左转直行共用信号灯十字路口的公交车左转调控系统与方法与流程

本发明属于智能交通技术领域，特别涉及一种左转直行共用信号灯十字路口的公交车左转调控系统与方法。

背景技术：

交通拥堵一直是城市难题之一，在此基础上，社会愈发提倡公交先行和机动车高效通行，因此，大部分城市都设置了公交车道。公交车道一般位于道路最右侧，且与其余同向机动车道之间通过道沿或者栏杆隔开。然而，由于一些道路基础设施建设尚未跟上社会发展，因此，在城市中的很多十字路口尤其是双向四车道的十字路口，依然是左转车与直行车共用同一状态信号灯，此时，参照图1，在即将进入十字路口时，在隔离道沿或者栏杆上开口，左转公交车从公交车道1沿该开口直接穿过外侧车道2进入内侧车道3，然后从内侧车道3左转，由于公交车车体宽大，连续变道十分影响行车效率，并且，公交车转弯半径大，从内侧车道3左转时，不但转弯难度大，且非常影响对向直行车辆的通行。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种左转直行共用信号灯十字路口的公交车左转调控系统与方法，通过控制信号灯，使得公交车可以直接从公交车道左转，不但提高了公交车转弯效率，也将对同向和对向直行车辆的影响降至最低。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

左转直行共用信号灯十字路口的公交车左转调控系统，包括：

设置于在该十字路口左转的公交车上的车载信号发送器；

设置于该十字路口四个角落的信号接收器；

所述车载信号发送器，在公交车左转时，发出左转信号；

所述信号接收器，与该十字路口的红绿灯控制器连接，接收到该左转信号并发送至红绿灯控制器，红绿灯控制器根据当前红绿灯状态，控制红绿灯状态如下：

若当前方向信号灯为红灯，交叉方向信号灯为绿灯，则交叉方向信号灯变为红灯后，当前方向信号灯转为绿灯闪烁，公交车从公交车道左转，当前方向直行车辆避让左转公交车，公交车完成左转后，当前方向信号灯转为绿灯，且重新读秒。

若当前方向信号灯为绿灯，交叉方向信号灯为红灯，则控制当前方向信号灯转为绿灯闪烁，并暂停绿灯读秒，公交车从公交车道左转，当前方向直行车辆避让左转公交车，公交车完成左转后，当前方向信号灯转为绿灯，且继续读秒。

所述车载信号发送器与信号接收器的信号发送接收距离设置为3-6米。

所述车载信号发送器与公交车左转转向灯推杆并接，当公交车左转转向灯推杆推起，且进入有效信号收发距离时，信号接收器才能接收到左转信号。

所述车载信号发送器设置于公交车右侧前部位置，为射频芯片，所述信号接收器为射频读卡器，当左转公交车进入其读卡范围，自动获取左转信号。

在出公交车道的路侧设置前后两个射频读卡器，在后一射频读卡器获得读卡数据时，只有前一读卡器也获取了读卡数据，才判断该公交车为左转车，如只有后一读卡器获取了读卡数据，则为进入交叉公交车道的公交车；

或者，在出公交车道的路侧设置前后两个射频读卡器，在同一角落进入交叉公交车道的路侧设置前后两个射频读卡器，根据读卡器的读卡顺序，判断左转公交车和进入交叉公交车道的公交车；

或者，为射频芯片编码，射频读卡器读取相应编码的射频芯片，信号接收器根据编码判断获取的信号是左转公交车发出还是进入交叉公交车道的公交车发出。

当前方向信号灯为红灯时，红绿灯控制器在控制当前方向为绿灯闪烁后3-5秒，默认左转结束，当前方向信号灯转为绿灯；当前方向信号灯为绿灯时，信号接收器接收到左转信号后3-5秒，向红绿灯控制器发送左转结束信号；或者，十字路口斜对角的信号接收器获取到的同一公交车的进入信号为左转结束信号，红绿灯控制器根据该左转结束信号，判断公交车左转结束。

