交通控制系统的制作方法

专利名称：交通控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交通控制系统，且尤其涉及用于临时或固定不变的(permanent) 交通信号的控制和监控系统。
背景技术：
临时交通灯用于许多不同的场合中，其中正常交通流量被中断，例如在道路施工 或其它交通障碍的附近，或用于在预期有大的额外交通量时提供额外的交通流量控制。已知的临时交通信号组包括一组信号灯头，每个信号灯头用于控制通过各个交通 路段的交通流量。信号灯头的运行采用信号控制器控制，信号控制器控制信号灯头上的红 色灯、琥珀色或黄色灯(amber)和绿色灯信号的循环显示。在最简单的控制系统中，在每一信号周期中每个信号灯头的绿灯和红灯时间具有 固定的长度，其例如可以在安装临时交通灯时被设定。在可替换的已知的用于临时交通灯的控制系统中，将每个信号灯头与安装在信号 灯头上的微波传感器形式的用于检测车辆存在的地上检测器(above ground detector, AGD)相关联。控制系统可以运行车辆激励(VA)方法。设置最小绿灯时间，其定义了每个信 号灯头在每个信号周期中显示绿灯信号的最小时间长度。如果通过用于该信号灯头的传感 器检测到一辆或更多的车辆，则特定信号灯头的绿灯时间可以延长大于最小绿灯时间，达 到最大绿灯时间。可替换地或此外，在每个信号周期之后，所有的信号灯头变为红灯，并维 持在红灯，直到信号灯头中的一个信号灯头的传感器检测到车辆为止。随后运行信号周期， 所述周期的第一绿灯信号在已经检测到车辆存在的信号灯头上显示。迄今，当不知道相对交通量和交通量的可能变化时，通常已经不能为临时交通灯 设置最佳绿灯和红灯时间。用于将要安装临时交通灯的位置的交通调查图可能不能被很好 地使用，并且即使可用，使用也是受限制的，通常临时交通灯与正常交通流量的障碍或异常 交通流量情况相关联。已知的用于临时交通灯的控制系统无论如何都不适合处理来自不同 方向的交通量明显不同的情况，或不适合处理大的交通量波动。因此会在临时交通灯处发 展成拥挤，在驾驶员之间导致沮丧，且鼓励冒风险的驾驶操纵。临时交通灯的出现还可能引 起交通流量的显著变化和在交通网络的其它部分中导致交通拥挤。已知的是基于固定的绿灯或红灯时间，或基于具有最小和可延长的绿灯时间的车 辆激励(VA)为固定不变的交通灯以及临时交通灯采用与上述控制系统等效的控制系统。 用于固定不变的交通灯的车辆激励(VA)方法可以在离信号灯头的不同距离处使用与每个 信号灯头相关联的一个、两个或三个车辆检测器。车辆检测器可以为地下检测器(例如埋 入式电感回路检测器)，或者为地上检测器(例如微波或红外检测器)。微处理器优化的车辆激励(MOVA)系统为更复杂的车辆激励(VA)系统的例子。系 统包括与每个信号灯头相关联的一对地下检测器，一个检测器位于离停车线比另一个检测 器更大的距离处。在每对检测器上对车辆进行计数，对于枢纽的每个路段，在任何给定时间 获得对在枢纽处排队或在到枢纽的道路上的车辆的估计。在每个信号周期的每个阶段中，所述系统根据已经通过枢纽的每个路段处的检测器的车辆的数量决定是否将特定的绿灯 信号延长超过最小绿灯时间，并决定延长多长时间。MOVA系统具有两种操作模式，一种适合 不拥挤的情况，另一种适合其中在到达枢纽的一条或更多的道路上出现排队的情况。MOVA系统通常运行以控制单组交通灯，尽管也已经部署了与两个或三个紧密隔开 的、相邻的交通信号协调工作的关联的(Iinked)MOVA系统，例如被部署在信号控制的环形 交通枢纽处。系统控制器就地安装在与该组交通灯相关联的控制箱中。关联的交通灯组也是已知的，其中不同位置处的不同交通灯组的信号时序是关联 的，或者通过依据公共的时序信号(例如导出的主频)的操作，或者通过电缆关联在一起的 每组交通灯的控制器之间的通信。 在已知的SCOOT系统中，基于来自检测车辆的存在或不在的感应环路检测器网络 的输出，中央交通计算机用来以协调工作的方式为宽的区域(例如整个城市或城市中心) 的许多不同的交通信号组设置信号周期的时序。因为在没有异常情况时，可能的交通流量可以更好地预测，且因为在相当大的时 间周期内可以观察到不同的信号时序周期的作用，通常比临时交通灯的情况更加简单明了 的是为固定不变的交通灯设置合适的绿灯和红灯时间。

发明内容
本发明的目标是提供改进的，或者至少可替换的临时和/或固定不变的交通控制 系统。在本发明的第一个独立方面中，提供了一种交通控制系统，包括至少一个信号单 元、多个检测器和用于控制由信号单元显示的信号时序的控制装置，其中控制装置被配置 为监测至少一个预定的监控区内的至少一个环境或与交通相关的参数的值，并依据所述至 少一个参数的值控制时序。优选地，每个信号单元为交通灯信号单元。每个参数可以表示瞬时或实时量。所述至少一个参数优选包括交通量、交通速度、交通流量，排队长度和等待时间中 的至少一个。所述参数可以表示应当给予优先级的车辆(例如救护车、警车或消防车)的 存在或不存在。所述至少一个环境参数例如可以表示噪声、污染物水平、和/或一种或更多的预 定化合物的浓度、温度、风速、降水量、亮度级中的至少一种。优选地，控制装置被配置成依据来自检测器的输出确定所述至少一个参数的值。所述至少一个预定的监控区可以包括多个监控区。优选地，该交通灯系统用于控 制进入到控制区中的交通流量，每个监控区与到达控制区不同的道路相关联。该系统可以为临时交通控制系统，每个信号单元可以用于控制从到达控制区的各 个道路进入控制区的交通流量。优选地，在离控制区不同的距离处为每条道路设置对应的 多个检测器。到控制区的每条道路可以为枢纽的各个路段。每个信号单元可以设置在控制区的边缘处。每个信号单元可以具有与它相关的对 应停车线，控制区可以由停车线界定。可以为每条道路设置单个检测器或两个检测器。可替换地，可以为每条道路设置 3-10个、或4-8个之间的检测器。
在本发明的另一独立方面中，提供了一种交通控制系统，包括至少一个信号单元 和多个检测器，其中每个信号单元用于控制到达控制区的各条道路上的交通流量，该系统 还包括位于离控制区不同距离的用于每条道路的至少四个检测器。每个检测器可以用于检测车辆的存在或不存在，优选地，进行实时检测。优选地， 每个检测器为地上检测器，但所述检测器中的一个或更多个可以为地下检测器。
优选地，每个检测器包括用于测量与交通相关的参数的传感器。每个检测器可以 包括多个传感器。优选地，多个传感器中的至少一个用于测量环境参数。优选地，每个传感 器用于实时测量参数。每个检测器可以例如包括声敏感器、接近式传感器、振动传感器、视觉识别系 统、激光传感器、微波传感器、感应环路传感器(induction loop sensor)、电容式传感 器、压力传感器、雷达传感器、超声波传感器、红外线传感器、异频雷达收发机或转发器 (transponder)、空气质量传感器、RFID传感器、移动电话、压电传感器、磁力计传感器和温 度传感器中的一种或更多种。每个检测器可以操作为采用声纳或雷达检测车辆的存在或不 存在。RFID传感器可以被配置为读取可能设置在车辆上的射频感应(RFID)标签或装置。在本发明的另一个独立方面中，提供了一种交通控制系统，包括用于显示至少一 个交通控制信号的至少一个信号单元、用于测量环境参数的至少一个传感器、以及用于依 据测得的环境参数控制至少一个交通控制信号的显示时序的控制装置。在本发明的另一个独立方面中，提供了一种用于交通控制系统的检测器，包括多 个传感器，其中所述传感器中的至少一个用于检测车辆的存在或不存在，并且所述传感器 中的至少一个用于测量环境参数。优选地，每个检测器被包含在各个检测器单元中，优选地，被包含在独立检测器单 元中。环境参数可以包括噪声、污染物水平、温度、风速和降水量中的至少一种。环境参 数可以包括特定物质(例如大气中的污染物质)的水平。所述物质例如可以为内燃机运行 的副产物，并且例如可以为一氧化碳或硫基物质。优选地，至少一个信号单元和/或所述控制装置和/或至少一个检测器包括无线
