基于rfid实现多优先级特种车辆信号机控制的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能交通领域，尤其涉及交通信号机控制领域，具体是指一种基于RFID实现多优先级特种车辆信号机控制的系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前，在国内很多城市都开始准备上马BRT设施，其投入相当巨大，一般采用公交专用道和设置专门BRT相位来实现公交优先放行等方法来实现，其主要针对公共交通系统。但是，很多特种车辆未能得到很好的优先通行的权利，可能导致很多人民公共安全和生命受到更大的威胁(例如救护车、消防车等)。同时，针对一些已完成道路建设，但是希望能实现公共交通车辆优先方向的城市，需要提出一种基于RFID技术的多优先级特种车辆优先信号控制系统。
[0003]在宝钢厂区，有些路口存在火车通行和车辆通行混合路口，将火车做了一种高等级特种车辆，如果检测到有需要火车通行，则系统通过全红过渡，切换到火车相位；如果没有火车信号，但是存在框架车等特种车辆未进行优先放行的问题，则需要采用预先设置的时段根据路口流量采用不同策略放行一般特种车辆。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现将RFID技术与交通信号控制技术相结合、针对公共交通车辆和其他特种车辆采用不同优先级进行控制放行、具有更广泛应用范围的基于RFID实现多优先级特种车辆信号机控制的系统及方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明的基于RFID实现多优先级特种车辆信号机控制的系统及方法具有如下构成:
[0006]该基于RFID实现多优先级特种车辆信号机控制的系统，其主要特点是，所述的系统包括:
[0007]数个RFID接收端，各个所述的RFID接收端设置于距离相对应的交叉口进口方向距离停车线为系统预设距离的位置；
[0008]信息转换设备，用以将所述的RFID接收端接收到的车辆信息转换为干结点信号并发送至所述的交通信号机控制器；
[0009]交通信号机控制器，用以根据所述的干结点信号控制交通信号。
[0010]较佳地，所述的RFID接收端通过485总线向所述的信息转换设备发送数据。
[0011]较佳地，所述的系统预设距离为200?300米。
[0012]本发明还涉及一种通过所述的系统基于RFID实现多优先级特种车辆信号机控制的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤:
[0013](I)所述的RFID接收端检测到进入所对应的交叉口方向的车辆；
[0014](2)所述的RFID接收端判断进入所对应的交叉口方向的车辆的优先级并将车辆对应的优先级信息发送至所述的信息转换设备；
[0015](3)所述的交通信号机控制器接收到经所述的信息转换设备转换后的干结点信号;
[0016](4)所述的交通信号机控制器根据是否存在高优先级干结点信号控制高优先级干结点信号对应方向的交通信号。
[0017]较佳地，所述的RFID接收端判断进入所对应的交叉口方向的车辆的优先级，具体为:
[0018]所述的RFID接收端判断进入所对应的交叉口方向的车辆是高优先级车辆还是低优先级车辆；
[0019]较佳地，所述的将车辆对应的优先级信息发送至所述的信息转换设备，具体为:
[0020]将车辆对应的优先级信息通过485总线发送至所述的信息转换设备。
[0021]较佳地，所述的干结点信号包括一路高优先级干结点信号和一路低优先级干结点信号。
[0022]更佳地，所述的交通信号机控制器根据是否存在高优先级干结点信号控制高优先级干结点信号对应方向的交通信号，包括以下步骤:
[0023](41)所述的交通信号机控制器判断接收到的不同位置的干结点信号是否存在高优先级干结点信号，如果存在，则继续步骤(42)，否则结束退出；
[0024](42)所述的交通信号机控制器判断高优先级干结点信号对应方向的交通信号是否为放行信号，如果是，则继续步骤(43)，否则继续步骤(44)；
[0025](43)所述的交通信号机控制器控制高优先级干结点信号对应方向的交通信号保持为放行信号；
[0026](44)所述的交通信号机控制器控制高优先级干结点信号对应方向的交通信号跳转到放行信号。
[0027]更进一步地，所述的交通信号机控制器判断高优先级干结点信号对应方向的交通信号是否为放行信号，包括以下步骤:
[0028](421)所述的交通信号机控制器判断是否存在冲突的两个进口同时出现高优先级干结点信号，如果是，则继续步骤(422)，否则继续步骤(423)；
[0029](422)所述的交通信号机控制器将最先检测到高优先级干结点信号的方向确定为待放行方向，然后继续步骤(424)；
[0030](423)所述的交通信号机控制器将高优先级干结点信号对应的方向确定为待放行方向，然后继续步骤(424)；
[0031](424)所述的交通信号机控制器判断待放行方向的交通信号是否为放行信号，如果是，则继续步骤(43 )，否则继续步骤(44)。
[0032]更佳地，所述的干结点信号还包括一路一般优先级干结点信号。
[0033]更进一步地，所述的步骤(4)之后，还包括以下步骤:
