本發明屬(shu)于(yu)交(jiao)通(tong)控制工程技術領(ling)域(yu)，具體涉及一種總線(xian)傳輸方式控制的交(jiao)通(tong)信號燈系統，能有效緩解交(jiao)通(tong)信號燈控制線(xian)壞死的問題(ti)。

背景技術：

伴隨著我國城市(shi)建設速度(du)加(jia)快，交通擁堵以(yi)(yi)及出(chu)(chu)行不便成為又一(yi)個廣為閑聊(liao)的(de)話題。這一(yi)問題的(de)根(gen)本在于路口控制(zhi)的(de)不合理以(yi)(yi)及對路口施工的(de)破壞封路，導致(zhi)原本的(de)車(che)道減少或者現有的(de)車(che)道改變行駛方向。從(cong)側面增加(jia)了(le)其(qi)他干道的(de)車(che)流量，使其(qi)他干道路面車(che)流量趨近或者超出(chu)(chu)自身的(de)飽和度(du)。

請見圖(tu)1，現(xian)(xian)有交(jiao)通(tong)信號燈采取(qu)控制(zhi)(zhi)方(fang)式為多(duo)信號號線點對點并行(xing)控制(zhi)(zhi)，交(jiao)通(tong)信號機對某(mou)(mou)一(yi)個方(fang)向某(mou)(mou)一(yi)顏(yan)色燈采取(qu)單(dan)獨控制(zhi)(zhi)；而這種現(xian)(xian)是直接(jie)(jie)接(jie)(jie)在交(jiao)通(tong)信號機柜輸(shu)出(chu)端接(jie)(jie)口。

現有交通控(kong)制方式(shi)(shi)雖然控(kong)制簡(jian)單，點對(dui)點，傳(chuan)輸速率(lv)不受時間限制無延(yan)時處理；機(ji)柜(ju)一(yi)體化，方便問題查找；但是對(dui)于這種方式(shi)(shi)的缺點如下：

①、走(zou)線(xian)太多，成本(ben)增大；

②、如果換信號(hao)控制機，由(you)于各廠家輸出接(jie)口不一(yi)致，那么會導致每一(yi)根(gen)線都要重新(xin)檢(jian)測出是(shi)在哪個方向，增加施工(gong)時間；

③、如果控制線哪一根燒毀，那么(me)該線路(lu)要(yao)重(zhong)新井(jing)底走(zou)線。對(dui)于老城區(qu)，由于管道堵死，這樣要(yao)么(me)選擇空中飛(fei)線，要(yao)么(me)重(zhong)新破路(lu)頂管。增加了施(shi)工成本；

④、對于(yu)老路(lu)(lu)段，由于(yu)基本存在(zai)并線以(yi)(yi)及燈型單一。這是(shi)以(yi)(yi)前(qian)(qian)規(gui)劃層面上，針對以(yi)(yi)前(qian)(qian)的(de)交(jiao)通流(liu)。如果現(xian)(xian)在(zai)交(jiao)通流(liu)變(bian)動(dong)，每(mei)個燈型要(yao)單獨控(kong)制(zhi)，或(huo)者該路(lu)(lu)段以(yi)(yi)前(qian)(qian)為滿屏燈，現(xian)(xian)在(zai)要(yao)加(jia)左轉或(huo)者右轉及掉(diao)頭燈。那么現(xian)(xian)在(zai)該路(lu)(lu)段又(you)要(yao)重新走(zou)線，要(yao)么破路(lu)(lu)，要(yao)么頂(ding)管；

⑤、路段(duan)線路故(gu)障檢測(ce)困難。

技術實現要素：

為了(le)解決上述技術問(wen)(wen)題，本發(fa)明(ming)提供了(le)一種總線傳輸方式控(kong)制的交(jiao)通信號燈系統(tong)，能有效緩(huan)解交(jiao)通信號燈控(kong)制線壞死等問(wen)(wen)題。