通f曰装直ο优选地，每个检测器包括无线通信装置。可替换地，检测器可以一起形成一组，每 个检测器可以被配置为与一组中的至少一个其它检测器通信，并且每个组可以包括无线通
I I=I农且O优选地，每个检测器被配置为将它的位置提供至控制装置。在本发明的另一独立方面中，提供了一种交通控制系统，包括至少一个信号单元、 至少一个检测器、用于依据来自所述至少一个检测器的输出控制由所述至少一个信号单元 显示的信号时序的控制装置、以及用于确定所述检测器或每个检测器的位置的装置。控制装置可以被配置成依据所述至少一个检测器的位置控制所述至少一个信号 单元的操作时序。每个检测器的位置可以包括检测器的绝对位置，或者可以包括相对位置，例如相 对于控制装置，相对于所述信号单元或其中的至少一个信号单元，或相对于所述检测器中 的至少一个其它检测器。每个检测器的位置可以为检测器离预定位置的距离，例如检测器到控制装置、到所述信号单元或其中的至少一个信号单元、到控制区或者到停车线的距离。每个检测器可以包括用于确定它的位置的装置。所述位置确定装置或每个位置确 定装置可以包括GPS或GSM电路。可替换地或另外地，每个检测器包括用于将信号发送至 参照目标的发送器和用于接收来自参考目标的响应信号的接收器和用于确定信号的发送 和响应信号的接收之间的时间的计时装置；和位置确定装置被配置为确定该装置相对参照 目标的位置。参考目标可以包括另一种检测器和/或控制装置，和/或可以为在或靠近停 车线或交通枢纽的参考目标。控制装置可以被配置为使用算法确定所述至少一个信号单元的操作时序，并且还 可以被配置为依据所述检测器或每个检测器的位置选择或改变所述算法。 在本文中，算法可以为用来确定所述至少一个信号单元的操作时序的计算、选择 或处理步骤中的至少一种或任何组合。所述算法可以在硬件或软件或硬件和软件的任何适 合的组合中执行。控制装置可以被配置为使用算法确定所述至少一个信号单元的操作时序，所述算 法可以包括至少一个依赖位置的参数，并且控制装置可以被配置为依据由所述至少一个检 测器提供的一个或更多的位置设定所述至少一个依赖位置的参数的值。所述至少一个依赖位置的参数可以包括所述检测器或每个检测器离参考位置的距离。所述至少一个依赖位置的参数可以包括至少一个与交通相关的参数或环境参数。 所述至少一个与交通相关的参数或环境参数可以包括交通量、交通速度、交通流量、排队长 度和等待时间中的至少一种，或者例如可以表示噪声、污染物水平、和/或一种或更多种预 定化合物的浓度、温度、风速、降水量、亮度级中的至少一种。所述参数可以表示车辆的存在 或不存在，例如应当给予优先级的车辆(例如救护车、警车或消防车)的存在或不存在。所 述至少一个环境参数例如可以表示噪声、污染物水平、和/或一种或更多种预定化合物的 浓度、温度、风速、降水量、亮度级中的至少一种。控制装置可以被配置为监测所述检测器或所述检测器中的至少一个的位置，并响 应于所述检测器或所述检测器中的至少一个的位置变化提供信号。所述信号可以包括故障信号和/或警报信号。控制器可以被配置为监测所述检测器中的至少一个的位置，并依据所述检测器或 所述检测器中的至少一个的位置是否改变来改变该交通控制系统的操作。控制器可以操作为根据至少第一操作模式和第二操作模式控制由所述至少一个 信号单元显示的信号时序，并可以被配置为依据所述检测器或所述检测器中的至少一个的 位置是否改变，从第一操作模式切换至第二操作模式。第二操作模式可以包括采用算法控制不依赖于所述至少一个检测器的位置的信 号时序。第一操作模式可以包括命令响应操作模式，和/或第二操作模式可以包括固定时 间操作模式、全红灯操作模式和手动操作模式中的一种。所述检测器或所述检测器中的至少一个可以被配置为监测它的位置，并响应于位 置变化发送位置信号的变化。每个检测器可以被配置为将它的位置提供至控制装置。每个检测器可以被配置为直接或间接地(例如，通过到所述检测器中的另一个的发送和由所述检测器中的其它的一 个的再次发送)将它的位置提供至控制装置。 所述检测器或每个检测器可以包括通信电路。通信电路可以包括无线通信电路。每个检测器可以包 括检测器处理器，其被配置为控制通信电路，用于发送表示检 测器位置的位置数据。所述检测器中的至少一个可以被配置为从所述检测器中的至少一个其它的检测 器接收位置数据，并重新发送所述位置数据。优选地，所述检测器中的至少一个被配置为将 位置数据重新发送至控制装置。所述检测器或每个检测器优选地包括车辆检测传感器。车辆检测传感器可以用于检测车辆的存在或不存在。可替换地或另外地，车辆检 测传感器可以被配置为确定车辆的速度。该系统可以包括多个信号单元，所述检测器中的至少一个可以与信号单元中的至 少一个相关联。所述信号单元中的至少一个可以用于控制枢纽的各个路段上的交通，与信 号单元相关联的所述至少一个检测器可以设置在枢纽的所述路段上。所述至少一个检测器 可以远离与它相关联的信号单元。所述至少一个检测器可以位于离信号单元大于10m、大于 40m或大于80m中的至少一个的距离处。在本发明的另一独立方面中，提供了一种交通控制系统，包括至少一个信号单元、 至少一个检测器和用于依据来自所述至少一个检测器的输出控制由所述至少一个信号单 元显示的信号时序的控制装置，其中控制装置被配置为接收表示所述至少一个检测器的位 置的位置数据。该系统还可以包括用于与操作人员通信的操作人员接口装置。控制装置可以被配置为经由操作人员接口装置接收位置数据。控制装置可以被配置为进行系统安装程序，所述系统安装程序包括将所述检测 器或每个检测器的位置与预定位置或位置范围进行比较，并依据所述比较控制操作人员接 口装置，以指示操作人员移动所述检测器或所述检测器中的至少一个。控制装置可以被配置为进行系统安装程序，所述系统安装程序包括依据所述至少 一个检测器的位置选择操作模式，和/或选择交通信号控制算法，和/或确定由交通信号控 制算法使用的参数的值。控制装置随后可以根据选定的操作模式和/或交通信号控制算法 控制由所述至少一个信号单元显示的信号时序。所述信号单元或每个信号单元可以为临时或便携式信号单元。该交通控制系统可以为临时或便携式交通控制系统。检测器可以为地上检测器。 每个检测器可以被包含在各个独立的检测器单元中。每个检测器可以远离相关的信号单兀。在本发明的另一独立方面中，提供了一种交通控制系统，包括至少一个信号单元、 多个检测器和用于控制由所述至少一个信号单元显示的信号时序的控制装置，其中每个检 测器被配置为将它的位置提供至控制装置。优选地，每个检测器包括用于确定它的位置的装置。在本发明的另一个独立的方面中，提供了一种用于交通控制系统的检测器，该检 测器包括用于确定它的位置的装置。
