本发明提供一种引导左转车辆通过交叉口的信息获取发布系统及方法,该系统包括:中央控制器、第一传感器、第二传感器和显示设备:所述中央控制器分别与第一传感器、第二传感器和显示标志连接,用于处理交通车辆信息;所述第一传感器位于对向直行车道停车线绝对安全车辆间隙T*所属道路的设计车速V距离处,用于获取进入交叉口的直行车辆的进入时间点和行驶车速;所述第二传感器位于对向直行车道停车线处,用于检测驶出的直行车辆;所述显示设备,用于显示对向直行车道车辆信息。该系统和方法为左转车辆是否左转提供建议信息,帮助左转驾驶员判断直行车辆的车辆间隙,增加交叉口的通行能力,减少左转车辆与直行车辆的危险冲突。
1.一种引导左转车辆通过交叉口的信息获取发布系统,其特征在于,该系统包括:中央控制器、第一传感器、第二传感器和显示设备:所述中央控制器分别与第一传感器、第二传感器和显示设备连接,用于处理交通车辆信息及控制系统各组成部分的工作;所述第一传感器位于对向直行车道停车线T*V距离处,用于获取进入交叉口的直行车辆的进入时间点和行驶车速;其中T为绝对安全车辆间隙,所述T大于可插车间隙;V为所属道路的设计车速;所述第二传感器位于对向直行车道停车线处,用于检测驶出的直行车辆;所述显示设备,用于显示对向直行车道车辆信息。
2.如权利要求1所述系统,其特征在于,该系统还包括第三传感器,所述第三传感器与中央控制器连接,位于左转车道停车线预设距离处,用于检测是否存在左转车辆。
3.如权利要求2所述系统,其特征在于,所述第三传感器为感应线圈。
4.如权利要求1所述系统,其特征在于,所述第一传感器为双感应线圈,第二传感器为感应线圈,显示设备为可变信息交通标志。
5.如权利要求4所述系统,其特征在于,所述可变信息交通标志显示的对向直行车道车辆信息包括:上方的文字提示信息、中间的可变色车辆,以及下方的车辆车速。
6.如权利要求5所述系统,其特征在于,所述可变色车辆显示红闪,表示左转车辆禁止通行,车辆显示黄闪,表示建议左转车辆小心通行。
7.如权利要求1所述系统,其特征在于,所述T=5.5+1.96*σ,σ为正态分布的标准差。
8.如权利要求7所述系统,其特征在于,所述σ的取值范围为[1,2]。
9.一种引导左转车辆通过交叉口的信息获取发布方法,其特征在于,该方法包括:S1、第一传感器获取进入交叉口的直行车辆的进入时间点和行驶车速,并将信息发送给控制器;S2、中央控制器将进入交叉口的直行车辆按照顺序赋予编号,控制显示设备显示第一个编号所代表车辆的车速;同时将编号相邻的直行车辆进入时间点相减得到车辆时间间隔,并判断第一编号与第二编号车辆的车辆时间间隔是否小于绝对安全车辆间隙,若是,则控制显示设备显示左转车辆禁止通行信息,反之,控制显示设备显示建议左转车辆通行信息;S3、第二传感器检测驶出直行车道的车辆,中央控制器将驶出的直行车辆编号归零,不再参与信息检测,并控制显示设备发布下一个编号的车辆信息。
10.如权利要求9所述方法,其特征在于,所述步骤S1前还包括第三传感器检测是否存在左转车辆,若不存在左转车辆,中央控制器控制显示设备显示屏处于关闭状态,若存在左转车辆,中央控制器控制显示设备显示屏被激活的步骤。技术领域
本发明涉及交通信息获取处理技术领域,特别涉及一种公路交通中为引导左转车辆通过交叉口的信息获取发布系统及方法。
背景技术
