一种潮汐车道控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种潮汐车道控制系统，该系统采用网络通信，通过中心控制系统能够实时监控前端车道信号灯状态，能够及时发现故障信息，为处理事故争取更多时间，能够减少事故损失，车道信号控制器能够存储预设信号灯状态方案，根据时间自动协调更换方案，通过中心控制系统，我们能够高效灵活的配置控制器信息，监控前端状态，不在需要工作人员现场操作，节省了人力财力，代替了工作人员复杂而繁重的工作。
【专利说明】一种潮汐车道控制系统
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及智能交通领域，具体涉及智能化的车道控制系统。
【背景技术】
[0003]随着信息技术的快速发展，道路交通领域也获得了高速发展。目前常见的城市交通系统中采用的可变车道，主要是通过工作人员现场根据交通情况手动操作设备改变车道指示灯指示方向，来改变车道通行方向。比如西方很多国家采用了一种可变车道，将隔离带变为通过遥控器控制的可移动隔离带，这样可以根据交通流量不同情况，通过变换车道的方式组织交通，但是如今在变换车道方向的过程中存在以下不足:一是指示标志不醒目，很多司机不容易注意到，易引起交通事故；二是指示标志不够美观，影响城市形象；三是工作人员现场手动操作设备不方便，效率低，不够灵活，一个简单的指令就要亲临现场操作设备，因此，需要寻求更高效更美观的方案取代原有方案是大势所趋。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种潮汐车道控制系统，该系统的控制机不仅能现场手动操作及遥控控制，还可以联网远程中心控制，控制机可以根据时间按预设方案自动控制龙门架上的车道指示灯来改变车道通行方向，安装在龙门架上的车道指示灯更醒目清晰，中心控制系统可以通过网络对远程车道信号控制器监控配置。
[0005]本发明的技术方案:一种潮汐车道控制系统，包括车道信号指示灯、车道信号控制器、中心控制系统；
车道信号控制器用于改变车道 信号指示灯的状态，其包括三种控制模式:远程控制，接收远端控制指令控制可变潮汐车道信号灯显示状态，并返回当前显示状态；手动控制，通过控制器按钮手动操作改变可变潮汐车道信号灯显示状态；定时控制，控制器根据时间段定时控制可变潮汐车道信号灯显示状态制模式；车道信号控制器通过网络连接中心控制系统，
中心控制系统包括管理服务器、客户端以及数据服务器，数据服务器用以完成信息存储，客户端通过管理服务器向车道信号控制器发送指令操作控制器；
管理服务器执行以下步骤:
步骤601，打开服务器，输入监听信号控制器端口号和监听客户端的端口号，系统新建两个线程，分别用来循环监听信号控制器端口号和客户端端口号，然后执行步骤602，
步骤602，监听端口，然后执行步骤603，
步骤603，如果发现有信号机或客户端连接过来就执行步骤604，同时继续执行步骤602，如果没有信号机或客户端连接过来，就执行步骤602，
步骤604，对连接上的信号机或客户端新建一个线程，用该线程监控连接上的信号机或客户端，然后执行步骤605，
在步骤605中，分析服务器端对信号机发送指令或接收客户端发来的指令格式是否正确，格式正确，执行步骤606，
在步骤606中，发送操作指令到信号控制器中，然后执行步骤607，
在步骤607中，接收步骤606中发送指令信号机返回数据，如果开始是更新设备信息发出的指令就把接收到的数据按信息内容写入对应的数据库中，便于客户端查询，或者是客户端发送的指令，就给接收到的数据返回给客户端，然后执行步骤608 ；
