專利名稱：分布式交通信號控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及道路交通控制系統(tǒng)，特別是一種分布式交通信號控制系統(tǒng)。背景技術：
交通信號控制器是實施道路交通信號控制的核心設備，在整個道路交 通控制系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位。交通信號控制器的質量直接影響道路 交通控制系統(tǒng)的功能。我國現有的道路交通信號控制產品是采用集中式、 分層式控制處理方式。在每個路口設置一臺信號控制機，由該信號控制機 集中供電、集中處理和分發(fā)信息。這種交通信號機對相位的確定要么是簡 單的時間分割，要么是僅僅依據路口交通量信息，因此無法真正實現區(qū)域 交通信號控制與交通誘導的協(xié)調功能。
現有的集中式交通信號控制管理方式具有如下缺點第一，模塊化差、 產品難以擴展，使用大量的電源線造成可靠性差和銅材浪費；第二，路口 的地下線纜太復雜太多，除信號燈電纜外還有交通流采集設備的信號線、 電源線、通訊線，給產品施工帶來極大的工作量，同時也給產品維護帶來 了難題；第三，交通信號機對相位的確定要么是簡單的時間分割，要么是 僅僅依據路口交通量信息，無法真正實現區(qū)域交通信號控制與交通誘導的 協(xié)調功能。
發(fā)明內容
為了解決現有的技術問題，本發(fā)明提供一種分布式、模塊化的交通信 號控制系統(tǒng)，其便于擴展與維護，也大大簡化了系統(tǒng)結構。
本發(fā)明解決現有的技術問題采用的技術方案是提供一種分布式交通 信號控制系統(tǒng)，在單方向上設置與該方向的交通信號相連的方向控制模塊 10;在單一路口設置一主控制模塊20，所述方向控制模塊10與所述主控
制模塊20經數據總線30相連。
本發(fā)明更進一步的改進是，在一設定區(qū)域的數據總線30上連接一區(qū)域 控制模塊40;所述主控制模塊20與所述區(qū)域控制模塊40經所述數據總線 30傳遞數據。
本發(fā)明更進一步的改進是，與所述方向控制模塊10 —一對應設置有流 量監(jiān)測器50，所述流量監(jiān)測器50經所述數據總線30與所述主控制模塊20相連。
本發(fā)明更進一步的改進是，所述主控制模塊20、所述方向控制模塊10 和所述流量監(jiān)測器50分別與電源線60相連。
本發(fā)明更進一步的改進是，所述主控制模塊20具有多個接口 。
本發(fā)明更進一步的改進是，所述主控制模塊20具有的接口包括信號燈 狀態(tài)輸入接口 201、信號燈狀態(tài)輸出接口 202、線圈檢測狀態(tài)輸出接口 203、 一體化球機控制信號輸入接口 204、視頻信號輸出接口 205、以太網信號輸 出接口 206、兩路全雙工RS232信號接口 207、 LED狀態(tài)顯示輸出接口 208、 設備狀態(tài)顯示輸出接口 209或鍵盤信息輸入接口 210。
本發(fā)明更進一步的改進是，所述方向控制模塊10包括電源輸入電路 101、數據線電路102、信號燈組驅動電路103、 I/O電路104、 一體化攝像 機控制電路105、擴展圖像電路106、直流電壓輸出開關電路107、全雙工 信號輸出電路108或車速檢測電路109。
本發(fā)明更進一步的改進是，所述信號燈組驅動電路103包括燈組驅動 基本電路1031和燈組驅動擴展電路1032。
本發(fā)明更進一步的改進是，所述車速檢測電路109用于測量通行車輛 的車速及車身的長度，與其連接有多個檢測線圈。
相較于現有技術，本發(fā)明的有益效果是
首先，采有分布式、模塊化的交通信號控制系統(tǒng)，其便于擴展與維護； 其次，利用CAN總線網絡實現交通信號控制分布式布置，方便靈活地
實現區(qū)域道路協(xié)調控制與管理；
再次，采用加固型的雙絞線和電源線，其直徑都不超過lcm，這樣極
大地降低了傳統(tǒng)交通路口地下管線的擁擠程度，提高路口交通信號控制的
安全性與可靠性；
最后，采用交通信號控制與交通誘導協(xié)同處理，實現了智能交通控制 誘導的一體化。
圖1為本分布式交通信號控制系統(tǒng)的結構示意圖； 圖2為所述主控制模塊的結構示意圖； 圖3為所述方向控制模塊的結構示意圖。
具體實施方式下面結合
及具體實施方式
對本發(fā)明一步說明。 如圖1至圖3所示， 一種分布式交通信號控制系統(tǒng)，其在單方向上設 置與該方向的交通信號相連的方向控制模塊10;在單一路口設置一主控制