本發明所(suo)采用的技術方(fang)案是：一(yi)種總(zong)線(xian)傳(chuan)輸(shu)(shu)方(fang)式控制(zhi)(zhi)的交(jiao)通(tong)信(xin)(xin)號(hao)燈系(xi)統，其(qi)特征在于：包(bao)括信(xin)(xin)號(hao)機(ji)和(he)若干總(zong)線(xian)控制(zhi)(zhi)器(qi)；所(suo)述(shu)總(zong)線(xian)控制(zhi)(zhi)器(qi)由輸(shu)(shu)入檢(jian)測(ce)板(ban)和(he)若干輸(shu)(shu)出(chu)(chu)板(ban)組成，所(suo)述(shu)信(xin)(xin)號(hao)機(ji)與輸(shu)(shu)入檢(jian)測(ce)板(ban)連(lian)接，各個(ge)方(fang)向的交(jiao)通(tong)信(xin)(xin)號(hao)燈均配置有輸(shu)(shu)出(chu)(chu)板(ban)，所(suo)述(shu)輸(shu)(shu)入檢(jian)測(ce)板(ban)和(he)若干輸(shu)(shu)出(chu)(chu)板(ban)均通(tong)過總(zong)線(xian)連(lian)接；所(suo)述(shu)輸(shu)(shu)入檢(jian)測(ce)板(ban)模擬負(fu)載(zai)給信(xin)(xin)號(hao)機(ji)，檢(jian)測(ce)信(xin)(xin)號(hao)機(ji)狀態，然(ran)后微處理器(qi)處理判斷(duan)，并(bing)通(tong)過總(zong)線(xian)以協(xie)議方(fang)式傳(chuan)輸(shu)(shu)給輸(shu)(shu)出(chu)(chu)板(ban)；所(suo)述(shu)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)板(ban)解(jie)析協(xie)議，判斷(duan)交(jiao)通(tong)信(xin)(xin)號(hao)燈是否在正常(chang)工作，如果不在狀態，那么上報(bao)(bao)給輸(shu)(shu)入檢(jian)測(ce)板(ban)，輸(shu)(shu)入檢(jian)測(ce)板(ban)根(gen)據上報(bao)(bao)故障(zhang)，作出(chu)(chu)斷(duan)路(lu)負(fu)載(zai)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)，信(xin)(xin)號(hao)機(ji)收到路(lu)線(xian)故障(zhang)報(bao)(bao)告，并(bing)作出(chu)(chu)響應。

本發明的有(you)益效果是：

（1）通訊速率快，通訊距離(li)遠；

（2）穿線少，改造(zao)不破路，施工簡單成本低；

（3）能與市面上任(ren)何一款(kuan)信號機(ji)對接；

（4）易(yi)于維護管理。

附圖說明

圖(tu)1：本發(fa)明現有技術中現有交通信號燈控制方式示意圖(tu)；

圖(tu)2：本發(fa)明實施例的系統結構(gou)圖(tu)；

圖(tu)(tu)3：本發明實施例的電路原理圖(tu)(tu)。

具體實施方式

為了便于(yu)本(ben)(ben)領域(yu)普通技(ji)術人員理解和(he)實施(shi)本(ben)(ben)發明(ming)，下面結合附圖(tu)及實施(shi)例對本(ben)(ben)發明(ming)作(zuo)進(jin)一步的詳細描述(shu)，應當理解，此(ci)處所(suo)描述(shu)的實施(shi)示例僅用(yong)于(yu)說明(ming)和(he)解釋本(ben)(ben)發明(ming)，并不用(yong)于(yu)限定本(ben)(ben)發明(ming)。

由(you)于(yu)現有信(xin)號(hao)機(ji)(ji)(ji)都(dou)是(shi)依據(ju)國標GB25280-2010，所以(yi)信(xin)號(hao)機(ji)(ji)(ji)的(de)輸(shu)出都(dou)是(shi)帶(dai)輸(shu)出檢測功能的(de)。意在信(xin)號(hao)機(ji)(ji)(ji)在空載輸(shu)出是(shi)會報(bao)警。我們依據(ju)這種狀況模擬一個負載給(gei)信(xin)號(hao)機(ji)(ji)(ji)輸(shu)出，通(tong)過對信(xin)號(hao)輸(shu)出電平采(cai)集(ji)，對應相(xiang)應通(tong)道(dao)，以(yi)總線方式（RS485或者CAN）傳(chuan)輸(shu)至信(xin)號(hao)燈(deng)桿上(shang)所掛的(de)輸(shu)出板。這樣(yang)輸(shu)出板對于(yu)通(tong)訊信(xin)號(hao)采(cai)取解(jie)析作(zuo)出反饋判斷。從而直接(jie)在信(xin)號(hao)燈(deng)桿上(shang)控制信(xin)號(hao)燈(deng)。這就涉(she)及(ji)到以(yi)下幾種技術指標：

①、雙總線(xian)同時控制。意在(zai)RS485與(yu)CAN根據用(yong)戶選擇或者說以CAN為主，485通(tong)訊只是輔(fu)助作(zuo)用(yong)，防止(zhi)CAN故障。當(dang)CAN通(tong)訊時485禁止(zhi)。