在步骤608中，在步骤604中新开的线程如果是对设备连接上的线程更新设备信息的，调用一个延时，让线程休息一段时间，控制信号机更新频率，然后再执行步骤605，更新设备基本信息，如果是客户端线程，在返回数据后就自动清除线程，结束客户端连；
客户端执行以下步骤:
步骤609，打开客户端，登入系统，然后执行步骤610，
步骤610，系统首先按用户已添加入控制路口个数分别从数据库中读取每个路口当前信号灯状态，然后执行步骤611，
步骤611，如果在步骤610中读数据库有对应的信号灯状态记录，说明信号控制器连接上服务器端，然后执行步骤613，如果没有对应状态记录，说明信号控制器未连接上服务器端，用户不能操作对应路口信号控制器，然后执行步骤612，
步骤612，调用延时程序来控制监视前端信号控制机信号状态频率，然后再执行步骤610，监视对应路口信号控制机状态，
步骤613，显示对应路口当前信号灯状态，然后执行步骤614和615，
步骤614，调用延时程序定时刷新信号灯当前状态，
步骤615，按照用户在客户端界面的操作发送指令数据到服务器端，服务器端接收到客户端数据，然后分析数据是否符合指令格式，分析格式正确就会给指令发送到数据中指定的控制机中，控制机就会按用户的操作执行，执行成功就会返回操作结果数据，服务器接收到返回数据就会原样返回给客户端，或从数据库中直接读取对路口信号控制机基本信息，然后执行步骤616,
步骤616，用户端分析服务器端返回的数据或读取数据库返回的数据，来判断操作结果是否成功，然后返回步骤615，按用户操作执行程序。
[0006]所述车道控制器执行以下步骤:
步骤41，控制器启动时序:黄斜闪烁-两面红叉-执行定时时段，手动控制作为临时模式，设备重启后会进入定时控制模式，然后执行步骤42 ；
步骤42，控制器根据系统的当前时间及日期选择时段寄存器中对应的一个时段，时段寄存器共有12个时段，两个方案，每个方案对应6个时段，根据日期可以从两个方案中选择其中一个方案，根据时间可以在选定的方案中选择对应的六个时段其中一个时段，然后执行步骤43 ；
步骤43，控制机根据选中的时段信息，把信号灯状态写入信号灯显示状态寄存器中，改变可变车道信号灯显示状态，然后执行步骤44 ；
步骤44，判断当前控制器系统是三个模式中的哪一种，定时模式就执行步骤42，手动模式就执行步骤45，远程模式就执行步骤46 ； 步骤45，控制机系统根据用户手动选中的手动预案或关闭信号灯电源，改变可变车道信号灯显示状态，手动预设案一共有6套预案，然后执行步骤44 ；
步骤46，根据用户通过中心控制软件设置的当前信号灯状态改变可变车道信号灯显示状态，同时禁止用户界面操作控制机，然后执行步骤44。
[0007]所述车道信号指示灯由红、白、黄三色LED组装而成。
[0008]本发明的车道控制系统采用网络通信，通过中心控制系统能够实时监控前端车道信号灯状态，能够及时发现故障信息，为处理事故争取更多时间，能够减少事故损失，车道信号控制器能够存储预设信号灯状态方案，根据时间自动协调更换方案，通过中心控制系统，我们能够高效灵活的配置控制器信息，监控前端状态，不在需要工作人员现场操作，节省了人力财力，代替了工作人员复杂而繁重的工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的结构示意图。
[0010]图2是管理服务器工作流程图。
[0011]图3是客户端工作流程图。
[0012]图4是车道信号控制器工作流程图。
【具体实施方式】
[0013]如图1，车道控制系统包括车道信号指示灯、车道信号控制器、中心控制系统三个部分。
[0014]车道信号指示灯作为优选由红、白、黄三色LED组装而成。在镜面上可以根据需要显示禁止、通行、转向的图形，指示灯红灯表示禁止通行，白灯表示允许通行，黄灯便是清空诱导，LED指示灯功率低，亮度高，寿命长，可视距离长达1000米以上，耐湿，耐高温低温，灯壳防护等级高，灯外观精美，亮度高，安装方便。
