[发明专利]一种交叉口进口车道车辆引导式信号控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通控制领域，具体地说是一种交叉口进口车道车辆引导式信号控制装置及方法。

背景技术

在城市交通发展迅速加快我国城市化进程的同时，城市道路信号交叉口交通安全问题也日益突出。道路信号交叉口是我国公路建设中必不可少的部分，同时也是事故多发地带。道路信号交叉口的安全问题已然引起我国政府的关注，也是亟待解决的问题。

进入信号交叉口进口车道区域的车辆如果由于判断能否通过交叉口失误而达到某一速度，则将无法在红灯信号启亮前通过交叉口也无法在停车线前安全停车，由此导致车辆紧急制动或闯红灯，进而可能引发车辆追尾、直角碰撞等交通事故。

图像识别和雷达测速是已发展较为成熟的技术，其设备更是具有足够的选择空间，利用图像识别和雷达测速的方式进行交叉口进口车道的车辆引导和信号控制，可以减少事故的发生，提升行车安全性。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点和不足，本发明提供一种交叉口进口车道车辆引导式信号控制装置及方法。

本发明采用如下技术方案实现：

一种交叉口进口车道的车辆引导式信号控制装置，包括：

数据采集模块，包括固定式视频检测仪和雷达传感器，用于实时采集车辆信息来确定车辆的位置和速度，并将所采集的车辆信息传输至信息处理模块；

信息处理模块，包括信息处理器和无线发射模块，用于对所述数据采集模块采集的车辆信息进行处理，判断当黄灯启亮时车辆是否处于交叉口进口车道区间内，若车辆处于交叉口进口车道区间内，则启用信号控制模块；

车速预警模块，包括无线接收装置和可变显示装置，设置在距交叉口进口车道区间之前的一定长度处，用于接收信息处理模块的处理结果并显示相应的提示信息；

信号控制模块，包括无线接收装置和连接信号灯的信号控制器，用于根据所述信息处理模块的处理结果，在绿灯将要结束时，适当延长绿灯时间使车辆在绿灯期间通过停止线，并在黄灯结束前驶离交叉路口。

进一步地，所述数据采集模块的固定式视频检测仪选用CCD摄像机，和雷达传感器一起通过龙门架安装在信号交叉口的进口车道上方。

进一步地，所述信息处理模块采用型号为TMS320C6748的处理器。

进一步地，所述信号控制器采用型号为AT89S52的单片机。

进一步地，所述可变显示装置的无线接收装置采用GPRS无线控制卡，所述可变显示装置采用LED显示屏。

应用所述装置的交叉口进口车道的车辆引导式信号控制方法，包括如下步骤：

S1、黄灯启亮前，通过固定式视频检测仪和雷达传感器实时采集车辆信息来确定车辆的位置和速度，并将所述车辆信息传输至信息处理模块；

S2、所述信息处理模块对车辆信息进行处理，判断当黄灯启亮时车辆是否处于交叉口进口车道区间内；

S3、若是，则启用信号控制模块，所述信号控制模块在绿灯将要结束时适当延长绿灯时间使车辆在绿灯期间通过停止线，并在黄灯结束前驶离交叉路口，同时可变显示装置显示“请通行”的绿色字样；若否，则可变显示装置显示“请减速”的红色字样，引导车辆减速并在停车线前停车。

进一步地，所述交叉口进口车道区间的车辆安全通过距离是某车辆能够在红灯启亮前通过停车线时与停车线之间的最远距离，具体公式为：

x₁＝v₀t_y-a-b

式中：v₀——黄灯信号启亮时的车辆速度(m/s)；

t_y——黄灯信号时长(s)；

a——信号交叉口宽度(m)；

b——车辆长度(m)。

进一步地，所述交叉口进口车道区间的长度是某车辆能够在停车线前安全停车时(制动加速度小于车辆最大制动加速度)与停车线之间的最近距离，具体公式为：

x₂＝v₀δ+v₀²/2a_max

式中：v₀——黄灯信号启亮时的车辆速度(m/s)；

δ——驾驶员反应时间(s)；

a_max——车辆最大制动加速度(m/s²)。

进一步地，所述车速预警模块中的可变显示装置位置位于交叉口进口车道起始位置前x₃处，具体公式为：

x₃＝v₀·δ