②、輸出(chu)(chu)檢測上報。總(zong)線(xian)控(kong)制(zhi)器（BCU）輸出(chu)(chu)板是用來直接(jie)(jie)控(kong)制(zhi)紅綠燈(deng)的。當燈(deng)是否(fou)正常將會(hui)上報給總(zong)線(xian)控(kong)制(zhi)器控(kong)制(zhi)板。控(kong)制(zhi)板一(yi)端是接(jie)(jie)信號(hao)機輸出(chu)(chu)并且模(mo)擬一(yi)個輸出(chu)(chu)。當某路總(zong)線(xian)控(kong)制(zhi)器發現燈(deng)故障，會(hui)告知(zhi)總(zong)線(xian)控(kong)制(zhi)器控(kong)制(zhi)單元(yuan)。控(kong)制(zhi)單元(yuan)將會(hui)斷掉模(mo)擬給信號(hao)機輸出(chu)(chu)這一(yi)塊電路。使路口原先信號(hao)機將空載，同(tong)時(shi)也會(hui)自己(ji)發現故障以做降級處理。

③、符合國標的(de)通(tong)訊(xun)式倒計時接口(kou)(kou)。如(ru)果(guo)路口(kou)(kou)都采取總(zong)線(xian)(xian)通(tong)訊(xun)控(kong)制(zhi)，那(nei)么(me)對(dui)于路口(kou)(kou)的(de)倒計時器(qi)如(ru)果(guo)是通(tong)訊(xun)式或者觸發式，那(nei)么(me)總(zong)線(xian)(xian)控(kong)制(zhi)器(qi)輸出板必須也(ye)支持這樣的(de)接口(kou)(kou)。因為總(zong)線(xian)(xian)控(kong)制(zhi)器(qi)只有四(si)根線(xian)(xian)在井管。

④、通(tong)訊(xun)速率(lv)(lv)快(kuai)，通(tong)訊(xun)距離遠。RS485通(tong)訊(xun)在9600bps下(xia)是(shi)可以達到300米的距離。但是(shi)數據幀(zhen)與信號會有10ms延時(shi)時(shi)間，由于人眼感覺不到，所以可以允許延時(shi)。而(er)CAN總線在50Kbps波特率(lv)(lv)下(xia)可以傳輸300米遠，但是(shi)通(tong)訊(xun)延時(shi)小于1ms。所以方案采取CAN總線為主，RS485為輔。

⑤、主控(kong)芯片(pian)采集及工作效率快；

本(ben)方案主控(kong)芯(xin)片(pian)采(cai)用STM32F103ZET6。該芯(xin)片(pian)工作速(su)率(lv)可達到72Mhz。并(bing)(bing)且采(cai)用嵌入式(shi)系統，能(neng)夠快速(su)解決并(bing)(bing)行(xing)數據采(cai)集與處(chu)理功能(neng)。

⑥、穿線少，改(gai)造不(bu)破路，施工簡單成本低；

此(ci)方案對(dui)于新路口只需要井管走四根(gen)(gen)線(xian)(xian)，或(huo)者5根(gen)(gen)（備用(yong)一根(gen)(gen)），這樣就解決(jue)了施(shi)工成(cheng)本。這四根(gen)(gen)線(xian)(xian)分別為AC220V電源線(xian)(xian)（2根(gen)(gen)），與(yu)通訊線(xian)(xian)（總(zong)線(xian)(xian)2根(gen)(gen)）。輸(shu)出(chu)(chu)板(ban)直接掛在信(xin)(xin)號(hao)燈上。而主(zhu)控(kong)單(dan)元與(yu)信(xin)(xin)號(hao)機(ji)(ji)機(ji)(ji)柜放(fang)置一起。通過井管2跟電源線(xian)(xian)，給(gei)信(xin)(xin)號(hao)燈以及輸(shu)出(chu)(chu)板(ban)供電工作(zuo)，另兩根(gen)(gen)線(xian)(xian)給(gei)輸(shu)出(chu)(chu)板(ban)通訊，告知運行狀態。

⑦、滿足市(shi)面上任何一(yi)款信號機；

這樣(yang)的問題主要在(zai)于(yu)所(suo)(suo)有信號(hao)機(ji)都(dou)有故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)上報(bao)(bao)功能和故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)降級處(chu)(chu)(chu)理(li)，對于(yu)聯網型的信號(hao)機(ji)都(dou)會采(cai)用故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)上報(bao)(bao)后臺并降級處(chu)(chu)(chu)理(li)。對于(yu)單(dan)點式(shi)都(dou)只(zhi)采(cai)取降級處(chu)(chu)(chu)理(li)。由于(yu)要滿足(zu)所(suo)(suo)有信號(hao)機(ji)，所(suo)(suo)以不能根據每一個信號(hao)機(ji)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)上報(bao)(bao)協議做程序處(chu)(chu)(chu)理(li)。處(chu)(chu)(chu)理(li)層面只(zhi)能在(zai)于(yu)模擬方面，即對信號(hao)機(ji)采(cai)取負載斷開，也就是(shi)不給信號(hao)機(ji)輸(shu)出，這樣(yang)信號(hao)機(ji)也能自檢知道。