[0015]车道控制器可以实现22路可控制输出，2路固定输出，对控制设备软件做升级调整，即可满足现场手动操作、定时控制和远程控制需要，车道信号灯故障检测功能可升级驱动电路板实现；车道信号控制器按照潮汐交通规则控制可变潮汐车道信号灯显示状态，实现车道实际状态指示。控制器分三种控制模式:远程控制，接收远端控制指令控制可变潮汐车道信号灯显示状态，并返回当前显示状态；手动控制，通过控制器按钮手动操作改变可变潮汐车道信号灯显示状态；定时控制，控制器根据时间段定时控制可变潮汐车道信号灯显示状态制模式:控制器的三种控制模式，优先级可设定；控制器操作界面分:车道信号灯显示；数码显示时间；控制模式显示；车道按钮；设置按钮。每个车道信号灯由2?4种图案组成，考虑到现场操作和远程操作的一致性问题，采用LED指示灯+按钮的方式实现，并按照车道信号状态转换规则对操作逻辑进行限制，正反信号灯同步变换，防止现场指示出现错误指示信号，引发车道堵塞；控制器远程控制接口作为优选采用TCP通信方式，RJ45接口 ；控制接口，以太网RJ45接口，电源:交流220V，空载功耗〈20W，输出负载:交流220V，单路负载500W ;车道信号控制器通过网络连接中心控制系统；
中心控制系统包括管理服务器、客户端以及数据服务器，数据服务器用以完成信息存储，客户端通过管理服务器向车道信号控制器发送指令操作控制器。[0016]管理服务器执行以下步骤:
步骤601，打开服务器，输入监听信号控制器端口号和监听客户端的端口号，系统新建两个线程，分别用来循环监听信号控制器端口号和客户端端口号，然后执行步骤602，
步骤602，监听端口，然后执行步骤603，
步骤603，如果发现有信号机或客户端连接过来就执行步骤604，同时继续执行步骤602，如果没有信号机或客户端连接过来，就执行步骤602，
步骤604，对连接上的信号机或客户端新建一个线程，用该线程监控连接上的信号机或客户端，然后执行步骤605，
在步骤605中，分析服务器端对信号机发送指令或接收客户端发来的指令格式是否正确，格式正确，执行步骤606，
在步骤606中，发送操作指令到信号控制器中，然后执行步骤607，
在步骤607中，接收步骤606中发送指令信号机返回数据，如果开始是更新设备信息发出的指令就把接收到的数据按信息内容写入对应的数据库中，便于客户端查询，或者是客户端发送的指令，就给接收到的数据返回给客户端，然后执行步骤608 ；
在步骤608中，在步骤604中新开的线程如果是对设备连接上的线程更新设备信息的，调用一个延时，让线程休息一段时间，控制信号机更新频率，然后再执行步骤605，更新设备基本信息，如果是客户端线程，在返回数据后就自动清除线程，结束客户端；
客户端执行以下步骤:
步骤609，打开客户端，登入系统，然后执行步骤610，
步骤610，系统首先按用户已添加入控制路口个数分别从数据库中读取每个路口当前信号灯状态，然后执行步骤611，
步骤611，如果在步骤610中读数据库有对应的信号灯状态记录，说明信号控制器连接上服务器端，然后执行步骤613，如果没有对应状态记录，说明信号控制器未连接上服务器端，用户不能操作对应路口信号控制器，然后执行步骤612，
步骤612，调用延时程序来控制监视前端信号控制机信号状态频率，然后再执行步骤610，监视对应路口信号控制机状态，
步骤613，显示对应路口当前信号灯状态，然后执行步骤614和615，
步骤614，调用延时程序定时刷新信号灯当前状态，