[0034](5)所述的交通信号机控制器根据是否存在一般优先级干结点信号及当前交通流量状态控制一般优先级干结点信号对应方向的交通信号。
[0035]再进一步地，所述的交通信号机控制器根据是否存在一般优先级干结点信号及当前交通流量状态控制一般优先级干结点信号对应方向的交通信号，包括以下步骤:
[0036](51)所述的交通信号机控制器判断是否存在一般优先级干结点信号，如果是，则继续步骤(52)，否则结束退出；
[0037](52)所述的交通信号机控制器判断预先设置的一般优先级控制策略，如果是一般优先级车辆不优先，则结束退出，如果是一般优先级车辆低峰优先，则继续步骤(53)，如果是一般优先级车辆中峰优先，则继续步骤(54)，如果是一般优先级车辆高峰优先，则继续步骤(56)；
[0038](53)所述的交通信号机控制器判断当前交通流量是否为低峰状态，如果是，则继续步骤(55)，否则结束退出；
[0039](54)所述的交通信号机控制器判断当前交通流量是否为中峰状态，如果是，则继续步骤(55)，否则结束退出；
[0040](55)所述的交通信号机控制器在保证安全情况下以最短时间将一般优先级干结点信号对应方向的交通信号调整为放行信号；
[0041](56)所述的交通信号机控制器判断当前交通流量是否为高峰状态，如果是，则继续步骤(57)，否则结束退出；
[0042](57)所述的交通信号机控制器控制当前交通信号正常运行并于本次交通信号转换周期结束后将一般优先级干结点信号对应方向的交通信号调整为放行信号。
[0043]再进一步地，所述的交通信号机控制器在保证安全情况下以最短时间将一般优先级干结点信号对应方向的交通信号调整为放行信号，包括以下步骤:
[0044](551)所述的交通信号机控制器判断一般优先级干结点信号对应方向的交通信号是否为放行信号，如果是，则继续步骤(552)，否则继续步骤(553)；
[0045](552)所述的交通信号机控制器控制一般优先级干结点信号对应方向的交通信号延长放行时间；
[0046](553)所述的交通信号机控制器控制在保证安全情况下以最短时间将一般优先级干结点信号对应方向的交通信号调整为放行信号。
[0047]再进一步地，所述的交通信号机控制器控制当前交通信号正常运行并于本次交通信号转换周期结束后将一般优先级干结点信号对应方向的交通信号调整为放行信号，包括以下步骤:
[0048](571)所述的交通信号机控制器控制当前交通信号正常运行至本周期结束；
[0049](572)所述的交通信号机控制器判断一般优先级干结点信号对应方向的交通信号是否为放行信号，如果是，则结束退出，否则继续步骤(573)；
[0050](573)所述的交通信号机控制一般优先级干结点信号对应方向的交通信号为放行信号。
[0051]采用了该发明中的基于RFID实现多优先级特种车辆信号机控制的系统及方法，具有如下有益效果:
[0052]解决了已建道路公共交通及其特种车辆优先通行问题，将RFID技术与交通信号控制技术相结合，针对公共交通车辆和其他特种车辆采用不同优先级进行控制放行，本系统目前已在宝钢框架优先通行项目中使用，效果明显，减少了框架车在交叉路口停车次数，带来可观的收益，适用于大规模推广应用。
【附图说明】
[0053]图1为本发明的基于RFID实现多优先级特种车辆信号机控制的系统的结构示意图。
[0054]图2为本发明应用于实施例的基于RFID实现多优先级特种车辆信号机控制的系统的结构示意图。
[0055]图3为本发明的基于RFID实现多优先级特种车辆信号机控制的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0056]为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
[0057]米用RFID (Rad1 frequency identificat1n devices,无线射频识别)技术与交通信号控制技术相结合。针对公共交通车辆和其他特种车辆采用不同优先级进行控制放行。本系统设计中，对特种车辆(包括公共交通设施和其他特种车辆)采用两种级别的优先级进行处理，即高优先级特种车辆和低优先级特种车辆，高优先级特种车辆一般较少，比如消防车之类可设置为高优先级特种车辆。
[0058]如图1?2所示，本发明的控制系统包括数个RFID接收端、交通信号机控制器和信息转换设备。
[0059]交通信号机控制器主要是应用于交通流的控制，其主要分布在很多道路交叉口。在交叉口的各进口方向距离停车线一定距离(此处距离可根据本地一定时速计算所得，一般设置在200?300米)处布设RFID接收端，检测进入交叉口方向的车辆是否为特种车辆，是高优先级车辆还是一般优先级车辆。如果采集到有特种车辆进入交叉口，RFID接收端采用485总线向信息转换设备(此设备放置在信号机机箱内部)发送车辆信息数据(主要是RFID卡携带信息，其中包含车辆优先级信息)，经过信息转换设备的转换，将原有信息转换为干结点信号发送给交通信号机控制器，一般一个RFID接收端将会对应三路干结点信号，即高优先级干结点信号、一般优先级干结点信号和低优先级干结点信号，提供给交通信号机控制器。交通信号机控制器根据接受到的不同位置的干结点信号机采取多种处理方式。
[0060]如图3所示，本发明的信号机控制的方法包括以下步骤: