一种基于北斗地基增强设备的车辆信号控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗地基增强设备的车辆信号控制系统，所述系统包含：采集模块，用于采集基于北斗地基增强的车辆卫星定位数据和基于IC卡的车辆乘客数据；控制规则制定模块，用于定义若干状态和逻辑判断原则；控制模块，用于依据定义的状态和原则，再根据采集的数据对车辆信号进行控制。所述采集模块进一步包含：第一采集子模块，用于基于卫星定位数据采集，获取车辆的米级位置信息；第二采集子模块，用于通过IC卡设备及车载终端获取车内乘客数量数据。本发明专利技术通过多源数据输入和先进的信号控制算法，达到对整个公交线路运营优化控制、精准控制，提高整个控制系统的可靠性。从而达到平衡线路乘客运输量，提高线路运营效率的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆信号控制领域，具体涉及一种基于北斗地基增强设备的车辆信号控制系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，人们对出行的需求越来越大。同时，出行的便捷性、舒适性成为人们选择出行工具的重要衡量标准。传统的出行方式主要包括，私家车出行、公交出行、自行车出行、步行等。在众多出行方式中，私家车出行方式最为舒适、便捷，但随着人们对私家车出行的过度依赖造成交通拥堵、环境污染等严重城市问题。为了解决这种城市问题，公共交通开始发展，先进的公共交通系统开始出现。公共交通作为城市运载量最大的交通工具，具有方便快捷、成本低廉、安全环保等诸多优点。但同时存在的诸多问题影响了公交的运营效率。其中最为显著的是公交车辆的运力分配不平衡，导致串车、大间隔等日常运营问题。公交线路运营异常，会导致线路车辆乘客的分配不均匀，从而导致整条线路的运营效率低下。为了解决公交运量分配不均匀的问题，通常会对公交运营线路车辆采取相应的控制措施。比如交叉口信号控制，第一种方法，通过在路口安置路侧设备检测公交车辆的行驶位置，路侧设备将车辆行驶位置报告给信号控制装置，控制装置根据交叉口各相位车辆情况对公交车辆实施信号优先。第二种方法是通过卫星定位装置检测公交车辆位置，并将位置数据传递给信号控制装置进行信号优先控制。上述方案中，信号控制装置通过车辆位置信息对车辆进行优先控制。存在两方面问题，首先是数据不充分的问题，具体体现在一下几个方面：①缺少公交车辆内乘客数量数据，因为缺少乘客数据，导致信号控制装置不能确定公交车辆的满载率，从而不能有针对性的进行信号控制。②缺少线路车辆间的位置信息数据，因为缺少线路间车辆的运行数据，导致信号控制装置不清楚前后车辆的位置关系，不能确有针对性的进行信号控制。③公交车辆实时位置数据不足，单点数据可靠性差，无法判断公交车辆通过路测设备后的运行状态，有可能给信号控制装置造成误判。④缺少高精度车辆位置数据没有，由于缺少高精度位置数据，从而无法判断车辆的运行车道，从而无法准确的判断与车道对应的信号相位导致误判。以上提到的四点主要是由于输入信号控制装置的数据不具备或不充分，导致整个控制系统的可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为了克服上述问题，本专利技术提供一种更加先进的公交车辆信号控制方法系统。为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于北斗地基增强设备的车辆信号控制系统，所述系统包含：采集模块，用于采集基于北斗地基增强的车辆卫星定位数据和基于IC卡的车辆乘客数据；控制规则制定模块，用于定义若干状态和逻辑判断原则；控制模块，用于依据定义的状态和原则，再根据采集的数据对车辆信号进行控制。可选的，上述采集模块进一步包含：第一采集子模块，用于基于卫星定位数据采集，获取车辆的米级位置信息；第二采集子模块，用于通过IC卡设备及车载终端获取车内乘客数量数据。上述控制规则制定模块进一步包含：第一子模块，用于定义当前位置车辆为A车，当前车辆后面车辆为B车；定义线路车辆的发车间隔为ε分钟，且A车与B车的车头时距定义为t(AB)；第二子模块，用于定义车辆A所处的如下几种状态：状态S1，t(AB)＞ε即在当前状态下A车与B车的车头时距大于两车的发车间隔ε；状态S2，t(AB)≤ε即在当前状态下A车与B车的车头时距小于等于两车的发车间隔ε；第三子模块，用于定义当前位置的车辆为A车，当前车辆后面车辆为B车且同一时刻，A车的载客量为P(A)，B车的载客量为P(B)；第四子模块，用于定义车辆A载客数量所处的几种状态如下：状态S3，当P(A)＞P(B)即在当前状态下A车的载客量大于B车的载客量；状态S4，当P(A)≤P(B)即在当前状态下A车的载客量小于B车的载客量；第五子模块，用于定义如下的车辆A所处信号控制装置状态：状态S5，信号控制装置仅收到车辆A发送的信号优先请求；状态S6，信号控制装置收到车辆