公交车优先通行控制系统的制作方法

本发明涉及交通领域，具体是一种公交车优先通行控制系统。

背景技术：

当前中国空气质量越来越差，雾霾指数越来越高，绿色出行、低碳生活成了大势所趋，公共交通扮演一个越来越重要的角色，而作为主要公共交通工具的公交车，却因为晚点、不准时、行车慢等弊端让人们不得不弃之，其主要原因就是路口太多，等待红绿灯的时间太长所致，交通信号公交优先系统呼之欲出。现实中，对于公交车提供专用车道，确保公交车按时准点运行，但遇到红绿灯路口时，还是需要被动等待，且公交车专用车道占用了路面资源，社会车辆无法使用公交车专用车道，引发社会车辆更多的拥堵状况，影响到公交车的运行。因此，开发一种公交车优先通行控制系统十分必要。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种公交车优先通行控制系统，设置了自动与手动补偿结合的控制系统，确保公交车的准时准点，降低了公交车所在车道拥堵的时间，确保整体交通秩序有序，缓解了整体交通的拥堵情况。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种公交车优先通行控制系统，包括：

车辆识别机构，其包括设置在检测区的第一雷达检测器、摄像头、第一发送设备以及第一控制器，所述雷达检测器用于检测靠近交通信号灯驶入检测区的公交车并生成第一检测信号，所述摄像头用于对靠近交通信号灯驶入检测区的公交车进行拍照，所述第一控制器控制所述第一发送设备将第一检测信号和公交车照片的信息绑定后发送到中央处理器；

雷达发射器，其设置在公交车内；

交通信号灯管理器，其设置在交通信号灯的立柱上，所述交通信号灯管理器包括第二雷达检测器、第二发送设备、第二控制器、自动控制机构、以及应急机构，所述第二雷达检测器用于检测驶出检测区的公交车并生成第二检测信号，所述第二控制器控制所述第二发射设备将第二检测信号发送至中央处理器，所述自动控制机构仅用于将公交车所在的车道的交通信号灯的颜色亮为绿色以确保公交车所在的车道畅通，所述自动控制机构内设有报修模块，所述应急机构仅用于手动控制将所述交通信号灯亮为绿色以确保公交车所在的车道畅通，所述应急机构包括：

壳体，其为立方体结构；

显示屏，其设置在所述壳体的其中一个侧面上，所述显示屏与中央处理器通讯连接，所述显示屏通过数字显示信号计次机构计算出的位于检测区内的标识信号的次数；

一对接线组件，一对接线组件相对设置在所述壳体的内部，每个接线组件包括一个竖直设置的接线柱、一个与接线柱电连接的第一接触片、以及一个竖直设置的绝缘柱，所述接线柱的上端分别接入交通信号灯所在的电路中，所述第一接触片倾斜设置在所述接线柱的下端，所述绝缘柱的上端固设在所述壳体的内部顶面上、下端固接在所述第一接触片上；

连接组件，其包括水平设置的连接片、竖直设置的第一弹簧以及设置在连接片下方的绝缘支架，所述连接片设置在所述壳体的内部且处于一对接线组件的正下方，所述连接片的相对两端设有一对第二接触片，所述第一弹簧的上端固设在所述壳体的内部顶面上、下端固接在所述连接片上，所述绝缘支架具有一个顶点，该顶点处于所述绝缘支架的最下端，所述绝缘支架的最上端与所述连接片固接；

开启组件，包括水平设置的长杆、位于长杆正下方的支撑组件、以及设置在长杆一端的手柄，所述长杆的一端贯穿所述显示屏所在的壳体的侧面与所述手柄固接，所述长杆的另一端与所述支架的顶点固接，所述支撑组件包括水平设置的定位槽和竖直设置的支撑柱，所述定位槽的槽底为弧面板，且该弧面板的弧线边缘所在的平面与所述长杆平行，该弧面板的内弧面朝向所述壳体的底面，所述定位槽内卡设所述长杆，所述支撑柱的上端与该弧面板的内弧面固接、下端与所述壳体的底面固接，其中，所述手柄所在的壳体的侧面上设有竖直的条形定位孔，所述长杆穿过所述定位孔与所述定位孔的上端接触，当下压所述手柄时，所述手柄带动所述长杆以所述定位槽为支点转动至所述长杆与所述定位孔的下端接触；

