一種公交優(yōu)先控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，包括車載設(shè)備和交叉口設(shè)備，車載設(shè)備包括GPS、車載主機和OBU，GPS連接車載主機，車載主機與OBU通信，OBU用于獲取車載主機內(nèi)的車輛信息，交叉口設(shè)備包括RSU和優(yōu)先申請接入設(shè)備，RSU與OBU通信且用于獲取OBU內(nèi)的車輛信息，RSU還用于將車輛信息傳送至優(yōu)先申請接入設(shè)備中，優(yōu)先申請接入設(shè)備用于根據(jù)接收到的車輛信息發(fā)出優(yōu)先控制信號，其連接信號控制器并將優(yōu)先控制信號傳送至信號控制器中，信號控制器連接信號燈并根據(jù)優(yōu)先控制信號燈的顯示狀態(tài)。本發(fā)明提供的公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，保障公共交通路權(quán)優(yōu)先，保障公共交通的準點率和運行速度，改善公共交通通達性和便捷性。
【專利說明】一種公交優(yōu)先控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能交通控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種公交優(yōu)先控制設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]公交車作為公共交通工具，為人們的綠色出行做出了重要貢獻，但是現(xiàn)有的公交車必須與私家車遵循相同的信號燈控制，對于中心城區(qū)，前后交叉口的距離短，公交車經(jīng)常因等信號燈而造成延誤，使公交專用道的空間優(yōu)先效果不明顯。為了優(yōu)化城市道路交通結(jié)構(gòu)，提高公共交通通行效率，方便市民出行，亟需一種為公交車提供信號優(yōu)先通行的控制系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問題是提供一種公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，保障公共交通路權(quán)優(yōu)先，提高公共交通的準點率和運行速度，改善公共交通通達性和便捷性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，包括車載設(shè)備和交叉口設(shè)備，車載設(shè)備包括GPS、車載主機和OBU，GPS連接車載主機，車載主機與OBU通信，OBU用于獲取車載主機內(nèi)的車輛信息，交叉口設(shè)備包括RSU和優(yōu)先申請接入設(shè)備，RSU與OBU通信且用于獲取OBU內(nèi)的車輛信息，RSU還用于將車輛信息傳送至優(yōu)先申請接入設(shè)備中，優(yōu)先申請接入設(shè)備用于根據(jù)接收到的車輛信息發(fā)出優(yōu)先控制信號，其連接信號控制器并將優(yōu)先控制信號傳送至信號控制器中，信號控制器連接信號燈并根據(jù)優(yōu)先控制信號燈的顯示狀態(tài)。
[0005]其中，OBU內(nèi)置有Zigbee信號發(fā)射設(shè)備，RSU內(nèi)置有Zigbee接收設(shè)備，OBU和RSU通過Zigbee無線傳輸通信，Zigbee接收設(shè)備與優(yōu)先申請接入設(shè)備通信。
[0006]本公交優(yōu)先控制系統(tǒng)還包括車輛檢測單元，車輛檢測單元設(shè)置于優(yōu)先申請接入設(shè)備與車載設(shè)備之間，用于生成車輛檢測信息，并將車輛檢測信息傳送至優(yōu)先申請接入設(shè)備。
[0007]進一步，車輛檢測單元包括粘貼于公交車的前方的內(nèi)置有車輛ID信息的RFID電子標簽，以及設(shè)置于交叉口處的RFID讀寫器，RFID讀寫器與優(yōu)先申請接入設(shè)備通信。
[0008]其中，優(yōu)先申請接入設(shè)備通過交換機連接至公交優(yōu)先管理平臺，公交優(yōu)先管理平臺包括實時監(jiān)視模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊和設(shè)備信息管理模塊，實時監(jiān)控模塊采用GIS地圖顯示全局監(jiān)視畫面或單路口監(jiān)視畫面，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊用于對實時監(jiān)控模塊的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行分析與統(tǒng)計，并生成分析統(tǒng)計結(jié)果，設(shè)備信息管理模塊用于交叉口設(shè)備狀態(tài)以及參數(shù)的管理。
[0009]進一步，公交優(yōu)先管理平臺還對接有用于獲取信號燈態(tài)以及配時信息的信號控制平臺、用于獲取擁堵態(tài)勢信息的交通流采集分析平臺、用于獲取相關(guān)路段視頻的視頻平臺、用于輸出公交運行時刻，車次，優(yōu)化效果及流量信息的大數(shù)據(jù)平臺。
[0010]進一步，車載主機接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，OBU和車載主機之間通過局域網(wǎng)相連，車載主機內(nèi)設(shè)置有位于局域網(wǎng)和無線通信網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)橋。從而將車載主機作為一個網(wǎng)關(guān)，OBU就可以直接通過車載主機的無線通訊設(shè)備連接至網(wǎng)絡(luò)。
