• 打造鼎鹏人新一代智能交通信号机
    2014-07-25 09:46:54   来源:tranbbs.com      作者:单敏    评论:0 点击:


        1 前言

    道路交通信号机是控制道路交叉口信号的重要设备,是现代城市交通系统的重要组成之一,主要用于城市道路交通信号的控制与管理。目前已在全国各城市及主要国、省及市县道路上使用。 

    2 我国信号机产品的现状

    2.1 我国信号机产品市场现状

    目前我国道路通车里程超过400万公里,全国各城市及主要国、省及市县道路上使用的信号机超过42000台。其中,北京安装2000多台、上海安装1700多台、浙江安装3800多台、广东安装2000多台、新疆安装400多台、辽宁安装2000多台。作为智慧交通管理设备,信号机的普遍应用,对科学组织交通,提高现有道路通行能力、缓解交通堵塞具有重要的作用。  

    我国目前信号机生产企业约有50多家(这50多家是在公安部交通安全产品质量监督检测中心检测过的,未检测的估计还有60—70家。该检测中心是我国唯一从事交通安全产品质量检测的国家级检测机构),主要分布在北京、上海、江苏、浙江、江西、广东、山东、河南、安徽等地。但具有规模性的能生产集中协调式信号机的企业不超过20家(其中包括杭州的鼎鹏交通)。

    2.2 信号机产品技术现状

    随着电子技术和计算机技术的发展,我国信号机产品在技术上上有了很大提高。目前普遍使用的信号机主要有多时段定时式信号机、感应式信号机、集中协调式信号机。

    (一) 多时段定时式信号机

    以往的多时段定时式信号机主要采用单片机为主处理器,操作系统采用DOS系统。主要功能为能设置至少10个时段,10种以上控制方案;能实现至少4个相位控制;能提供至少4个独立的信号组输出;能根据不同周日类型对方案进行调整,机内存有日历;能够调节设置相位差参数,具备无电缆协调控制功能;能提供至少2个行人按钮检测器接口。 

    但随着技术的发展,嵌入式硬件平台和开放式操作系统得到了广泛应用,功能也大大增强。能设置至少48个时段,能根据不同周日类型对20种以上控制方案进行调整;能实现至少16个相位控制;能提供至少48路灯控输出,可扩充到96路灯控输出,可同时独立控制4个相邻路口;能够调节设置相位差参数,用GPS进行对时,实现无电缆联控制功能;可联接三色倒计时显示屏;整机全模块化设计,信号机的维修为现场快速模块更换。

    (二) 感应式信号机

    感应式信号机除具备多时段定时式信号机功能外, 具备车辆感应功能,能提供至少8个车辆检测器接口;最大绿灯时间和最小绿灯时间应可根据交叉路口的实际情况进行设置。 

      以往的感应式信号机使用的检测器多为环型线圈,由于路面和环境因素的影响,故障率较高。随着技术的发展,微波检测器、视频检测器等都可接入,而且不破坏路面,施工方便。

    (三) 集中协调式信号机

    集中协调式信号机具备感应式信号机的全部功能,带有通信接口,可与上级控制机或其它信号机联接构成线协调或区域协调控制系统;能实现至少8个相位控制;能提供至少8个独立信号组输出;集中协调式信号机的故障降级顺序可由上级控制机设定。  

     集中协调式信号机核心芯片目前普遍采用工业级嵌入式CPU,CPU处理器至少为32位,或64位,操作系统采用流行与通用的实时多任务的操作系统;输出端子至少48个,每个信号灯组均可定义为机动车灯或人行灯;检测器输入端子至少32个,可直接连接地埋设环形线圈式或同时含有非埋设式检测器(微波、视频检测器);至少支持每天可设16个时段和20种配时方案以及多于32个特殊日配时方案;接口标准:至少1个RS-232-C,至少1个RJ45网络接口或以太网接口,一些厂家直接采用NTCIP标准。 

    随着技术的发展和实时检测技术的进步,集中协调式信号机的功能大大提高。除可接收处理来自区域计算机的命令,并向区域计算机反馈工作状态和故障信息进行区域控制之外,还具有强大的单点实时自适应控制能力,提供可行的控制策略与算法,融合信号控制机检测器及交通流量检测器采集的交通流量与排队长度作为控制参量,达到协调控制或单点优化信号交叉口的目的,以提高交叉口通行能力。