A发送的信号请求，且同时收到来自其它相位车辆的信号优先请求；车辆状态确定子模块，用于确定车辆A在道路的车道状态，即确定车辆A所处车道为左转、直行或者右转；状态S7，车辆A所处车道为直行车道；状态S8，车辆A所处车道为右转车道；状态S9，车辆A所处车道为左转车道；信号周期设定子模块，用于定义车辆A所处信号控制交叉口信号周期为T，车辆A所处信号交叉口直行相位持续时间λ直行，左转相位持续时间λ左转，右转相位持续时间为λ右转；其中，λ直行+λ左转+λ右转＝T；优化时间设定子模块，用于设定信号优化时间θ，其中θ＜T；优化控制策略子模块，用于定义如下的信号优化策略：策略G1，在原信号相位时间的基础上增加信号优化时间形成新的交叉口信号相位时间；策略G2，在原信号相位时间的基础上减去信号优化时间形成新的交叉口信号相位时间；策略G3，维持车辆A所处信号交叉口现状周期及相位持续时间不变。是哪个述控制模块进一步包含：初步确定子模块，用于确定车辆A的所处车道状态，所述车道状态包含S7、S8和S9三个状态；第一执行子模块，用于当前车辆状态同时满足状态S2、S4和S5，则执行策略G2；第二执行子模块，用于当车辆当前的状态同时满足状态S1、S3和S5，则执行策略G1；第三执行子模块，用于当车辆当前的状态同时满足状态S2、S4和S,6，则执行策略G3；第四执行子模块，用于当车辆当前的状态同时满足状态S1、S3和S6，则执行策略G3；第五执行子模块，用于当车辆处于用于车辆处于其它状态组合时，执行策略G3。与现有技术相比，本专利技术的技术优势在于：(1)使公交车辆信号优先更加科学合理。(2)提高了公交线路的运营效率。(3)提高了公交车辆信号优先的可靠性。即本专利技术通过多源数据输入和先进的信号控制算法，达到对整个公交线路运营优化控制、精准控制，提高整个控制系统的可靠性。从而达到平衡线路乘客运输量，提高线路运营效率的目的。附图说明图1为本专利技术提供的车辆信号控制系统的组成框图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。本专利技术提供一种基于北斗地基增强设备的车辆信号控制系统，其特征在于，所述系统包含：采集模块，用于采集基于北斗地基增强的车辆卫星定位数据和基于IC卡的车辆乘客数据；控制规则制定模块，用于定义若干状态和逻辑判断原则；控制模块，用于依据定义的状态和原则，再根据采集的数据对车辆信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗地基增强设备的车辆信号控制系统，其特征在于，所述系统包含：采集模块，用于采集基于北斗地基增强的车辆卫星定位数据和基于IC卡的车辆乘客数据；控制规则制定模块，用于定义若干状态和逻辑判断原则；控制模块，用于依据定义的状态和原则，再根据采集的数据对车辆信号进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗地基增强设备的车辆信号控制系统，其特征在于，所述系统包
含：
采集模块，用于采集基于北斗地基增强的车辆卫星定位数据和基于IC卡的车辆
乘客数据；
控制规则制定模块，用于定义若干状态和逻辑判断原则；
控制模块，用于依据定义的状态和原则，再根据采集的数据对车辆信号进行控制。
2.根据权利要求1所述的基于北斗地基增强设备的车辆信号控制系统，其特征
在于，所述采集模块进一步包含：
第一采集子模块，用于基于卫星定位数据采集，获取车辆的米级位置信息；
第二采集子模块，用于通过IC卡设备及车载终端获取车内乘客数量数据。
3.根据权利要求1所述的基于北斗地基增强设备的车辆信号控制系统，其特征
在于，所述控制规则制定模块进一步包含：
第一子模块，用于定义当前位置车辆为A车，当前车辆后面车辆为B车；
定义线路车辆的发车间隔为ε分钟，且A车与B车的车头时距定义为t(AB)；
第二子模块，用于定义车辆A所处的如下几种状态：
状态S1，t(AB)＞ε即在当前状态下A车与B车的车头时距大于两车的发车间隔
ε；
状态S2，t(AB)≤ε即在当前状态下A车与B车的车头时距小于等于两车的发车
间隔ε；
第三子模块，用于定义当前位置的车辆为A车，当前车辆后面车辆为B车且同
一时刻，A车的载客量为P(A)，B车的载客量为P(B)；
第四子模块，用于定义车辆A载客数量所处的几种状态如下：
状态S3，当P(A)＞P(B)即在当前状态下A车的载客量大于B车的载客量；
状态S4，当P(A)≤P(B)即在当前状态下A车的载客量小于B车的载客量；
第五子模块，用于定义如下的车辆A所处信号控制装置状态：
状态S5，信号控制装置仅收到车辆A发送的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田启华，王振华，景泽涛，刘贝贝，王尧，
申请(专利权)人：中国航天系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11