步骤615，按照用户在客户端界面的操作发送指令数据到服务器端，服务器端接收到客户端数据，然后分析数据是否符合指令格式，分析格式正确就会给指令发送到数据中指定的控制机中，控制机就会按用户的操作执行，执行成功就会返回操作结果数据，服务器接收到返回数据就会原样返回给客户端，或从数据库中直接读取对路口信号控制机基本信息，然后执行步骤616,
步骤616，用户端分析服务器端返回的数据或读取数据库返回的数据，来判断操作结果是否成功，然后返回步骤615，按用户操作执行程序。
[0017]图4所示为本发明的车道信号控制器工作流程图，车道信号控制器功能:按照循环交通信号规则控制可变车道信号灯显示状态，指示车道实际状态。控制器分三种控制模式:远程控制，接收远端控制指令控制可变车道信号灯显示状态，并返回当前显示状态；手动控制，通过控制器按钮手动操作改变可变车道信号灯显示状态；定时控制，控制器根据时间段定时控制可变车道信号灯显示状态，结合图4对以下各步骤进行详细描述:
在步骤41中，控制器启动时序:黄斜闪烁-两面红叉-执行定时时段。手动控制作为临时模式，设备重启后会进入定时控制模式，然后执行步骤42 ；
在步骤42中，控制器根据系统的当前时间及日期选择时段寄存器中对应的一个时段，时段寄存器共有12个时段，两个方案，每个方案对应6个时段，根据日期可以从两个方案中选择其中一个方案，根据时间可以在选定的方案中选择对应的六个时段其中一个时段，然后执彳了步骤43 ；
在步骤43中，控制机根据选中的时段信息，把信号灯状态写入信号灯显示状态寄存器中，改变可变车道信号灯显示状态，然后执行步骤44 ；
在步骤44中，判断当前控制器系统是三个模式中的哪一种，定时模式就执行步骤42，手动模式就执行步骤45，远程模式就执行步骤46 ；
在步骤45中，控制机系统根据用户手动选中的手动预案或关闭信号灯电源，改变可变车道信号灯显示状态，手动预设案一共有6套预案，然后执行步骤44 ；
在步骤46中，根据用户通过中心控制软件设置的当前信号灯状态改变可变车道信号灯显示状态，同时禁止用户界面操作控制机，然后执行步骤44。
[0018]本发明采用客户机/服务器(C/S)模式，将普通的PC、车道信号控制器组建成局域网络，服务器端PC机定时发送查询车道指示灯显示状态消息和车道基本信息给车道信号控制器，车道信号控制器接到消息立即将查询结果反馈给服务器端PC;服务器PC根据反馈的信息分类写入对应的数据库对应表中，客户端PC可以实时监控前端车道信号控制器，客户端PC定时读取上述数据库，更新前端车道指示灯显示状态，客户端PC通过服务器端PC转发指令给前端的车道信号控制器，实现实时操作及监控前端设备。
【权利要求】
1.一种潮汐车道控制系统，其特征在于，包括车道信号指示灯、车道信号控制器、中心控制系统； 车道信号控制器用于改变车道信号指示灯的状态，其包括三种控制模式:远程控制，接收远端控制指令控制可变潮汐车道信号灯显示状态，并返回当前显示状态；手动控制，通过控制器按钮手动操作改变可变潮汐车道信号灯显示状态；定时控制，控制器根据时间段定时控制可变潮汐车道信号灯显示状态；车道信号控制器通过网络连接中心控制系统，中心控制系统包括管理服务器、客户端以及数据服务器，数据服务器用以完成信息存储，客户端通过管理服务器向车道信号控制器发送指令操作控制器； 管理服务器执行以下步骤: 步骤601，打开服务器，输入监听信号控制器端口号和监听客户端的端口号，系统新建两个线程，分别用来循环监听信号控制器端口号和客户端端口号，然后执行步骤602， 步骤602，监听端口，然后执行步骤603， 步骤603，如果发现有信号机或客户端连接过来就执行步骤604，同时继续执行步骤.602，如果没有信号机或客户端连接过来，就执行步骤602， 步骤604，对连接上的信号机或客户端新建一个线程，用该线程监控连接上的信号机或客户端，然后执行步骤605， 在步骤605中，分析服务器端对信号机发送指令或接收客户端发来的指令格式是否正确，格式正确，执行步骤606， 在步骤606中，发送操作指令到信号控制器中，然后执行步骤607，. 