除公交车道外，其余机动车道均设置停车辅助线，且沿行车方向，停车辅助线在红灯停止线的前方，自外向内，各个机动车道的停车辅助线呈阶梯状递增。

所述车载信号发送器为已编码的公交车车载GPS装置，所述信号接收器接收该公交车车载GPS装置发送的实时信号，并判断与公交车之间的距离，当公交车进入有效区域时，向红绿灯控制器发送左转信号；或者，由红绿灯控制器直接接收或者通过控制中心接收公交车车载GPS装置的位置信号，当公交车进入有效区域时，识别为左转信号。

所述红绿灯控制器接收远程控制中心的指令，当因时间补偿引起交叉方向交通堵塞至一定程度时，在一定时间内减少补偿或者暂停补偿。

本发明还提供了左转直行共用信号灯十字路口的公交车左转调控方法，包括：

左转公交车在即将左转时，通过车载信号发送器向路口设置的短距离通讯的信号接收器发送左转信号；

信号接收器将该左转信号通过有线或者无线方式发送至该十字路口的红绿灯控制器，红绿灯控制器根据当前红绿灯状态，控制红绿灯状态如下：

若当前方向信号灯为红灯，交叉方向信号灯为绿灯，则交叉方向信号灯变为红灯后，当前方向信号灯转为绿灯闪烁，公交车从公交车道左转，当前方向直行车辆避让左转公交车，公交车完成左转后，当前方向信号灯转为绿灯，且重新读秒。

若当前方向信号灯为绿灯，交叉方向信号灯为红灯，则控制当前方向信号灯转为绿灯闪烁，并暂停绿灯读秒，公交车从公交车道左转，当前方向直行车辆避让左转公交车，公交车完成左转后，当前方向信号灯转为绿灯，且继续读秒。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、通过车载信号发送器，改变十字路口信号灯状态，使得公交车先行，符合公交先行理念。

2、公交车从公交车道直接左转，转弯半径大，更加安全、快速。

3、因公交车左转造成的直行车辆避让时间，在随后补偿，避免了因公交车左转造成同向直行车辆通行效率低下而引起的堵车。

4、设置多种左转信号产生与结束方式，高效、合理，不会产生误判现象。

附图说明

图1是目前的左转直行共用信号灯十字路口公交车左转方式示意图，图中点划线为公交车轨迹。

图2是本发明公交车左转方式示意图，图中点划线为公交车轨迹。

图3是本发明原理框图。

图4是本发明公交车左转信号与左转结束信号获取方式一的示意图。

图5是本发明公交车左转信号与左转结束信号获取方式四的示意图。

图6是本发明公交车左转信号与左转结束信号获取方式五的示意图。

图7是本发明公交车左转信号与左转结束信号获取方式六的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，是目前的左转直行共用信号灯十字路口公交车左转方式，在该方式中，公交车需要横跨多个车道才能进入左转车道，过程中非常影响车辆通行，且公交车车体宽大，非常容易发生事故。

如图2所示，本发明所设计的方案是：让公交车直接从公交车道1左转，而不再跨越外侧车道2进入内侧车道3进行左转。

参照图3，在该方式下，必要的设置是：

车载信号发送器5，用于产生左转信号。

路口的信号接收器4，用于接收左转信号并转发至红绿灯控制器6，由红绿灯控制器6根据根据当前红绿灯状态，对红绿灯状态进行控制，总则如下：

若当前方向信号灯为红灯，交叉方向信号灯为绿灯，则交叉方向信号灯变为红灯后，当前方向信号灯转为绿灯闪烁，公交车从公交车道1左转，当前方向直行车辆避让左转公交车，公交车完成左转后，当前方向信号灯转为绿灯，且重新读秒；