优选地，每个位置确定装置包括GPS或GSM电路。
优选地，控制装置被配置为依据检测器的位置控制所述至少一个信号单元的操作 时序。该检测器还可以包括无线通信装置和/或车辆传感器。在本发明的另一个独立的方面中，提供了一种用于交通控制系统的控制器，包括 通信装置，用于接收表示至少一个车辆检测器的位置的位置数据且用于接收来自所述至少 一个车辆检测器的检测信号；处理器，用于依据所述至少一个车辆检测器的位置处理所述 检测信号，以产生用于控制由至少一个信号单元显示的信号时序的控制信号。在本发明的另一个独立的方面中，提供了一种交通控制系统，包括至少一个信号 单元、至少一个检测器、用于依据来自所述至少一个检测器的输出控制由所述至少一个信 号单元显示的信号时序的控制器、以及用于确定每个检测器的位置的位置确定装置。在本发明的另一个独立的方面中，提供了一种控制交通的方法，包括下述步骤接 收表示至少一个车辆检测器的位置的位置数据；接收来自所述至少一个车辆检测器的检测 信号；依据所述至少一个车辆检测器的位置处理所述检测信号，以产生用于控制由至少一 个信号单元显示的信号时序的控制信号；以及将所述控制信号提供至所述至少一个信号单兀。在本发明的另一个独立的方面中，提供了一种交通控制系统的安装方法，包括将 至少一个检测器定位在各个位置处，其中所述检测器或每个检测器包括用于确定它的位置 的装置，并且该方法还包括下述步骤采用位置确定装置确定所述检测器或每个检测器的 位置；将已确定的所述检测器或每个检测器的位置与预定位置或位置范围进行比较且依据 所述比较控制操作人员接口装置，以指示操作人员移动所述检测器或所述检测器中的至少 一个。在本发明的另一个独立的方面中，提供了一种交通控制系统的安装方法，包括将 至少一个检测器定位在各个位置处，其中所述检测器或每个检测器包括用于确定它自身的 位置的装置，并且该方法还包括下述步骤采用位置确定装置确定所述检测器或每个检测 器的位置；依据所述至少一个检测器的位置选择操作模式，和/或选择交通信号控制算法， 和/或确定由交通信号控制算法使用的参数的值；以及采用选择的操作模式和/或交通信 号控制算法控制至少一个信号单元的操作。在本发明的另一个独立的方面中，提供了一种计算机程序产品，包括可执行为实 现如在本文中要求保护或描述的方法的计算机可读指令。优选地，控制装置被配置为采用至少一个适应性或非线性算法确定所述至少一个 信号单元的操作时序。在本发明的另一个独立的方面中，提供了一种交通控制系统，包括至少一个信号 单元和用于根据适应性或非线性算法控制所述至少一个信号单元的操作时序的控制装置。 所述或每个适应性或非线性算法例如可以包括神经网络算法。通常使用这种适应性或非线性技术，可以在宽范围的不同情况中有效地使用该系 统，降低了对交通状况的预先分析或适合的参数的预先选择的需要。当与可以确定它们自 己位置的检测器或检测器组的使用进行组合时，由于该系统的安装之后可能是特别简单 的，所以这一特征可能会是特别有用的。
优选地，控制装置被配置为从多种预定算法中选择一种，并根据选择的算法控制 所述至少一个信号单元的操作时序。优选地，该系统还包括用于向道路使用者提供信息的装置。在另一独立的方面中，提供了一种交通控制系统，包括至少一个信号单元、用于控 制所述至少一个信号单元的操作的控制装置、以及用于向用户提供信息的装置。 提供信息的装置可以包括道路用户接口，且优选包括至少一个显示装置。所述至 少一个显示装置可以包括用于枢纽的每条道路或路段的至少一个显示装置。可替换地或另 外地，提供信息的装置可以包括例如用于向用户广播讲话或其它声音的至少一个扬声器。所述信息可以包括与所述或每个信号单元的操作时序相关的信息。所述信息可以 为实时信息。所述信息可以包括当前平均排队或等待时间，或在驾驶员或其它用户将通过 控制区之前的时间的估算，或在驾驶员或其它用户将通过控制区之前红绿信号周期次数的 估算。所述信息可以包括与该系统或安装该系统的枢纽相关的信息，例如表明该系统处于 有效控制下，和/或表明优先级正被给予该枢纽的一条或更多条其它路段，这可以临时出 现(例如在该枢纽的其它路段上出现明显排队的情况下)，或者出现延长的时间周期(例如 在由于公共事件的开始或结束引起的其它路段上的预期增加的交通流量的情况中)，或固 定不变地出现。信息可以包括减速或加速指令，或警报、或建议速度、或在交通信号单元将 改变(例如，在绿灯和红灯之间改变)之前的预期等待时间。优选地，信息提供装置由控制装置控制。信息提供装置可以依据所述至少一个信 号单元操作而操作，并且可以与所述至少一个信号单元的信号周期同步。信息提供装置可 以依据检测信号或来自所述至少一个检测器的信号进行操作。由所述或每个信息提供装置提供的信息可以依据交通状况，和/或依据被检测的 车辆的速度、位置或其它性质，和/或依据所述至少一个信号单元的信号周期或信号周期 的相位，和/或依据信息提供装置的位置(优选地，信息提供装置相对于信号单元和/或交 通排队的位置)改变。所述或每个信息提供装置可以包括位置确定装置，例如GPS或GSM装置。所述或 每个信息提供装置可以被配置为确定它的位置，并将表示它的位置的位置数据提供至控制 装置。控制装置可以被配置为确定所述或每个信息提供装置的位置。控制装置可以被配置为与至少一个其它交通控制系统通信，并且还可以设置用于 同步所述交通控制系统和所述至少一个其它交通控制系统的操作的装置。该系统可以通过将现有的交通控制系统与至少一个额外的部件组合来制造。在本发明的另一个独立的方面中，提供了一种改造现有交通控制系统的方法，所 述现有交通控制系统包括至少一个信号单元，该方法包括为每个信号单元提供多个检测器 和用于接收来自检测器的信号的控制装置。所述现有交通控制系统还可以包括用于控制所述至少一个信号单元的操作的现 有控制器，并且该方法还可以包括配置控制装置，以控制所述现有的控制器。在任何合适的组合中，本发明的一个方面中的任何特征可以适用于本发明的另外 的方面。特别地，装置特征可以适用于方法特征，反之亦然。


现在将仅以举例的方式，且参照附图描述本发明的实施例的优选特征，在附图中图1为已知的临时交通灯系统的示意图；图2为根据优选实施例的交通灯系统的示意图；图3为图2的系统的变形例的示意图； 图4为图2的系统的另一变形例的示意图；图5为示出被安装在交通枢纽处的图2的系统的布局的示意图；图6为检测器的示意图；图7为系统控制器的示意图；图8为安装在交通枢纽处的另一实施例的布局的示意图；图9为示出根据可替换的实施例的检测器的相对位置的确定的示意图；图10为示出安装在道路施工处的另一实施例的布局的示意图；图11为整体上示出用于根据一种操作模式的交通控制系统的安装的程序的流程 图；图12为整体上示出交通控制系统的操作模式的流程图；图13为另一实施例的示意图；以及图14为显示装置的示意图。