基于以(yi)上(shang)現狀，以(yi)及技(ji)術問題，請見圖2和(he)圖3，本發明(ming)提供(gong)的(de)一種總(zong)線傳輸方(fang)(fang)式控(kong)制(zhi)的(de)交通信(xin)號(hao)(hao)燈(deng)系統，包括信(xin)號(hao)(hao)機(ji)和(he)若干(gan)總(zong)線控(kong)制(zhi)器(BCU)；總(zong)線控(kong)制(zhi)器由BCU輸入(ru)(ru)檢測(ce)(ce)(ce)板(ban)和(he)若干(gan)BCU輸出(chu)板(ban)組(zu)成，信(xin)號(hao)(hao)機(ji)與BCU輸入(ru)(ru)檢測(ce)(ce)(ce)板(ban)連接，各個方(fang)(fang)向(xiang)的(de)交通信(xin)號(hao)(hao)燈(deng)均（按相位組(zu)）配置(zhi)有BCU輸出(chu)板(ban)，BCU輸入(ru)(ru)檢測(ce)(ce)(ce)板(ban)和(he)若干(gan)BCU輸出(chu)板(ban)均通過(guo)總(zong)線連接；BCU輸入(ru)(ru)檢測(ce)(ce)(ce)板(ban)模擬負載給信(xin)號(hao)(hao)機(ji)，檢測(ce)(ce)(ce)信(xin)號(hao)(hao)機(ji)狀態(tai)，然后微(wei)處(chu)理器處(chu)理判斷(duan)，并(bing)通過(guo)總(zong)線以(yi)協議方(fang)(fang)式傳輸給BCU輸出(chu)板(ban)；BCU輸出(chu)板(ban)解析協議，判斷(duan)交通信(xin)號(hao)(hao)燈(deng)是否(fou)在正常工(gong)作，如果不在狀態(tai)，那么上(shang)報給BCU輸入(ru)(ru)檢測(ce)(ce)(ce)板(ban)，BCU輸入(ru)(ru)檢測(ce)(ce)(ce)板(ban)根據上(shang)報故障，作出(chu)斷(duan)路負載輸出(chu)，信(xin)號(hao)(hao)機(ji)收到路線故障報告(gao)，并(bing)作出(chu)響(xiang)應(ying)。

本實施(shi)例(li)的(de)BCU輸(shu)(shu)(shu)入(ru)檢(jian)測板接信(xin)號(hao)機(ji)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)，信(xin)號(hao)機(ji)現在控制多(duo)少路，就(jiu)接多(duo)少路檢(jian)測至輸(shu)(shu)(shu)入(ru)檢(jian)測板上，BCU輸(shu)(shu)(shu)入(ru)檢(jian)測板放置在信(xin)號(hao)機(ji)機(ji)柜(ju)內。對于新路口(kou)采用4根(gen)線(xian)(xian)走管道連(lian)接BCU輸(shu)(shu)(shu)出(chu)板，而對于舊路口(kou)，可以避免走線(xian)(xian)，直接用以前內部鏈接線(xian)(xian)，選擇(ze)4根(gen)即可；輸(shu)(shu)(shu)出(chu)板與信(xin)號(hao)燈(deng)桿掛一起采用機(ji)箱放置，這(zhe)樣施(shi)工穩定，接線(xian)(xian)也簡單，對于信(xin)號(hao)燈(deng)的(de)故障也能快(kuai)速找出(chu)解決(jue)。

應當理解的是，本說明書未詳(xiang)細闡述的部分均屬于(yu)現有(you)技(ji)術。

應當理解的(de)(de)(de)(de)是，上述(shu)針對較(jiao)佳實施例的(de)(de)(de)(de)描述(shu)較(jiao)為(wei)(wei)詳細，并不能因此而認(ren)為(wei)(wei)是對本(ben)(ben)發明專利保(bao)護(hu)范(fan)圍的(de)(de)(de)(de)限制，本(ben)(ben)領域的(de)(de)(de)(de)普通技術(shu)人員(yuan)在本(ben)(ben)發明的(de)(de)(de)(de)啟示下，在不脫離本(ben)(ben)發明權(quan)利要(yao)求所保(bao)護(hu)的(de)(de)(de)(de)范(fan)圍情況下，還可以做出替換或變形，均落(luo)入(ru)本(ben)(ben)發明的(de)(de)(de)(de)保(bao)護(hu)范(fan)圍之內，本(ben)(ben)發明的(de)(de)(de)(de)請求保(bao)護(hu)范(fan)圍應以所附權(quan)利要(yao)求為(wei)(wei)準。