一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统及方法，属于交通【技术领域】，包括时序实时监测装置、路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置、时速运算显示装置四部分，所述的时序实时监测装置由时序检测采集器、时序检测处理器、时序发射模块组成。由时速运算处理器根据时序接收模块、路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置三者提供的参数计算出各个车道实时的时速，并显示在时速显示器上。通过时速显示器，告知各个车道的时速，使得车辆去迎合绿灯。本发明减少过路口时临界闯灯或急刹车、避免等待红灯浪费时间、防止车辆等红灯后再提速的阻滞，减少车辆相交时的风险、减少车辆磨损与细颗粒物的产生、优化路面利用率、节约燃油。
【专利说明】一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统及方法，属于交通【技术领域】。
技术背景
[0002]1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定:绿灯是通行信号，红灯是禁行信号，黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。目前，这一规定已在全世界通用。
[0003]过红绿灯时序路口时，遇黄灯时的停驶与否，以及通过时的时速，是驾车人根据自己的心理状态和路面情况做出的综合判断，往往会有加速抢灯、急刹车等待的情况。2012年《城市交通规则》规定“第二十九条机动车通过交叉路口时，应在三十至五十公尺的地方减低速度”、“第三十九条遇到繁华的交叉路口或行人稠密的地点时，每小时速度不准超过十五公里”，虽然提高了安全性，但是，却制约了通行能力。
[0004]随着汽车保有量的增加，低驾龄司机大量涌现，使执法人员收紧了执法尺度。2012年9月12日公安部令第123号《机动车驾驶证申领和使用规定》指出，闯黄灯同样属于不按交通信号灯指示通行的违法行为，这种行为将被依法罚扣6分，同时还规定，超过规定时速50%扣12分。尽管如此严厉，在十字路口附近还是会有驾驶人临界判断失误、车辆失灵等状况，使得交通违章、车辆拥堵等现象普遍存在，甚至交通事故屡屡发生。
[0005]在急刹车等红灯的过程中，会造成车辆轮胎和刹车磨损，以及衍生污染。根据中国环境报第6006期第4版《伦敦从雾都悄然驶》一文指出:“2008年，伦敦道路交通造成的PMlO中，轮胎和刹车磨损占35%”。此外，在车辆怠速不动的状态下，机动车燃料处于不完全燃烧状态，排出大量微粒，这些微粒主要是燃料不完全燃烧生成的碳烟和油微粒等。碳烟粒径0.1?10um，多孔，有活性，能吸附有害物质进入人体。碳烟中还往往含有强致癌物质的芳香烃，如苯并芘等。机动车的大量应用，给环境带来了巨大压力。当今，车辆保有量增大，根据我国各大型城市公布的数据，机动车尾气造成的污染占整个城市大气污染的30%以上，最高时可达90 %，繁忙的国道沿线污染也很重，特别是交叉路口，拥堵与加重污染共生。
[0006]根据对100个红绿灯时序路口的观测显示，等红灯的概率都在40 %以上，且随着车流量的增加而愈加提高。这样，车辆的行驶状态频繁变动，或急刹车等红灯过程中，或车辆怠速不动的状态下，衍生出:第一、潜藏安全风险，交通事故屡屡发生。第二、通勤时间长，带来时间浪费；第三、车在原地不动，发动机却在烧油，燃烧产生的机械功都用在内部零部的摩擦上而消耗掉了 ；第四、燃油燃烧不充分、轮胎和刹车磨损，细颗粒物浓度居高不下。以上几点，几乎成了社会的顽疾。
[0007]当今，物联网技术在智能交通领域有了很大的应用，专利申请号201210344936.7的无线智能交通控制系统及方法，采用无线控制方式，可以使交通信号能随着交通流量发生变化，进行实时自适应控制，使得各路信号控制达到最佳状态。专利申请号201210037765.3的智能交通信息提示系统，可以提前提示汽车驾驶员前方路段的交通情况，提高汽车通过交通灯效率的同时，还可对前方突发路况或者交通管制等情况进行针对性提示。但是，上述两种发明，依旧存在等红灯的现象，且概率都在40%以上。
【发明内容】
[0008]本发明专利是针对现有交通技术与方法存在的问题，提出一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统及方法，在远离红绿灯信号装置的驶来车道上，通过时速显示器，告知各个车道的时速，使得车辆去迎合绿灯，避免等红灯，在通过红绿灯时序交叉路口时，无须停车，且匀速通过，错开纵横方向及各个车道上车辆的时间与空间距离。
[0009]本发明的一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统采用以下技术方案:包括时序实时监测装置、路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置、时速运算显示装置四部分，所述的时序实时监测装置由时序检测采集器、时序检测处理器、时序发射模块组成；时速运算显示装置由时序接收模块、时速运算处理器、数据显示驱动模块、时速显示器组成。
[0010]所述的时序实时监测装置有一个，安装在交叉路口，与红绿信号灯的驱动端相连。
[0011]所述的路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置、时速运算显示装置都有四组，分别安装于距离交叉路口 200-1500米的右侧道路路旁。