在步骤607中，接收步骤60.6中发送指令信号机返回数据，如果开始是更新设备信息发出的指令就把接收到的数据按信息内容写入对应的数据库中，便于客户端查询，或者是客户端发送的指令，就给接收到的数据返回给客户端，然后执行步骤608 ； 在步骤608中，在步骤604中新开的线程如果是对设备连接上的线程更新设备信息的，调用一个延时，让线程休息一段时间，控制信号机更新频率，然后再执行步骤605，更新设备基本信息，如果是客户端线程，在返回数据后就自动清除线程，结束客户端连； 客户端执行以下步骤: 步骤609，打开客户端，登入系统，然后执行步骤610， 步骤610，系统首先按用户已添加入控制路口个数分别从数据库中读取每个路口当前信号灯状态，然后执行步骤611， 步骤611，如果在步骤610中读数据库有对应的信号灯状态记录，说明信号控制器连接上服务器端，然后执行步骤613，如果没有对应状态记录，说明信号控制器未连接上服务器端，用户不能操作对应路口信号控制器，然后执行步骤612， 步骤612，调用延时程序来控制监视前端信号控制机信号状态频率，然后再执行步骤.610，监视对应路口信号控制机状态， 步骤613，显示对应路口当前信号灯状态，然后执行步骤614和615， 步骤614，调用延时程序定时刷新信号灯当前状态， 步骤615，按照用户在客户端界面的操作发送指令数据到服务器端，服务器端接收到客户端数据，然后分析数据是否符合指令格式，分析格式正确就会给指令发送到数据中指定的控制机中，控制机就会按用户的操作执行，执行成功就会返回操作结果数据，服务器接收到返回数据就会原样返回给客户端，或从数据库中直接读取对路口信号控制机基本信息，然后执行步骤616, 步骤616，用户端分析服务器端返回的数据或读取数据库返回的数据，来判断操作结果是否成功，然后返回步骤615，按用户操作执行程序。
2.根据权利要求1所述的一种潮汐车道控制系统，其特征在于，所述车道控制器执行以下步骤: 步骤41，控制器启动时序:黄斜闪烁-两面红叉-执行定时时段，手动控制作为临时模式，设备重启后会进入定时控制模式，然后执行步骤42 ； 步骤42，控制器根据系统的当前时间及日期选择时段寄存器中对应的一个时段，时段寄存器共有12个时段，两个方案，每个方案对应6个时段，根据日期可以从两个方案中选择其中一个方案，根据时间可以在选定的方案中选择对应的六个时段其中一个时段，然后执行步骤43 ； 步骤43，控制机根据选中的时段信息，把信号灯状态写入信号灯显示状态寄存器中，改变可变车道信号灯显示状态，然后执行步骤44 ； 步骤44，判断当前控制器系统是三个模式中的哪一种，定时模式就执行步骤42，手动模式就执行步骤45，远程模式就执行步骤46 ； 步骤45，控制机系统根据用户手动选中的手动预案或关闭信号灯电源，改变可变车道信号灯显示状态，手动预设案一共 有6套预案，然后执行步骤44 ； 步骤46，根据用户通过中心控制软件设置的当前信号灯状态改变可变车道信号灯显示状态，同时禁止用户界面操作控制机，然后执行步骤44。
3.根据权利要求1所述的一种潮汐车道控制系统，其特征在于，所述车道信号指示灯由红、白、黄三色LED组装而成。
【文档编号】G08G1/07GK103473937SQ201310398837
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】乐华, 阎浩, 金向东, 陈琳, 胡立平, 张盎然, 詹国萍, 何声霞 申请人:杭州市公安局交通警察支队, 浙江富阳市新源交通电子有限公司