在现有信号交叉口的信号控制方法中,当在一个信号周期内某一个方向的左转标准车辆不超过4辆时,对该方向的左转车辆不单独设立左转专用相位,左转车辆与对向直行车辆共用一个相位,左转车辆需要在对向直行车辆的车辆间隙中穿行,左转驾驶员是否穿行完全取决于对车辆间隙的判断,判断准确性的好坏直接影响到交通安全,按照美国的道路交通规范,当直行车辆之间的时距达到5.5s以上才是安全的,称为可插车间隙,当左转驾驶员低估了真实车头时距时,会选择继续等待,浪费了穿行的机会,降低交叉口通行效率;当左转驾驶员高估了真实车头时距时,驾驶员可能试图穿行,但真实车辆间隙无法满足车辆穿行,则极易发生直行车辆与左转车辆相撞,并且由于左转车辆与直行车辆的行进方向有可能是垂直的,发生侧面相撞的概率更大,侧面相撞事故的事故严重程度高,伤害大。尤其是在交叉口视距不良的情况下,更容易造成不正确的判断,比如山区、雾天、雪天等都会造成视距不良。由以往研究发现由于可插车间隙的判断失误造成了大约30%的左转弯事故(Chovanxa0etxa0al.,1994),并且Staplin(1995)和闫学东(2007)研究得知老年人由于视力变差,反应变慢,更容易产生判断失误。另外,在左转弯事故中,视距不良为主要原因的事故占24.4%,视距不良也可能是对向左转车造成的,由于对向左转车处于停滞等待左转的状态,会干扰驾驶员观察对向直行车,尤其是在交叉口的中心空余带太大的情况下(Yanxa0andxa0Radwan,2004andxa02007)。左转弯事故频发且事故严重程度高,不仅制约了交叉口通行能力,也对交通安全提出巨大的挑战,危害驾驶员的生命财产安全。因此,如何帮助左转车辆对可插车间隙进行判断,为左转车辆提供必要的信息提示成为一大难题。
发明内容
(一)所要解决的技术问题本发明提供一种引导左转车辆通过交叉口的信息获取发布系统及方法,帮助了左转车辆对可插车间隙的判断,为左转车辆提供了必要的信息提示。(二)技术方案本发明提供了一种引导左转车辆通过交叉口的信息获取发布系统,该系统包括:中央控制器、第一传感器、第二传感器和显示设备:所述中央控制器分别与第一传感器、第二传感器和显示设备连接,用于处理交通车辆信息及控制系统各组成部分的工作;所述第一传感器位于对向直行车道停车线T*V距离处,用于获取进入交叉口的直行车辆的进入时间点和行驶车速;其中T为绝对安全车辆间隙,所述T大于可插车间隙;V为所属道路的设计车速;所述第二传感器位于对向直行车道停车线处,用于检测驶出的直行车辆;所述显示设备,用于显示对向直行车道车辆信息。优选的,该系统还包括第三传感器,所述第三传感器与中央控制器连接,位于左转车道停车线预设距离处,用于检测是否存在左转车辆。优选的,所述第三传感器为感应线圈。优选的,所述第一传感器为双感应线圈,第二传感器为感应线圈,显示设备为可变信息交通标志。优选的,所述可变信息交通标志显示的对向直行车道车辆信息包括:上方的文字提示信息、中间的可变色车辆,以及下方的车辆车速。优选的,所述可变色车辆显示红闪,表示左转车辆禁止通行,车辆显示黄闪,表示建议左转车辆小心通行。优选的,所述T=5.5+1.96*σ,σ为正态分布的标准差。优选的,所述σ的取值范围为[1,2]。本发明还提供了一种引导左转车辆通过交叉口的信息获取发布方法,该方法包括:S1、第一传感器获取进入交叉口的直行车辆的进入时间点和行驶车速,并将信息发送给控制器;S2、中央控制器将进入交叉口的直行车辆按照顺序赋予编号,控制显示设备显示第一个编号所代表车辆的车速;同时将编号相邻的直行车辆进入时间点相减得到车辆时间间隔,并判断第一编号与第二编号车辆的车辆时间间隔是否小于绝对安全车辆间隙,若是,则控制显示设备显示左转车辆禁止通行信息,反之,控制显示设备显示建议左转车辆通行信息;S3、第二传感器检测驶出直行车道的车辆,中央控制器将驶出的直行车辆编号归零,不再参与信息检测,并控制显示设备发布下一个编号的车辆信息。