多重请求的有条件主动式有轨电车信号优先系统方法与流程

本发明涉及交通运输管理技术领域，尤其涉及一种多重请求的有条件主动式有轨电车信号优先系统方法。

背景技术：
有轨电车作为中运量的公共交通，在通过交叉口时需要获得信号优先。现状有轨电车信号优先的请求处理过程为：有轨电车在到达交叉口前一定距离被检测到，交通信号系统做出响应，给出优先信号。检测距离一般在50m～200m左右。缺陷体现在：1)仅一次检测，可能会漏检。2)检测距离过近，交通信号系统仅有10～20s左右的时间做出反应，调整的余地较小，效果不佳，而且突然变化的信号对其他方向的社会车辆影响较大。3)若信号优先请求或处理不成功，有轨电车停在交叉口前，交通信号系统无法获知该情况，也就无法继续做出响应。4)交通信号系统给出优先通行信号以后，无法获知有轨电车是否已经通过交叉口，若按照固定时长后截止通行信号并运行后续其他相位，可能导致安全隐患。5)仅考虑有轨电车的需求而做出信号优先的调整，会侵占其他方向的通行时间资源，对其他社会交通造成不利影响。

技术实现要素：
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种多重请求的有条件主动式有轨电车信号优先系统方法，以解决现有技术的不足。为实现上述目的，本发明提供了一种多重请求的有条件主动式有轨电车信号优先系统，其包括设置于有轨电车上的车载终端和无线应答器、设置于有轨电车专用道上的检测器、设置于交叉口的路口信号机控制子系统以及有轨电车专用信号灯，其中，所述车载终端实时定位确定有轨电车经纬度坐标信息、比较基于有轨电车当前位置的行驶轨迹和基于预定时刻表的行驶轨迹；所述无线应答器在通过检测器上方时，和检测器建立实时通讯，发送车载终端编辑的有轨电车信号优先请求信息，有轨电车信号优先请求信息包含但不限于车辆编号信息、行驶线路信息、晚点信息；所述路口信号控制系统从各检测器接收到信号优先请求，并根据信号优先请求调整当前信号配时方案，继而控制有轨电车专用信号灯开启/关闭、灯色转换。进一步地，所述的有轨电车专用道上的检测器有四个，依次分别为预检测器、启动检测器、停车线检测器、清空检测器，其中，预检测器用于首次传送有轨电车信号优先请求信息，向路口信号控制系统预警车辆驶近路口，确保路口信号控制系统可提早一个周期或一个相位进行信号配时方案调整；启动检测器用于再次传送有轨电车信号优先请求信息，使路口信号控制系统及时更新有轨电车当前运行轨迹和预计到达路口时间，精准调整信号方案；停车线检测器用于核实有轨电车是否驶进交叉口，若有轨电车成功驶进交叉口，路口信号控制系统将适时切换有轨电车专用信号灯显示内容，关闭有轨电车信号相位，若有轨电车尚未驶进交叉口，仍停在停车线前，则路口信号控制系统将开启降级模式，给予其最高级优先，以便尽快驶进交叉口；清空检测器用于落实有轨电车驶出交叉口，若有轨电车驶出交叉口，路口信号控制系统则立即切换至下一信号相位。进一步地，前三个检测器位于路口进口道的有轨电车专用道上，最后一个位于路口出口的有轨电车专用道上。进一步地，所述四个检测器距离停车线分别为至少250米、50～100米、0～5米和出口道后端。一种多重请求的有条件主动式有轨电车信号优先方法，其特征在于，包括以下步骤：1)实时获取有轨电车信号优先请求配置参数，并构建优先交叉口的信号优先信息表；2)判断任务是否结束，若是，则转入步骤3)，否则进行步骤4)；3)获取优先信息表，根据“先到先优先”原则，选定下一辆优先通行的有轨电车；4)获取当前有轨电车的信号优先请求信息，根据信息所包含的内容，确定车辆的定位、最新触发的检测器、行驶线路、优先相位、晚点情况；5)结合4)所获取的信号优先请求信息，判断是否当前为预检测触发的信号优先请求，若是，则进入步骤6)，否则转入步骤7)；6)路口信号控制系统在接收到预检测器发送的信号优先请求后开启预检测操作模式，执行一系列的指令，用于生成初始的信号配时信息，锁定当前信号相位；7)判断是否收到当前有轨电车由启动检测器发出的信号优先请求，若是，则进入步骤8)，否则转回步骤6)；8)路口信号控制系统在接收到启动检测器发送的信号优先请求后开启启动检测操作模式，执行一系列的指令，用于优化信号配时信息，并给予最高优先级响应的操作；9)判断是否收到当前有轨电车由停车线检测器发出的信号优先请求，若是，则进入9)步骤10)，否则转回步骤8)；10)路口信号控制系统在接收到停车线检测器发送的信号优先请求后开启停车线检测操作模式，执行一系列的指令，用于避免发生有轨电车停留在路口的情况，并给予最高优先级响应的操作；11)判断是否收到当前有轨电车由情况检测器发出的信号优先请求，若是，则进入步骤12)，否则转回步骤10)；12)路口信号控制系统在接收到清空检测器发送的信号优先请求后开启清空检测操作模式，执行一系列的指令，用于立即结束当前有轨电车的优先模式，准备切换至正常信号相位。