一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制系统及控制方法

本发明属于交通控制安全领域，具体涉及一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制系统及控制方法。

背景技术：

1、近年来，随着交通交叉路口参与要素复杂性增加，在行人与车辆交叉路口场景下，由于并行车辆前方盲区行人突然出现造成本车道车辆制动距离过大、前方车辆突然刹车造成后方车辆制动距离过大以及制动力不足造成制动距离过大三种情况所引起的交通事故数量显著提升且危害较重。另外，在人-车混合交通路口场景下，行人和车辆相互影响造成道路通行效率下降，制约了城市交通发展。因此，对近交叉路口处车辆、行人监测及交通信号灯相位优化配置，可以有效的降低城市拥堵率，提升交通运行效率，并进一步降低由于制动距离过长所造成的人员伤亡。

2、目前，关于行人检测设备主要应用于车辆高级辅助驾驶装置(adas)中，此类装置安装于道路行驶车辆中，由激光雷达或视觉系统对前方障碍物进行检测，当障碍物过近时采用紧急制动，避免车辆与交通参与者碰撞的发生，与此同时降低人员伤害。但是此类装置无法检测侧方并行车辆前方盲区，杜绝行人突然出现的场景下车辆和行人碰撞的发生。另外，在路面交叉路口等复杂场景下，由于天气等原因，所采用的雷达及摄像头等视、听觉设备易受天气等环境因素影响，特别是在雨天及夜晚，使用场景受到了明显的限制。现有主要采用定时红绿信号灯进行行人和车辆疏导，无法有效提高车辆通行效率，并且在车辆少时，仍有行人闯红灯通行，对交通造成一定的影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制系统及控制方法，以克服现有交叉路口通行效率低、行人通行安全低的问题。

2、一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制系统，包括控制单元以及与控制单元连接的人行横道传感器、路面行车道传感器、交通信号灯和提醒装置；

3、人行横道传感器设置于位于交叉路口的人行横道上，人行横道的两端位于行车道两侧设有行人等待区，行人等待区上设有人行横道传感器，人行横道传感器用于获取交叉路口人行横道上以及行人等待区的行人数量；

4、路面行车道传感器设置于交叉路口人行横道两侧的行车道上，沿行车方向间隔设有多个路面行车道传感器，路面行车道传感器垂直于车辆行驶方向设置；路面行车道传感器用于获取行车道上车辆行驶信息；

5、控制单元用于控制交通信号灯和提醒装置，根据实时获取的行车道上车辆的行驶信息，当人行横道通行绿灯时，行车道上的车辆无法在人行横道前减速停止的，则通过提醒装置进行提醒预警；当人行横道通行红灯时，人行横道上有行人通过时，则通过提醒装置进行提醒预警。

6、优选的，车辆行驶信息包括车辆数量、车辆位置和车辆行驶速度。

7、优选的，人行横道传感器采用等距布置于人行横道上；人行横道传感器的布置密度高于行车道上的路面行车道传感器布置密度。

8、优选的，行车道上的相邻两个路面行车道传感器设置间距由交叉路口人行横道向两侧依次增大。

9、优选的，提醒装置包括路面声音提示器和行车道闪光报警器，路面声音提示器设置于行人等待区或者交通信号灯一侧。

10、一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制方法，包括以下步骤：

11、根据预设的相位时间交替控制红绿灯；实时获取行车道上车辆的行驶信息，行驶信息包括行驶车辆的行车速度、行驶车辆的减速度及行驶车辆的至交叉路口人行横道的距离；当人行横道通行绿灯时，行车道上的车辆无法在人行横道前减速停止的，则通过提醒装置进行提醒预警；当人行横道通行红灯时，人行横道上有行人通过时，则通过提醒装置进行提醒预警。

12、优选的，预设的相位时间交替控制红绿灯控制中，行车道的绿灯时长大于人行通道绿灯的通行时长。

13、优选的，当人行通道为绿灯时，且行人等待区以及人行横道上均没有行人时，则直接进入下一个控制相位，人行通道上变为红灯，行车道上变为红灯，进入下一个相位控制。

14、优选的，当在一个相位中，行车道绿灯通行时，行人等待区无行人，则跳过行人等待区的绿灯时间，直接进入下一个相位控制。

15、优选的，当人行横道上的绿灯通行时长结束，而人行横道上仍然有人，则人行横道以及行车道方向上均设置为红灯，并提醒行人等待区的人禁止进入人行横道，待人行横道上的行人全部通过，则进入下一个控制相位，行车道上的绿灯亮，开始倒计时。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

