一种交通信号协调控制系统的制作方法

本实用新型涉及智能交通控制技术领域，尤其涉及一种交通信号协调控制系统。

背景技术：

现有的交通控制系统的红绿灯时间基本上是按经验设定的。当前路口的交通控制信号不会根据车流量实时调整，经常出现车辆多的方向红灯，而没有车辆的方向长时间绿灯；或者绿灯方向的车辆因前方路口是红灯，车辆无法前行，当红绿灯变换时，上一个绿灯方向的车辆被堵在路口，现在绿灯方向的车辆无法通过该路口，从而使路口更加拥堵。现有的实际道路车辆状况和交通控制信号不协调的情况会增加车辆在行驶过程中的停留时间，浪费现有的道路资源，造成交通拥堵，加大能源消耗和废气排放，污染环境。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种交通信号协调控制系统，旨在解决现有技术中交通控制系统无法根据道路交通状态实时调整控制信号的问题。

本实用新型的一种技术方案如下：

一种交通信号协调控制系统，包括主监控装置、多个子区域监控装置和多个信号监控装置，所述各子区域监控装置包括无线中继器和子区域监控器，所述各信号监控装置包括通信模块、地磁线圈、微处理器和交通信号灯，各区子区域监控装置中的无线中继器与子区域监控器连接，各信号监控装置中的通信模块与微处理器连接，地磁线圈、交通信号灯分别与微处理器连接，各子区域监控装置的无线中继器与所管辖区域内的各信号监控装置中的通信模块进行一对多的双向通信，主监控装置与各子区域监控装置连接。

优选地，在十字路口的每条机动车道设置有两个地磁线圈，所述地磁线圈用于获取实时交通数据信号，第一地磁线圈设置在距离十字路口15m处，第二地磁线圈设置在距离停车线50m处。

优选地，所述交通信号灯包括秒脉冲发生器、减法计数器和状态控制器，所述秒脉冲发生器连接并控制所述减法计数器，所述减法计数器连接并控制所述状态控制器；

所述信号监控装置还包括加速脉冲发生器和继电器，所述加速脉冲发生器分别与所述减法计数器、所述微处理器连接，所述加速脉冲发生器用于向所述减法计数器发送脉冲信号；

所述继电器分别与所述秒脉冲发生器、所述减法计数器、所述微处理器连接，用于控制所述秒脉冲发生器和所述减法计数器的通断。

优选地，所述交通信号灯上还设置有倒计时显示器，所述倒计时显示器为红绿双数位倒计时显示器或红绿单位倒计时显示器。

优选地，所述交通信号灯还包括手动控制单元，所述手动控制单元通过串行通讯接口与所述微处理器连接。

优选地，所述实时交通数据信号包括道路上各车道上的车辆的种类、数量、位置和行驶速度。

优选地，所述通信模块为蓝牙通信模块、WIFI通信模块、Zigbee通信模块或蜂窝移动网络通信模块。

有益效果：本实用新型提供了一种交通信号协调控制系统，通过将城市的交通分成多个子区域监控，各子区域中还可根据实时交通数据进行控制交通信号灯工作，更大限度地减少车辆平均延误时间，实现无阻塞交通，有效减少汽车尾气排放。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型交通信号协调控制系统较佳实施例的结构示意图；

图2为本实用新型交通信号灯较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1。如图1所示，本实用新型实施公开了一种交通信号协调控制系统，包括主监控装置、多个子区域监控装置和多个信号监控装置，各子区域监控装置包括无线中继器和子区域监控器，各信号监控装置包括通信模块、地磁线圈、微处理器和交通信号灯，各区子区域监控装置中的无线中继器与子区域监控器连接，各信号监控装置中的通信模块与微处理器连接，地磁线圈、交通信号灯分别与微处理器连接，各子区域监控装置的无线中继器与所管辖区域内的各信号监控装置中的通信模块进行一对多的双向通信，主监控装置与各子区域监控装置连接。