模塊20，所述方向控制模塊10與所述主控制模塊20經數據總線30相連。
在一設定區(qū)域的數據總線30上連接一區(qū)域控制模塊40;所述主控制 模塊20與所述區(qū)域控制模塊40經所述數據總線30傳遞數據。這樣提高了 區(qū)域道路交通的協(xié)同控制處理。
與所述方向控制模塊10 —一對應設置有流量監(jiān)測器50，所述流量監(jiān) 測器50經所述數據總線30與所述主控制模塊20相連。即在單一方向上， 同時設置一方向控制模塊10及與流量監(jiān)測?！姥搿Ｋ鲋骺刂颇K20、所 述方向控制模塊10和所述流量監(jiān)測器50分別與電源線60相連。
所述主控制模塊20具有多個接口 ，該多個接口包括信號燈狀態(tài)輸入接 口 201、信號燈狀態(tài)輸出接口 202、線圈檢測狀態(tài)輸出接口 203、 一體化球 機控制信號輸入接口 204、視頻信號輸出接口 205、以太網信號輸出接口 206、兩路全雙工RS232信號接口 207、 LED狀態(tài)顯示輸出接口 208、設備 狀態(tài)顯示輸出接口 209或鍵盤信息輸入接口 210。
所述方向控制模塊10包括電源輸入電路101、數據線電路102、信號 燈組驅動電路103、 I/O電路104、 一體化攝像機控制電路105、擴展圖像 電路106、直流電壓輸出開關電路107、全雙工信號輸出電路108或車速檢 測電路109。其中，所述信號燈組驅動電路103包括燈組驅動基本電路1031 和燈組驅動擴展電路1032;所述車速檢測電路109用于測量通行車輛的車 速及車身的長度，與其連接有多個檢測線圈。
本分布式交通信號控制系統(tǒng)，其實現了分布式和模塊化，適用于任何 復雜狀況的路口。在路口的每個方向均設置一個方向控制模塊IO，以實現 該方向的信號控制功能；根據實際需要，設置有第二方向控制模塊、第三 方向控制模塊；在每個路口，設置一個主控制模塊20，基于CAN數據總線 30，負責協(xié)調處理各個方向的方向控制模塊IO，另外，還負責與區(qū)域控制 模塊40進行數據通信。
在圖1中， 一個十字路口，在每個方向安裝一個方向控制模塊IO，簡稱 為CU;在該路口安裝一個主控制模塊20，簡稱為MU。 MU與多個CU通過三芯 電源線和8芯雙絞線相接。對于一個十字路口，地下管道內的線只需要4根電源線和4根8芯雙絞線即可。電源線和雙絞線的封裝需要防水，并有一定 抗拉強度。該控制系統(tǒng)實現了交通信號控制與交通誘導的協(xié)調處理，從而 實現了城市區(qū)域交通智能控制與管理。
該分布式交通信號控制系統(tǒng)符合《道路交通信號控制機》(GA47-2002) 標準，實現了該標準中規(guī)定的各項功能，也解決了擁堵路口和復雜路口的 交通信號自適應控制問題，減少現場施工中所面臨的大量的地下管線等隱 蔽工程量，提高了系統(tǒng)的可靠性和維護性。
分布式交通信號控制系統(tǒng)設置在嚴重擁堵路口和超大型路口 。在各個 交通路口出現擁堵事件，是為一種普遍的現象，除了固有的交通問題外， 還與駕駛人員的不文明駕駛行為有關，許多本已十分擁堵的路口由于不文 明的駕駛行為變得更加嚴重，針對此種行為，本分布式交通信號控制系統(tǒng)， 以CAN (Controller Area Network的縮寫)數據總線傳遞信息，確保在 較短時間內傳遞信息，并經控制模塊處理該信息后輸出各個燈組的顯示狀 態(tài)。
分布式交通信號控制系統(tǒng)，從根本上規(guī)避目前城市路口設備多、管道 多、線纜多、故障多等突出問題。無論是新建城市路口的交通控制，還是 舊城交通控制系統(tǒng)的升級改造，分布式交通信號控制系統(tǒng)都從結構、布線、 通信和管理等方面，徹底解決了傳統(tǒng)的交通信號控制器存在的不足，使整 個交通信號控制系統(tǒng)在設備上更精簡、在性能上更完善、在運行中更穩(wěn)定。 由于是基于模塊化處理，系統(tǒng)提供了與信息采集、交通違章、交通監(jiān)控、 交通誘導等城市路口交通管理相關模塊的統(tǒng)一開放式接口 。
MU的功能描述如下
0傳送信號燈狀態(tài)命令到各個方向的CU; 0接收各個方向CU上的信號燈狀態(tài)；
0最多時傳送4路一體化攝像器的控制信號到指定的方向的CU; 0接收來之CU的差分視頻信號，并還原成標準復合視頻信號； 0發(fā)送其他的串行信號到指定的CU; 0接收來自CU的線圈檢測器輸出信號； 0提供2路全雙工RS232信號用于聯控。 CU的功能描述如下
0接收來自MU的信號燈狀態(tài)信號，控制該方向的所有信號燈，并返回信號燈狀態(tài)；
