会车辆转向等因素，造成公交车辆与社会车辆完全混行在一起，严重影响了优先效果。针对这种情况，又提出了信号优先，信号优先是通过交通信号的控制，对公交车辆进行倾斜性的信号分配，提高公交车辆在路口的通行效率。

现有技术中，所述的信号优先申请系统由车辆检测设备、传输设备、融合器及信号机构成，信号优先从实现过程来看主要可分为：车辆检测、信号传输、优先申请处理和信号分配四个过程。具体的，信号优先处理过程包括：

步骤A、通过检测设备对优先申请信号进行识别和检测。

目前，公交车辆优先申请的检测形式主要有两种：一种是基于车辆检测设备的公交优先申请，这种方式可以通过预埋检测线圈、专用短程通信(DSRC，Dedicated Short Range Communication)及常规无线射频识别(RFID，RadioFrequency Identification)等不同形式，但都需要在检测点路侧安装一定的检测设备，然后将检测结果送至信号机端；另一种是基于公交车辆上车载设备的无线申请，这种方式依靠车辆自身具有的定位与无线通信能力，由车辆判断是否到达检测位置，满足条件时按照一定的方式向信号机发送有限申请信号。

现有的车辆检测设备有多种，比如：环形线圈感应检测器、微波检测器、红外光检测器、激光检测器、超声波检测器、视频检测器，无线识别检测器等。

步骤B、在指定位置获得车辆ID信息后，将车辆ID及优先申请的方向、位置等相关信息发送到信号机端，以便使信号机能及时了解车辆位置及申请的相关信息并进行信号优先分配。

步骤C、信号机端得到优先申请信号后，对申请信号进行一定的处理，所述处理一般是指进行信号电气或数据传输结构的变换，使得信号机能够接收到信号申请。

步骤D、信号机根据预先设定的优先原则，对所收到的优先申请信号进行合理的信号优先分配，以达到一定的优先效果。

本步骤的操作一般取决于信号机内部的控制与优化逻辑，通过感应控制与定时控制的方式实现信号的优先申请。

现有公交优先系统在实际应用中存在一定的复杂性，主要表现在以下方面：

1)信号机种类众多，不同信号机采用的信号接口不同。而且，目前并不是所有的信号机都具备公交优先能力，即便是具有优先功能，控制参数的配置方案也都不尽相同，因此，不能直接接收各种优先申请信号。

2)车辆识别手段众多，信号识别主要基于车辆识别技术。由于目前车辆识别有检测线圈识别、RFID、DSRC、微波识别等方式，针对不同的识别技术，采用的识别装置不同，识别的信号也不同，因此，各种识别信号不能都直接传输给信号机，需要进行信号的预处理。

3)路口信号优先申请复杂。路口各种车辆混行，交通流量大，可能存在不同方向的优先申请信号，同时还有左转、右转申请信号等。由于多种申请可能会同时产生，因此，发生信号传输冲突的可能性很大。

4)优先控制目标变化多样。路口的信号控制是一个复杂的优化问题，并不是给公交车辆绝对的优先，而是要在综合考虑路口通行效率的基础上为公交车辆一定的优先。一般，公交优先在实现过程中要综合以下因素考虑：同一路口多个方向的公交优先并存时如何分配有限的优先资源；对于相同公交线路，由于各个路口的特殊情况，优先处理方式也不完全相同；如何平衡公交优先与社会交通，特别是冲突方向的交通需求。