优选的,所述步骤S1前还包括第三传感器检测是否存在左转车辆,若不存在左转车辆,中央控制器控制显示设备显示屏处于关闭状态,若存在左转车辆,中央控制器控制可显示设备显示屏被激活的步骤。(三)有益效果本发明采用一种全新的视距不良交叉口处利用可变信息交通标识VMS引导左转车辆安全通过交叉口的信息获取发布系统及方法,通过对直行驶入车辆的速度和进入时间点的检测,计算出相邻车辆之间的车辆间隙,并提供了VMS发布方式对车辆速度和车辆间隙信息进行发布,辅助左转驾驶员进行走停判断,减少直行车辆和左转车辆之间的剧烈冲突,避免交通事故的发生,对交叉口安全和交叉口通行效率都有重大的意义。
附图说明
图1为本发明所提供系统的组成示意图;图2为实际道路应用中本发明提供系统的原理图;图3为本发明所提供方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。本发明提供一种引导左转车辆通过交叉口的信息获取发布系统,如图1所示,该系统包括:中央控制器、第一传感器、第二传感器和显示设备:所述中央控制器分别与第一传感器、第二传感器和显示设备连接,用于处理交通车辆信息及控制系统各组成部分的工作;第一传感器距离交叉口直行车道停车线S处,用于获取进入交叉口直行车辆的进入时间点和行驶车速,距离S由绝对安全时间T和所属道路的设计车速V决定:S=T*V。由于直行车辆之间的时距达到可插车间隙5.5s以上是安全的,考虑到驾驶员反应时间,操作的熟练程度差异,绝对安全车辆间隙T要大于5.5s。所述第二传感器在位于对向直行车道停车线处,用于检测驶出直行车道的车辆;所述显示设备,用于显示对向直行车道车辆信息。该系统中还包括第三传感器,所述第三传感器与中央控制器连接,位于左转车道停车线预设距离处,用于检测是否存在左转车辆。图2为在实际道路中系统的原理图。这里第三传感器为感应线圈1、第一传感器为双感应线圈2、第二传感器为感应线圈3、显示设备为可变信息交通标志;感应线圈1位于左转车辆停车线5m的地方,双感应线圈2为与交叉口直行车道S距离处,距离S由绝对安全时间T和所属道路的设计车速V决定:S=T*V。由于直行车辆之间的时距达到可插车间隙5.5s以上是安全的,考虑到驾驶员反应时间,操作的熟练程度差异,绝对安全车辆间隙T要大于5.5s。这里假定车辆能够通过交叉口的时间服从(5.5,σ²)的正态分布,本发明中取95%的车辆驾驶员能够通过交叉口的时间为绝对安全车辆间隙,则绝对安全车辆间隙T=5.5+1.96*σ,σ为正态分布的标准差,σ与驾驶员的注意力和操作技能有直接关系,建议取值范围为[1,2]。如,绝对安全车辆间隙为10s,城市道路主干道的限速一般是60km/h,要检测到左转车辆的绝对安全状态,线圈2距离停车线的距离需要达到(10*60/3.6)=166.666m,取为170m,因此,在对向直行车流进入的交叉口上游170m处安装一组双感应线圈2。同时这个距离也保证了交叉口的可视距离。在直行车道停车线处安放一个感应线圈3,用于检测驶出的直行车辆。可变信息交通标识VMS,背景颜色为黑色,VMS标牌由三部分组成,如图1中的VMS所示:上方的文字提示信息、中间的可变色车辆,以及下方的车辆车速。