信号计次机构，其设置在是中央处理器内，用于处理接收到的第一检测信号和第二检测信号，接收到的第一检测信号以次数累计增加，接收到的第二检测信号依次逐次抵消接收到的第一检测信号的次数，位于检测区内的检测信号的次数是第一检测信号与第二检测信号的差值；

其中，当位于检测区内的检测信号的次数大于或等于三次时，中央处理器发送控制信号至所述自动控制机构，所述自动控制机构使交通信号灯的颜色亮为绿色，当所述自动控制机构控制交通信号灯的颜色为非绿色状态时，报修模块向中央处理器发送报修信号，所述中央处理器接收到报修信号后控制启动应急机构，点亮所述显示屏，当所述显示屏上显示的数字大于或等于三时，手动下压所述手柄使所述长杆与所述定位孔的下端接触，所述连接组件被动向上运动至一对第二接触片分别与一对第一接触片接触，连通应急机构控制的交通信号灯所在的电路，同时使交通信号灯的颜色亮为绿色，让滞留在检测区的公交车所在的车道畅通通行。

优选的是，所述应急机构还包括：

限时锁定机构，其设置在靠近所述定位孔的下端处，所述限时锁定机构包括两个关于所述定位孔对称设置的锁定组件，所述锁定组件包括水平设置的轴向贯通的第一滑套、滑动套设在第一滑套内的第二滑套、设置在第二滑套内的止挡块和第二弹簧、以及伸入第一滑套的第二电动伸缩杆，所述第一滑套固设在所述定位孔所在的壳体的内侧壁上，所述第二滑套沿其轴向具有封闭端和敞开端，所述止挡块为直角梯形，其斜腰可伸出于所述第二滑套且斜腰朝向所述定位孔的上端，所述第二弹簧的一端与所述第二滑套的封闭端固接、另一端与所述止挡块的直角腰固接，所述第二电动伸缩杆的活动端与所述第二滑套的封闭端固接，以使第二滑套在第一滑套内滑动，其中，当两个锁定组件的止挡块对向接触时，所述第二弹簧处于自然伸长状态；

自动关闭组件，包括竖直设置的第一电动伸缩杆、设置在第一电动伸缩杆的活动端部的压力传感器、以及应急控制器和定时器，所述第一电动伸缩杆位于所述长杆的正下方，所述第一电动伸缩杆伸长到最长时，所述压力传感器与所述长杆接触，应急控制器分别与第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、定时器、显示屏电连接，定时器用于设定交通信号灯的颜色亮为绿色时的持续时间，定时器与压力传感器电连接；

其中，所述应急控制器内设定有所述压力传感器的临界范围，当所述长杆处于水平并与所述定位孔的上端接触时，所述压力传感器的示数处于临界范围内，当手动下压所述手柄时，所述压力传感器的示数处于临界范围外，并向所述应急控制器反馈，所述应急控制器控制所述电动升缩杆收缩，使所述长杆跨过所述止挡块，与所述定位孔的下端接触，进而使一对第二接触片分别与一对第一接触片接触，交通信号灯的颜色亮为绿色，当绿色持续时间达到定时器所设定的时间时，定时器向应急控制器反馈，应急控制器控制第二电动伸缩杆收缩使所述止挡块进入第一滑套内然后控制第一电动伸缩杆伸长至所述压力传感器接触所述长杆，并使所述长杆与所述定位孔的上端接触，所述第二接触片和所述第一接触片脱离，断开应急机构控制的交通信号灯所在的电路。

优选的是，交通信号灯的颜色亮为绿色后的持续时间为150s。

优选的是，检测区为城市道路上公交车所在的车道距离交通信号灯200m的范围。

优选的是，所述第一接触片的上表面涂覆有硅橡胶，所述绝缘柱由聚氯乙烯制成。

优选的是，所述压力传感器的临界范围为0-n，n为长杆水平时，压力传感器受到的压力。

优选的是，所述定时器设定的时间为150s。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明在距离车道的交通信号灯200m的范围内设置成检测区，保证了滞留在检测区内的至少三辆公交车优先通行，确保优先通行一次的公交车的运行效率，缓解公交车的晚点、耗时等现象，确保公交车的准时准点，对其他车道的影响较低，同时也降低了该车道拥堵的时间，确保整体交通秩序有序，缓解了整体交通的拥堵情况。

