[发明专利]一种交通信号控制器及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能交通控制装置及控制方法，特别是一种能实现潮汐车道控制的智能协调型交通信号控制器及控制方法。

背景技术

现有技术智能交通信号灯控制系统信号控制器主要采用ARM7和ARM9系列嵌入式CPU芯片，运算速度跟不上路口信息处理的需求；交通信号灯组控制主要由电缆输电控制或者电力线加通信的模式控制。此类控制器控制路口线缆浪费且敷设工程量和施工难度都较大；若系统扩展，如需发布交通诱导信息、采集车流量信息，则需要另外增加通信线缆，重复投入费用增大并且实施困难；再者，由于国内电网杂波严重，还必须采用相应的技术措施进行处理。目前城市发展很快，老城区道路无法拓宽，而车流猛增，为了缓解道路拥堵，确保交通安全，将某一路段实现潮汐控制成为一种要求，即早高峰进城方向增加车道，晚高峰出城方向增加车道。这需要信号控制器的支持，但是目前无此类信号控制器，普通控制器中未设置该调度模块和算法。

中国专利CN1949294A《一种交通灯信号控制系统与控制方法》，公开了一种基于自感应控制方式的交通信号控制系统，由安装在十字路口的环行地感线圈、车辆检测器、主控制器、交通灯、报警器、计算机组成，环行地感线圈与车辆检测器连接构成检测系统，并统计车辆数，然后数据信息传送给与之连接的主控制器；主控制器根据接收到的车辆数进行计算，实时确定交通灯变换信号的周期，最终将控制信号输给与之连接的交通灯或报警器，实现根据车流量实时控制交通信号的功能；计算机与主控制器连接进行串口通讯，以实现远程控制。该控制系统与控制方法提高了交通控制的实时性与适应性，然而其控制器与中心通信使用串行接口，未涉及电力载波通信方法，未涉及诱导和可变车道控制方法，无法用于潮汐车道控制。CN101320518A《一种道路交叉路口交通控制方法和交通信号控制器》公开了一种基于左转车道改进的交通信号调度方法，以及提供主控制信号和副控制信号的交通信号控制器。该交通控制方法和交通信号控制器充分利用在禁止直行时的道路空闲资源，在允许直行的同时允许转弯，提高了交叉路口车辆通行效率。但该申请仅对左转车道进行改进，未涉及可变车道控制方法、输出诱导信息引导方法，以及令牌控制方法，亦未对主控设备故障进行实质性的处置，依然不能实现潮汐控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种电路设计合理，实现可变车道标志自动调度，支持特有的潮汐车道控制，操作使用方便的交通信号控制器及控制方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该交通信号控制器，其结构特点是：包括控制主机、车流量采集模块、信号输入/输出模块和IO输出模块；所述的控制主机包含主控模块和PDA微处理机，车流量采集模块采用通用晶体管-晶体管逻辑电平车流量采集模块和串行车流量采集模块，信号输入/输出模块包含电力载波输入/输出模块和串口信号输入/输出模块；所述的主控模块与PDA微处理机、串口信号输入/输出模块、电力载波输入/输出模块双向连接，主控模块输出端连接IO输出模块，通用晶体管-晶体管逻辑电平车流量采集模块和串行车流量采集模块的输出分别连接电力载波输入/输出模块和串口信号输入/输出模块，电力载波输入/输出模块接于电力线上。

本发明交通信号控制器，所述的主控模块采用ARM11嵌入式处理芯片，通用晶体管-晶体管逻辑电平车流量采集模块采用TTL电平车流量采集模块，串行车流量采集模块采用RS232/485车流量采集模块，串口信号/输入输出模块采用RS232/485输入/输出模块，电力载波输入/输出模块采用TTL电平电力载波输入/输出模块，IO输出模块设置TTL电平输入接口和TTL电平输出接口，所述的ARM11嵌入式处理芯片与RS232/485输入/输出模块双向连接，RS232/485车流量采集模块的输出端连接RS232/485信号输入/输出模块，ARM11嵌入式处理芯片的输出端连接TTL电平输入HC245接口和TTL电平输出HC373接口。

本发明交通信号控制器，还包括电源模块和外围模块，电源模块和主控模块、电力线连接，外围模块和主控模块连接；所述的电源模块设置隔离变压器装置，该隔离变压器装置安装在电力线上；所述的外围模块包括触摸屏、键盘、音视频采集模块和显示输出控制模块，所述的触摸屏、键盘、音视频采集模块的输出连接ARM11嵌入式处理芯片，ARM11嵌入式处理芯片的输出端连接显示输出控制模块。