[发明专利]提供一种数字式交叉路口的系统和方法

说明书

提供了一种数字式交叉路口系统。该系统可以包括至少一高可靠设备，该设备与控制进入或穿过所述交叉路口的允许移动的设备相对应。该系统还可以包括：一本地控制单元，设置为生成和输出一交叉路口状态计划；以及一安全控制单元，设置为从所述本地控制单元接受所述交叉路口状态计划、验证所述状态计划并将所述状态计划提供给所述交叉路口中的任何感兴趣的设备，所述任何感兴趣的设备包括所述至少一高可靠设备。该系统可以可选地包括至少一传感器，该至少一传感器对应于能够收集与所述交叉路口或所述交叉路口周围的局部区域有关的信息或影响交叉路口的交通模式的设备或数据源，其中，所述本地控制单元还设置为接受来自所述至少一传感器的输入。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年2月21日提交的美国临时专利申请62/633,519 的优先权，其内容在此并入作为参考。

技术领域

以下涉及用于提供一数字式交叉路口的系统和方法。

背景技术

标准道路的交叉路口通常由交通柜、多用途信号头和交叉路口内和周围的传感器组成，以供行人、车辆、紧急车辆和其他道路使用者使用。包括NEMA TS 1-1989R2005、NEMATS2-2016、TEES 2009和ITS柜 v01.02.17b在内的各种标准都从交通信号控制器、检测器机架、驱动信号头的负载开关以及监视单元的角度限定了交通柜，大多数标准是不可互换的，并且用不同的术语来区分每个标准定义的详细功能。

在每种情况下，交通信号控制单元负责根据检测器的输入和经常随时间变化的交通需求来设置允许的移动，检测器机架用作交叉路口传感器的接口，监单元检查机柜和信号头的安全运行。在许多情况下，监控器单元会确认交通控制单元的正常工作、确认机柜内电源的正常工作并检查交叉路口安装过程中技术人员定义的活动信号头状态是否发生冲突。

发现基于当前标准的交叉路口受到若干限制。共有的缺陷有：由于应用的物理布局产生的安装、维护和操作的固有成本，对新设备的扩展性有限，诊断故障的能力差以及无法采用新技术和制造技术。

在所有标准中，传感器和信号头驱动或通过直接到交通机柜的连接来驱动。来自交通机柜的每个直接连接均通过需要在交叉路口内地面上方或下方的通过导管布线，这需要大量挖沟。通常，当添加额外传感器或信号头时，或需要对现有传感器或信号头进行维护时，需要重新挖渠以解决塌陷或导管不足的问题。

基于当前标准的交叉路口还受到交叉路口可以具有的传感器和信号头的数量的限制，并且发现它们大大限制了交叉路口内的高可靠设备的范围。此外，交叉路口故障的远程诊断通常会受到阻碍，因为机柜内部和外部的设备对于诊断信息和日志的检索都不是固有可访问的。换句话说，目前设计和实施的交叉路口并不能固有地支持远程通信

交叉路口中每个物理设备的严格功能划分限制了交通组件制造商采用新技术和制造技术的能力，它们变得可有或者将功能组合到新物理设备中可以降低成本、简化设计或扩展交叉路口的功能。

下文的目的是解决上述缺点中的至少一个。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种数字式交叉路口系统，包括：至少一高可靠(safety-critical)设备，其对应于控制进入或通过交叉路口的允许移动的设备；一本地控制单元，设置为生成并输出一交叉路口状态计划；一安全控制单元，设置为从所述本地控制单元接收所述交叉路口状态计划、验证所述状态计划并将该状态计划提供给所述交叉路口中任何感兴趣的设备，所述感兴趣的设备包括至少一高可靠设备。

在一个实施方式中，该系统可以进一步包括至少一传感器，该传感器对应于能够收集与所述交叉路口或所述交叉路口周围的局部区域有关的信息或能够影响交叉路口的交通模式的设备或数据源，其中，所述本地控制单元还配置为接受来自所述至少一传感器的输入。