[0011]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0012]1、車載設(shè)備與交叉口設(shè)備的通信實現(xiàn)公交優(yōu)先控制，通過OBU與RSU之間的信息交互實現(xiàn)了車輛信息的傳送，而優(yōu)先申請接入設(shè)備則采用優(yōu)先申請機制，根據(jù)獲取的車輛信息判斷是否優(yōu)先通行，并生成優(yōu)先控制信號，進而將優(yōu)先控制信號傳送至信號控制器中實現(xiàn)信號燈優(yōu)先信號的執(zhí)行；
[0013]2、采用基于Zigbee技術(shù)的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)通信，功耗低、時延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、可靠安全；
[0014]3、通過公交優(yōu)先管理平臺實現(xiàn)了基于GIS地圖的全局以及單路口的監(jiān)視功能、對交叉口設(shè)備狀態(tài)以及參數(shù)的管理功能、基于實時和歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能；
[0015]4、公交優(yōu)先管理平臺對接多個信息平臺，充分利用了公交優(yōu)先管理平臺生成的分析統(tǒng)計結(jié)果，并利用其它信息平臺提供的數(shù)據(jù)進一步優(yōu)化公家優(yōu)化管理平臺的設(shè)備信息管理功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖
[0017]圖2是本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖
[0018]圖3是OBU遠程升級維護網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖
[0019]圖中:1_車載設(shè)備，2-交叉口設(shè)備，3-GPS，4-車載主機，5-0BU，6-RSU，7-優(yōu)先申請接入設(shè)備，8-信號控制器，9-信號燈，1-Zigbee信號發(fā)射設(shè)備，ΙΙ-Zigbee接收設(shè)備，12-車輛檢測單元，13-RFID電子標簽，14-RFID讀寫器，15-交換機，16-公交優(yōu)先管理平臺，17-實時監(jiān)視模塊，18-數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊，19-設(shè)備信息管理模塊，20-信號控制平臺，21-交通流采集分析平臺，22-視頻平臺，23-大數(shù)據(jù)平臺，24-客戶端服務(wù)器，15-FTP服務(wù)器

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細說明。
[0021]如圖1所示，一種公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，包括車載設(shè)備I和交叉口設(shè)備2，車載設(shè)備I包括GPS3、車載主機4和0BU5，GPS3連接車載主機4，車載主機4與0BU5通信，0BU5用于獲取車載主機4內(nèi)的車輛信息，交叉口設(shè)備2包括RSU6和優(yōu)先申請接入設(shè)備7，RSU6與0BU5通信且用于獲取0BU5內(nèi)的車輛信息，RSU6還用于將車輛信息傳送至優(yōu)先申請接入設(shè)備7中，優(yōu)先申請接入設(shè)備7用于根據(jù)接收到的車輛信息發(fā)出優(yōu)先控制信號，其連接信號控制器8并將優(yōu)先控制信號傳送至信號控制器8中，信號控制器8連接信號燈9并根據(jù)優(yōu)先控制信號燈9的顯示狀態(tài)。
[0022]車載設(shè)備I經(jīng)專用通信信道，向交叉口設(shè)備2上報數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包含車輛的當(dāng)前位置，當(dāng)前運行速度，預(yù)計到達路口的時間，以及當(dāng)前的行進方向。交叉口設(shè)備2收到數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進行分析處理，就是否需要優(yōu)先通行做出判定，如需要優(yōu)先通信則發(fā)出優(yōu)先控制信號，并通過I/O接口將優(yōu)先控制信號發(fā)送至信號控制器8。信號控制器8會根據(jù)當(dāng)前信號燈9的剩余時間，公交預(yù)計到達路口的剩余秒數(shù)，智能調(diào)度當(dāng)前信號燈9的剩余秒數(shù)，信號控制器8通過請求本相位綠燈延長或者其他相位的紅燈縮短等策略，一定程度上保證公交到達路口時，可以綠燈通行，無需?？?。
[0023]現(xiàn)有的公交車上均安裝有GPS定位系統(tǒng)，本發(fā)明利用現(xiàn)有的GPS實現(xiàn)對公交車的定位及公交車與交叉口之間距離的測算。OBU的全稱為On board Unit (即車載單元)，其安裝于車輛前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，其作為與RSU的微波天線交互的通信中繼器，RSU全稱為RoadSide Unit (即路側(cè)單元)，其安裝于交叉口位置。