[0012]时序发射模块与时序接收模块之间采用远距离无线传输技术，点对多点模式，无线连接。
[0013]路面湿度实时监测装置，用于采集路面湿滑的程度和传递变化后的参数；空气能见度实时监测装置用于采集空气能见度参数和传递变化后的参数；路面湿度实时监测装置和空气能见度实时监测装置分别与时速运算处理器的输入口连接。
[0014]时速运算处理器，分别与该区域的时序接收模块、路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置用数据线连接，并根据三者的参数进行计算，将运算结果输送至数据显示驱动模块。
[0015]数据显示驱动模块，用数据线连接时速运算处理器的输出端和时速显示器的输入端。
[0016]时速显示器，用于将数据显示驱动模块输送的数据用十进制数字显示出来，告知各个车道上驶向红绿灯信号装置的车辆的时速，给所有行进中的车辆驾驶员提供参考时速，使得车辆去迎合绿灯，避免等红灯。
[0017]一种如上所述的迎合绿灯时序的智能时速提示方法，包括:
[0018]步骤一、利用时序检测采集器采集当前工作的红绿灯时序；路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置采集当前参数；
[0019]步骤二、时序检测处理器判断红绿灯时序是否发生了变化；路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置判断采集的数据有没有超出设定变化范围。
[0020]步骤三、如果红绿灯时序没有发生变化，执行步骤一，如果红绿灯时序发生了变化，由时序发射模块将采集到的新的红绿灯时序发送到时序接收模块；如果路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置判断采集的数据没有超出设定变化范围，执行步骤一，否则向时速运算器传递实时参数。[0021]步骤四、时速运算处理器根据时序接收模块、路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置三者提供的参数计算出各个车道实时的时速；
[0022]步骤五、时速运算处理器将运算结果输送至数据显示驱动模块；
[0023]步骤六、通过数据显示驱动模块将运算结果用十进制数字显示在时速显示器上。
[0024]本发明解决其技术问题所采用的数学理论方法是:当行驶中的车辆到达本发明的时速运算显示装置的安装位置，就产生了从安装位置到达红绿灯路口的距离S，时速运算处理器的运行时序与红绿灯时序保持高度一致，时速运算处理器软件就知道从此刻起该车到达交叉路口正好是绿灯的时间t,s除以t,就等于时速V,即V = s/t。当时间t随着红绿灯的时序周期变化，S是一个固定不变的值，那么，建议的提示时速V就实时的显示在时速显示器上。
[0025]每个时速运算显示装置，至少可以同时显示输出三组数据，第一组指示出左转弯的车辆，迎合绿灯的时速。第二组指示出直行的车辆，迎合绿灯的时速。第三组指示出需要停靠站台的公交车，迎合绿灯的时速。
[0026]本发明的有益效果是:利用不同车道车辆的速度差，来达到错开纵、横方向及各个车道上车辆的时间与空间距离，驾车人可根据自己行驶的车道，读取时速显示器上的数据，并遵从对应的车道上迎合绿灯的时速数据。减少过路口时临界闯灯或急刹车、避免等待红灯浪费时间、防止车辆等红灯后再提速的阻滞，提高车流量、缓解怠速静止时高于正常行驶时的尾气污染、减少车辆相交时的风险、减少车辆磨损与细颗粒物的产生、优化路面占用率、节约燃油。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0028]图1是本发明的电路物理连接图。
[0029]图2是本发明的安装位置示意图。
[0030]图3是本发明的程序流程图。
[0031 ] 图中，1、时序检测采集器，2、时序检测处理器，3、时序发射模块，4、时序接收摸块，
5、时速运算处理器，6、路面湿度实时监测装置，7、空气能见度实时监测装置，8、数据显示驱动模块，9、时速显示器。
【具体实施方式】
[0032]如图1和2，本发明的时序实时监测装置，安装在交叉路口处，与红绿信号灯的驱动端相连，上电开始时，红绿灯时序检测采集器I先检测红绿灯的现行时序，由时序检测处理器2判断是否与原来的红绿灯时序参数一致，如果时序检测处理器2检测到红绿灯时序没有发生变化,时序检测采集器I继续检测红绿灯的现行时序，当红绿灯时序变化时，就会将采集到的新的红绿灯时序通过时序发射模块3发送至分别安装于距离交叉路口200-1500米的右侧道路路旁的四个时序接收摸块4上。四个时序接收模块4分别安装于四个时速运算显示装置上。对应的时序接收模块4将时序参数交给对应的时速运算处理器5，时速运算处理器5得到的时序参数与实际的红绿灯时序参数保持高度一致。当路面湿度实时监测装置6、空气能见度实时监测装置7的参数偏离通常设定的变化范围时，上述二者就会自动向对应的时速运算处理器5发出优化参数的请求，以便重新设定软件内部参数，即优化奔向交叉路口的最高限速。时速运算处理器5根据该区域的接收时序模块4、路面湿度实时监测装置6、空气能见度实时监测装置7三者提供的参数进行计算，计算出各个车道实时的时速。各个路口方向上的时速运算处理器5，依照软件程序进行计算，从而计算出该方向上的左转弯车道、直行车道、过站台公交车道的车辆到达交叉路口时，正好迎合绿灯的时速。时速运算处理器5将运算结果输送至数据显示驱动模块8。经过数据显示驱动模块8的驱动，由时速显示器9将运算结果用十进制数字显示出来，给所有的行进中车辆驾驶员提供参考时速。
