本实用新型属于交通控制技术领域，具体来说涉及一种主、次干道交叉口信号灯配时智能控制装置。
背景技术：
随着道路车流量和人流量的迅速增加，城市道路交通拥堵程度越来越严重，人们的交通出行效率越来越低。特别是在一些主干道与次干道交叉口中会出现主干道较拥堵，但是次干道无车辆也无行人等待的现象，此时会浪费次干道的绿灯配时并严重降低主干道的通行效率，这种情况下急需用一种可以根据车流量和人流量进行智能调节信号灯配时方案的控制系统。要求这种信号灯配时智能优化控制系统可以检测主/次干道的车流量、人流量、有无车辆排队、有无行人等待和目前信号灯配时状态；要求这种智能控制系统可以根据车流量和人流量的情况实时智能调节主/次干道红绿灯的配时方案；要求这种智能控制系统对现有的交叉口控制系统改造施工难度低、占地少、成本低、准确率高并且智能化程度高。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种主、次干道交叉口信号灯配时智能控制装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种主、次干道交叉口信号灯配时智能控制装置，包括监控路侧设备、地磁检测线圈、信号灯和主、次干道信号灯智能配时控制器；
所述监控路侧设备包括次干道监控路侧设备和主干道监控路侧设备；
所述次干道监控路侧设备包括第一立柱、第一横梁、次干道红外感应器和次干道毫米波雷达，所述第一立柱设置于次干道的右侧旁道上，其上设置第一横梁，第一横梁上设置有次干道红外感应器和次干道毫米波雷达；
所述主干道监控路侧设备包括第二立柱、第二横梁、主干道红外感应器和主干道毫米波雷达，所述第二立柱设置于主干道右侧的机非隔离带上，其上设置第二横梁，第二横梁上设置有主干道红外感应器和主干道毫米波雷达；
所述地磁检测线圈包括次干道地磁线圈和主干道地磁线圈，所述次干道地磁线圈分别设置于相对的次干道右侧、人行横道后方的等待区域路面下，所述主干道地磁线圈分别设置于相对的主干道右侧、人行横道后方的等待区域路面下；
信号灯包括主干道机动车信号灯、主干道行人信号灯、次干道机动车信号灯和次干道行人信号灯；
所述主、次干道信号灯智能配时控制器与各地磁检测线圈无线通信，通过地磁传感器无线传输模块采集主、次干道的车辆排队信息；所述主、次干道信号灯智能配时控制器与主干道红外感应器、主干道毫米波雷达、次干道红外感应器和次干道毫米波雷达无线通信，采集各处红外感应器、毫米波雷达采集的车辆到来信息，以及行人或非机动车排队、到来信息。
在上述技术方案中，所述次干道监控路侧设备上还设置有第一补光灯和第一电子警察。
在上述技术方案中，所述主干道监控路侧设备上还设置有第二补光灯和第二电子警察。
一种主、次干道交叉口信号灯配时智能控制方法，按照下述规则进行：
当第一次干道地磁线圈或第二次干道地磁线圈检测次干道无车辆等待，同时次干道双向毫米波雷探测10米之内均无车辆驶入，同时次干道双向红外感应器探测5米之内均无非机动车(行人)等待，同时次干道双向红外感应器探测10米之内均无非机动车(行人)正在驶入时；主干道信号灯持续保持绿灯通行；
当第一主干道地磁线圈或第二主干道地磁线圈检测主干道无车等待，同时主干道双向毫米波雷达探测10米之内均无车辆驶入，同时主干道双向红外感应探测器探测5米之内均无非机动车(行人)等待，同时主干道双向红外感应器探测10米之内均无非机动车(行人)正在驶入；保持主、次干道信号灯按固有信号配时规则运行；
当第一次干道地磁线圈或第二次干道地磁线圈检测次干道有车辆等待，或者次干道双向毫米波雷探测任一方向10米之内有车辆驶入，或者次干道红外探测器探测任一方向5米之内有非机动车(行人)等待，或者次干道红外感应器探测5米之内任一方向有非机动车(行人)正在驶入，并且主干道已持续绿灯时长＞固有绿灯配时时长时，切换主/次干道红绿灯(次干道变为绿灯，主干道变为红灯)；
当第一次干道地磁线圈或第二次干道地磁线圈检测次干道有车辆等待，或者毫米波雷探测10米之内有车辆驶入，或者红外探测器探测5米之内有非机动车(行人)等待，或者红外感应器探测5米之内有非机动车(行人)正在驶入，并且主干道已持续绿灯时长≤主干道固有绿灯配时，主干道绿灯持续至完整的绿灯配时后再按固有信号配时规则运行。
本实用新型的优点和有益效果为：
1.本智能控制系统中利用地磁线圈、毫米波雷达和红外探测传感器实时监测交叉口各进口处的机动车和非机动车的排队等待情况和到达情况，为信号机控制器进行主干道优先控制提供了数据基础。
2.本智能控制系统中各传感器安装难度和改造工程量相对较低，可借助交叉口电子警察摄像头的安装基础进行毫米波雷达和红外传感器的安装，借助交叉口现有的信号灯穿线管进行布线，借助原有的信号机机箱进行控制器的安装。
3.本智能控制系统中地磁线圈、毫米波雷达传感器和红外探测传感器需求数量有限，市场上这些传感器的价格不高，因此硬件成本较低。
4.本智能控制系统中信号灯配时的控制程序中考虑了主干道的优先通行，同时也兼顾了次干道的机动车辆和非机动车辆通行要求，能够在保证次干道车辆和行人通行权的同时，利用控制程序保证主干道车辆和行人的优先通行权。
5.本智能控制系统中在次干道绿灯时长内无车无人通行的情况下，可把次干道绿灯时长自动分配至主干道绿灯时长，避免了次干道绿灯时长的浪费，能够使得主/次干道交叉口具有较高的智能性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为次干道监控路侧设备结构示意图。