0控制該方向的一體化球器，并將視頻信號通過差分方式傳回；
0輸出指定方向信號燈的紅燈狀態(tài)，用于電子警察觸發(fā)；
0輸出線圈檢測器狀態(tài)，用于觸發(fā)；
0提供串口與路邊可變情報板聯接；
0提供一路以太網口或2路視頻接口 ；
0提供四個線圈的輸入接口；
0提供攝像機防護罩。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術 領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1. 一種分布式交通信號控制系統(tǒng)，其特征在于在單方向上設置與該方向的交通信號相連的方向控制模塊(10)；在單一路口設置一主控制模塊(20)，所述方向控制模塊(10)與所述主控制模塊(20)經數據總線(30)相連。
2. 根據權利要求1所述的分布式交通信號控制系統(tǒng)，其特征在于:在一設 定區(qū)域的數據總線(30)上連接一區(qū)域控制模塊(40);所述主控制模 塊(20)與所述區(qū)域控制模塊(40)經所述數據總線(30)傳遞數據。
3. 根據權利要求1所述的分布式交通信號控制系統(tǒng)，其特征在于:與所述 方向控制模塊(10) —一對應設置有流量監(jiān)測器(50)，所述流量監(jiān)測 器(50)經所述數據總線(30)與所述主控制模塊(20)相連。
4. 根據權利要求3所述的分布式交通信號控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主 控制模塊(20)、所述方向控制模塊(10)和所述流量監(jiān)測器(50)分 別與電源線(60)相連。
5. 根據權利要求1至4任意一項所述的分布式交通信號控制系統(tǒng)，其特征 在于:所述主控制模塊(20)具有多個接口。
6. 根據權利要求5所述的分布式交通信號控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主 控制模塊(20)具有的接口包括信號燈狀態(tài)輸入接口 (201)、信號燈狀 態(tài)輸出接口 (202)、線圈檢測狀態(tài)輸出接口 (203)、 一體化球機控制信 號輸入接口 (204)、視頻信號輸出接口 (205)、以太網信號輸出接口(206)、兩路全雙工RS232信號接口 (207)、 LED狀態(tài)顯示輸出接口 (208)、設備狀態(tài)顯示輸出接口 (209)或鍵盤信息輸入接口 (210)。
7. 根據權利要求5所述的分布式交通信號控制系統(tǒng)，其特征在于:所述方 向控制模塊(10)包括電源輸入電路(101)、數據線電路(102)、信號 燈組驅動電路(103)、 1/0電路(104)、 一體化攝像機控制電路(105)、 擴展圖像電路(106)、直流電壓輸出開關電路(107)、全雙工信號輸出 電路(108)或車速檢測電路(109)。
8. 根據權利要求7所述的分布式交通信號控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號燈組驅動電路(103)包括燈組驅動基本電路(1031)和燈組驅動擴 展電路(1032)。
9.根據權利要求7所述的分布式交通信號控制系統(tǒng)，其特征在于:所述車 速檢測電路(109)用于測量通行車輛的車速及車身的長度，與其連接 有多個檢測線圈。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分布式交通信號控制系統(tǒng)，在單方向上設置與該方向的交通信號相連的方向控制模塊；在單一路口設置一主控制模塊，所述方向控制模塊與所述主控制模塊經數據總線相連。本發(fā)明的有益效果是首先，采用分布式、模塊化的交通信號控制系統(tǒng)，其便于擴展與維護；其次，利用CAN總線網絡實現交通信號控制分布式布置，方便靈活地實現區(qū)域道路協(xié)調控制與管理；再次，采用加固型的雙絞線和電源線，其直徑都不超過1cm，這樣極大地降低了傳統(tǒng)交通路口地下管線的擁擠程度，提高路口交通信號控制的安全性與可靠性；最后，采用交通信號控制與交通誘導協(xié)同處理，實現了智能交通控制誘導的一體化。
文檔編號G08G1/08GK101290715SQ20081006746
公開日2008年10月22日 申請日期2008年5月27日 優(yōu)先權日2008年5月27日
發(fā)明者向懷坤, 梁松峰, 媛 袁 申請人:深圳職業(yè)技術學院