本发明还设置了应急机构，当自动控制机构出现故障或不作为时，中央处理器启动应急机构，通过下压手柄使使第二接触片分别与第一接触片接触，连通应急机构控制的交通信号灯所在的电路，使交通信号灯的颜色为绿色。该设计操作简单、手柄远离闭合的电路回路，避免触电，相比于传统的按压弹簧开关，此设计结构使用寿命长，更适于室外雨雪天气下使用。

本发明的应急机构内设置了自动关闭组件，可实现自动对交通信号灯绿色持续时间的掌控并进行断开处理，准确率高，省去人为计时，提高整体的通行效率，保障公交车优先通行，改善拥堵状况。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的所述的应急机构的整体结构示意图；

图2为本发明所述的限时锁定机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“轴向”、“径向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种公交车优先通行控制系统，包括：

车辆识别机构，其包括设置在检测区的第一雷达检测器、摄像头、第一发送设备以及第一控制器，所述雷达检测器用于检测靠近交通信号灯驶入检测区的公交车并生成第一检测信号，所述摄像头用于对靠近交通信号灯驶入检测区的公交车进行拍照，所述第一控制器控制所述第一发送设备将第一检测信号和公交车照片的信息绑定后发送到中央处理器；

雷达发射器，其设置在公交车内；

交通信号灯管理器，其设置在交通信号灯的立柱上，所述交通信号灯管理器包括第二雷达检测器、第二发送设备、第二控制器、自动控制机构、以及应急机构，所述第二雷达检测器用于检测驶出检测区的公交车并生成第二检测信号，所述第二控制器控制所述第二发射设备将第二检测信号发送至中央处理器，所述自动控制机构仅用于将公交车所在的车道的交通信号灯的颜色亮为绿色以确保公交车所在的车道畅通，所述自动控制机构内设有报修模块，所述应急机构仅用于手动控制将所述交通信号灯亮为绿色以确保公交车所在的车道畅通，如图1-2所示，所述应急机构包括：

壳体1，其为立方体结构；

显示屏11，其设置在所述壳体1的其中一个侧面上，所述显示屏11与中央处理器通讯连接，所述显示屏11通过数字显示信号计次机构计算出的位于检测区内的标识信号的次数；

一对接线组件，一对接线组件相对设置在所述壳体1的内部，每个接线组件包括一个竖直设置的接线柱21、一个与接线柱21电连接的第一接触片22、以及一个竖直设置的绝缘柱23，所述接线柱21的上端分别接入交通信号灯所在的电路中，所述第一接触片22倾斜设置在所述接线柱21的下端，所述绝缘柱23的上端固设在所述壳体1的内部顶面上、下端固接在所述第一接触片22上；

连接组件，其包括水平设置的连接片31、竖直设置的第一弹簧34以及设置在连接片31下方的绝缘支架32，所述连接片31设置在所述壳体1的内部且处于一对接线组件的正下方，所述连接片31的相对两端设有一对第二接触片33，所述第一弹簧34的上端固设在所述壳体1的内部顶面上、下端固接在所述连接片31上，所述绝缘支架32具有一个顶点，该顶点处于所述绝缘支架32的最下端，所述绝缘支架32的最上端与所述连接片31固接；

开启组件，包括水平设置的长杆41、位于长杆41正下方的支撑组件、以及设置在长杆41一端的手柄43，所述长杆41的一端贯穿所述显示屏11所在的壳体1的侧面与所述手柄43固接，所述长杆41的另一端与所述支架的顶点固接，所述支撑组件包括水平设置的定位槽421和竖直设置的支撑柱422，所述定位槽421的槽底为弧面板，且该弧面板的弧线边缘所在的平面与所述长杆41平行，该弧面板的内弧面朝向所述壳体1的底面，所述定位槽421内卡设所述长杆41，所述支撑柱422的上端与该弧面板的内弧面固接、下端与所述壳体1的底面固接，其中，所述手柄43所在的壳体1的侧面上设有竖直的条形定位孔12，所述长杆41穿过所述定位孔12与所述定位孔12的上端接触，当下压所述手柄43时，所述手柄43带动所述长杆41以所述定位槽421为支点转动至所述长杆41与所述定位孔12的下端接触；

