一种无信号主次路口感应式让行控制系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无信号交叉口交通管理技术领域，特别是涉及视距不良条件下主次路 口感应式让行控制系统及方法。
【背景技术】
[0002] 平面交叉口是城市路网的节点部分，虽然在空间上占整个城市路网的较小部分， 但是在平面交叉口发生的交通事故却占整个城市路网事故的较大比重。据资料显示，美国 城市车辆交通事故的55%发生在交叉口，美国城市死亡交通事故的23%发生在交叉口；法 国大约有24%的交通事故发生在交叉口；英国大约有33%的交通事故发生在交叉口；中国 城市的交通事故大约30%发生在平面交叉口，而80%左右的阻塞亦发生在交叉口。目前， 中国许多城市老城区的交叉口多为无信号控制。由于没有将主次进口的交通流在时间上予 以分离，导致无信号交叉口的交通冲突较为频繁，无信号交叉口的交通冲突主要有机动车 与机动车的冲突、机动车与非机动车的冲突、机动车与行人的冲突。本发明主要考虑无信号 交叉口主次进口机动车之间的冲突。
[0003] 无信号交叉口让行控制要求次路车辆驾驶员行车到主次路口时应减速或停车让 行，观察主路的车流情况，并在确保主路车辆优先通行的前提下，选择安全的间隙继续行 驶。根据车辆在减速或停车让行控制交叉口的通行规则，主要道路上的行驶车辆几乎不受 次要道路上的行驶车辆的影响，而次要道路上的行驶车辆必须等到主要道路上的行驶车辆 之间出现了足够大的可穿越空档时，才能通过。
[0004] 当车辆到达无信号交叉口时，驾驶员将在距冲突点一定距离处做出决策，选择让 行或直接通过。驾驶员所做出决策的正确性很大程度上取决于交叉口上的视距，故无信号 交叉口的交通安全是靠交叉口上良好的视距来保证的。由两条相交道路的停车视距在交叉 口所组成的三角形称为视距三角形。行车视距对驾驶员来说非常重要，在无信号交叉口视 距不良的条件下，次路车辆驾驶员的细微疏忽往往会酿成惨痛的交通事故。
[0005] 针对无信号主次路口视距不良的情况，为了避免次路车辆驾驶员由于视距不良而 与主路车辆发生交通冲突，甚至交通事故，在此设计一款感应式让行标志，以弥补次路车辆 驾驶员在视距上的不足。利用磁感检测线圈检测主次路车辆的行驶车速，然后通过Wifi、蓝 牙或其他无线电传播方式将得到的数据传输给控制中心进行处理，控制中心根据从车速采 集点行驶到冲突点的距离和采集的车速指标计算出各冲突车辆到达冲突点的时间，然后根 据两者时间的大小来判断主路车流到达冲突点的时间是否满足次路车流避开冲突点的最 短时间，随后控制中心生成相应指令并传送给感应式让行标志系统，最后此标志系统依据 指令执行相应的工作方案，诱导次路车辆驾驶员实施正确的驾驶行为。
【发明内容】
[0006] 本发明目的在于避免次路车辆驾驶员由于视距不良而与主路车辆发生交通冲突， 甚至交通事故，提供一种无信号主次路口感应式让行控制系统及方法，
[0007] 本发明一方面提供了一种视距不良条件下主次路口感应式让行控制系统，包括：
[0008] 磁感检测线圈，在通往无信号路口的每个进口道上均设有停车线，每个进口道距 停车线的L处埋设所述磁感检测线圈，用于检测各进口道车辆的当前车速、车长和时刻；
[0009] 数据传输装置，用于通过无线传播方式将磁感检测线圈得到的数据传输给无信号 路口的控制系统中心进行处理，以及将控制系统中心生成的指令发送至晶体二极管标志 牌；
[0010] 控制系统中心，用于根据获得的数据计算主次路口车辆到达可能遇到的冲突点的 时间，并对次路车辆能否安全通过路口做出判断后生成相应指令；
[0011] 晶体二极管标志牌，设置于无信号交叉口次路停车线前2m处，用于根据控制系统 中心发送的指令呈现相应显示状态来对即将沿次路进入交叉口的车辆做出让行或通行的 提不。
[0012] 进一步地，所述L按下式计算：
[0013]
【主权项】
1. 一种视距不良条件下主次路口感应式让行控制系统，其特征在于，包括： 磁感检测线圈（1)，在通往无信号路口的每个进口道上均设有停车线（3)，每个进口道 距停车线（3)的L处埋设所述磁感检测线圈（1)，用于检测各进口道车辆的当前车速、车长 和时刻； 数据传输装置，用于通过无线传播方式将磁感检测线圈（1)得到的数据传输给无信号 路口的控制系统中心进行处理，以及将控制系统中心生成的指令发送至晶体二极管标志牌 (2)； 控制系统中心，用于根据获得的数据计算主次路口车辆到达可能遇到的冲突点的时 间，并对次路车辆能否安全通过路口做出判断后生成相应指令； 晶体二极管标志牌（2)，设置于无信号交叉口次路停车线前2m处，用于根据控制系统 中心发送的指令呈现相应显示状态来对即将沿次路进入交叉口的车辆做出让行或通行的 提不。