具体地，各信号监控装置通过地磁线圈采集实时交通数据信号，实时交通数据信号包括但不限于道路上各车道上的车辆的种类、数量、位置和行驶速度。将采集的实时交通数据信号传送给信号监控装置中的处理器，再通过与微处理器相连的通信模块，将采集到的实时交通数据信号发送至所管辖区域内的子区区域监控装置的子区域监控器，各子区域监控装置将接收到的消息再传送至主监控装置。主控制器将各交通控制通行方案通过各子区域监控装置和各子区域对应的各信号监控装置发送到各微处理器，各信号监控装置中的微处理根据主监控装置发送的交通控制通行方案控制信号灯的工作。

进一步的，主监控装置可以是一台伺服服务器或是多台伺服务器。服务器可将城市的道路分成多个子区域，该子区域可以是固定的，也可以是基于一定的关联度分析后实时动态划分。通过主监控装置对各子区域统一监控，也解决了现有的交通信号灯种类、设计不一致，导致协调过程中时钟偏差。本实施例中采用统一的接口控制，实现了各子区域的信号监控装置与主监控装置之间的通信。

优选地，在十字路口的每条机动车道设置有两个地磁线圈，地磁线圈用于获取实时交通数据信号，第一地磁线圈设置在距离十字路口10～15m之间，第二地磁线圈设置在距离停车线40～100m处。地磁线圈为振荡线圈，埋于机动车道路路面以下。当有汽车在地磁线圈附近经过时，地磁线圈的振荡频率升高。因此可通过地磁线圈产生的振荡频率的变化来检测是否有车存在。为了检测距离十字路口近距离及远距离的车流量数据，因此需要设置两个地磁线圈。一个距离十字路口较近的地方，一个设置距离十字路口较远的位置。地磁线圈检测到的数据可传输至微处理器。微处理器可采用单片机。进一步的单片机可采用AT89C51系列单片机。

通信模块用于交通信号灯与子区域监控装置进行通信，方便数据传输。通信模块包括但不限于蓝牙通信模块、WIFI通信模块、Zigbee通信模块或蜂窝移动网络通信模块。对应的子区域监控装置中设置有无线中继器，该无线中继器用于获取交通信号灯的通信模块与主监控装置之间进行通信。无线中继器的类型与通信模块对应。例如，通信模块采用蓝牙通信模块，则无线中继器也对应的采用蓝牙模块。

优选地，如图2所示，交通信号灯包括秒脉冲发生器、减法计数器和状态控制器，秒脉冲发生器连接并控制减法计数器，减法计数器连接并控制状态控制器；

信号监控装置还包括加速脉冲发生器和继电器，加速脉冲发生器分别与减法计数器、微处理器连接，加速脉冲发生器用于向减法计数器发送脉冲信号；

继电器分别与秒脉冲发生器、减法计数器、微处理器连接，用于控制秒脉冲发生器和减法计数器的通断。

具体地，现有的交通信号灯中的减法计数器具有固定数量的循环状态值，减法计数器依据秒脉冲发生器发送的信号依次变化状态值并向状态控制器发送信号，状态控制器根据减法计数器的状态值控制两条道路交通信号灯的状态。当某一方向的道路绿灯点亮时，当第一地磁线圈及第二地磁线圈在连续一段时间内均检测到车辆，则说明本道路拥堵车辆较多，则通过继电器断开秒脉冲发生器和减法计数器之间的连接，倒计时停止，直到第二地磁线圈在连续一段时间内未检测到车辆，则启动加速脉冲计数器，使减法计数器加速工作，控制状态控制器切换红绿灯的指示状态。

优选地，交通信号灯上还设置有倒计时显示器，倒计时显示器为红绿双数位倒计时显示器或红绿单位倒计时显示器。倒计时显示器方便获取红绿灯等待时间。

优选地，交通信号灯还包括手动控制单元，手动控制单元通过串行通讯接口与微处理器连接。为了防止自动控制失误，信号监控装置上还设置有手动控制单元，实现人工手动控制，通过数据线传输命令切换到手动状态，并屏蔽主监控装置发送的交通控制通行方案，此时交管人员可手动控制十字路口的车流的通行。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。