一种适合潮汐车道的智能可移动隔离护栏系统及其控制方法与流程

本发明属于智能交通技术领域，具体涉及一种适合潮汐车道的智能可移动隔离护栏系统及其控制方法。

背景技术：

随着中国城镇化、机动化进程的不断加快，以交通拥堵为代表的城市交通问题普遍成为困扰各大城市的难题。近年来，我国各大中城市的交通拥堵问题已成为制约城市发展、城市交通的主要问题。其中一种值得研究的拥堵形式是潮汐式拥堵，因此提出了一种适合潮汐车道的移动护栏来解决这一问题。目前已知的可移动隔离护栏有以下几种方式。如申请号为201510476313.9，名称为“一种潮汐车道隔离护栏自动控制系统”的专利，该系统根据潮汐车道的宽窄变化信号按照时间顺序沿车流方向依次移动，每次移动一段护栏，直到护栏全部移到指定位置。如申请号201610815953.2，名称为“一种设置有可移动隔离护栏的自动潮汐车道”的专利，该专利所诉的可移动隔离护栏由两端的隔离柱和隔离柱中间的隔离护栏组成，驱动装置包括前置导轨、履带驱动导轨、驱动车辆和后置导轨，前置导轨、履带驱动导轨和所述后置导轨依次连接构成一s型导轨，通过可移动隔离带的电子、机械化自移，实现护栏的移动。如申请号为201210375445.9，名称为“一种智能化交通隔离系统”的专利，该系统结构中包括借助立柱固定于道路边的、受视频信号处理中心控制的摄像头构成的视频监测机构，以及包括在道路交通标线上设置的一组作为参照基准的带有磁块的道钉构成的精准定位机构，在底座内部的左、右两端对称设置的一对霍尔元件，控制护栏的移动方向。

申请号为201510476313.9，名称为“一种潮汐车道隔离护栏自动控制系统”的专利，该系统每次移动一段护栏，会导致道路被分割的很乱，误导车辆的前进路线，容易形成堵塞，不仅没有解决交通拥堵的问题，反而在一定程度上导致了交通的停滞。而且专利中显示该系统的定位方式采用的是预埋铁和行程接近开关来实现的，预埋铁有破坏道路路面，施工量大等不足。申请号201610815953.2，名称为“一种设置有可移动隔离护栏的自动潮汐车道”的专利，该专利中表示用驱动车辆6驱动可移动护栏到达指定位置，并没有实现移动护栏的自动化，浪费人力物力，其次从该专利附图2中可以看出驱动车辆6存在逆行的违法行为，容易发生交通事故，也容易给车辆一种错误的车道方向信息。申请号为201210375445.9，名称为“一种智能化交通隔离系统”的专利，该专利中的精准定位机构是用带磁块的道钉为参照基准的，具有原理简单，容易实施的优点，但是轨道的铺设会对道路表面造成破坏，且施工量巨大，建设成本巨大。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种适合潮汐车道的智能可移动隔离护栏系统及其控制方法，能够实现移动护栏的智能化控制，自动实现潮汐车道的开启和复原。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种适合潮汐车道的智能可移动隔离护栏系统，包括：