进一步地，所述步骤1)中有轨电车信号优先请求配置参数，包括优先路线、优先等级、晚点信息、优先相位；交叉口的信号优先信息表用于临时存储信号优先任务的相关信息以及解锁延时计时器，若交叉口信息优先信息表为空，则说明所述交叉口未有有轨电车发出优先请求，若非空，则说明所述交叉口处于被一个或多个优先任务同时锁定阶段的状态。进一步地，所述2)中判断当前任务结束的条件为：用户在任务结束后或者在任务执行途中发送任务结束指令。进一步地，所述步骤6)中开启预检测操作的具体逻辑流程，包含如下步骤：61)开启预检测计时器，预设的倒计时时间参考有轨车辆按正常行驶轨迹在预检测器和起动检测器之间的所需行驶时间；62)设置优先级别为“中级”，即锁定当前信号阶段，不可切换至其他信号阶段；63)根据至少但不限于当前信号阶段、交叉口服务水平、优先请求要求的有轨电车通行相位、车辆晚点信息等生成下一阶段的信号配时方案；64)根据上一步骤生成的信号配时方案运行；65)在执行信号配时方案时，同步定期判断预检测计时器是否超时，若是，则进行步骤66)，否则转入步骤67)；66)关闭预检测操作；67)判断是否收到启动检测器触发的优先请求，若是开启启动检测操作，否则继续步骤64)。进一步地，所述步骤8)中开启启动检测操作的具体逻辑流程，包含如下步骤：81)开启启动检测操作，自动关闭预检测操作流程；82)开启启动检测计时器，预设的倒计时时间参考有轨车辆按正常行驶轨迹在启动检测器和停车线检测器之间的所需行驶时间；83)设置优先级别为“高级”，即需立即调整信号方案，响应有轨电车的优先请求；84)申请开启有轨电车通行相位；85)在当前的信号控制方案下，根据上一步骤的要求，立即切换至含有轨电车通行相位的信号阶段；86)在执行信号配时方案时，同步定期判断启动检测计时器是否超时。若是，则进行步骤87)，否则转入步骤88)；87)关闭启动检测操作；88)判断是否收到停车线检测器触发的优先请求，是则开启停车线检测操作，否则继续步骤85)。进一步地，所述步骤10)中开启停车线检测操作的具体逻辑流程，包含如下步骤：,101)开启停车线检测操作，自动关闭启动检测操作流程；102)开启停车线检测计时器，预设的倒计时时间参考有轨车辆按正常行驶轨迹在停车线检测器和清空检测器之间的所需行驶时间；103)若当前信号控制方案下，若有轨电车通行相位尚未进行中，则进入步骤104)，否则转入步骤107)；104)设置优先级别为“高级”，即需立即调整信号方案，响应有轨电车的优先请求；105)申请开启有轨电车通行相位；106)在当前的信号控制方案下，根据上一步骤的要求，立即切换至含有轨电车通行相位的信号阶段；107)在执行信号配时方案时，同步定期判断停车线检测计时器是否超时。若是，则进行步骤108)，否则转入步骤109)；108)关闭停车线检测操作；109)判断是否收到清空检测触发的优先请求，若是开启清空检测操作，否则继续步骤106)。进一步地，所述步骤12)中开启清空检测操作的具体逻辑流程，包含如下步骤：121)开启清空检测操作，自动关闭停车线检测操作流程；122)判断若优先级别“高级”仍处于激活状态，则进入步骤123)，否则转入步骤124)；125)撤销优先级别，为恢复常规信控方案做准备；126)结束当前含有轨电车通行相位的信号阶段，切换至常规信控方案或其他信号阶段。进一步地，所述信号优先信息表的优先级别，至少包括3个级别，描述如下：高级：在有有轨电车即将驶近路口的情况下，需立即切断常规信号控制方案，开启有轨电车通行的相位；中级：在有有轨电车预计驶近路口的情况下，需做好信号控制方案的调整；低级：在有有轨电车预计驶近路口的情况下，仅通知该车辆的通行相位，一般不做处理。