具体实施例方式图1示出了已知的临时交通灯系统。图1的系统类似于在名称为哈顿交通管理有 限公司(Hatton Traffic Management Limited)的英国专利申请GB 2435708中描述的交 通灯系统。图1的系统包括四相交通灯控制系统和用于四路(4-way)枢纽的一组交通灯，所 述一组交通灯包括四个信号单元3a_3d，每个信号单元设置有各自的控制器2a至2d，且每 个信号单元连接至各个电池(未示出)。在图1的例子中，控制器2a_2d本质上是相同的。 每个控制器可切换至主控制器或从属控制器模式操作。这是在初始设立控制系统时已经完 成。在目前的情形中，第一控制器2a被指定为主控制器，其它三个为从属控制器2b_2d。在 图1的系统的变形例中，具有单个专用主控制器2a，其它控制器2b-2d为专用从属控制器， 且所述控制器不能在主控模式和从属模式之间切换。每个信号单元3a_3d设置有无线调制解调器5，其用于在适当的时候发送和接收 一个或更多的其它控制器的信号传输。每个信号单元3a-3d还设置有成检测器4形式的车 辆激励传感器和信号灯头控制单元8，信号灯头控制单元8响应于来自主控制器的控制指 令控制所述信号单元的红灯、绿灯和黄灯的操作。图1的检测器4为雷达检测器、微波检测 器或红外检测器。在检测车辆时，定位在每个信号单元3顶部上的检测器4产生输出信号，该输出信 号由用于该信号单元的控制器2记录。如果询问的控制器不是主控制器2a，则数据经由信 号单元的无线调制解调器5发送至主控制器2a，表明被询问的信号单元已经检测到车辆。依据从它的信号单元的检测器4接收到的信号，并根据从其它信号单元接收到 的表示检测到车辆的数据，主控制器根据车辆激励(VA)技术控制每个绿灯亮时间(greenphase)的长度。主控制器将控制信号发送至信号灯头控制单元8，在信号灯头控制单元8 被包含在与主控制器相同的信号单元中的情况中直接发送，或者在其它信号灯头控制单元 8的情况中经由无线调制解调器发送。
手动控制的手持机(未示出)可连接至控制器2，或可以与控制器2集成在一起， 并可以用在手动操作模式中，或用于为其它操作模式设置参数，例如最小或最大绿灯时间。所述系统可以被设定为手动操作模式、固定时间操作模式、命令响应操作模式或 全红灯。在命令响应操作模式中，开始次序的控制信号从主控制器发送至记录第一命令的 信号单元的信号灯头控制单元8，随后其开始它的次序。如果在该信号单元上记录了恒定的 命令，则灯保持成绿灯，直到所述命令已经结束(pass)为止。如果另一信号单元记录了一 个命令，则第一信号单元结束其剩余绿灯时间，转过黄灯，并在下一个信号单元开始新的次 序之前等待红灯间隙时间，等等。主控制器保持与信号单元的巡回接触(roving contact), 以检查任何故障。如果记录了任何故障，则系统将所有的灯头设定为红灯，随后重新开始。在图2中示出了根据优选实施例的交通灯系统，其中相似的特征由相似的附图标 记表示。在这个例子中，该系统为对图1的已知系统的修改。所述优选实施例的特征在于， 通过修改某些现有的系统，可以相对简单地制造它。图2的系统包括系统控制器14，其包括处理器和无线通信电路，并用来控制系统 的操作。图2的系统还包括与每个信号单元3相关联的一组地上检测器12和与每个信号 单元3相关联的例如电子标牌单元(electronic sign unit) 13形式的道路用户接口。在 图2的例子中，每组检测器12中有四个检测器52。然而，可以在每组中设置任何适合数量 的检测器。在图2的系统的变形中，检测器52为地下检测器，而不是地上检测器。该系统通过使用，例如但不限于，一个或更多的电源、可充电电池、太阳能电池和 可移动的风轮机供电。系统控制器14被配置为与控制器2a_d中的任何一个进行无线通信。在运行中， 系统控制器通常与指定的主控制器2a进行通信，并在合适的时候设置和改变将要由主控 制器2a使用的信号周期时序(包括绿灯和红灯时间)或者将要由主控制器2a使用的用来 设置信号周期时序的算法。随后如上所述，主控制器2a控制信号单元3的操作。系统控制 器14有效地采用主控制器2a，以应用由系统控制器14选择的系统周期时序。系统控制器14依据从检测器12的组接收的信号设置信号周期时序。因此，图2 的实施例提供了对现有系统的修改，以提供额外的检测器。图2的实施例例如还提供了 不 同算法，用于确定包括绿灯和红灯时间的信号周期时间；用于测量各种额外的参数和在设 定信号周期时间时使用这些参数；用于自动感测各种检测器的位置；用于发送来自每个检 测器或检测器组的表示位置的数据；用于将该系统集成在交通信号网络中；以及用于与用 户进行通信。下文将更详细地描述这些特征。图3中示出了图2的实施例的变形例。在这种情况中，设置了单个控制器2，而不 是一组控制器2a-2d。系统控制器14通过控制控制器2的操作，来控制系统的操作，控制器 2又控制信号单元3的操作。图4中示出了图2的实施例的另一变形例。在这种情况中，信号控制器14直接与 信号单元通信，且不设置任何额外的控制器2。
图2和3的实施例示出对现有系统的修改，但也可以是完全为了特定目的制作的。 系统的部件之间的各种连接和通信示出为无线的，但是这些连接或通信中的任一个或所有 都可以是有线的，而不是无线的。图2、3和4的系统为临时交通灯系统，但也可以为固定不 变的交通灯系统。图2至4的实施例的检测器52和信号单元3示出为安装在图5中的交通枢纽处。 信号单元用来控制通过由图5上的虚线指示的控制区50的交通流量。在一些操作模式中， 系统控制器14依据与由点线区域在图5上示出的一个或更多的监控区54相关联的至少一 个参数控制系统时序。所述至少一个参数可以表示监控区内的交通，或是与监控区内的交 通相关联的。在图5的例子中，检测器沿在控制区的道路上的行进方向安装在路旁，以监控运 动和交通的类型。在图5的系统的变形例中，检测器可以位于枢纽的任何路段的进口和出 口，以检测接近和移动 远离控制区的车辆。图2和5的系统中使用的检测器52在图6中示意性地示出。在图6的例子中，检 测器为可以连接至路灯柱或其它街道设施上的独立的或自足式(self-contained)单元。 可替换地，检测器可以安装在专用柱子或其它支撑件上。检测器单元可以包括保护壳体。检测器52包括无线通信电路60、控制处理器61、GPS或GSM电路62，以及电池(未 示出)或其它电源或电源接线(mains connection)。检测器52还包括车辆检测传感器64，其用于检测与该传感器相关联的检测区域 中的车辆的存在或不存在，或通行。在优选实施例中，控制处理器为微芯片PICI18F4620 (MicrochipPICI 18F4620)， 其为具有各种数字模拟I/O端口的8位闪速可编程RISC处理器。无线通信电路包括TI CC2420射频收发器集成电路和PCB天线，PCB天线在IEEE 802. 15. 4协议下操作，并且在优 选的操作模式中采用直接序列扩频(direct sequence spread spectrum(DSSS))偏置QPSK 调制格式提供250千比特/秒(kbits/sec)的数据传输率。Microchip PICI18F4620、TI CC2420射频收发器集成电路和PCB天线被包含在26 个引脚表面安装模块中。在优选实施例中，用于检测器的电源包括3. 5V锂电池，例如亚硫酰氯锂(lithium thionyl chloride)双电池(D cell)或锂离子可充电电池(其可以通过相关的光电池进行 再充电)。经由提供3V电源的LDO线性调节器电路将电力供给至模块。在优选实施例中，车辆检测传感器64包括40KHz Prowave 400PT 160超声换能 器，其经由升压转换器电路由从电源获得的5V的输入供电。在可替换实施例中，使用分离 的发送和接收换能器(例如Prowave 400ET180和400ER180)。通过施加方波信号互补(推-拉)对，激励超声换能器，其将经由MOSFET驱动器 IC和1 5升压变压器将脉冲驱入到换能器中。二极管T-R开关网络使得同一换能器随 后能够接收从交通回波返回的信号。在被馈送到控制处理器中之前，所述信号被馈送通过 具有100的增益的运算放大器(op-amp)基差分放大器、二阶带通滤波器和最后通过包络检 测器电路。在优选的操作模式中，换能器使用20周期、40KHz脉冲，并且每秒发射10个脉 冲。如果可能，超声换能器安装在高于地面0.8米的高度处，这对应于一般小型汽车的车门 的高度水平(最宽点)。