若干能够顺次排列于地面上的立柱模块；

连接于相邻两个立柱模块之间的栅栏模块；

以及检测车流量的检测装置；

位于列首的立柱模块为固定立柱模块，其余的立柱模块均为移动立柱模块；

铰接于固定立柱模块与移动立柱模块之间的栅栏模块为伸缩栅栏模块，铰接于相邻两个移动立柱模块之间的栅栏模块为定长栅栏模块；

立柱模块与栅栏模块的连接处均设置有检测转动量的编码器，可伸缩的栅栏模块上设置有检测伸缩量的编码器；每个立柱模块均具有一个控制其运动的控制器；

编码器将转动量信号或伸缩量信号传输给相应的控制器；检测装置将车流量信号传输给控制器。

进一步地，固定立柱模块包括：

能够固定于地面的固定底座；

安装于固定底座上并能够与地面垂直的固定立柱；

可伸缩的栅栏模块的一个端部铰接至固定立柱。

进一步地，固定立柱模块还包括：

铰接安装于固定立柱上的连接件；连接件与相应的栅栏模块连接。

进一步地，移动立柱模块包括：

能够在地面移动的移动底座；

安装于移动底座上的车轮；

驱动车轮转动的电机；

安装于移动底座上的升降器；

通过升降器安装于移动底座上的活动立柱；

定长栅栏模块的端部铰接至活动立柱；

控制器能够接收相应的编码器的编码信号并控制升降器和电机工作。

进一步地，移动立柱模块还包括：

铰接安装于活动立柱上的连接件，连接件与相应的栅栏模块连接。

进一步地，移动立柱模块还包括：

能够收容底座及车轮的壳体；

壳体连接至活动立柱的底部，并通过导柱和直线轴承与移动底座构成竖直方向的滑动连接。

进一步地，移动立柱模块还包括：

能够发出语音警示信号的语音装置；

以及能够发出光警示信号的闪光装置；

语音装置和闪光装置均连接控制器。

进一步地，可伸缩栅栏模块包括：

上伸缩横杆；

下伸缩横杆；

以及竖杆；

竖杆的数目为多个，其两端分别连接上伸缩横杆和下伸缩横杆。

进一步地，定长栅栏模块包括：

上定长横杆；

下定长横杆；

竖杆；

以及电源模块；

竖杆的数目为多个，其两端分别连接上定长横杆和下定长横杆;每个定长栅栏模块上的电源模块为相应的移动立柱模块供电。

本发明还公开了基于上述隔离护栏系统的控制方法，

当检测装置检测到的车流量达到预设高峰流量值时，隔离护栏系统开启；并使移动立柱模块向车流量较小的方向移动一个车道的距离；当隔离护栏系统所在道路的车流量达到预设低谷流量值时，移动立柱模块恢复原位；

以固定立柱模块为起点，将所有用于检测转动量的编码器依次记为a1、a2、…、an；将用于检测伸缩量的编码器记为b1；

在移动立柱模块移动的过程中，控制器不断读取相应的编码器的值，若a1和a2相等时，则说明第一个立柱移动没有偏移预设路径，若a1与a2不等时，则说明第一个移动立柱模块在移动过程中没有按直线行驶，偏离了预设的路径，这时，控制器将调整移动立柱的运动方向，修正偏离量；与此类似，将a3和a2比较，将a4和a3比较，……，将an和an-1比较；若b1达到预设的阈值，则说明移动立柱体已经移动到了指定的位置，移动立柱模块停止不再移动，此时，潮汐车道开启完成。

本发明具有的有益效果：能够实现移动护栏的智能化控制，自动实现潮汐车道的开启和复原。

附图说明

图1为本发明中隔离护栏系统的结构示意图；

图2为本发明中固定立柱模块的结构示意图；

图3为本发明中伸缩栅栏模块的结构示意图；

图4为本发明中移动立柱模块的外部结构示意图；

图5为本发明中移动立柱模块的内部结构示意图；

图6为本发明中定长栅栏模块的结构示意图；

图7为本发明中转动量编码器的安装结构图；

图8为本发明中移动立柱模块的防水结构图；

图9为为本发明中隔离护栏的工作原理图；

图10本发明中隔离护栏系统的电路连接图。

附图标记：

1固定立柱模块；1.1固定底座；1.2固定立柱；1.3固定顶盖；1.4连接件；

2移动立柱模块；2.1移动底座；2.2下活动立柱；2.3上活动立柱；2.4壳体；2.5防水胶塞；2.6升降器；2.7导柱；2.8直线轴承；2.9电机；2.10车轮；2.11框体；2.12裙板；2.13弹性垫片；

3伸缩栅栏模块；3.1上伸缩横杆；3.2下伸缩横杆；3.3竖杆；

4定长栅栏模块；4.1上定长横杆；4.2下定长横杆；4.3竖杆；4.4电源模块；

5编码器；5.1安装座；5.2密封盒；5.3嵌体；5.4密封盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至10所示，一种适合潮汐车道的智能可移动隔离护栏系统，包括：若干能够顺次排列于地面上的立柱模块；连接于相邻两个立柱模块之间的栅栏模块；以及检测车流量的检测装置。

位于列首的立柱模块为固定立柱模块1，其余的立柱模块均为移动立柱模块2。

铰接于固定立柱模块1与移动立柱模块2之间的栅栏模块为伸缩栅栏模块3，铰接于相邻两个移动立柱模块2之间的栅栏模块为定长栅栏模块4。

立柱模块与栅栏模块的连接处设置有检测转动量的转动量编码器，伸缩栅栏模块3上设置有检测伸缩量的伸缩量编码器。立柱模块具有控制其运动的控制器，编码器5将转动量信号或伸缩量信号传输给相应的控制器；检测装置将车流量信号传输给控制器。