本发明的有益效果是：1)本发明避免有轨电车被漏检，最远检测距离可超过500m，交通信号系统有30s～50s的时间做出反应，可以提前一个周期或提前一个相位做出反应，灵活性更强，有更大的调整余地，可以获得更好的信号优先效果，而且对其他方向的社会车辆影响小。2)本发明若信号优先请求或处理不成功，有轨电车停在交叉口前，交通信号系统可以获知该情况，并能继续做出响应，可靠性好。3)本发明的交通信号系统给出优先通行信号以后，可以获知有轨电车是否已经通过交叉口，在确定其通过后再启动其他相位，可能避免安全隐患。4)本发明不仅考虑有轨电车的需求，同时考虑社会交通的需求，降低信号优先对社会交通造成的影响。以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。附图说明图1是本发明的整体结构示意图。图2是本发明的整体工作流程图。图3是本发明的开启预检测操作的具体逻辑流程流程图。图4是本发明的开启启动检测操作的具体逻辑流程流程图。图5是本发明的开启停车线检测操作的具体逻辑流程流程图。图6是本发明的开启清空检测操作的具体逻辑流程流程图。具体实施方式如图1所示，一种多重请求的有条件主动式有轨电车信号优先系统，其包括设置于有轨电车上的车载终端和无线应答器、设置于有轨电车专用道上的检测器、设置于交叉口的路口信号机控制子系统以及有轨电车专用信号灯，其中，所述车载终端实时定位确定有轨电车经纬度坐标信息、比较基于有轨电车当前位置的行驶轨迹和基于预定时刻表的行驶轨迹；所述无线应答器在通过检测器上方时，和检测器建立实时通讯，发送车载终端编辑的有轨电车信号优先请求信息，有轨电车信号优先请求信息包含但不限于车辆编号信息、行驶线路信息、晚点信息；所述路口信号控制系统从各检测器接收到信号优先请求，并根据信号优先请求调整当前信号配时方案，继而控制有轨电车专用信号灯开启/关闭、灯色转换。本实施例中，所述的有轨电车专用道上的检测器有四个，依次分别为预检测器、启动检测器、停车线检测器、清空检测器，其中，预检测器用于首次传送有轨电车信号优先请求信息，向路口信号控制系统预警车辆驶近路口，确保路口信号控制系统可提早一个周期或一个相位进行信号配时方案调整；启动检测器用于再次传送有轨电车信号优先请求信息，使路口信号控制系统及时更新有轨电车当前运行轨迹和预计到达路口时间，精准调整信号方案；停车线检测器用于核实有轨电车是否驶进交叉口，若有轨电车成功驶进交叉口，路口信号控制系统将适时切换有轨电车专用信号灯显示内容，关闭有轨电车信号相位，若有轨电车尚未驶进交叉口，仍停在停车线前，则路口信号控制系统将开启降级模式，给予其最高级优先，以便尽快驶进交叉口；清空检测器用于落实有轨电车驶出交叉口，若有轨电车驶出交叉口，路口信号控制系统则立即切换至下一信号相位。本实施例中，前三个检测器位于路口进口道的有轨电车专用道上，最后一个位于路口出口的有轨电车专用道上。本实施例中，所述四个检测器距离停车线分别为至少250米、50～100米、0～5米和出口道后端。如图2所示，一种多重请求的有条件主动式有轨电车信号优先方法，其特征在于，包括以下步骤：1)实时获取有轨电车信号优先请求配置参数，并构建优先交叉口的信号优先信息表；2)判断任务是否结束，若是，则转入步骤3)，否则进行步骤4)；3)获取优先信息表，根据“先到先优先”原则，选定下一辆优先通行的有轨电车；4)获取当前有轨电车的信号优先请求信息，根据信息所包含的内容，确定车辆的定位、最新触发的检测器、行驶线路、优先相位、晚点情况；5)结合4)所获取的信号优先请求信息，判断是否当前为预检测触发的信号优先请求，若是，则进入步骤6)，否则转入步骤7)；6)路口信号控制系统在接收到预检测器发送的信号优先请求后开启预检测操作模式，执行一系列的指令，用于生成初始的信号配时信息，锁定当前信号相位；7)判断是否收到当前有轨电车由启动检测器发出的信号优先请求，若是，则进入步骤8)，否则转回步骤6)；8)路口信号控制系统在接收到启动检测器发送的信号优先请求后开启启动检测操作模式，执行一系列的指令，用于优化信号配时信息，并给予最高优先级响应的操作；9)判断是否收到当前有轨电车由停车线检测器发出的信号优先请求，若是，则进入9)步骤10)，否则转回步骤8)；10)路口信号控制系统在接收到停车线检测器发送的信号优先请求后开启停车线检测操作模式，执行一系列的指令，用于避免发生有轨电车停留在路口的情况，并给予最高优先级响应的操作；11)判断是否收到当前有轨电车由情况检测器发出的信号优先请求，若是，则进入步骤12)，否则转回步骤10)；12)路口信号控制系统在接收到清空检测器发送的信号优先请求后开启清空检测操作模式，执行一系列的指令，用于立即结束当前有轨电车的优先模式，准备切换至正常信号相位。