该系统的特征是，每个检测器可以包括一个或更多的额外的传感器，或者可以包 括代替车辆检测传感器64的其它传感器。在图6的例子中，检测器52还包括空气质量传 感器66。在可替换实施例中，检测器包括用于确定环境参数的传感器以及或代替车辆检测 传感器64的传感器，控制器14被配置为根据环境参数控制交通控制信号在信号单元3a、 3b、3c、3d上显示的时序。任何适合的传感器可以被包含在检测器中。每个检测器例如可以包括声敏感器、 接近式传感器、振动传感器、视觉识别系统、激光传感器、感应回路传感器、压力传感器、雷 达传感器、超声波传感器、红外线传感器、异频雷达收发机、空气质量传感器、RFID传感器、 移动电话、压电传感器、磁力计传感器和温度传感器中的一种或更多种。RFID传感器能够检 测来自车辆上的RFID标签(如果设置了的话)的读出数据 和/或其的存在。如上所述，图2和5的系统中的每个检测器52还包括用于确定检测器的位置的 GPS或GSM电路62。可替换地，为每组传感器12而不是每个单独的传感器52设置GPS或 GSM电路62。由于检测器52或检测器组12能够采用GPS或GSM电路确定它们自己的位置，并 且还能够将这些位置发送至系统控制器14，因此该系统是特别通用的，且建立简单。检测 器可以不限于在特定的位置上，可以依据特定的枢纽布局或依据交通状况选择检测器的位 置。系统控制器14可以自动依据检测器或检测器组的位置改变信号时序或用来确定系统 时序的算法。在操作中，每个检测器或检测器组将信号发送至系统控制器14，系统控制器14由 所述信号产生交通流量数据。在一些变形中，每个检测器直接与系统控制器通信。在其它 变形中，一些检测器经由一个或更多的其它的检测器与系统控制器14通信。因此检测器可 以为菊链式的，或者无线连接或者经由有线进行连接。当检测器具有短的通信范围或期望 设置至少一些检测器距离通常靠近控制区设置的系统控制器14很大距离时，这些变形是 特别有用的。系统控制器14的例子在图7中示出，并包括处理器70、存储器72、通信电路74和 电池(未示出)或其它电源或电源接线。通信电路74通常为无线通信电路，但在一些变形 中系统控制器14可以包括用于有线通信以及或代替无线通信电路的通信电路。处理器包 括初始化模块75、交通信号控制模块76、位置监控模块77和通信模块78，用于经由通信电 路74控制信号的发送和接收。系统控制器14可以被编程，或者另外地被配置为应用许多不同算法或其它过程 中的任何一种，以确定信号时序。在优选的操作模式中，系统控制器14依据来自检测器的 输出实时确定和/或改变信号时序。在优选实施例中，系统控制器14通常实时根据来自检测器的信号确定一个或更 多的与交通相关的参数，例如流量水平、交通量，等待车辆的数量、车辆类型和行驶方向。此 夕卜，系统控制器可以确定和监控其它参数的值，例如排放物的水平、噪声水平、振动、温度和 位置。系统控制器14实时处理获得的数据，并计算最有效的控制序列和/或信号时序， 并直接或经由控制器2指示信号灯头的操作。在一些操作模式中，系统控制器14被配置为给至少一个监控区54确定与交通相关的或其它参数的值。在一个例子中，系统控制器14根据到枢纽的每条道路上的交通量和/或流量和由 到枢纽的每条道路上的车辆产生的诸如一氧化碳或硫基化合物之类的污染物的平均水平 控制信号时序。如果污染物水平增大到预定水平以上，则假如预期停止行驶的车辆可能造 成更高的污染水平的话，系统控制器14可以按优先级降低一条或更多条道路上的停止行 驶的车辆的水平。在一些操作模式中，系统控制器14采用自适应技术(adaptive technique)确定 信号时序。在一个这样的操作模式中，控制器14采用神经网络技术确定信号时序。 在另一种操作模式中，系统控制器14为当前交通水平计算最佳形式的交通信号 模式。通过对在临时和固定不变的交通控制位置处经历的交通流量的类型之前进行模型 化，获得一组可行的信号模式或算法，并且这些信号模式或算法由系统控制器14储存。由 系统控制器14选择这些信号模式或算法中的一种，用来控制信号时序。当交通特点或其它 参数随着时间改变时，信号模式或算法的参数可以由系统控制器14实时改变，或者可以选 择另一信号模式或算法。可以由控制器14用来控制由信号单元3a_3d显示的信号时序的算法中的许多算 法，特别是车辆激励或命令响应算法，包括或依赖于检测器的位置。例如，可以由算法使用或包括在算法中的并根据检测器3a_3d的输出确定的与交 通相关的参数(例如排队长度、车辆速度或检测的车辆到达信号单元的估计时间)的值的 正确确定，依赖于控制器14所知道的检测器的正确位置。在车辆速度的情况中，在一个例 子中速度值可以根据由两个空间上分开的检测器对车辆的检测之间的时间差来确定，在这 种情况中需要知道检测器的间距。在另一例子中，算法可以规定，如果控制器14根据来自 检测器的输出确定在信号单元3a或停车线的预定距离内检测到车辆(和/或车辆正以大 于预定速度的速度移动)，则绿灯时间将延长，这再次要求控制器14知道检测器52a、52b的 正确位置。在另一个例子中，如果由处于基于测量或预期的速度预期车辆在预定时间(例 如4秒)内到达信号单元的位置的检测器检测到车辆，则算法包括延长绿灯时间的特征，这 要求控制器知道检测器的正确位置。在永久不变的、固定的交通灯的情况中，检测器的位置通常是预先指定的位置，或 者在预先指定的范围内对特定算法是优化的，并且当检测器被永久安装时，在安装之后通 常不变。相比，在临时或便携式的交通灯系统的情况中，可能不能将检测器放置在预先指 定或优化的位置上，并且随后检测器可能被操作人员移动(例如，当道路施工改变或移动 时)。而且，用在临时或便携式交通灯系统中的检测器通常为临时安装的地上检测器，并且 可能遇到意外的或未经批准的移动，这会打断或导致在系统的操作中出现严重的误差。因此，系统能够确定每个检测器的位置(例如，在图2至6的实施例中，采用用于 确定检测器位置的GPS或GSM电路)的特征，在临时或便携式交通灯的情况中可能是特别 重要的，参照图8更详细地描述其中由该系统自动确定检测器的位置的实施例。图8示出了为图5的实施例的变形的实施例，其中临时或便携式交通灯组安装在 交通枢纽处。该交通枢纽包括控制区50，在该例子中由停车线82界定。为了清楚起见，在 图8中仅对该枢纽的一个路段显示出该系统的部件。在图8的实施例中，在该枢纽的每个 路段上设置两个车辆检测器52a、52b，但在每个路段上可以设置任何数量的车辆检测器。