一种智能交通路口闸机系统的制作方法

本发明涉及交通控制系统，具体涉及一种智能交通路口闸机系统。

背景技术：

现代城市车流量大、人流量大，交通路口往往人员拥挤，车流缓慢；路口红绿色系统设置，将路口在车流和人流之间分时复用，保证车流和人流的有效分离，确保车流和人流安全有效的通过路口；但是，在国内，行人抢闯红灯的情况时有发生，会造成路口车流通行效率的降低，更有甚者，造成严重的交通事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能交通路口闸机系统，更有效的分离路口通行的车流和人流；进一步减少行人抢闯红灯的情况的发生。

本发明目的按如下技术方案实现：

一种智能交通路口闸机系统，在交通红绿灯路口基础上，由栏杆、栏杆基座、栏杆驱动步进电机、控制系统组成；

所述交通红绿灯路口包含人行横道、车行道及交通路口红绿灯控制系统；

所述栏杆基座安装于交通路口人行横道一端，用于整个智能交通路口闸机系统的固定和支撑作用；

所述栏杆安装于栏杆基座顶端，具备垂直树立及水平放置能力；用于对交通路口人行横道的通行及禁行；

所述栏杆驱动步进电机安装于栏杆基座内部，与栏架链接，用于为栏杆的垂直树立及水平放置间转换提供驱动力；

所述控制系统安装于栏杆基座内部，与交通路口红绿灯控制系统及栏杆驱动步进电机连接；

所述智能交通路口闸机系统，由控制系统接收红绿灯控制系统红绿灯控制信号，控制栏杆驱动步进电机动作，当人行横道为绿灯时，驱动栏杆保持垂直树立位置，使得人行横道为通行状态；当人行横道为红灯时，驱动栏杆保持水平放置位置，使得人行横道为禁行状态。

更优的，设定步进电机的转动频率为f，栏杆当前与水平线所呈角度为α，栏杆长度为某点距离基座端的长度为l，则该点垂直方向的移动速度为：

v＝l·cos(α)·f

限定栏杆各点垂直方向的移动速度，最高为vup，则：

f≤vup/(l·cos(α))

设定栏杆驱动步进电机转动频率为f＝vup/(lup·cos(α))，其中，lup为栏杆长度。

更优的，设定栏杆驱动步进电机转动频率为：f＝vup/(lup·cos(0))＝vup/lup。

更优的，对于十字路口，在十字路口角上分别安装一个交通路口闸机，所述闸机栏杆基座均不在同一高度；

所述栏杆采用水平方向顺时针或者逆时针转动，控制相邻两个方向人行路口；所述栏杆转动扫过区域为车行道区域；

所述十字路口共计4个栏杆协助管理十字路口共计4个人行横道。

更优的，所述栏杆边缘为软性材料，并安装有led提示灯带；所述栏杆基座安装音响，所述led提示灯带及音响与控制系统连接，用于对行人进行声光提示。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种智能交通路口闸机系统，通过系统栏杆的作用，能有效控制行人抢、闯红灯行为，使得交通路口通行更加有序、高效；该系统中栏杆的抬起放下动作或者水平转动动作，均充分利用现有资源空间，对现有交通路口交通均未造成影响；声光结合的提示效果能更好的警醒行人；智能交通路口闸机系统栏杆移动速度的准确计算，使得控制系统准确控制栏杆移动，降低发生碰撞的可能及危害。

附图说明

图1：智能交通路口闸机系统安装位置整体结构图。

图2：智能交通路口闸机系统详细结构图及一种通行状态示意图。

图3：智能交通路口闸机系统禁行状态示意图。

图4：智能交通路口闸机系统一种工作示意图。

图5：智能交通路口闸机系统十字路口工作示意图(一)。

图6：智能交通路口闸机系统十字路口工作示意图(二)。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1所示，在有车行道103及人行横道102的路口，人行横道102一端安装栏杆基座101；如图2所示，在栏杆基座上安装栏杆104；在栏杆基座101内部分别安装栏杆驱动步进电机及控制系统；控制系统与交通路口红绿灯控制系统及栏杆驱动步进电机连接；栏杆驱动步进电机为栏杆运动提供驱动力；

所述栏杆104剖面图显示，由栏杆杆体107以及外围包裹的软性材料106及led灯带105组成；

基座内部安装音响，led灯带105及音响与控制系统连接；

其中图2位栏杆通行状态，图3为栏杆禁行状态。

设定步进电机的转动频率为f，栏杆当前与水平线所呈角度为α，栏杆长度为某点距离基座端的长度为l，则该点垂直方向的移动速度为：

v＝l·cos(α)·f

其中速度v与l，f呈正比，与水平角度α呈反比；若限定速度v最高为vup，则f≤vup/(l·cos(α))，其中又以栏杆点位置最远时，及为栏杆另一端位置时，相同频率下速度最大，所以限定的频率应该f＝vup/(lup·cos(α))，其中，lup为栏杆长度。

实施例2

在一条人行横道与车行道交汇路口，如图4所示，分别在人行横道两侧一端处安装两个交通路口闸机；当交通路口红绿灯控制系统为红灯时，控制系统接收到红灯信号，控制栏杆驱动步进电机动作，使得栏杆104放下呈现禁行状态，同时在栏杆104放下过程中，控制系统控制音响和led灯带105进行声光提示；

当控制系统接收到绿灯信号，控制栏杆驱动步进电机动作，使得栏杆104抬起呈现通行状态，同时在栏杆104抬起过程中，控制系统控制音响和led灯带105进行声光提示。

实施例3

在复杂的十字路口处，如图5所示，在有4条人行横道102的复杂路况下，安装4个交通路口闸机a、b、c、d；其中a、b、c、d的栏杆基座101均不在同一高度，保证栏杆两两不接触及相碰；交通路口红绿灯控制系统控制道路为纵向通行时，控制系统分别控制4个交通路口闸机a、b、c、d的栏杆104如图位置所示放置；保证纵向为通行状态，横向为紧行状态；

当交通路口红绿灯控制系统控制道路为横向通行时，控制系统控制栏杆驱动步进电机动作，使得栏杆水平转动270度；其中a、d顺时针方向转动，b、c逆时针方向转动；保证栏杆转动覆盖区域为车行道区域内；同时led灯带及音响进行声光提示；得到如图6所示状态；

当交通路口红绿灯控制系统控制道路为横向通行转为纵向通行时，控制系统控制栏杆驱动步进电机动作，使得栏杆水平转动270度；其中a、d逆时针方向转动，b、c顺时针方向转动；保证栏杆转动覆盖区域为车行道区域内；同时led灯带及音响进行声光提示；得到如图5所示状态。

技术特征：

技术总结
一种智能交通路口闸机系统，在交通红绿灯路口基础上，由栏杆、栏杆基座、栏杆驱动步进电机、控制系统组成；其中交通红绿灯路口包含人行横道、车行道及交通路口红绿灯控制系统；该系统能有效控制行人抢、闯红灯行为，使得交通路口通行更加有序、高效；该系统充分利用现有资源空间，对现有交通路口交通均未造成影响；声光结合的提示效果能更好的警醒行人。

技术研发人员：郭怡;禹晔;冉书明;陈顺涛;杨政
受保护的技术使用者：重庆水利电力职业技术学院
技术研发日：2019.01.16
技术公布日：2019.05.17