本实施例中，所述步骤1)中有轨电车信号优先请求配置参数，包括优先路线、优先等级、晚点信息、优先相位；交叉口的信号优先信息表用于临时存储信号优先任务的相关信息以及解锁延时计时器，若交叉口信息优先信息表为空，则说明所述交叉口未有有轨电车发出优先请求，若非空，则说明所述交叉口处于被一个或多个优先任务同时锁定阶段的状态。本实施例中，所述2)中判断当前任务结束的条件为：用户在任务结束后或者在任务执行途中发送任务结束指令。如图3所示，所述步骤6)中开启预检测操作的具体逻辑流程，包含如下步骤：61)开启预检测计时器，预设的倒计时时间参考有轨车辆按正常行驶轨迹在预检测器和起动检测器之间的所需行驶时间；62)设置优先级别为“中级”，即锁定当前信号阶段，不可切换至其他信号阶段；63)根据至少但不限于当前信号阶段、交叉口服务水平、优先请求要求的有轨电车通行相位、车辆晚点信息等生成下一阶段的信号配时方案；64)根据上一步骤生成的信号配时方案运行；65)在执行信号配时方案时，同步定期判断预检测计时器是否超时，若是，则进行步骤66)，否则转入步骤67)；66)关闭预检测操作；67)判断是否收到启动检测器触发的优先请求，若是开启启动检测操作，否则继续步骤64)。如图4所示，所述步骤8)中开启启动检测操作的具体逻辑流程，包含如下步骤：81)开启启动检测操作，自动关闭预检测操作流程；82)开启启动检测计时器，预设的倒计时时间参考有轨车辆按正常行驶轨迹在启动检测器和停车线检测器之间的所需行驶时间；83)设置优先级别为“高级”，即需立即调整信号方案，响应有轨电车的优先请求；84)申请开启有轨电车通行相位；85)在当前的信号控制方案下，根据上一步骤的要求，立即切换至含有轨电车通行相位的信号阶段；86)在执行信号配时方案时，同步定期判断启动检测计时器是否超时。若是，则进行步骤87)，否则转入步骤88)；87)关闭启动检测操作；88)判断是否收到停车线检测器触发的优先请求，是则开启停车线检测操作，否则继续步骤85)。如图5所示，所述步骤10)中开启停车线检测操作的具体逻辑流程，包含如下步骤：,101)开启停车线检测操作，自动关闭启动检测操作流程；102)开启停车线检测计时器，预设的倒计时时间参考有轨车辆按正常行驶轨迹在停车线检测器和清空检测器之间的所需行驶时间；103)若当前信号控制方案下，若有轨电车通行相位尚未进行中，则进入步骤104)，否则转入步骤107)；104)设置优先级别为“高级”，即需立即调整信号方案，响应有轨电车的优先请求；105)申请开启有轨电车通行相位；106)在当前的信号控制方案下，根据上一步骤的要求，立即切换至含有轨电车通行相位的信号阶段；107)在执行信号配时方案时，同步定期判断停车线检测计时器是否超时。若是，则进行步骤108)，否则转入步骤109)；108)关闭停车线检测操作；109)判断是否收到清空检测触发的优先请求，若是开启清空检测操作，否则继续步骤106)。如图6所示，所述步骤12)中开启清空检测操作的具体逻辑流程，包含如下步骤：121)开启清空检测操作，自动关闭停车线检测操作流程；122)判断若优先级别“高级”仍处于激活状态，则进入步骤123)，否则转入步骤124)；127)撤销优先级别，为恢复常规信控方案做准备；128)结束当前含有轨电车通行相位的信号阶段，切换至常规信控方案或其他信号阶段。本实施例中，所述信号优先信息表的优先级别，至少包括3个级别，描述如下：高级：在有有轨电车即将驶近路口的情况下，需立即切断常规信号控制方案，开启有轨电车通行的相位；中级：在有有轨电车预计驶近路口的情况下，需做好信号控制方案的调整；低级：在有有轨电车预计驶近路口的情况下，仅通知该车辆的通行相位，一般不做处理。以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。