该系统包括与图8的系统控制器14进行通信的操作人员接口装置80。在图8的实施例中，操作人员接口装置80为膝上型计算机，其经由有线连接(例 如USB连接)或无线连接被连接至系统控制器14上的端口。在可替换实施例中，操作人员 接口装置80内置在系统控制器14中。为了安装该系统，检测器52a、52b和系统控制器14打开并被初始化。在检测器 52a、52b和系统控制器14之间建立无线通信，并且检测器52a、52b的GPS或GSM电路62运 行以确定每个检测器52a、52b的位置。通过系统控制器14的初始化模块75经由操作人员接口装置80向操作人员发出 指令，以将检测器52a、52b放置在目标位置处(例如，在离停车线82为IOm和50m的距离 处，或者在离另一参考点预定 距离处)。由操作人员或操作人员的同事移动检测器52a、52b 接近目标位置。在安装过程期间，检测器52a、52b的位置由每个检测器的GPS或GSM电路62周期 性地进行确定，表示检测器52a、52b的位置的位置数据通过无线通信电路60从检测器52a、 52b发送至系统控制器14。在相关的例子中，检测器52a、52b的位置由操作人员采用分离 的测量装置(例如，卷尺或手持GPS单元)测量，表示检测器52a、52b的位置的位置数据由 操作人员输入到控制器14 (例如，经由操作人员接口装置80)中。系统控制器14的位置监控模块77根据位置数据确定检测器52a、52b离停车线82 或其它参考点的距离。停车线82或其它参考点的位置是被预先确定，并存储在系统控制器 14的存储器72中，或者可以采用GPS单元确定，并手动或自动输入到系统控制器14的存储 器72中。在可替换实施例中，信号单元3b包括用于确定信号单元3b的位置的GPS或GSM 电路，信号单元3b的位置经由无线调制解调器5提供至系统控制器14，并用作参考点。随后系统控制器14经由操作人员接口装置80向操作人员输出另外的指令或其它 通信，指示检测器52a、52b相对于目标位置的位置(例如，“将最远的检测器移动离停车线 再远5m”或“实际位置45m，目标位置50m” )。如果检测器52a、52b处于目标位置，或者在目标位置的预定阈值距离(例如，Im) 内，则系统控制器14指示操作人员将检测器52a、52b固定在这些位置。可替换地，如果操 作人员不能将检测器52a、52b固定在目标位置处，则操作人员可以经由操作人员接口装置 80向系统控制器14输入检测器52a、52b将被固定在它们的当前位置处。初始化模块75在 存储器72中存储检测器52a、52b的位置。对于所述枢纽的每个路段来说，遵循这一相同的 程序。操作人员能够经由操作人员接口装置80选择交通灯的操作模式，例如全红灯、固 定时间或命令响应/车辆激励。可替换地，系统控制器14自动选择操作模式。一组信号时序算法和用于这些信号时序算法的参数存储在存储器72中。初始化 模块75依据已经选择的操作模式和/或依据检测器的位置选择一种信号时序算法。初始化 模块还可以采用检测器的被确定的位置，计算将被选择的信号时序算法使用的参数的值。随后信号单元3a_3d的控制传递至交通信号控制模块76，信号单元根据选择的操 作模式和/或算法操作。交通信号控制模块76接收来自检测器52a、52b (和来自枢纽的其 它路段的检测器)的检测信号，依据检测器的位置处理检测信号，以产生用于控制由信号 单元3a_3d显示的信号的时序的控制信号，并将控制信号提供至信号单元3a_3d。
在信号单元的正常操作期间，检测器52a、52d(和该枢纽的其它路段的检测器)继 续采用GPS或GSM电路62确定它们的位置，并采用通信电路60将表示它们的位置的位置 数据发送至系统控制器14。位置监控模块77接收位置数据，并确定检测器的位置是否已经 有任何变化。
如果检测器的位置变化大于预定阈值量(例如50cm)，或者如果系统控制器14停 止接收来自检测器的有效位置数据，则位置监控模块77产生输出信号，例如警报或故障信 号，并经由操作人员接口装置80 (如果它仍与系统控制器14通信)或经由与其它装置(未 示出)(例如，移动电话，或网络控制器)的通信，将输出信号提供给操作人员。位置监控模块77也可以被配置成，如果检测器的位置改变，或者如果系统控制器 14停止接收来自检测器的有效位置数据，则将该系统自动切换至不同的操作模式(例如固 定时间的操作)，和/或选择新的算法，和/或重新计算由算法使用的参数。检测器52b的 位置至新位置84的变化在图8中示意性地示出。位置监控模块77可以被配置成，使得所采取的行动依赖于检测器被检测到的运 动的大小和/或是否检测器看起来存在故障。如果位置变化相对小(例如，高至10m)，则位 置监控模块77可以被配置成更新检测器的存储位置，重新计算由该算法使用的参数的值， 和/或根据位置的变化修改算法，并且继续命令响应/车辆激励的操作模式。如果位置变化相对大，和/或位置监控模块77根据接收到的位置数据(或根据没 有接收到位置数据)确定存在故障，则位置监控模块77通常将该系统切换至固定时间操作 或全红灯操作。如果在没有批准的情况下已经移走检测器，则位置监控模块77继续监控检测器 的位置，并将该位置输出至操作人员，这可以帮助检测器的恢复。在图8的实施例中，每个检测器52a、52b包括GPS或GSM电路，其可操作为根据由 GPS或GSM电路接收到的GPS或GSM信号确定检测器52a、52b的位置。在可替换实施例中， GPS、GSM或其它通信电路用来将信号发送至可操作为与系统控制器14通信的远程装置(未 示出)，例如网络控制器。随后在远程装置或系统控制器处计算检测器52a、52b的位置。因 此，在这些可替换实施例中，每个检测器52a、52b包括用于确定检测器的位置的部件，但该 位置的实际计算在系统控制器14或远程装置处进行。在图9中示出了另一种可替换实施例，其中每个检测器52a、52b的位置依据由 检测器52a、52b中的一个发送到检测器52b，52a中的另一个的信号的飞行时间(time of flight)确定。在这一实施例中，每个检测器的GPS或GSM电路由用于发送和接收超声波或 电磁信号(例如，射频、微波或激光信号)的收发器模块90代替。由接收器52a中的一个 发送的信号被另一个接收器52b接收，响应信号通过所述另一个接收器52b发送至接收器 52a。可替换地，由接收器52a发送的信号被所述另一个接收器52b反射。接收器52a、52b 的相对位置(在该例子中为它们分开的距离)由收发器模块根据信号的发送和响应信号或 反射信号的接收之间的时间差来确定。收发器可以被配置成同步运行，以精确地确定时间 差。收发器模块90还可以被包含在系统控制器14或信号单元3b中，以确定所述或每个检 测器52a、52b离控制器14或信号单元3b的距离。在图6和图9的实施例中，用于控制检 测器52的操作的控制处理器可以被包含在部件60、62、64、66、90中的一个中，或者分离的 控制处理器可以被包含在检测器52中。