[0024]本發(fā)明的一個實施例中，0BU5內(nèi)置有Zigbee信號發(fā)射設(shè)備10，RSU6內(nèi)置有Zigbee接收設(shè)備11，0BU5和RSU6通過Zigbee無線傳輸通信，Zigbee接收設(shè)備11與優(yōu)先申請接入設(shè)備7通信。公交進入Zigbee接收設(shè)備的接收范圍內(nèi)時，通過Zigbee信號發(fā)射設(shè)備10將0BU5內(nèi)的車輛信息發(fā)送至RSU6內(nèi)的Zigbee接收設(shè)備11，Zigbee接收設(shè)備11安裝于現(xiàn)有地磁檢測器AP桿件上，并設(shè)置防護外殼和防雷裝置，利用現(xiàn)有管道通過RS485接口將車輛信息傳送至優(yōu)先申請接入設(shè)備7中。
[0025]優(yōu)先申請接入設(shè)備7用于接收RSU6傳送的車輛信息，其內(nèi)置運算控制系統(tǒng)，采用優(yōu)先申請機制，可根據(jù)獲取的車輛信息判斷是否優(yōu)先通行，并生成信號控制器8可接收的優(yōu)先控制信號，再由信號控制器8控制路口的信號燈9執(zhí)行信號優(yōu)先。
[0026]由于各路口渠化及交通環(huán)境的不同，向信號控制器8傳送優(yōu)先控制信號的時機也不盡相同，例如各路口公交專用道規(guī)劃會受到較多的現(xiàn)場因素影響，長度不盡相同，從信號控制的角度出發(fā)系統(tǒng)響應(yīng)優(yōu)先控制信號的效果也不同。因此，本發(fā)明的一個實施例中，本公交優(yōu)先控制系統(tǒng)還包括車輛檢測單元12，車輛檢測單元12設(shè)置于優(yōu)先申請接入設(shè)備7與車載設(shè)備I之間，用于生成車輛檢測信息，并將車輛檢測信息傳送至優(yōu)先申請接入設(shè)備7。而對于不同的路口必須合理配置車輛檢測單元12的位置，通過檢測位置的選擇合理配置獲得優(yōu)先控制信號的合理生成時機。
[0027]其中車輛檢測信息至少包括以下內(nèi)容:車輛ID、車輛ID分類結(jié)果、公交線路號、優(yōu)先申請方向、車輛檢測時間等。優(yōu)先申請接入設(shè)備7能夠根據(jù)獲得的車輛ID信息進行車輛類型判斷，判斷的內(nèi)容包括是否為公交車、公交車輛的線路號、車輛通過路口的優(yōu)先申請方向等。
[0028]車輛檢測單元12的功能可以利用Zigbee信號發(fā)射設(shè)備10及Zigbee接收設(shè)備11實現(xiàn)，具體地，Zigbee接收設(shè)備11可通過識別公交車輛自帶的GPS3實現(xiàn)車輛定位及ID信息的檢測，同時結(jié)合車載主機4內(nèi)的車輛信息組成車輛檢測信息并轉(zhuǎn)送至優(yōu)先申請接入設(shè)備7 ;或者，車輛檢測單元12包括公交車的前方粘貼有內(nèi)置車輛ID信息的RFID電子標簽13，交叉口設(shè)備處設(shè)置有RFID讀寫器14，RFID讀寫器14與優(yōu)先申請接入設(shè)備7通信。
[0029]為了方便對各路口車輛通行狀況的直觀監(jiān)控，本發(fā)明的一個實施例中，優(yōu)先申請接入設(shè)備7通過交換機15連接至公交優(yōu)先管理平臺16，公交優(yōu)先管理平臺16包括實時監(jiān)視模塊17、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊18和設(shè)備信息管理模塊19，實時監(jiān)控模塊17采用GIS地圖顯示全局監(jiān)視畫面或單路口監(jiān)視畫面，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊18用于對實時監(jiān)控模塊的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行分析與統(tǒng)計，并生成分析統(tǒng)計結(jié)果，設(shè)備信息管理模塊19用于交叉口設(shè)備狀態(tài)以及參數(shù)的管理。
[0030]其中，實時監(jiān)視模塊17中的全局監(jiān)視畫面是以公交監(jiān)視路線作為監(jiān)視的對象，監(jiān)視整個路線上所有路口的實時運行情況，包括相位信息，控制方式信息以及公交優(yōu)先請求信息等，在GIS圖上同時展現(xiàn)所有路口的信息。而單路口監(jiān)視畫面則為選定路口的實時監(jiān)視畫面，可通過設(shè)置在該路口的監(jiān)視器進行圖像信號通信。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊18可生成公交流量報表、公交流量對比分析表、公交運行時間報表、運行時間對比分析表、公交信息查詢表等分析統(tǒng)計結(jié)果。
[0031]優(yōu)先申請接入設(shè)備7通過通信鏈路將優(yōu)先控制信號傳送至公交優(yōu)先管理平臺16，公交優(yōu)先管理平臺16可對運行數(shù)據(jù)進行可視化展示或者對交叉口設(shè)備進行參數(shù)設(shè)置。為了進一步擴展公交優(yōu)先管理平臺的服務(wù)功能，本發(fā)明的一個實施例中，公交優(yōu)先管理平臺還對接有用于獲取信號燈態(tài)以及配時信息的信號控制平臺20、用于獲取擁堵態(tài)勢信息的交通流采集分析平臺21、用于獲取相關(guān)路段視頻的視頻平臺22、用于輸出公交運行時刻，車次，優(yōu)化效果及流量信息的大數(shù)據(jù)平臺23。
