专利名称：一种交通通行信号控制方法以及控制装置的制作方法
技术领域：
本发明属于智能交通领域，尤其是一种针对道路交叉口优先通行控制的方法，以
及为实现这种方法设计的一种交通信号控制装置。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，我国居民人均拥有车辆数不断攀升，给城市交通造成巨大压力，各级交通管理部门、研究机构和交通设施企业为解决交通问题付出长期不懈努力，交通信号控制技术不断更新。但由于实际交通状况纷繁复杂，千变万化，诸多交通问题没有完备解决方案，例如一些发达城市建设的BRT快速公交系统，虽然大部分路段具有专用通行车道，但是在城区道路交叉口不可避免的和普通车道交叉，从而引发BRT车辆和普通车辆争夺道路通行权的问题；轨道交通和公路十字交叉口的某一支路平行，当火车或轻轨通行时，公路十字交叉口变成丁字路口 ；具有行人通行申请道路交叉口 ， 一边分支道口行人申请时，剩余的三个分支道口变成一个丁字路口，并且行人流量分散随机，过度的行人申请信号导致正常的机动车交通瘫痪。
发明内容
针对上述这类交通问题，本发明所述的一种多相位道路交通通行信号控制方法可以妥善满足突发性、及时性、排他性的优先通行权要求，并提供一种根据本发明的方法设计的交通通行信号控制装置。 为了达到上述目的，本发明的技术方案为一种交通通行信号控制方法，包含以下步骤 (1)交通通行信号控制装置把交通信号相位集合划分为普通信号相位集合和优先信号相位集合所述普通信号相位集合，包含一个或多个普通信号相位；所述的优先信号相位集合，包含一个或多个优先信号相位子集，每个优先信号相位子集，包含一个或多个优先信号相位； (2)在没有优先通行信号申请时，交通通行信号控制装置以普通信号相位集合运行，当交通通行信号控制装置接收到优先通行信号申请后，则交通通行信号控制装置中断或中止正在运行的普通信号相位集合，以优先信号相位集合运行，控制交通信号灯以优先信号相位集合运行；其中优先信号相位集合包含的每个优先信号相位子集都对应一个优先通行信号； (3)交通通行信号控制装置接收到优先通行信号申请时，若中断当前运行的相位，
则待优先信号相位运行结束后返回原相位继续运行；若中止当前运行的相位，则在优先信
号相位运行结束后不再返回原相位，而是选择原相位的下一个相位运行。 作为优选，所述的优先通行信号申请由交通工具、交通工具识别装置、路边申请装
置或远程控制中心发出。 作为优选，所述交通信号控制装置中断或中止正在运行的普通信号相位集合时，经过过渡相位转入优先信号相位集合运行；过渡相位指由普通信号相位集合转入优先信号 相位集合时的提醒交通信号变更的相位。 作为优选，所述的优先信号相位集合具有优先级判别优先信号相位集合的各个 优先信号相位子集具有不同的优先级，高优先级的相位子集可以中断或中止低优先级的相 位子集，同优先级的相位子集按照先申请原则处理。 作为优选，所述的优先通行信号具有饱和控制机制所述的优先通行信号具有饱 和控制机制含义在于每个优先通行信号具有申请间隔限制和连续申请次数限制，防止某个 优先通行信号过度申请导致普通信号相位上交通瘫痪。 作为优选，优先信号相位集合运行结束后，具有返回合理普通信号相位集合的机 制所指的返回合理普通信号相位集合的机制含义在于优先信号相位集合运行结束选择所 要返回的普通信号相位集合和刚刚运行的优先信号相位集合设置不完全相同，防止相同相 位集合被重复运行。 —种交通通行信号控制装置，包括微处理器模块、优先通行信号检测模块、信号灯 驱动模块，微处理器模块通过信号灯驱动模块控制信号灯的状态，所述的微处理器模块执 行以下步骤 (1)交通通行信号控制装置把交通信号相位集合划分为普通信号相位集合和优先 信号相位集合所述普通信号相位集合，包含一个或多个普通信号相位；所述的优先信号 相位集合，包含一个或多个优先信号相位子集，每个优先信号相位子集，包含一个或多个优 先信号相位； (2)在没有优先通行信号申请时，交通通行信号控制装置以普通信号相位集合运 行，当交通通行信号控制装置通过优先通行信号检测模块接收到优先通行信号申请后，则 交通通行信号控制装置中断或中止正在运行的普通信号相位集合，以优先信号相位集合运 行，控制交通信号灯以优先信号相位集合运行；其中优先信号相位集合包含的每个优先信 号相位子集都对应一个优先通行信号； (3)交通通行信号控制装置接收到优先通行信号申请时，若中断当前运行的相位，
则待优先信号相位运行结束后返回原相位继续运行；若中止当前运行的相位，则在优先信