固定立柱模块1包括：能够固定于地面的固定底座1.1；安装于固定底座1.1上并能够与地面垂直的固定立柱1.2；以及铰接安装于固定立柱1.2一侧的连接件1.4。固定立柱1.2的顶部设置有固定顶盖1.3；固定立柱1.2上的连接件1.4与伸缩栅栏模块3的端部连接从而使伸缩栅栏模块3能够以连接件1.4的转动中心转动。

移动立柱模块2包括：能够在地面移动的移动底座2.1；四个安装于移动底座2.1上的车轮2.10；四个驱动对应车轮2.10转动的电机2.9；安装于移动底座2.1上的升降器2.6；控制电机2.9和升降器2.6工作的控制器；通过升降器2.6安装于移动底座2.1上的活动立柱；铰接安装于活动立柱两侧的连接件1.4；能够收容底座及车轮2.10的壳体2.4；安装于壳体2.4底部的密封底板；能够发出语音警示信号的语音装置；以及能够发出光警示信号的闪光装置。

相邻两个车轮2.10以90°的方式设置，从而能够实现全方位的位置调整。

活动立柱上的连接件1.4与相应的栅栏模块的端部连接从而使栅栏模块能够以连接件1.4的转动中心转动；控制器能够接收相应的编码器5的编码信号。活动立柱分开上活动立柱2.3和同轴安装于上活动立柱2.3下端的下活动立柱2.2，壳体2.4连接至下活动立柱2.2的底部，壳体2.4与密封底板将移动底座2.1封装在壳体2.4内部；壳体2.4通过导柱2.7和直线轴承2.8与移动底座2.1构成竖直方向的滑动连接。

移动底座2.1的四周通过框体2.11安装一圈裙板2.12，电机2.9的主轴伸出裙板2.12以安装车轮2.10；裙板2.12上对于每个电机2.9主轴的位置开设有槽口，槽口处安装有弹性垫片2.13。

当升降器2.6上升时，移动底座2.1相对壳体2.4升高使车轮2.10完全收容于壳体2.4内，此时壳体2.4底部直接接触地面导致移动立柱模块2无法移动；当升降器2.6下降时，移动底座2.1相对壳体2.4下降使车轮2.10露出于壳体2.4内，此时车轮2.10能够接触地面从而使移动立柱模块2能够移动。

在活动立柱的两侧和固定立柱1.2上的一侧均设置有安装座5.1，转动量编码器5安装于安装座5.1上并通过密封盒5.2进行周侧的密封，密封盒5.2的顶部自下而上依次安装密封盖5.4和嵌体5.3，密封盖5.4起密封作用，嵌体5.3起连接作用；连接件1.4铰接安装于对应的密封盒5.2的嵌体5.3上并进一步与转动量编码器5连接从而使转动量编码器5能够将获得转动角度。

伸缩栅栏模块3包括：上伸缩横杆3.1；下伸缩横杆3.2；以及竖杆3.3。竖杆的数目为多个，其两端分别铰接至上伸缩横杆3.1和下伸缩横杆3.2从而构成平行四连杆机构。上伸缩横杆3.1与下伸缩横杆3.2的两端均与相应的连接件1.4铰接从而使伸缩栅栏模块3能够满足移动立柱的升降调节。

定长栅栏模块4包括：上定长横杆4.1；下定长横杆4.2；竖杆4.3；以及电源模块4.4。竖杆4.3的数目为多个，其两端分别连接上定长横杆4.1和下定长横杆4.2;每个定长栅栏模块4上的电源模块4.4为相应的移动立柱模块2供电。

隔离护栏系统的控制方法如下：

当检测装置检测到的车流量达到预设高峰流量值时，隔离护栏系统开启；并使移动立柱模块2向车流量较小的方向移动一个车道的距离；当隔离护栏系统所在道路的车流量达到预设低谷流量值时，移动立柱模块2恢复原位。

以固定立柱模块1为起点，将所有用于检测转动量的编码器5依次记为a1、a2、…、an；将用于检测伸缩量的编码器5记为b1。

在移动立柱模块2移动的过程中，控制器不断读取相应的编码器5的值，若a1和a2相等时，则说明第一个立柱移动没有偏移预设路径，若a1与a2不等时，则说明第一个移动立柱模块2在移动过程中没有按直线行驶，偏离了预设的路径，这时，控制器将调整移动立柱的运动方向，修正偏离量；与此类似，将a3和a2比较，将a4和a3比较，……，将an和an-1比较；若b1达到预设的阈值，则说明移动立柱体已经移动到了指定的位置，移动立柱模块2停止不再移动，此时，潮汐车道开启完成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。