[0032]如圖3所示，為了方便對0BU5的遠程升級和維護，本發(fā)明的一個實施例中，車載主機4接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，0BU5和車載主機4之間通過局域網(wǎng)相連，車載主機4內(nèi)設(shè)置有位于局域網(wǎng)和無線通信網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)橋。從而將車載主機4作為一個網(wǎng)關(guān)，0BU5就可以直接通過車載主機4的無線通訊設(shè)備連接至網(wǎng)絡(luò)。
[0033]0BU5上電后，會主動連接公交優(yōu)先管理平臺16的服務(wù)器。當(dāng)升級的時候，客戶端服務(wù)器24只需把升級文件放到FTP服務(wù)器25上，然后向選定的0BU5設(shè)備下發(fā)升級指令即可。0BU5會自動到FTP服務(wù)器25上下載升級文件，完成升級。
[0034]以上對本發(fā)明的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，其特征在于:包括車載設(shè)備(I)和交叉口設(shè)備(2)，車載設(shè)備(I)包括GPS (3)、車載主機(4)和OBU (5)，GPS (3)連接車載主機(4)，車載主機(4)與OBU (5)通信，OBU (5)用于獲取車載主機(4)內(nèi)的車輛信息，交叉口設(shè)備(2)包括RSU (6)和優(yōu)先申請接入設(shè)備(7)，RSU(6)與0BU(5)通信且用于獲取OBU(5)內(nèi)的車輛信息，RSU(6)還用于將車輛信息傳送至優(yōu)先申請接入設(shè)備(7)中，優(yōu)先申請接入設(shè)備(7)用于根據(jù)接收到的車輛信息發(fā)出優(yōu)先控制信號，其連接信號控制器(8)并將優(yōu)先控制信號傳送至信號控制器(8)中，信號控制器(8)連接信號燈并根據(jù)優(yōu)先控制信號燈(9)的顯示狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，其特征在于:0BU(5)內(nèi)置有Zigbee信號發(fā)射設(shè)備(10)，RSU (6)內(nèi)置有Zigbee接收設(shè)備(11)，OBU (5)和RSU (6)通過Zigbee無線傳輸通信，Zigbee接收設(shè)備(11)與優(yōu)先申請接入設(shè)備(7)通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括車輛檢測單元(12)，車輛檢測單元(12)設(shè)置于優(yōu)先申請接入設(shè)備(7)與車載設(shè)備(I)之間，用于生成車輛檢測信息，并將車輛檢測信息傳送至優(yōu)先申請接入設(shè)備(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，其特征在于:車輛檢測單元(12)包括粘貼于公交車的前方的內(nèi)置有車輛ID信息的RFID電子標簽(13)，以及設(shè)置于交叉口處的RFID讀寫器(14)，RFID讀寫器(14)與優(yōu)先申請接入設(shè)備(7)通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，其特征在于:優(yōu)先申請接入設(shè)備(7)通過交換機(15)連接至公交優(yōu)先管理平臺(16)，公交優(yōu)先管理平臺(16)包括實時監(jiān)視模塊(17)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊(18)和設(shè)備信息管理模塊(19)，實時監(jiān)控模塊(17)采用GIS地圖顯示全局監(jiān)視畫面或單路口監(jiān)視畫面，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊(18)用于對實時監(jiān)控模塊的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行分析與統(tǒng)計，并生成分析統(tǒng)計結(jié)果，設(shè)備信息管理模塊(19)用于交叉口設(shè)備狀態(tài)以及參數(shù)的管理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，其特征在于:公交優(yōu)先管理平臺(16)還對接有用于獲取信號燈態(tài)以及配時信息的信號控制平臺(20)、用于獲取擁堵態(tài)勢信息的交通流采集分析平臺(21)、用于獲取相關(guān)路段視頻的視頻平臺(22)、用于輸出公交運行時亥IJ，車次，優(yōu)化效果及流量信息的大數(shù)據(jù)平臺(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公交優(yōu)先控制系統(tǒng)，其特征在于:車載主機(4)接入無線通信網(wǎng)絡(luò)，OBU(5)和車載主機⑷之間通過局域網(wǎng)相連，車載主機⑷內(nèi)設(shè)置有位于局域網(wǎng)和無線通信網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)橋。
【文檔編號】G08G1/087GK104392617SQ201410766510
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】袁帥, 何曉楠, 翟祺, 施勇杰 申請人:天津易華錄信息技術(shù)有限公司