[发明专利]一种用于交通信号控制系统的硬件在环仿真测试系统

权利要求书

1.一种用于交通信号控制系统的硬件在环仿真测试系统，由交通信号控制系统、信号转换设备和交通仿真模块组成；其特征在于：交通信号控制系统设有信号机、信号灯、检测器和上位机，所述信号机的输出端连接信号灯、输入端连接检测器，且信号机连接上位机，信号机实时收集检测器的信息，驱动信号灯，信号机将信息发送给上位机；所述交通仿真模块中构建虚拟仿真路网，虚拟仿真路网上的每个路口均设有虚拟信号灯和虚拟检测器，每个虚拟信号灯的输入端连接信号转换设备，信号转换设备的输入端分别连接虚拟检测器和信号机的输出端，信号转换设备的输出端连接信号机的输入端，各个路口由虚拟信号灯进行交通控制，路网上的虚拟检测器进行实时车辆检测；交通仿真模块中的车辆检测数据经信号转换设备传输给信号机，信号机的信号配时信息经信号转换设备传输回交通仿真模块；其运行步骤如下：

（1）交通仿真模块中的虚拟检测器实时检测仿真测试系统中的车辆到达，得到实时的车辆检测信息并发送给信号转换设备；

（2）信号转换设备对接收到的车辆检测信息进行格式或模式的转换，并将转换后的车辆检测信息发送给交通信号控制系统的信号机；

（3）交通信号控制系统根据接收到的车辆检测信息，按自身控制逻辑或算法输出信号机的信号配时信息；

（4）信号转换设备对接收到的信号配时信息按照仿真软件的要求进行格式或模式的转换，并将转换后的信号配时信息发送回交通仿真模块中；

（5）交通仿真模块根据该信号配时信息实时改变仿真软件中信号灯的灯色，控制仿真中的车辆运行；同时，交通仿真模块实时检测车辆信息，并将此信息发送给信号转换设备，即同时运行步骤（1）；

步骤（5）和步骤（1）同时运行，之后依次运行步骤（2）、步骤（3）、步骤（4），运行步骤（5）的同时返回步骤（1），如此重复循环。

2.根据权利要求1所述的用于交通信号控制系统的硬件在环仿真测试系统，其特征在于一个信号转换设备连接一到多台信号机。

3.根据权利要求1所述的用于交通信号控制系统的硬件在环仿真测试系统，其特征在于交通仿真模块连接一个以上信号转换设备；交通仿真模块安装在计算机中。

4.根据权利要求1所述的用于交通信号控制系统的硬件在环仿真测试系统，其特征在于信号转换设备包括信号机通信模块、信号转换模块和计算机通信模块，信号机通过信号转换设备的信号机通信模块与信号转换模块进行双向连接，交通仿真模块通过信号转换设备的计算机通信模块与信号转换模块进行双向连接，信号转换设备负责进行实时的信号转换和传输：一方面从交通仿真模块接收车辆检测信息，转换为信号机能识别的数字信号或模拟信号，并发送给信号机；另一方面从信号机接收信号配时信息，转换为交通仿真模块可以识别的数字信号，并发送给计算机中的交通仿真模块。

5.根据权利要求1所述的用于交通信号控制系统的硬件在环仿真测试系统，其特征在于所述信号转换设备是一个独立运行的接口设备，或者是安装于计算机主板上的输入输出卡，或者是信号机、计算机上已经装配了的通用接口。

6.根据权利要求1所述的用于交通信号控制系统的硬件在环仿真测试系统，其特征在于所述交通仿真模块包括仿真软件、数据交换子模块和通信子模块，仿真软件依次通过数据交换子模块、通信子模块和信号转换设备进行双向连接，仿真软件是指具有二次开发接口的微观交通仿真软件。

7.根据权利要求6所述的用于交通信号控制系统的硬件在环仿真测试系统，其特征在于所述仿真软件为提供了COM接口或外部信号控制模块的VISSIM仿真软件，或者具有二次开发接口的CORSIM、Paramics或AIMSUN仿真软件。

8.根据权利要求1所述的用于交通信号控制系统的硬件在环仿真测试系统，其特征在于数据交换子模块和通信子模块是基于交通仿真软件二次开发形成，其中数据交换子模块实现从仿真软件中提取车辆检测信息给信号转换设备、从信号转换设备接收信号配时信息给仿真软件；通信子模块实现仿真软件与信号转换设备间的通信。