若当前方向信号灯为绿灯，交叉方向信号灯为红灯，则控制当前方向信号灯转为绿灯闪烁，并暂停绿灯读秒，公交车从公交车道1左转，当前方向直行车辆避让左转公交车，公交车完成左转后，当前方向信号灯转为绿灯，且继续读秒。

在上述总则下，本发明车载信号发送器与信号接收器的信号发送接收距离需较近，以免被其它接收器接收到本公交车道的左转信号，一般来说，要比路面宽度小一定值，例如设置为1-6米。

同时，为便于同向和对向直行车有一定的参考，除公交车道外，可在其余机动车道均设置停车辅助线b，且沿行车方向，停车辅助线b在红灯停止线a的前方，自外向内，各个机动车道的停车辅助线b呈阶梯状递增。

在上述基础上，本发明的关键在于：如何获取左转信号和左转结束信号。

本发明提供如下几种方式，这几种方式仅仅是较为可能的实施例，并非对本申请技术方案的限制。

方式一：

参照图4，车载信号发送器5由驾驶员主动启动，发出左转信号，欲驶出的公交车道路侧的信号接收器41收到该左转信号。同样地，在结束左转进入公交车道后，驾驶员还需要继续启动车载信号发送器5，发出左转结束信号，驶入的公交车道路侧的信号接收器42收到该左转结束信号。

该情况下，适用蓝牙通信、射频通信等短距离通信手段，虽然能满足要求，但会给驾驶员带来操作负担。

方式二：

车载信号发送器5与公交车左转转向灯推杆并接，当公交车左转转向灯推杆推起，且进入有效信号收发距离时，信号接收器41才能接收到左转信号。

同样地，当在结束左转进入公交车道后，推下左转转向灯推杆，信号接收器42接收到左转结束信号。

该情况下，适用蓝牙通信、射频通信等短距离通信手段，虽然能满足要求，且不会给驾驶员带来额外操作负担，但是，对于一些驾驶习惯不好忽视启闭左转灯的驾驶员，会给系统带来一定的漏洞。

方式三：

车载信号发送器5为射频芯片，将其设置于公交车右侧前部位置，信号接收器4为射频读卡器，当左转公交车进入其读卡范围，自动获取左转信号。

同样地，当在结束左转进入公交车道后，信号接收器4也能直接接收到左转结束信号。

该情况下，采用射频通信，通信距离一般3米左右，现有技术中该参数的读写装置技术已经非常成熟。

方式四：

在方式三的基础上，为射频芯片编码，射频读卡器读取相应编码的射频芯片，信号接收器根据编码判断获取的信号是左转公交车发出还是进入交叉公交车道的公交车发出。

例如，参照图5，911路公交车从公交车道11左转，而912路公交车从对象车道左转进入公交车道12，在进行编码的情况下，虽然同一个射频读卡器即信号接收器4均能读取到911路公交车和912路公交车的信号，但是，根据不同的编码，可以知道911路公交车的信号的左转信号，而912路公交车的信号为左转结束信号。

方式五：

在方式三的基础上，在出公交车道的路侧设置前后两个射频读卡器，在后一射频读卡器获得读卡数据时，只有前一读卡器也获取了读卡数据，才判断该公交车为左转车，如只有后一读卡器获取了读卡数据，则为进入交叉公交车道的公交车。

参照图6，911路公交车从公交车道11左转，而912路公交车从对象车道左转进入公交车道12，在公交车道11路侧设置前后两个射频读卡器即信号接收器43和信号接收器44，此时，如果信号接收器43和信号接收器44相继读取到信号，则判断为左转信号，明显有车要左转。如果只有信号接收器44读取到信号或者，信号接收器44先读取到信号而信号接收器43后读取到信号，则判断为左转结束信号，有已经完成左转的公交车进入公交车道12。

方式六：

在方式三的基础上，在出公交车道的路侧设置前后两个射频读卡器，在同一角落进入交叉公交车道的路侧设置前后两个射频读卡器，根据读卡器的读卡顺序，判断左转公交车和进入交叉公交车道的公交车。