2. 根据权利要求1所述的视距不良条件下主次路口感应式让行控制系统，其特征在 于：所述L按下式计算：
式中：Vtl为磁感检测线圈（1)检测到的次路车辆的当前车速；Itl为次路车辆驾驶员观 望到主路来车后停车让行的反应时间少为轮胎与路面间的附着系数，取值为0. 3~0. 6 ;i 为道路纵坡。
3. 根据权利要求1所述的视距不良条件下主次路口感应式让行控制系统，其特征在 于：所述无线传播方式包括红外、蓝牙、WIFI。
4. 根据权利要求1所述的视距不良条件下主次路口感应式让行控制系统，其特征在 于：所述控制系统中心为MCS-51单片机或是控制计算机。
5. -种视距不良条件下主次路口感应式让行控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、当有车辆通过磁感检测线圈（1)时，所述磁感检测线圈（1)检测和记录各进口 道车辆的当前车速、车身长度和时刻； 步骤2、数据传输装置通过无线传播方式将磁感检测线圈（1)得到的数据传输给无信 号路口的控制系统中心； 步骤3、控制系统中心根据磁感检测线圈（1)得到的数据计算主次路口车辆到达冲突 点的时间； 步骤4、控制系统中心比较主次路口车辆到冲突点的时间，并根据比较结果对次路车辆 能否安全通过路口做出判断后生成相应指令； 步骤5、控制系统中心通过数据传输装置将相应指令传递给相应的晶体二极管标志牌 (2)； 步骤6、所述晶体二极管标志牌（2)根据指令按预定显示时间呈现相应显示状态，用于 提醒次路车辆驾驶员做出相应的驾驶行为。
6. 根据权利要求5所述的视距不良条件下主次路口感应式让行控制方法，其特征在 于，所述步骤3具体包括： 根据磁感检测线圈（1)得到的数据计算主路及次路行驶车辆到达各冲突点的时间，其 中次路车辆到达冲突点的时间为：
'主路车辆到达冲突点的时间为
其中： t-ik--次路车辆到达冲突点的时间， 一一主路行驶车辆到达冲突点的时间， 一一次路行驶车辆到冲突点的距离， L± 一一主路行驶车辆到冲突点的距离， V主一一线圈检测到主路行驶车辆的车速， 1次--线圈检测到次路行驶车辆的车速， 1-车身长度。
7. 根据权利要求6所述的视距不良条件下主次路口感应式让行控制方法，其特征在 于，所述冲突点为次路直行与侧向主路直行的冲突点、次路直行与侧向主路左转的冲突点、 次路左转与侧向主路左转的冲突点。
8. 根据权利要求6所述的视距不良条件下主次路口感应式让行控制方法，其特征在 于，所述冲突点为次路左转与该次路左侧主路口左转的冲突点和次路直行与该次路右侧主 路口直行的冲突点。
9. 根据权利要求7或8所述的视距不良条件下主次路口感应式让行控制方法，其特征 在于，所述步骤4具体包括： 步骤41、计算主路及次路行驶车辆到达冲突点的时间差； 步骤42、若次路车辆到达所述冲突点的时间均小于主路行驶车辆到达所述冲突点的时 间，即t&< t±，则主路行驶车辆到达冲突点的时间满足次路行驶车辆的通行需求时间，控 制系统中心生成次路车辆能安全通过路口的指令，若次路车辆到达任一冲突点的时间大于 或等于主路行驶车辆到达该冲突点的时间，即，则主路行驶车辆到达冲突点的时间 不能满足次路行驶车辆的通行需求时间，则控制系统中心生成次路车辆不能安全通过路口 的指令。
10. 根据权利要求5所述的视距不良条件下主次路口感应式让行控制方法，其特征在 于，步骤6中所述显示状态为亮绿色的通行标志或亮红色的让行标志，所述的显示时间为
【专利摘要】本发明公开了一种视距不良条件下主次路口感应式让行控制系统，包括：磁感检测线圈，用于检测各进口道车辆的当前车速、车长和时刻；数据传输装置，用于通过无线传播方式将数据传输给控制系统中心，以及将控制系统中心生成的指令发送至晶体二极管标志牌；控制系统中心，用于计算主次路口车辆到达可能遇到的冲突点的时间，并生成相应指令；晶体二极管标志牌，用于根据控制系统中心发送的指令对即将沿次路进入交叉口的车辆做出让行或通行的提示。本发明还提供了一种视距不良条件下主次路口感应式让行控制方法。本发明通过设置主次路口感应式让行标志，辅助诱导次路车辆驾驶员的驾驶行为，降低主次路口车辆的交通冲突，提升无信号交叉口的行车安全性。
【IPC分类】G08G1-16
【公开号】CN104766495
【申请号】CN201510053893
【发明人】漆巍巍, 温惠英, 吴亚平
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月30日