号相位运行结束后不再返回原相位，而是选择原相位的下一个相位运行。 作为优选，所述的优先通行信号申请由交通工具、交通工具识别装置、路边申请装
置或远程控制中心发出。 作为优选，所述交通信号控制装置中断或中止正在运行的普通信号相位集合时， 经过过渡相位转入优先信号相位集合运行；过渡相位指由普通信号相位集合转入优先信号 相位集合时的提醒交通信号变更的相位。 作为优选，所述的优先信号相位集合具有优先级判别优先信号相位集合的各个 优先信号相位子集具有不同的优先级，高优先级的相位子集可以中断或中止低优先级的相 位子集，同优先级的相位子集按照先申请原则处理。 本发明针对性的解决位于多种交通工具混合的道路交叉口的特殊交通问题，有效 化解具有突发性、即时性、排他性的优先通行权和普通通行权的矛盾，对于改善交叉口道路 交通具有良好的实际应用价值。
图1为道路交叉口正常运行的普通信号相位示意图； 图2为道路交叉口优先信号相位和下一个普通信号相位示意图； 图3为优先信号相位集合构成方式示意图； 图4为本发明的交通通行信号控制装置原理框图； 图5为交通通行信号控制装置软件流程图。
具体实施例方式
如图1所示，实线箭头表示正在通行的南北直行普通信号相位，虚线箭头表示若
没有任何优先通行信号申请，则下一个即将运行的东西直行普通信号相位。 如图2所示，道路交叉口东道口优先通行信号申请被接受， 一个东道南左转的优
先信号相位被执行的情况(实线箭头)，虚线箭头表示优先信号相位结束以后，即将运行东
西直行普通信号相位。 如图3是信号相位集合的构成方式。 如图4所示，一种交通通行信号控制装置，包括微处理器模块、优先通行信号检测
模块、信号灯驱动模块、操作界面等几个部分。微处理器模块包含微处理器、晶振、日历时钟、存储器，实现基本控制功能，是软件执行载体，微处理器可以是8、16、32位的通用处理器，经济型应用可以考虑采用8位处理器；优先通行信号检测模块是信号控制装置内置的用于检测优先通行信号申请的检测器，可以一个车辆感应器、RFID识别器或者是一个按钮开关检测器；信号灯驱动模块有多路信号灯输出，每路信号灯输出电路串联有一个3A保险丝和一个电流检测电路，信号控制装置通过信号灯驱动模块控制实际信号灯的亮灭状态以实现交通信号功能；操作界面，可由键盘或按钮、LED指示灯或LCD显示屏构成，用户通过操作界面实现对信号控制装置的操作，实现对相位、通道优先级等参数的设置。
图5是交通通行信号控制装置软件流程图； (1)、初始化控制装置启动后首先对设备本身自检，确认无误后开始执行正常操作，否则控制装置将发出黄闪信号； (2)、输出普通信号相位控制装置此时作为一个普通控制装置运行，只执行普通信号相位，直到接收到优先通行信号申请； (3)、检测优先通行信号控制装置对各优先通行信号检测模块进行检查；
(4)、申请判决控制装置发现优先通行信号申请后，即对该信号进行判断，是否具有足够优先级、是否达到饱和控制条件(即是否该通道连续申请时间间隔过短，连续申请次数是否达到上限)，若接受该申请，则转入执行优先信号相位控制机制，否则继续运行原相位集合； (5)、优先信号相位控制记录当前相位运行状态，调入优先通行信号对应的优先信号相位子集，根据相位信号的变化产生一个过渡信号相位，待过渡相位结束后，优先信号相位将被输出； (6)、输出优先信号相位控制装置输出优先信号相位子集，信号灯按照优先信号相位运行； (7)、优先通行结束控制装置在优先信号相位运行结束前，判断下一个执行的普
6通信号相位和当前优先信号相位是否相同，若相同则需要搜寻其他普通信号相位作为下一 个返回相位； (8)、读取下一个普通信号相位控制装置读取下一个普通信号相位作为执行信号 相位。
权利要求
一种交通通行信号控制方法，包含以下步骤(1)交通通行信号控制装置把交通信号相位集合划分为普通通行相位集合和优先通行相位集合所述普通通行相位集合，包含一个或多个普通通行相位；所述的优先通行相位集合，包含一个或多个优先通行相位子集，每个优先通行相位子集，包含一个或多个优先通行相位；(2)在没有优先通行信号申请时，交通通行信号控制装置以普通通行相位集合运行，当交通通行信号控制装置接收到优先通行信号申请后，则交通通行信号控制装置中断或中止正在运行的普通通行相位集合，以优先通行相位集合运行，控制交通信号灯以优先通行相位集合运行；其中优先通行相位集合包含的每个优先通行相位子集都对应一个优先通行信号；(3)交通通行信号控制装置接收到优先通行信号申请时，若中断当前运行的相位，则待优先通行相位运行结束后返回原相位继续运行；若中止当前运行的相位，则在优先通行相位运行结束后不再返回原相位，而是选择原相位的下一个相位运行。
