专利名称：快速插入相位的信号机手动控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种交通信号控制技术领域，具体地说，是涉及能够快速插入相位的信号机手动控制系统及方法。
背景技术：
随着汽车保有量的迅速上升和城市道路拥堵情况的日益严重，城市交通信号控制机在日常生活中扮演的角色越来越重要。现场手动控制，作为信号控制机的一个重要控制功能，也是执勤交警等交通管理者最常用的功能，其主要应用于两个场景。一是交通高峰期间的交通疏导，能够手动放行拥堵严重的车流。再是在特勤任务中，可指定放行某一方向的车流，保证特勤车队的顺利通行。
目前信号控制机的手动控制，存在着不易用、不能快速响应、存在安全隐患等缺点。信号控制机的手动控制都是按照当前的放行顺序进行控制，不能打乱放行顺序，随意插入某一或某几个相位，指定放行某一方向，不能实现快速插入某一放行方向。手动控制命令下发后，没有检测相位是否冲突，没有灯色过渡，直接灯色突变，存在着较多安全隐患。因此，改善信号控制机手动控制功能目如存在的问题，以便能够实现手动控制的快速安全执行。
发明内容
本发明提供了一种快速插入相位的信号机手动控制系统，解决了现有交通控制机手动控制存在的不易用、不能快速响应、存在安全隐患的技术问题。为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现一种快速插入相位的信号机手动控制系统，所述系统包括如下模块
手动控制命令下发模块用于向信号机下发手动控制命令；
通信消息处理模块接收手动控制命令下发模块发出的手动控制命令，得到手动控制的相位；
防冲突处理模块进行手动控制命令有效性和防冲突的判断，若存在无效命令或者手动控制命令存在冲突，则返回错误信息，不执行手动控制命令；
放行数据存储模块用于存储手动控制命令下发时正常放行数据；
最小绿判断模块正常放行的相位需要放行的最小绿灯时间为t^，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过则执行手动控制过渡模块，否则，等待到超过tmin，执行手动控制过渡模块；
手动控制过渡模块若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位不相同，则进行安全灯色的过渡，过渡顺序为绿闪时间、黄灯时间、全红时间；
手动控制命令执行模块执行手动控制命令；
退出手动控制命令模块手动控制结束后，返回之前的正常控制。
其中，手动控制过渡模块中若信号控制机正在运行全红、黄闪、关灯控制时，则不进行过渡，立即执行手动控制命令。其中，手动控制过渡模块中若信号控制机正在进行正常放行灯色转换间的过渡，则待过渡完成后，直接执行手动控制命令。其中，手动控制过渡模块中若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位相同则不进行过渡，立即执行手动控制命令。
优选的，退出手动控制命令模块根据数据存储模块存储的放行数据判断正常放行的灯色剩余的时间是否超过tmin，超过则回到正常放行灯色，不超过则进行下一步轮换灯色。基于上述快速插入相位的信号机手动控制系统的设计，本发明还提出了一种快速插入相位的信号机手动控制方法，所述方法包括如下步骤
(1)手动控制命令下发模块向信号机下发手动控制命令；
(2)通信消息处理模块接收手动控制命令下发模块发出的手动控制命令，得到手动控制的相位；
(3)防冲突处理模块进行手动控制命令有效性和防冲突的判断，若存在无效命令或者手动控制命令存在冲突，则返回错误信息，不执行手动控制命令；
(4)放行数据存储模块存储手动控制命令下发时正常放行的相位和已经放行的时间；
(5)最小绿判断模块判断每个放行的相位的时间是否超过正常放行的相位需要放行的最小绿灯时间tmin，若超过则执行步骤(6)，否则，等待到超过tmin，执行步骤(6)；
(6)若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位不相同则进行安全灯色的过渡，过渡顺序为绿闪时间、黄灯时间、全红时间；
(7)手动控制命令执行模块执行手动控制命令；
(8)手动控制结束后，退出手动控制命令模块控制系统返回之前的正常控制。其中，在步骤(6)中，若信号控制机正在运行全红、黄闪、关灯控制时，则不进行过渡，立即执彳丁手动控制命令。其中，在步骤(6)中，若信号控制机正在进行正常放行灯色转换间的过渡，则待过渡完成后，直接执彳了手动控制命令。其中，在步骤(6)中，若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位相同则不进行过渡，立即执彳丁手动控制命令。优选的，在步骤(8)中，首先根据数据存储模块存储的放行数据判断正常放行的灯色剩余的时间是否超过tmin，超过则回到正常放行灯色，不超过则进行下一步轮换灯色。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是本发明支持快速插入相位，可打破正在放行的顺序和灯色组合，插入一组新的放行灯色组合。实现手动控制中的快速插入相位，同时手动控制中的防冲突、最小绿保护、灯色变换的过渡和手动控制退出机制，保证手动控制的快速执行和安全过渡。信号控制机的快速插入相位手动控制功能退出后，能够继续执行原先放行的顺序和灯色组合。
