[发明专利]一种基于GPS的快速公交车辆定位及交通信号控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于ITS(智能交通系统)技术领域，是为城市快速公交系统(BRT)车辆提供优先通行的交通信号控制系统，具体涉及一种基于GPS技术的快速公交BRT车辆定位和交通信号控制的方法和装置。

背景技术

随着我国城市建设规模的扩大，车辆日益增多，公共交通对引导城市的可持续发展意义重大。虽然，地铁、轻轨在各大城市的公共交通系统中体现出的它的重要作用，但由于地铁、轻轨投资大、工程难度高、面临的各方面的问题也多，不是每个城市都有能力在短时期内得以实施的。而投资少、见效快、建设周期短的BRT系统将是在短时期内提高城市公共交通服务水平和运行效率的最佳选择之一。

然而，BRT系统与普通公共交通线路在共享公共区间时，具有比其它公交车辆的优先权。提供优先通行权的措施有两种：一是在进口道设置单独的等候车道，避免其他车辆干扰，同时延长绿灯时间；二是运用先进的交通信号控制系统，根据BRT车辆进站停靠时间来确定交通信号灯的配时，尽量利用BRT车辆进站等候的时间来配置红绿灯时间，以便当BRT车辆驶近交通路口时能够提供绿灯时间，从而最大程度地减少BRT车辆在交通路口等候的时间。以上两种方法都不能很好地为BRT车辆提供通过交通路口的优先权。为此，本发明设计了一种基于GPS的BRT车辆定位和无线通信的交通信号控制方法和装置，采用GPS定位原理和收、发两端的坐标定位、无线通信、自动控制技术相接合，解决了当BRT线路与普通公共交通线路共享公共区间时，让BRT优先，并且快速通行，保证了BRT车辆能准确、及时地到达目的站点，充分发挥出BRT的优越性。

发明内容：

本发明的目的在于设计一种基于GPS的快速公交车辆定位和交通信号控制系统，让BRT车辆与交通信号控制机进行实时、准确、有效地无线通信，提前对BRT车辆进行判断，并及时、准确地切换红绿灯，让BRT车辆优先通行。通过GPS获取BRT车辆的定位信息，利用车载MCU进行提取和处理，采用RF模块进行无线传输，实时、自动的传送到交通信号控制机中的地面接收装置，由交通信号控制机切换红绿信号灯，为BRT车辆让道，以便解决BRT线路与常规公共交通线路共享公共区间的其他车辆发生冲突时，保证BRT车辆快速优先通行。

为解决上述问题和实现BRT车辆定位和交通信号控制系统，本发明的技术方案如下：

一种基于GPS的快速公交BRT车辆定位及交通信号的控制方法，该方法使用安装在BRT车辆上的车载装置通过GPS获取BRT车辆的位置信息，将位置信息数据通过车载无线射频RF模块传输到安装在交通信号控制机中的地面接收及处理装置，地面接收处理装置计算距离及车辆行驶方向信息，并通过串行接口RS232传输数据到交通信号控制机，由交通信号控制机根据车辆距离及车辆行驶方向信息进行交通信号的控制；

通过所述车载装置中的GPS模块来实时获取BRT车辆所在的具体位置信息，将位置信息通过车载无线射频RF模块传输到地面接收及处理装置，由地面接收及处理装置中的地面MCU模块对有效的数据信息进行提取和处理，计算出BRT车辆的坐标、路口距离及车辆行驶方向，然后将这些数据信息通过串行接口RS232传输到交通信号控制机，车载装置的RF无线传输模块实时、自动地发送数据到地面接收及处理装置，并且进行无线数据避免冲突的处理；

地面接收及处理装置接收到车载无线射频RF模块发来的信息后，对接收的信息首先确认，然后通过对BRT车辆位置与交通信号控制机的两点位置进行计算，确定BRT车辆的所在位置、路口距离，经过对一定时间间隔的多次计算，确定车辆的行驶方向这些动态信息，根据上述信息由交通信号控制机及时、准确地切换红绿灯，确保BRT车辆优先通行。