2. 根据权利要求1所述的一种交通通行信号控制方法，其特征在于，所述的优先通行 信号申请由交通工具、交通工具识别装置、路边申请装置或远程控制中心发出。
3. 根据权利要求1所述的一种交通通行信号控制方法，其特征在于，所述交通通行信 号控制装置中断或中止正在运行的普通通行相位集合时，经过过渡相位转入优先通行相位 集合运行；过渡相位指由普通通行相位集合转入优先通行相位集合时的提醒交通信号变更 的相位。
4. 根据权利要求1所述的一种交通通行信号控制方法，其特征在于，所述的优先通行 相位集合具有优先级判别优先通行相位集合的各个优先通行相位子集具有不同的优先 级，高优先级的相位子集可以中断或中止低优先级的相位子集，同优先级的相位子集按照 先申请原则处理。
5. 根据权利要求1所述的一种交通通行信号控制方法，其特征在于，所述的优先通行 信号具有饱和控制机制所述的优先通行信号具有饱和控制机制含义在于每个优先通行信 号具有申请间隔限制和连续申请次数限制，防止某个优先通行信号过度申请导致普通通行 相位上交通瘫痪。
6. 根据权利要求1所述的一种交通通行信号控制方法，其特征在于，优先通行相位集 合运行结束后，具有返回合理普通通行相位集合的机制所述的返回合理普通通行相位集 合的机制含义在于优先通行相位集合运行结束选择所要返回的普通通行相位集合和刚刚 运行的优先通行相位集合设置不完全相同，防止相同相位集合被重复运行。
7. —种交通通行信号控制装置，包括微处理器模块、优先通行信号检测模块、信号灯驱 动模块，微处理器模块通过信号灯驱动模块控制信号灯的状态，其特征在于，所述的微处理 器模块执行以下步骤(1) 交通通行信号控制装置把交通信号相位集合划分为普通通行相位集合和优先通行 相位集合所述普通通行相位集合，包含一个或多个普通通行相位；所述的优先通行相位 集合，包含一个或多个优先通行相位子集，每个优先通行相位子集，包含一个或多个优先通 行相位；(2) 在没有优先通行信号申请时，交通通行信号控制装置以普通通行相位集合运行，当交通通行信号控制装置通过优先通行信号检测模块接收到优先通行信号申请后，则交通通 行信号控制装置中断或中止正在运行的普通通行相位集合，以优先通行相位集合运行，控 制交通信号灯以优先通行相位集合运行；其中优先通行相位集合包含的每个优先通行相位 子集都对应一个优先通行信号；(3)交通通行信号控制装置接收到优先通行信号申请时，若中断当前运行的相位，则待 优先通行相位运行结束后返回原相位继续运行；若中止当前运行的相位，则在优先通行相 位运行结束后不再返回原相位，而是选择原相位的下一个相位运行。
8. 根据权利要求7所述的一种交通通行信号控制装置，其特征在于，所述的优先通行 信号申请由交通工具、交通工具识别装置、路边申请装置或远程控制中心发出。
9. 根据权利要求7所述的一种交通通行信号控制装置，其特征在于，所述交通通行信 号控制装置中断或中止正在运行的普通通行相位集合时，经过过渡相位转入优先通行相位 集合运行；过渡相位指由普通通行相位集合转入优先通行相位集合时的提醒交通信号变更 的相位。
10. 根据权利要求7所述的一种交通通行信号控制装置，其特征在于，所述的优先通 行相位集合具有优先级判别优先通行相位集合的各个优先通行相位子集具有不同的优先 级，高优先级的相位子集可以中断或中止低优先级的相位子集，同优先级的相位子集按照 先申请原则处理。
全文摘要
本发明属于智能交通领域，尤其是一种针对道路交叉口优先通行控制的方法，以及为实现这种方法设计的一种交通通行信号控制装置。本发明的交通通行信号控制方法设置不同的优先通行信号，通过优先通行信号的申请来实现由普通通行相位向优先通行相位的转换，在优先通行相位运行完毕后很快转换回普通通行相位。同时本发明还公开了一种实现这种交通通行信号的装置。本发明针对性的解决位于多种交通工具混合的道路交叉口的特殊交通问题，有效化解具有突发性、即时性、排他性的优先通行权和普通通行权的矛盾，对于改善交叉口道路交通具有良好的实际应用价值。
文档编号G08G1/07GK101710451SQ20091015563
公开日2010年5月19日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者万会民, 占晓斌, 孟建明, 张云, 张宏靓, 张盎然, 杨国平, 杨洪华, 沈雅婕, 程邦, 章宗兴, 管满泉, 胡立平, 郭敏, 陈琳, 黄云 申请人:浙江富阳市新源交通电子有限公司