在图10中示出了另一种可替换实施例，其中交通控制系统用来控制通过道路施 工100的区域的交通。在这一例子中，从不同方向靠近道路施工100的车道102，104可以 看成枢纽的不同的路段。为每个车道102，104设置信号单元3a，3b。检测器的位置被相对 于靠近临时停车线106，108安装的信号单元3a，3b确定。为每个信号单元3a，3b设置单个 检测器52。图10的交通控制系统的安装和操作与图9相同。在图11和12中提供了整体 上示出图9和10的实施例的安装和操作程序的流程图。 在优选实施例中，道路用户接口 13例如为LED基发光板，并且由系统控制器14控 制。可替换地，道路用户接口可以为任何合适的显示装置。每个板或其它显示装置能够与系 统控制器14通信，并向驾驶员或其它用户指示安装该系统的控制位置或道路专用的信息， 或该系统的相关操作，或通过该枢纽的相关交通流量。所述信息可以为实时信息。在一种 例子中，道路用户接口 13可以用来指示例如在至控制区的道路处的当前平均排队或等待 时间，或在驾驶员或其它用户将通过控制区之前的时间估计，或在驾驶员或其它用户通过 控制区之前红-绿信号周期数量的估计。道路用户接口 13还可以提供与该系统或安装该 系统的枢纽相关的其它信息，例如指示该系统处于主动控制下，和/或指示优先级被给予 枢纽的一条或更多的其它路段，这可以临时出现(例如在该枢纽的其它路段上出现明显排 队的情况中)，或者出现延长的时间周期(例如在由于公众事件的开始或结束引起的其它 路段上的预期增加的交通流量的情况中)，或固定不变地出现。每个道路用户接口 13可以设置在或靠近信号单元3，但通常远程设置在到信号单 元的道路上，以向道路使用者提供预报。在图13(它不是按比例绘制的)中示出了交通控制系统的一个实施例，其中成电 子标牌形式的几个显示装置13a，13b，13c, 13d设置在到一组道路施工的每条道路上。该实 施例为图10的实施例的变形，并包括检测器52，为了清楚起见在图13中未示出该检测器 52。为到道路施工的道路上的每个车道设置两个电子标牌13a，13b或13c，13d。每个 电子标牌包括IXD显示区110、标牌控制器112和用于系统控制器14通信的无线电路114， 如图14所示。系统控制器14通过经由用于电子标牌的无线电路114将控制信号发送至标 牌控制器112，控制由每个电子标牌13a，13b，13c，13d显示的信息。可以把由每个电子标牌显示的信息与由系统控制器14采用的交通控制程序关 联，并与由检测器52检测到的交通状况关联。由每个电子标牌显示的信息也可以与信号单 元的操作的时序同步。例如，如果在道路施工处前面交通正在排队，则可以控制电子标牌13a，13b显示 指示存在交通排队和/或队列的长度或排队时间的信息。如果存在交通排队，且电子标牌13a位于排队开始的前面，则可以控制它显示信 息“前方道路施工。交通排队。当前排队时间5分钟”。如果电子标牌13b位于排队开始后 面的位置，则可以控制它显示信息“从此处开始排队时间为3分钟”。如果不存在排队，则可以控制电子标牌13a，13b中的一个或二者显示信息“前方 道路施工。临时交通灯。不存在排队”。在另一种操作模式中，控制器14被配置成估计靠近信号单元的车辆的阈值或优 选速度，以保持通过道路施工处的车辆的目标的流量。所述估计可以基于由检测器测量的靠近信号单元的车辆的速度，并且可以与信号单元的操作时序同步。例如，如果控制器计 算出正在靠近的车辆将不能在交通灯变为红灯之前通过该交通灯，则它可以控制电子标牌 13a，13b发布信息“减速。接近交通灯”，和/或显示危险或警告标识。可替换地，如果控制 器计算出车辆正以意味着信号单元3a将在到达时显示绿灯信号的速度接近交通灯，则它 可以不提供信息，或可以提供信息“请保持你的速度”。
在图14的实施例的变形中，每个电子标牌包括GPS或GSM电路，并被配置成确定 它的位置，且将它的位置提供至控制器14。控制器14可以依据电子标牌的位置控制由每个 电子标牌显示的信息。系统控制器14可以经由有线或无线连接与其它交通控制系统或网络通信，该系 统的操作可以与这些其它系统或网络的操作关联。在一个例子中，该系统为临时交通控制 系统，且它的操作经由系统控制器14集成到固定不变的交通信号的命令响应网络中，临时 系统的系统控制器14与该网络的控制器通信和/或由该网络的控制器控制。该系统可以与本地和国家运输道路标牌网络连接。该系统还可以结合紧急情况绿 波应用，例如在控制器14上运行，其可以与本地命令响应信号控制网络或其它本地交通控 制系统集成在一起。在该系统的变形中，检测器12的组和系统控制器14被与用于数据收集和记录的 信号单元3和标牌13 —起使用，或不与它们一起使用。数据可以存储在系统控制器14中， 并可以下载在磁盘、磁带或芯片上，或者可以直接发送至远程位置。现在将描述如图2的临时交通控制系统的安装的另一例子。首先，一组信号单元 3按次序放置在控制区附近。一组检测器12和支架例如放置为离信号单元Im至500m。依 据场所，每组检测器12可以包括任意数量的检测器52，并且对于每个道路或路段可以具有 例如1和10之间的检测器。在交通进入该系统的位置处，驾驶员接口标牌13放置成与道 路用户通信。标牌13和检测器52 (通过有线或无线)连接至控制箱内的系统控制器14。 信号单元控制器2连接至系统控制器14和信号单元2。如果所述硬件位于适当的位置，则系统控制器14、标牌13和检测器52被打开且被 同步。当合适时，每个标牌13被指示显示信息。打开每个信号单元3。信号单元控制器2 现在被启动并与信号单元3同步。系统控制器14和信号单元控制器2被同步。随后由操 作人员或系统控制器14自动采用信号时序的初始设定，对信号单元控制器2进行编程，并 开始信号时序周期。随后系统控制器14为当前交通流量水平或其它参数计算最佳信号时 序周期或程序，并将它们发送至信号单元控制器2。检测器持续地与系统控制器14通信，系 统控制器14依据来自检测器的输出实时改变信号时序周期或程序，或信号时序周期或程 序的参数。应当理解，在上文仅以举例的方式描述了本发明，并且可以在本发明的范围内对 细节进行修改。可以独立地或以任何合适的组合的方式设置在说明书和附图(合适时)中公开的 每个特征。
权利要求
一种交通控制系统，所述交通控制系统包括至少一个信号单元、至少一个检测器、用于依据来自所述至少一个检测器的输出控制由所述至少一个信号单元显示的信号时序的控制装置、以及用于确定所述检测器或每个检测器的位置的装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制装置被配置成依据所述至少一个检测器 的位置控制所述至少一个信号单元的操作时序。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中每个检测器包括用于确定所述检测器的位置 的装置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述位置确定装置或每个位置确定装 置包括GPS或GSM电路。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制装置被配置成使用算法确定 所述至少一个信号单元的操作时序，并且还被配置为依据所述检测器或每个检测器的位置 选择或改变所述算法。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制装置被配置成使用算法确定 所述至少一个信号单元的操作时序，所述算法包括至少一个位置依赖参数，并且所述控制 装置被配置为依据由所述至少一个检测器提供的所述位置或多个位置设定所述至少一个 位置依赖参数的值。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述至少一个位置依赖参数包括所述检测器或每 个检测器距离参考位置的距离。