[0033]本发明利用不同车道车辆的速度差，来达到错开纵、横方向各个车道上，车辆的时间与空间距离。在车辆驶来的同一个方向上，由于直行、左转弯、过站公交车的不同车道内，迎合绿灯时序的时间点不一样，驾车人在同一地点接收到的提示时速V也是不一样的。当驶向直行方向的机动车临近交叉路口时，驶向左转弯方向的机动车还尾随在后方，所以，驾车人可根据自己的便利需要变更车道，混用左转弯车道，在将要过的这个交叉路口之前，占满直行和左转弯车道，以成倍提高路面使用效率。同理，左转弯的车辆在转弯前也可以混用直行车道。当左转弯方向的机动车过路口完毕时，迎合下一个绿灯时序，驶向直行方向的机动车还在很远的后方，并拉开了距离，为与之相交的车道上行驶的车辆，留足了通过的时间与空间。
[0034]需要停靠站台的公交车辆，在迎合绿灯时序之前，要预留有停靠站台上下乘客的时间，在计算到路口正好是绿灯的时速时，要加上靠站的时间tl，即:需要停靠站台的公交车辆的速度公式是V = s/ (t+tl)。
【权利要求】
1.一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统，其特征在于:包括时序实时监测装置、路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置、时速运算显示装置四部分，所述的时序实时监测装置由时序检测采集器、时序检测处理器、时序发射模块组成；时速运算显示装置由时序接收模块、时速运算处理器、数据显示驱动模块、时速显示器组成。
2.根据权利I所述的一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统，其特征在于:所述的时序实时监测装置有一个，安装在交叉路口，与红绿信号灯的驱动端相连。
3.根据权利I所述的一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统，其特征在于:所述的路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置、时速运算显示装置都有四组，分别安装于距离交叉路口 200-1500米的右侧道路路旁。
4.根据权利I所述的一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统，其特征在于:所述的时序发射模块与时序接收模块之间采用远距离无线传输技术，点对多点模式，无线连接。
5.根据权利I所述的一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统，其特征在于:所述的路面湿度实时监测装置，用于采集路面湿滑的程度和传递变化后的参数；空气能见度实时监测装置用于采集空气能见度参数和传递变化后的参数；路面湿度实时监测装置和空气能见度实时监测装置分别与时速运算处理器的输入口连接。
6.根据权利I所述的一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统，其特征在于:所述的时速运算处理器分别与该区域的时序接收模块、路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置用数据线连接，并根据三者的参数进行计算，将运算结果输送至数据显示驱动模块。
7.根据权利I所述的一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统，其特征在于:所述的数据显示驱动模块，用数据线连接时速运算处理器的输出端和时速显示器的输入端。
8.根据权利I所述的一种迎合绿灯时序的智能时速提示系统，其特征在于:所述的时速显示器，用于将数据显示驱动模块输送的数据用十进制数字显示出来，告知各个车道上驶向红绿灯信号装置的车辆的时速，给所有行进中的车辆驾驶员提供参考时速，使得车辆去迎合绿灯，避免等红灯。
9.一种迎合绿灯时序的智能时速提示方法，其特征在于:所述的提示方法包括: 步骤一、利用时序检测采集器采集当前工作的红绿灯时序；路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置采集当前参数； 步骤二、时序检测处理器判断红绿灯时序是否发生了变化；路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置判断采集的数据有没有超出设定变化范围。 步骤三、如果红绿灯时序没有发生变化，执行步骤一，如果红绿灯时序发生了变化，由时序发射模块将采集到的新的红绿灯时序发送到时序接收模块；如果路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置判断采集的数据没有超出设定变化范围，执行步骤一，否则向时速运算器传递实时参数。 步骤四、时速运算处理器根据时序接收模块、路面湿度实时监测装置、空气能见度实时监测装置三者提供的参数计算出各个车道实时的时速； 步骤五、时速运算处理器将运算结果输送至数据显示驱动模块； 步骤六、通过数据显示驱动模块将运算结果用十进制数字显示在时速显示器上。
【文档编号】G08G1/00GK103578269SQ201310188489
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年5月21日 优先权日:2013年5月21日
【发明者】潘志坚 申请人:潘志坚