参照图7，911路公交车从公交车道11左转，而912路公交车从对象车道左转进入公交车道12，在公交车道11路侧设置前后两个射频读卡器即信号接收器43和信号接收器44，在公交车道12路侧设置前后两个射频读卡器即信号接收器44和信号接收器45(本实施例中，信号接收器44设置在顶角位置，为公用，以节省硬件设备)。

此时，如果信号接收器43和信号接收器44相继读取到信号，则判断为左转信号，明显有车要左转。如果信号接收器44和信号接收器45相继读取到信号，则判断为左转结束信号，有已经完成左转的公交车进入公交车道12。

左转结束信号还可通过如下方式获取：

当前方向信号灯为红灯时，红绿灯控制器在控制当前方向为绿灯闪烁后3-5秒，默认左转结束，当前方向信号灯转为绿灯；当前方向信号灯为绿灯时，信号接收器接收到左转信号后3-5秒，向红绿灯控制器发送左转结束信号；或者，十字路口斜对角的信号接收器获取到的同一公交车的进入信号为左转结束信号，红绿灯控制器根据该左转结束信号，判断公交车左转结束。

方式七：

将已编码的公交车车载GPS装置作为车载信号发送器，信号接收器接收该公交车车载GPS装置发送的实时信号，并判断与公交车之间的距离，当公交车进入有效区域时(例如，5米以内)，向红绿灯控制器发送左转信号。当公交车之间进入对角的信号接收器有效区域时(例如，与对角的信号接收器距离在5米以内)，向红绿灯控制器发送左转结束信号。

方式八：

将已编码的公交车车载GPS装置作为车载信号发送器，由红绿灯控制器直接接收或者通过控制中心接收公交车车载GPS装置的位置信号，根据公交车位置判断其即将左转或者已经完成左转。

值得说明的是，在本发明中，“同向”指的是与左转之前的左转公交车同向行驶，“对向”指的是与左转之前的左转公交车逆向行驶，“交叉”指的是与左转之前的左转公交车交叉行驶。

在本发明中，只有在该十字路口左转的公交车上，才会设置车载信号发送器，如果是直行或者右转公交车，不设车载信号发送器。车载信号发送器与信号接收器是对应关系，假定A1车在A路口左转，在B路口直行，B1车在A路口直行，在B路口左转，那么，A路口的信号接收器接收A1车的车载信号发送器所发送信号，而无法接收B1车的车载信号发送器所发送信号，B路口的信号接收器接收B1车的车载信号发送器所发送信号，而无法接收A1车的车载信号发送器所发送信号，这是为了避免误操作发送信号时，被错误接收，造成系统混乱。由于公交车的行驶路线是固定的，因此，这种设定方式很容易实现，不需要特殊的技术手段，例如，通过编码即可简单实现。

在本发明中，绿灯闪烁原则上是左转车的同向绿灯闪烁，而对向的绿灯可以正常读秒，也可同步闪烁，但是，在进行绿灯补偿的时候，同向和对向需要同步补偿。

然而，红绿灯控制器还可接收远程控制中心的指令，当因时间补偿引起交叉方向交通堵塞至一定程度时，可在一定时间内减少补偿或者暂停补偿。

在本发明中，并未对现有交规进行颠覆，仅仅是提供了避让公交的提示方式，停止辅助线的设置，并非强制性的，仅仅是为了使直行车有一定的参照。而内侧车道上的左转机动车则无需避让，因不会对左转公交车的行驶造成影响。对交规的轻微修正是为了与技术手段匹配，并非是人为地设置了智力规则，实际上我们知晓，闪烁灯本身就代表着提醒减速慢行、注意避让，因而，本发明能最大限度地提高公交车在十字路口的左转效率，而将对直行车辆的影响降至最低。