本发明能够实现手动控制的快速执行，提升整个路口的放行能力。在特勤任务时，能够保障特勤任务的顺利执行。结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
图1是本发明具体实施例的系统框图。图2是本发明具体实施例的流程框图。图3是本发明具体实施例防冲突处理模块的流程图。图4是本发明具体实施例最小绿判断模块的流程图。图5是本发明具体实施例手动控制过渡模块的流程图。图6是本发明具体实施例退出手动控制命令模块的流程图。图7是本发明具体实施例环、屏障、相位的关系图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细地说明
参见图1所示，本实施例提出了一种快速插入相位的信号机手动控制系统，所述系统包括如下模块
手动控制命令下发模块用于向信号机下发手动控制命令；
通信消息处理模块用于接收手动控制命令下发模块发出的手动控制命令，得到手动控制的相位；
防冲突处理模块进行手动控制命令有效性和防冲突的判断，若存在无效命令或者手动控制命令存在冲突，则返回错误信息，不执行手动控制命令；
放行数据存储模块用于存储手动控制命令下发时正常放行数据；
最小绿判断模块正常放行的相位需要放行的最小绿灯时间为Un,判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过则执行手动控制过渡模块，否则，等待到超过tmin，执行手动控制过渡模块；
手动控制过渡模块若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位不相同，则进行安全灯色的过渡，过渡顺序为绿闪时间、黄灯时间、全红时间。若信号控制机正在运行全红、黄闪、关灯控制时，则不进行过渡，立即执行手动控制命令。若信号控制机正在进行正常放行灯色转换间的过渡，则待过渡完成后，直接执行手动控制命令。若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位相同则不进行过渡，立即执行手动控制命令。手动控制命令执行模块执行手动控制命令；
退出手动控制命令模块手动控制结束后，返回之前的正常控制。退出手动控制命令模块根据数据存储模块存储的放行数据判断正常放行的灯色剩余的时间是否超过tmin，超过则回到正常放行灯色，不超过则进行下一步轮换灯色。参见图2所示，本实施例还提出了一种快速插入相位的信号机手动控制方法，支持快速插入相位，可打破正在放行的顺序和灯色组合，插入一组新的放行灯色组合。同时，具备防冲突处理功能、最小绿保护功能、安全过渡和退出功能。包括如下步骤
(1)手动控制命令下发模块向信号机下发手动控制命令；
(2)通信消息处理模块接收手动控制命令下发模块发出的手动控制命令，得到手动控制的相位；
(3)防冲突处理模块进行手动控制命令有效性和防冲突的判断，若存在无效命令或者手动控制命令存在冲突，则返回错误信息，不执行手动控制命令；
其具体流程如图3所示，i代表环数，j代表相位。其中，环是多个相位(两个或两个以上)放行序列的组合。在同一个环中的相位根据它们在环中的排列顺序依次循环放行。在整个周期中各环并发运行。每个方案最大环数为4。barrier，即相位屏障，在整个信号周期的放行中，有的相位之间是不允许同时放行的，所以环被切割为若干个段，用于切割环的屏障被称之为barrier。barrier处相位是指位于barrier之前的邻接的相位。以8相位为例，相位，环，屏障的关系如图7所示
(4)放行数据存储模块存储正常放行的相位和已经放行的时间。(5)最小绿判断模块判断每个放行的相位的时间是否超过正常放行的相位需要放行的最小绿灯时间tmin，若超过则进行手动控制命令，否则，等待到超过tmin，执行步骤(6)。最小绿时间tmin可通过参数设置并修改，主要用于防止绿灯时间过短，引起驾驶员恐慌，存在安全隐患。具体流程如图4。(6)快速插入相位的手动控制，打破了原有的放行顺序和灯色，插入一组全新的放行顺序和灯色，需要健全的过渡机制，防止路口的混乱。具体流程如图5所示，若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位不相同则进行安全灯色的过渡，过渡顺序为绿闪时间、黄灯时间、全红时间。若信号控制机正在运行全红、黄闪、关灯控制时，则不进行过渡，立即执行手动控制命令。若信号控制机正在进行正常放行灯色转换间的过渡，则待过渡完成后，直接执行手动控制命令。若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位相同则不进行过渡，立即执行手动控制命令。(7)手动控制结束后，退出手动控制命令模块控制系统返回之前的正常控制。首先退出手动控制命令模块根据数据存储模块存储的放行数据判断正常放行的灯色剩余的时间是否超过tmin，超过则回到正常放行灯色，不超过则进行下一步轮换灯色。