文字提示信息为“前方来车请注意”,提示左转驾驶员注意直行车辆,文字颜色为红色,对驾驶员有更大的警示作用,由于是VMS标牌,文字部分可以根据具体的道路和交通状况改变;可变色车辆有红闪和黄闪两种状态,红闪表示左转车辆禁止通行,黄闪表示建议左转车辆小心通行;车辆车速始终显示停车线后第一辆车的车速(单位是千米每小时),直接以数字的形式显示出来,辅助左转驾驶员进行判断。如图3所示,为本发明的引导左转车辆通过交叉口的信息获取发布方法,该方法包括:S1、第一传感器获取进入交叉口的直行车辆的进入时间点和行驶车速,并将信息发送给控制器;S2、中央控制器将进入交叉口的直行车辆按照顺序赋予编号,控制显示设备显示第一个编号所代表车辆的车速;同时将编号相邻的直行车辆进入时间点相减得到车辆时间间隔,并判断第一编号与第二编号车辆的车辆时间间隔是否小于绝对安全车辆间隙,若是,则控制显示设备中可变色车辆标识为红闪状态,表示左转车辆禁止通行,反之,控制显示设备中可变色车辆标识为黄闪状态,表示建议左转车辆通行;S3、第二传感器检测驶出直行车道的车辆,中央控制器将驶出的直行车辆编号归零,不再参与信息检测,并控制显示设备发布下一个编号的车辆信息。基于图2所示的实际道路系统,引导左转车辆通过交叉口的信息获取发布方法:S1、感应线圈1检测是否存在左转车辆,若不存在左转车辆,中央控制器控制显示标志显示屏处于关闭状态,若存在左转车辆,中央控制器控制可显示标志显示屏被激活;S2、双感应线圈2获取进入交叉口的直行车辆的进入时间点和行驶车速,并将信息发送给控制器;S3、中央控制器将进入交叉口的直行车辆按照顺序赋予编号,控制显示设备显示第一个编号所代表车辆的车速;同时将编号相邻的直行车辆进入时间点相减得到车辆时间间隔,并判断第一编号与第二编号车辆的车辆时间间隔是否小于绝对安全车辆间隙,若是,则控制可变信息交通标志显示左转车辆禁止通行信息,反之,控制可变信息交通标志显示建议左转车辆通行信息;S4、感器线圈3检测驶出直行车道的车辆,中央控制器将驶出的直行车辆编号归零,不再参与信息检测,并控制可变信息交通标志发布下一个编号的车辆信息。系统开始运行之后,当第一辆直行驶入车辆经过双感应线圈2,感应线圈会检测车辆信息,包括该车辆的速度和经过的时刻,将信息发送给中央控制器,中央控制器赋予该车编号1,后续的每一辆车辆也检测同样的车辆信息,并依次编号,形成一个车辆编号序列1、2、3、4...,直至检测到第一辆车经过线圈3,控制器将序列中的1删掉,之后当一辆驶入车辆经过双感应线圈2,在序列末尾增加一个编号,当一辆驶出车辆经过线圈3,在序列开头删掉一个编号,就形成了一个动态车辆序列。VMS标志显示屏中速度始终显示序列中第一个编号所代表车辆的车辆速度,即在停车线后第一辆车的车辆速度。在双感应线圈2获取车辆的进入时间点后,中央控制器自动计算出直行车辆间隙之后,计算车辆序列中前两个编号所代表车辆之间的车辆间隙,即在停车线后最靠前两辆车的车辆间隙t,与绝对安全车辆间隙T做比较,当t小于T时,VMS中的可变色车辆显示红闪,表示左转车辆禁止通行,当t大于等于T时,可变色车辆显示黄闪,表示建议左转车辆小心通行;车辆车速始终显示停车线后第一辆车的车速(单位是千米每小时),直接以数字的形式显示出来,辅助左转驾驶员进行判断。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。