信号计次机构，其设置在是中央处理器内，用于处理接收到的第一检测信号和第二检测信号，接收到的第一检测信号以次数累计增加，接收到的第二检测信号依次逐次抵消接收到的第一检测信号的次数，位于检测区内的检测信号的次数是第一检测信号与第二检测信号的差值；

其中，当位于检测区内的检测信号的次数大于或等于三次时，中央处理器发送控制信号至所述自动控制机构，所述自动控制机构使交通信号灯的颜色亮为绿色，当所述自动控制机构控制交通信号灯的颜色为非绿色状态时，报修模块向中央处理器发送报修信号，所述中央处理器接收到报修信号后控制启动应急机构，点亮所述显示屏11，当所述显示屏11上显示的数字大于或等于三时，手动下压所述手柄43使所述长杆41与所述定位孔12的下端接触，所述连接组件被动向上运动至一对第二接触片33分别与一对第一接触片22接触，连通应急机构控制的交通信号灯所在的电路，同时使交通信号灯的颜色亮为绿色，让滞留在检测区的公交车所在的车道畅通通行。

本发明在距离车道的交通信号灯200m的范围内设置成检测区，公交车内设置雷达发射器，通过第一雷达检测器和摄像头检测确定驶入检测区的公交车，向中央处理器发送第一检测信号，第二雷达检测区检测驶出检测区的公交车，向中央处理器发送第二检测信号，由信号记次机构进行统计处理，当位于检测区内的检测信号的次数大于或等于三次时，在长度为200m的检测区内至少滞留了三辆公交车，中央处理器发送控制信号至自动控制机构，自动控制机构使交通信号灯的颜色亮为绿色，让滞留的公交车优先通行，同时该车道内的其他车辆也可以顺利通行，保证了至少三辆公交车优先通行，确保优先通行一次的公交车的运行效率，缓解公交车的晚点、耗时等现象，同时也降低了该车道拥堵的时间，缓解了整体交通的拥堵情况。

本发明还设置了应急机构，当自动控制机构出现故障或不作为时，中央处理器启动应急机构，显示屏11用于显示滞留在检测区内的公交车的数量，进而可以人为手动控制将所述交通信号灯亮为绿色以确保滞留在检测区的公交车所在的车道畅通。应急机构通过下压手柄43使长杆41与定位孔12的下端接触，连接组件被动向上运动使第二接触片33分别与第一接触片22接触，连通应急机构控制的交通信号灯所在的电路，同时使交通信号灯的颜色亮为绿色，让滞留在检测区的公交车所在的车道畅通通行，当需要控制交通信号灯的颜色为非绿色时，手动向上摆动手柄43至长杆41与定位孔12的上端接触，第二接触片33脱离第一接触片22，电路断开即可。该设计操作简单、手柄43远离闭合的电路回路，避免触电，相比于传统的按压弹簧开关，此设计结构使用寿命长，更适于室外雨雪天气下使用。

本发明适合于应用在日常生活中极易拥堵的路口，在路口处的每个车道内均设置对应的交通信号灯来运行本发明的控制方法，并与现有的交通信号控制方法协调使用。以靠右行驶的交通规则为例，当不启动本发明的控制方法时，使用现有的交通信号控制方法，当启动了本发明的控制方法时，对应优先通行车道的现有的交通信号关闭，现有的交通信号控制的其余与优先通行车道交叉的直行车道以及与优先通行车道交叉的左转车道均配合优先通行车道而保持暂时性停止通行的状态，让滞留三辆以上的公交车优先通行，确保公交车的准时准点，确保整体交通秩序有序，可有效改善拥堵状况。