17、本发明一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制系统，包括控制单元以及与控制单元连接的人行横道传感器、路面行车道传感器、交通信号灯和提醒装置；人行横道传感器设置于位于交叉路口的人行横道上，人行横道的两端位于行车道两侧设有行人等待区，行人等待区上设有人行横道传感器，人行横道传感器用于获取交叉路口人行横道上以及行人等待区的行人数量，通过设置控制器以及人行横道传感器、路面行车道传感器、交通信号灯和提醒装置，能够在人行横道交叉路口出进行有效的预警，同时对红绿灯的通行时长进行调节，从而提高了车辆的通行效率。

18、优选的，预设的相位时间交替控制红绿灯控制中，行车道的绿灯时长大于人行通道绿灯的通行时长，提高车辆通行效率，同时能够将行人进行汇集后统一通过，提高了道路的通行效率。

19、优选的，当在一个相位中，行车道绿灯通行时，行人等待区无行人，则跳过行人等待区的绿灯时间，直接进入下一个相位控制，大大优化了车辆通行的效率，减少车辆的等待时间。

20、本发明一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制方法，根据预设的相位时间交替控制红绿灯；实时获取行车道上车辆的行驶信息，行驶信息包括行驶车辆的行车速度、行驶车辆的减速度及行驶车辆的至交叉路口人行横道的距离；当人行横道通行绿灯时，行车道上的车辆无法在人行横道前减速停止的，则通过提醒装置进行提醒预警；当人行横道通行红灯时，人行横道上有行人通过时，则通过提醒装置进行提醒预警，能够在人行横道交叉路口出进行有效的预警，同时对红绿灯的通行时长进行调节，从而提高了车辆的通行效率。

技术特征：

1.一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制系统，其特征在于，包括控制单元以及与控制单元连接的人行横道传感器、路面行车道传感器、交通信号灯和提醒装置；

2.根据权利要求1所述的一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制系统，其特征在于，车辆行驶信息包括车辆数量、车辆位置和车辆行驶速度。

3.根据权利要求1所述的一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制系统，其特征在于，人行横道传感器采用等距布置于人行横道上；人行横道传感器的布置密度高于行车道上的路面行车道传感器布置密度。

4.根据权利要求1所述的一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制系统，其特征在于，行车道上的相邻两个路面行车道传感器设置间距由交叉路口人行横道向两侧依次增大。

5.根据权利要求1所述的一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制系统，其特征在于，提醒装置包括路面声音提示器和行车道闪光报警器，路面声音提示器设置于行人等待区或者交通信号灯一侧。

6.一种根据权利要求5所述控制系统的人行横道交叉路口人-车防撞信号控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制方法，其特征在于，预设的相位时间交替控制红绿灯控制中，行车道的绿灯时长大于人行通道绿灯的通行时长。

8.根据权利要求6所述的一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制方法，其特征在于，当人行通道为绿灯时，且行人等待区以及人行横道上均没有行人时，则直接进入下一个控制相位，人行通道上变为红灯，行车道上变为红灯，进入下一个相位控制。

9.根据权利要求6所述的一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制方法，其特征在于，当在一个相位中，行车道绿灯通行时，行人等待区无行人，则跳过行人等待区的绿灯时间，直接进入下一个相位控制。

10.根据权利要求6所述的一种人行横道交叉路口人-车防撞信号控制方法，其特征在于，当人行横道上的绿灯通行时长结束，而人行横道上仍然有人，则人行横道以及行车道方向上均设置为红灯，并提醒行人等待区的人禁止进入人行横道，待人行横道上的行人全部通过，则进入下一个控制相位，行车道上的绿灯亮，开始倒计时。

技术总结
本发明公开了一种人行横道交叉路口人‑车防撞信号控制系统及方法，包括控制单元以及与控制单元连接的人行横道传感器、路面行车道传感器、交通信号灯和提醒装置；人行横道传感器设置于位于交叉路口的人行横道上，人行横道的两端位于行车道两侧设有行人等待区，行人等待区上设有人行横道传感器，人行横道传感器用于获取交叉路口人行横道上以及行人等待区的行人数量，通过设置控制器以及人行横道传感器、路面行车道传感器、交通信号灯和提醒装置，能够在人行横道交叉路口出进行有效的预警，同时对红绿灯的通行时长进行调节，从而提高了车辆的通行效率。

技术研发人员：周辰雨,何清硕,李杨,易莎,赵轩,朱国华,史培龙,张硕,袁晓磊,王姝
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13