具体流程如图6所示。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种快速插入相位的信号机手动控制系统，其特征在于所述系统包括如下模块手动控制命令下发模块用于向信号机下发手动控制命令； 通信消息处理模块接收手动控制命令下发模块发出的手动控制命令，得到手动控制的相位； 防冲突处理模块进行手动控制命令有效性和防冲突的判断，若存在无效命令或者手动控制命令存在冲突，则返回错误信息，不执行手动控制命令； 放行数据存储模块用于存储手动控制命令下发时正常放行数据； 最小绿判断模块正常放行的相位需要放行的最小绿灯时间为Un,判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过则执行手动控制过渡模块，否则，等待到超过tmin，执行手动控制过渡模块； 手动控制过渡模块若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位不相同，则进行安全灯色的过渡，过渡顺序为绿闪时间、黄灯时间、全红时间； 手动控制命令执行模块执行手动控制命令； 退出手动控制命令模块手动控制结束后，返回之前的正常控制。
2.根据权利要求I所述的快速插入相位的信号机手动控制系统，其特征在于所述手动控制过渡模块中若信号控制机正在运行全红、黄闪、关灯控制时，则不进行过渡，立即执7TT手动控制命令。
3.根据权利要求I所述的快速插入相位的信号机手动控制系统，其特征在于所述手动控制过渡模块中若信号控制机正在进行正常放行灯色转换间的过渡，则待过渡完成后，直接执彳了手动控制命令。
4.根据权利要求I所述的快速插入相位的信号机手动控制系统，其特征在于所述手动控制过渡模块中若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位相同则不进行过渡，立即执7TT手动控制命令。
5.根据权利要求I所述的快速插入相位的信号机手动控制系统，其特征在于所述的退出手动控制命令模块根据数据存储模块存储的放行数据判断正常放行的灯色剩余的时间是否超过tmin，超过则回到正常放行灯色，不超过则进行下一步轮换灯色。
6.一种快速插入相位的信号机手动控制方法，其特征在于所述方法包括如下步骤 (1)手动控制命令下发模块向信号机下发手动控制命令； (2)通信消息处理模块接收手动控制命令下发模块发出的手动控制命令，得到手动控制的相位； (3)防冲突处理模块进行手动控制命令有效性和防冲突的判断，若存在无效命令或者手动控制命令存在冲突，则返回错误信息，不执行手动控制命令； (4)放行数据存储模块存储手动控制命令下发时正常放行的相位和已经放行的时间； (5)最小绿判断模块判断每个放行的相位的时间是否超过正常放行的相位需要放行的最小绿灯时间tmin，若超过则执行步骤(6)，否则，等待到超过tmin，执行步骤(6)； (6)若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位不相同则进行安全灯色的过渡，过渡顺序为绿闪时间、黄灯时间、全红时间； (7)手动控制命令执行模块执行手动控制命令； (8)手动控制结束后，退出手动控制命令模块控制系统返回之前的正常控制。
7.根据权利要求6所述的快速插入相位的信号机手动控制方法，其特征在于所述步骤(6)中，若信号控制机正在运行全红、黄闪、关灯控制时，则不进行过渡，立即执行手动控制命令。
8.根据权利要求6所述的快速插入相位的信号机手动控制方法，其特征在于所述步骤(6)中，若信号控制机正在进行正常放行灯色转换间的过渡，则待过渡完成后，直接执行手动控制命令。
9.根据权利要求6所述的快速插入相位的信号机手动控制方法，其特征在于所述步骤(6)中，若信号控制机正在正常放行某一个或几个相位，判断每个放行的相位的时间是否超过tmin，若超过且当前放行的相位与手动控制的相位相同则不进行过渡，立即执行手动控制命令。
10.根据权利要求6所述的快速插入相位的信号机手动控制方法，其特征在于所述步骤(8)中，首先根据数据存储模块存储的放行数据判断正常放行的灯色剩余的时间是否超过tmin，超过则回到正常放行灯色，不超过则进行下一步轮换灯色。
全文摘要
本发明公开了一种快速插入相位的信号机手动控制系统和方法，系统包括手动控制命令下发模块、通信消息处理模块、防冲突处理模块、放行数据存储模块、最小绿判断模块、手动控制过渡模块、手动控制命令执行模块、退出手动控制命令模块。本发明支持快速插入相位，可打破正在放行的顺序和灯色组合，插入一组新的放行灯色组合。实现手动控制中的快速插入相位，同时手动控制中的防冲突、最小绿保护、灯色变换的过渡和手动控制退出机制，保证手动控制的快速执行和安全过渡。信号控制机的快速插入相位手动控制功能退出后，能够继续执行原先放行的顺序和灯色组合。
文档编号G08G1/07GK102982687SQ201210498099
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者陈晓明, 李瑾, 王志明, 王华伟, 张文华 申请人:青岛海信网络科技股份有限公司