在另一技术方案中，如图1-2所示，所述应急机构还包括：

限时锁定机构，其设置在靠近所述定位孔12的下端处，所述限时锁定机构包括两个关于所述定位孔12对称设置的锁定组件，所述锁定组件包括水平设置的轴向贯通的第一滑套51、滑动套设在第一滑套51内的第二滑套52、设置在第二滑套52内的止挡块61和第二弹簧62、以及伸入第一滑套51的第二电动伸缩杆71，所述第一滑套51固设在所述定位孔12所在的壳体1的内侧壁上，所述第二滑套52沿其轴向具有封闭端和敞开端，所述止挡块61为直角梯形，其斜腰可伸出于所述第二滑套52且斜腰朝向所述定位孔12的上端，所述第二弹簧62的一端与所述第二滑套52的封闭端固接、另一端与所述止挡块61的直角腰固接，所述第二电动伸缩杆71的活动端与所述第二滑套52的封闭端固接，以使第二滑套52在第一滑套51内滑动，其中，当两个锁定组件的止挡块61对向接触时，所述第二弹簧62处于自然伸长状态；

自动关闭组件，包括竖直设置的第一电动伸缩杆81、设置在第一电动伸缩杆81的活动端部的压力传感器82、以及应急控制器83和定时器84，所述第一电动伸缩杆81位于所述长杆41的正下方，所述第一电动伸缩杆81伸长到最长时，所述压力传感器82与所述长杆41接触，应急控制器83分别与第一电动伸缩杆81、第二电动伸缩杆71、定时器84、显示屏11电连接，定时器84用于设定交通信号灯的颜色亮为绿色时的持续时间，定时器84与压力传感器82电连接；

其中，所述应急控制器83内设定有所述压力传感器82的临界范围，当所述长杆41处于水平并与所述定位孔12的上端接触时，所述压力传感器82的示数处于临界范围内，当手动下压所述手柄43时，所述压力传感器82的示数处于临界范围外，并向所述应急控制器83反馈，所述应急控制器83控制所述电动升缩杆收缩，使所述长杆41跨过所述止挡块61，与所述定位孔12的下端接触，进而使一对第二接触片33分别与一对第一接触片22接触，交通信号灯的颜色亮为绿色，当绿色持续时间达到定时器84所设定的时间时，定时器84向应急控制器83反馈，应急控制器83控制第二电动伸缩杆71收缩使所述止挡块61进入第一滑套51内然后控制第一电动伸缩杆81伸长至所述压力传感器82接触所述长杆41，并使所述长杆41与所述定位孔12的上端接触，所述第二接触片33和所述第一接触片22脱离，断开应急机构控制的交通信号灯所在的电路。

本发明的应急机构内设置了自动关闭组件，当手动下压所述手柄43连通电路时，交通信号亮为绿色，压力传感器82的示数处于临界范围外，并向应急控制器83反馈，应急控制器83控制电动升缩杆收缩，使所述长杆41跨过止挡块61，与定位孔12的下端接触，同时压力传感器82反馈到定时器84，定时器84开始计时，当到达定时器84设定的时间时，定时器84反馈给应急控制器83，由应急控制器83控制电动伸缩杆伸长，进而使压力传感器82与长杆41接触，示数处于临界范围之内，第二接触片33脱离第一接触片22。本发明的自动关闭组件可实现自动对交通信号灯绿色持续时间的掌控并进行断开处理，准确率高，省去人为计时，提高整体的通行效率，保障公交车优先通行，改善拥堵状况。

在另一技术方案中，交通信号灯的颜色亮为绿色后的持续时间为150s，确保滞留在检测区内的公交车顺利通过路口。

在另一技术方案中，检测区为城市道路上公交车所在的车道距离交通信号灯200m的范围，200m范围的检测区足够代表公交车所在的车道在路口处的通行情况，是基于成本及路面控制的最优选择。

在另一技术方案中，所述第一接触片22的上表面涂覆有硅橡胶，防止上表面漏电，所述绝缘柱23由聚氯乙烯制成，支撑接线柱21且安全性高。

在另一技术方案中，所述压力传感器82的临界范围为0-n，n为长杆41水平时，压力传感器82受到的压力，0-n的范围对应压力传感器82与长杆41接触及不接触时的状态变化范围。

在另一技术方案中，所述定时器84设定的时间为150s，确保滞留在检测区内的公交车顺利通过路口。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。