8.根据权利要求7或8所述的系统，其中所述至少一个位置依赖参数包括至少一个与 交通相关的参数或环境参数。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制装置被配置为监测所述检测 器或所述检测器中的至少一个的位置，并响应于所述检测器或所述检测器中的至少一个的 位置的变化提供信号。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述信号包括故障信号和/或警报信号。
11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制器被配置为监测所述检测 器中的至少一个的位置，并依据所述检测器或所述检测器中的至少一个的位置是否改变来 改变所述交通控制系统的操作。
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中控制器可操作为至少根据第一操作 模式和第二操作模式控制由所述至少一个信号单元显示的信号时序，并被配置为依据所述 检测器或所述检测器中的至少一个的位置是否改变从所述第一操作模式切换至所述第二 操作模式。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述第二操作模式包括采用算法控制不依赖于 所述至少一个检测器的位置的信号时序。
14.根据权利要求12或13所述的系统，其中所述第一操作模式包括命令响应操作模 式，和/或所述第二操作模式包括固定时间操作模式、全红灯操作模式和手动操作模式中 的一种。
15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述检测器或所述检测器中的至少 一个被配置为监测它的位置，并响应于位置变化发送位置变化信号。
16.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中每个检测器被配置为将它的位置提供至所述控制装置。
17.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述检测器或每个检测器包括通信 电路。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述通信电路包括无线通信电路。
19.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述检测器中的至少一个被配置为 从所述检测器中的至少另一个接收位置数据，并重新发送所述位置数据。
20.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述检测器或每个检测器包括车辆 检测传感器。
21.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其包括多个信号单元，其中所述检测器中 的至少一个与每个信号单元相关联。
22.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括用于与操作人员通信的操作人员接口装置。
23.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制装置被配置为执行系统安 装程序，所述系统安装程序包括将所述检测器或每个检测器的位置与预定位置或位置范围 进行比较，并依据所述比较来控制所述操作人员接口装置，以指示所述操作人员移动所述 检测器或所述检测器中的至少一个。
24.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制装置被配置为执行系统安 装程序，所述系统安装程序包括依据所述至少一个检测器的位置选择操作模式，和/或选 择交通信号控制算法，和/或确定由交通信号控制算法使用的参数的值。
25.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述至少一个信号单元为临时信号 单元或便携式信号单元。
26.一种用于交通控制系统的检测器，所述检测器包括用于确定它的位置的装置。
27.根据权利要求26所述的检测器，其中所述位置确定装置包括GPS或GSM电路。
28.根据权利要求26或27所述的检测器，还包括无线通信装置。
29.根据权利要求26-28中任一项所述的检测器，还包括车辆传感器。
30.一种用于交通控制系统的控制器，包括通信装置，用于接收表示至少一个车辆检测器的位置的位置数据并用于接收来自所述 至少一个车辆检测器的检测信号；处理器，用于依据所述至少一个车辆检测器的位置处理所述检测信号，以产生用于控 制由至少一个信号单元显示的信号时序的控制信号。
31.一种交通控制系统，包括至少一个信号单元、至少一个检测器、用于依据来自所述 至少一个检测器的输出控制由所述至少一个信号单元显示的信号时序的控制器、以及用于 确定每个检测器的位置的位置确定装置。
32.一种控制交通的方法，包括下述步骤接收表示至少一个车辆检测器的位置的位置数据；接收来自所述至少一个车辆检测器的检测信号；依据所述至少一个车辆检测器的位置处理所述检测信号，以产生用于控制由至少一个 信号单元显示的信号时序的控制信号；以及将所述控制信号提供至所述至少一个信号单元。
33.一种交通控制系统的安装方法，包括将至少一个检测器定位在各个位置处，其中 所述检测器或每个检测器包括用于确定它的位置的装置，并且所述方法还包括下述步骤采用所述位置确定装置确定所述检测器或每个检测器的位置； 将所述检测器或每个检测器的被确定的位置与预定位置或位置范围进行比较；以及 根据所述比较来控制操作人员接口装置，以指示操作人员移动所述检测器或所述检测 器中的至少一个。
34.一种交通控制系统的安装方法，包括将至少一个检测器定位在各个位置处，其中 所述检测器或每个检测器包括用于确定其自身的位置的装置，并且所述方法还包括下述步 骤采用所述位置确定装置确定所述检测器或每个检测器的位置； 依据所述至少一个检测器的位置，选择操作模式和/或选择交通信号控制算法和/或 确定由交通信号控制算法使用的参数的值；以及采用所述选定的操作模式和/或交通信号控制算法控制至少一个信号单元的操作。
35.一种计算机程序产品，包括可执行为实现根据权利要求32至34中任一项所述的方 法的计算机可读指令。
全文摘要
一种交通控制系统，包括至少一个信号单元、至少一个检测器、用于依据来自所述至少一个检测器的输出控制由所述至少一个信号单元显示的信号时序的控制装置、以及用于确定所述或每个检测器的位置的装置。
文档编号G08G1/081GK101981605SQ200980111419
公开日2011年2月23日 申请日期2009年1月30日 优先权日2008年2月6日
发明者詹姆斯·贝利, 马歇尔·格雷汉姆·贝利 申请人:哈顿交通管理有限公司