[发明专利]一种可减少交叉口停车次数的车速引导系统及其实现方法

摘要

本发明公开了一种可减少交叉口停车次数的车速引导系统及其实现方法，属于道路交通控制领域，首先在人机对话模块和信号机中手动输入车速引导系统运行的已知参数；随后由PLC学习交叉口信号控制系统发布的交叉口信号控制方案；学习完成后，由PLC判断是否需要制定新的引导车速策略；一旦需要制定新的引导车速策略时由PLC制定车速引导策略；最后由LED显示屏发布车速引导策略。本发明逻辑性强、结构严谨、运行稳定、对交叉口信号控制方案适应性强；系统集成度高、故障率低、投资小、施工难度低、施工周期短；系统实施后，引导车辆多，引导整体效果好。

主权项

1.一种基于可减少交叉口停车次数的车速引导系统的车速引导实现方法，车速引导系统包括引导车速生成及发布系统(100)和交叉口信号控制系统(200)；所述引导车速生成及发布系统(100)包括PLC(110)、人机对话模块(120)、变压模块(130)及LED显示屏(140)，并以PLC(110)为中心进行搭建：PLC(110)的通信口(113)通过RS485通讯线分别与人机对话模块(120)连接，PLC(110)的通信口(114)通过RS485通讯线分别与LED显示屏(140)连接，接收PLC(110)输出的车速引导策略并发布；PLC(110)的输入端(111)和输入端(112)分别与变压模块(130)中的变压单元(131)和变压单元(132)的输出端通过导线连接；所述交叉口信号控制系统(200)包括信号机(210)及信号灯(220)，所述信号机(210)的输出端通过导线与信号灯(220)相连接，信号灯(220)用于显示信号机(210)输出的交叉口信号控制方案；所述变压模块(130)的输入端与信号机(210)的输出端通过导线连接，即连通了引导车速生成及发布系统(100)和交叉口信号控制系统(200)；变压模块(130)用于接收信号机(210)的输出电压，并进行转换，以保证PLC(110)的安全工作；其特征在于，方法包括以下步骤：S1，在人机对话模块(120)和信号机(210)中手动输入车速引导系统运行的已知参数；为保证车速引导系统的正常运行，用户需通过人机对话模块(120)输入LED显示屏(140)距交叉口停车线的距离L、引导车速的上限Vmax和下限Vmin；还需通过信号机(210)输入交叉口信号控制方案，所述交叉口信号控制方案包括信号控制周期C、相位数n及各个相位的持续时间Tgi；S2，PLC(110)学习信号机(210)发布的交叉口信号控制方案；PLC(110)借助变压模块(130)安全接收由信号机(210)输出给信号灯(220)的电压信号，并根据信号机(210)输出的高低电压信号识别并记录信号控制周期C、相位数n及各个相位的持续时间Tgi，从而实现PLC(110)对交叉口信号控制方案的学习；S3，PLC(110)判断是否需要制定新的车速引导策略；学习完成后，PLC(110)将学习得到的交叉口信号控制方案与PLC(110)中储存的交叉口信号控制方案进行比较；若PLC(110)中未储存交叉口信号控制方案，则PLC(110)将储存学习得到的交叉口信号控制方案，并依据该储存的学习方案制定车速引导策略；若PLC(110)中已储存交叉口信号控制方案，且学习得到的交叉口信号控制方案与储存的交叉口信号控制方案相同，则PLC(110)继续保持储存的车速引导策略并通过LED显示屏(140)显示；若PLC(110)中已储存交叉口信号控制方案，但学习得到的交叉口信号控制方案与储存的交叉口信号控制方案不同，则PLC(110)将储存学习得到的交叉口信号控制方案并覆盖已储存的交叉口信号控制方案，并依据新储存的方案重新制定车速引导策略；同时，LED显示屏(140)停止显示已储存交叉口信号控制方案制定的车速引导策略；S4，PLC(110)制定车速引导策略；S4.1，PLC(110)根据人机对话模块(120)中输入的LED显示屏(140)距交叉口停车线的距离L、引导车速的上限Vmax和下限Vmin的值，计算车速引导策略中显示引导车速的时间Tv；S4.2，PLC(110)将车速引导策略中显示引导车速的时间Tv与其储存的交叉口信号控制方案中的信号控制周期C进行比较，从而判断引导车速生成及发布系统(100)的引导模式；若Tv≥C，则引导车速生成及发布系统(100)处于全时段车速引导模式，该模式下，LED显示屏(140)始终显示车速；若Tv＜C，则引导车速生成及发布系统(100)处于普通车速引导模式，该模式下，引导车速与提示信息在信号控制周期C内交替显示于LED显示屏(140)上；S4.3，引导模式确定后，PLC(110)进一步计算信号控制周期C中不同时刻所对应的引导车速；若引导车速生成及发布系统(100)处于全时段车速引导模式，PLC(110)将以某一车速为单位，对信号控制周期C中不同时刻所对应的引导车速进行速度区间划分，从而形成全时段车速引导模式下的车速引导策略；若引导车速生成及发布系统(100)处于普通车速引导模式，PLC(110)将以某一车速为单位，对显示引导车速时间Tv中的不同时刻所对应的引导车速进行速度区间划分；信号控制周期C中除可显示引导车速时间Tv之外的时间段则以提示信息的形式输出，从而形成普通车速引导模式下的车速引导策略；S5，由LED显示屏(140)发布车速引导策略；车速引导策略的制定完成后，PLC(110)通过MODBUS协议，以数据寄存地址为媒介，将车速引导策略输出至LED显示屏(140)，LED显示屏(140)发布该车速引导策略。