    多时段定时式信号机的市场份额约为69%,平均市场价约为每台0.4万元,每年约有1100万-1380万元的市场量;感应式信号机的市场份额约为6%,平均市场价约为每台1万元,每年约有240万-300万元的市场量;集中协调式信号机占市场份额约为25%,平均市场价约为每台3.5万元,每年约有3500万-4400万元的市场量。  

    3 鼎鹏交通之格朗德骏系列信号机

    “GRANDTRANS”系列交通信号机是由杭州鼎鹏交通科技有限公司依据中华人民共和国公共安全行业标准和GB 25280-2010《道路交通信号控制机》中华人民共和国国家标准研制的交通信号机。现主要有单点式联网信号机(DPTS-G2401型和DPTS-G4801型)和集中协调式信号机(DPTS-C4801型、DPTS-C7201型和DPTS-C9601型),结合我公司自主独立设计的远程智能交通信号集中协调式控制系统对格朗德俊系列交通信号机进行远程控制管理,目前已成功广泛应用在浙江温州、嘉兴,安徽及四川等城市。

    3.1单点式联网信号机

    单点式联网信号机性能稳定可靠,安装、使用和维护十分简便,能够适应绝大部分城市乡村路口的交通信号控制要求。该信号机主要通过上传数据、参数配置以及区域协调方案下载来控制和管理城市道路交通信号。

    Adobe Systems

    例如,单点式联网信号机(DPTS-G4801型)详细参数:

    3.2 集中协调式信号机

    集中协调式信号机硬件采用模块化设计理念,可积木式扩展,多CPU协调控制,能在各种恶劣条件下工作;可通过路口信号机、远程网络进行参数设置,运行模式切换控制,联机时可执行中心指令,脱机时运行本地多时段控制,可基于时钟和相位差建立绿波带。内置感应控制、单点自适应控制等算法,极大地提高了路口的通行能力。

    Adobe Systems

    例如,集中协调式信号机(DPTS-C4801型)详细参数:


    该型信号机采用全金属外壳,具有良好的抗电磁干扰性能,坚固耐用、可靠性好。运用看门狗技术,使系统运行更为稳定。信号机内置备用电池,掉电后能保持系统时钟继续运行,用户自定义的工作参数可保持十年不丢失。在相位切换过程中,该型信号机提供平滑的过渡过程,不会出现路口灯态突然变化的情况。

    3.3 故障检测

    (1)线圈故障检测

    能检测线圈开路、短路、自激,记录相应故障信息到日志,并发送到中心系统(需检测器支持)。

    (2)红灯故障检测和红灯、绿灯同亮故障检测

    信号机内设有信号灯(红灯和绿灯)状态检测,能够检测信号灯是否损坏或异常常亮,记录相应故障信息到日志,并发送相应信息到中心,以便及时维修;可设置一组信号灯的所有红灯均熄灭进入独立黄闪控制或关灯控制,也可设置一组信号灯的红灯和绿灯同亮时进入独立黄闪控制或关灯控制。

    (3)绿冲突检测

    系统内具有绿信号冲突检测模块,当冲突发生时,立即切断信号灯驱动输出,转为独立黄闪控制,并记录相应故障信息到日志,并发送相应信息到中心,以便及时维修。可根据用户需求现场任意设置冲突表。

    (4)通信故障检测

    当与中心通信中断后信号机立即自动平滑降到单点工作。

    (5)主控板故障检测与接管(即热备份)

    检测板检测主控板是否正常运行,若运行异常,则检测板接管主控板,执行主控板最后正常时的多时段控制。

    (6)信号灯故障检测

    可以检测所有信号灯(红灯、黄灯、绿灯)是否损坏,方便及时维修。

    4 结束语  

    随着我国城市化进程的不断加快,对道路建设的投资力度也会相应加大,可以预见,道路交通信号机的市场需求量很大。而我国目前信号机只有4.2万台,发展空间巨大。各信号机生产厂家应该要不断完善信号机的功能,加大对感应式信号机和集中协调式信号机的研发力度,同时要严格按照国家标准,提高信号机的质量。

    交通信号控制产品今后的发展,一是要结合我国交通特点,研究在线实时控制,要求所应用的交通模型应该尽可能简单;二是针对我国混合交通情况,考虑连续交通流与间断交通流的特点,研究开发更适合的自适应控制模型与优化算法;三是不断提高交通信号控制产品的可靠性;四是研究不同厂家(包括进口产品)共用的交通信号控制系统集成平台。

    责任编辑:millay

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