图3为主干道监控路侧设备结构示意图。
图4为主、次干道信号灯智能配时控制器接口连接示意图。
其中：1为第一次干道地磁线圈，2为第二次干道地磁线圈，3为第一主干道地磁线圈，4为第二主干道地磁线圈，5为次干道监控路侧设备，5-1为第一立柱，5-2为第一横梁，5-3为次干道红外感应器，5-4为次干道毫米波雷达，5-5为第一补光灯，5-6为第一电子警察，6为主干道监控路侧设备，6-1为第二立柱，6-2为第二横梁，6-3为主干道红外感应器，6-4为主干道毫米波雷达，6-5为第二补光灯，6-6为第二电子警察。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例
一种主、次干道交叉口信号灯配时智能优化控制系统，包括：车辆排队检测装置、车辆到来检测装置、行人或非机动车排队检测装置和行人或非机动车到来检测装置。
所述车辆排队检测装置，利用每个机动车道路面下安装地磁检测线圈来实现，该地磁线圈可以通过内置无线传输模块将车道上的机动车流量传输至控制器。
所述车辆到来检测装置，通过在道路侧面安装立柱和横梁，再在机动车道上方的横梁上安装毫米波雷达来实现。
所述行人或非机动车排队检测装置，通过在道路侧面安装立柱和横梁，再在车道上方的横梁上安装红外探测传感器来实现。
所述行人或非机动车到来检测装置，利用横梁上安装的红外感应传感器和毫米波雷达共同实现。
在所述的系统中，主次干道交叉口的四个进口都需要安装上述检测装置以检测每个进口的机动车和非机动车的排队状态和到达状态，并将该状态集传送至信号灯控制器。交叉口各进口处的毫米波雷达传感器和红外探测传感器的控制线路由地下布线，通过穿线管连接至控制器，控制器安装于交叉口信号机机箱内。
在所述的系统中，在信号机的机箱内安装有信号机控制器，信号机控制器收集各个进口的机动车和非机动车排队状态和到达状态，并对主/次干道交叉口的交通信号灯进行控制。
在本实施例中，需要根据实际主干道和次干道的实际尺寸宽度、车道数、车流量、人流量的实际情况、控制时段和主干道的优先通行等级确定上述传感器的安装位置，具体为各个传感器和地磁线圈至进口停车线的距离、路面正上方的安装高度和至道路边缘石的距离。
在本实施例中，主干道各个行车道下的地磁线圈距离停车线为4米(默认一辆机动车排队长度为6米)，此时主干道只要有1辆车在停车等待地磁就将该信息上传信号机控制器，保证主干道的优先通行权。
在本实施例中，次干道行车道下的地磁线圈距离停车线为10米(默认一辆机动车排队长度为6米)，此时次干道有2辆车在停车等待地磁线圈可将该信息上传主控制器，保证次干道机动车的通行权。
在本实施例中，主干道毫米波雷达和红外探测传感器安装于停车线后方6米的道路正上方的横梁上，通过安装角度的调整，分别用以检测主干道停车线后10米之内机动车和行人的到达情况，并检测是否有等待情况。
在本实施例中，次干道毫米波雷达和红外探测传感器安装于停车线后方6米的道路正上方的横梁上，通过安装角度的调整，分别用以检测次干道停车线后10米之内机动车和行人的到达情况，并检测是否有等待情况。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面给出主/次干道交叉口信号灯配时智能化控制过程以进一步说明本实用新型的技术方案，本实用新型以条件语句的形式给出智能控制器的控制逻辑。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
1.一种主、次干道交叉口信号灯配时智能控制装置，其特征在于：包括监控路侧设备、地磁检测线圈、信号灯和主、次干道信号灯智能配时控制器；
所述监控路侧设备包括次干道监控路侧设备和主干道监控路侧设备；
所述次干道监控路侧设备包括第一立柱、第一横梁、次干道红外感应器和次干道毫米波雷达，所述第一立柱设置于次干道的右侧旁道上，其上设置第一横梁，第一横梁上设置有次干道红外感应器和次干道毫米波雷达；
所述主干道监控路侧设备包括第二立柱、第二横梁、主干道红外感应器和主干道毫米波雷达，所述第二立柱设置于主干道右侧的机非隔离带上，其上设置第二横梁，第二横梁上设置有主干道红外感应器和主干道毫米波雷达；
所述地磁检测线圈包括次干道地磁线圈和主干道地磁线圈，所述次干道地磁线圈分别设置于相对的次干道右侧、人行横道后方的等待区域路面下，所述主干道地磁线圈分别设置于相对的主干道右侧、人行横道后方的等待区域路面下；
信号灯包括主干道机动车信号灯、主干道行人信号灯、次干道机动车信号灯和次干道行人信号灯；
所述主、次干道信号灯智能配时控制器与各地磁检测线圈无线通信，通过地磁传感器无线传输模块采集主、次干道的车辆排队信息；所述主、次干道信号灯智能配时控制器与主干道红外感应器、主干道毫米波雷达、次干道红外感应器和次干道毫米波雷达无线通信，采集各处红外感应器、毫米波雷达采集的车辆到来信息，以及行人或非机动车排队、到来信息。
2.根据权利要求1所述的一种主、次干道交叉口信号灯配时智能控制装置，其特征在于：所述次干道监控路侧设备上还设置有第一补光灯和第一电子警察。
3.根据权利要求1所述的一种主、次干道交叉口信号灯配时智能控制装置，其特征在于：所述主干道监控路侧设备上还设置有第二补光灯和第二电子警察。
技术总结