[实用新型]一种基于吸收光谱技术的自适应交通疏导系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种自适应交通疏导系统，具体涉及一种基于吸收光谱技术自动检测机动车尾气浓度的自适应交通疏导系统。

背景技术

随着城市化步伐的加快和发展，城市居民的汽车保有量不断上升，使得城市交通拥堵现象越来越严重，如何有效解决城市交通拥堵已成了制约城市发展的一个关键问题。

对城市交通的改善，不外乎从拓宽道路和提高道路利用率两个方面着手。对于拓宽道路来说，不但投资太多，而且在城市中征用土地更是难以实现。因此，改善城市交通设施，提高道路利用率就成了解决城市交通拥堵的有效出路，而发展自适应交通控制系统，使交通灯控制系统智能化，无疑是提高道路利用率的最有效方法之一。

目前，我国城市道路交叉路口的交通信号灯控制系统中，大多采用上世纪八九十年代欧美国家的技术，其核心算法的制定流程是：对路口的车流量进行采样统计调查，运用统计学原理将两个方向红绿灯的延迟时间预先设定。这种算法的缺点是当采样完成之后，不管车辆的具体情况如何变化，红、绿灯所设置的时间都是一个固定值。然而，在实际应用中，交通流量往往是变化的，而且有些路口的车流量在不同时间段存在很大差异。例如，在实际的交通控制系统中，经常遇到这样的情况，路口东西方向的车流量小而南北方向的车流量大，但由于路口红绿灯的时间固定，即使东西方向没有车辆通过，南北方向也必须等待已经设置的固定时间，绿灯亮起时才能通过，这使得道路的利用率降低。

近年来人们逐渐意识到，解决城市交通拥堵问题，除了拓宽道路、限制机动车数量外，针对交通流量的不确定性，把交通系统看作一个不确定系统，发展自适应交通控制系统是提高道路利用率的有效途径，对缓解城市交通拥挤具有积极意义。所谓自适应交通控制系统就是将各种高新技术与交叉路口的交通流量和信号控制有机结合，通过现代技术监测路口不同方向上的机动车流量、排队长度等信息，实时改变红、绿灯时间，达到提高道路利用率的目的。即当某一个方向车流量大而另一个方向的车流量小的时候，红绿灯控制器能自动延长车流量较大方向的通行时间，缩短车流量较小方向的通行时间，进而减少车辆的拥挤，提高道路的利用率。

近几年，我国一些城市的交通路口开始引入自适应交通控制系统，如美国奥得斯公司的ITS系统、英国西门子公司的SCOOT 系统、澳大利亚的SCATS系统以及荷兰的CityMan系统等，但效果都不是很理想。究其原因，一个很重要的因素是智能交通疏导系统无法实现对车流量的有效判断。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效判断车流量的自适应交通疏导系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种基于吸收光谱技术的自适应交通疏导系统，该自适应交通疏导系统设于道路的交叉路口处，且与红绿灯和倒计时显示屏相连，包括工控机、同时发射两束相互交叉光束的激光发射装置、光电探测器和数据采集卡；自适应交通疏导系统通过工控机与红绿灯和倒计时显示屏相连；激光发射装置与工控机相连，由工控机控制；光电探测器为两个；激光发射装置发射的两束光束分别沿交叉路口的两个交叉方向射入对应的光电探测器；光电探测器分别与数据采集卡相连；数据采集卡与工控机的输入端相连。

沿交叉路口两个交叉方向的两束光可通过一个可调谐半导体激光器发出，此时激光发射装置包括可调谐半导体激光器、光隔离器、光纤分束器、低损耗光纤和光纤准直器；低损耗光纤和光纤准直器均为两个；可调谐半导体激光器发出的激光依次通过光隔离器和光纤分束器后分为两束，然后分别依次通过对应的低损耗光纤和光纤准直器后沿交叉路口的两个方向射入对应的光电探测器；可调谐半导体激光器由工控机控制。

沿交叉路口两个交叉方向的两束光可通过两个可调谐半导体激光器分别发出，此时激光发射装置包括可调谐半导体激光器、光隔离器、低损耗光纤和光纤准直器；可调谐半导体激光器、光隔离器、低损耗光纤和光纤准直器均为两个；两个可调谐半导体激光器发出的激光依次通过对应的光隔离器、低损耗光纤和光纤准直器后，形成两束分别沿交叉路口两个方向的光束，射入对应的光电探测器；两个可调谐半导体激光器均由工控机控制。

对本实用新型的进一步改进在于：自适应交通疏导系统还包括聚焦透镜；聚焦透镜为两个；激光发射装置发射的两束光束分别通过对应的聚焦透镜射入光电探测器。

本实用新型自适应交通疏导系统还包括半导体激光器温度控制板和半导体激光器电流控制板；工控机通过半导体激光器温度控制板和半导体激光器电流控制板与可调谐半导体激光器相连。