[发明专利]一种全时共享公交专用道系统及方法

权利要求书

1.一种基于全时共享公交专用道系统的全时共享公交专用道方法，其特征在于，所述全时共享公交专用道系统包括：公交车载GPS模块、公交车载速度模块、公交车载微处理器、公交车载无线传输模块、路上无线传输模块、路上微处理器、道钉指示灯；

所述公交车载微处理器分别与所述的公交车载GPS模块、公交车载速度模块以及公交车载无线传输模块通过导线依次连接；所述公交车载无线传输模块与所述路上无线传输模块通过无线通信方式无线连接；所述的路上无线传输模块、路上微处理器、道钉指示灯通过导线依次串联连接；

所述公交车载GPS模块安装在公交车内部，能够实时获取公交车位置；

所述公交车载速度模块安装在公交车内部，能够实时获取公交车速度；

所述公交车载微处理器安装在公交车内部，能通过公交车位置、公交车速度，实时计算公交车移动闭塞区间范围，并将闭塞指令经过公交车载无线传输模块发送给路上无线传输模块；

所述公交车载无线传输模块安装在公交车上，能够实时接收公交车载微处理器的公交车移动闭塞区间范围并无线发送给路上无线传输模块；

所述路上无线传输模块埋设在公交专用道路面下方，能够实时接收公交车载无线传输模块发送的闭塞信号并将信号传给路上微处理器；

所述路上微处理器埋设在公交专用道路面下方，能够实时接收路上无线传输模块发送的闭塞信号，并控制闭塞区间范围内的道钉指示灯显示红色；

所述道钉指示灯，呈中心突起的立方体，其铺设方向平行于道路中心线，沿公交车道与社会车道分隔线每L米铺设一个；

所述全时共享公交专用道方法，包括以下步骤：

步骤1：将所述道钉指示灯平行于道路中心线方向铺设，沿公交车道与社会车道分隔线每L米铺设一个；

步骤2：利用所述公交车载GPS模块获取位置，通过所述公交车载速度模块获取速度，公交车载微处理器根据位置以及速度计算公交车移动闭塞区间范围；

步骤3：并传输至公交车载无线传输模块，公交车移动闭塞区间范围通过所述公交车载无线传输模块无线传输至所述路上无线传输模块，进一步传输至所述微处理器，所述路上微处理器根据公交车移动闭塞区间范围切换所述道钉指示灯的颜色，从而引导社会车辆驶入或换出公交车道；

步骤1中所述所述道钉指示灯铺设的位置为：

以公交专用道与社会车道分隔标线起点为原点O，沿车辆前进方向为Y轴正方向，以Y轴顺时针旋转90°方向为X轴正方向，且第一个道钉指示灯位于原点；

步骤1中所述道钉指示灯的位置坐标依次为：

(0，0)，(0，L)，(0，2*L),...,(0，(M-1)*L)，(0，M*L)

即第n个道钉指示灯的坐标为(0，(n-1)*L),n∈[1,M]，所述道钉指示灯的数量为M+1；

步骤2中所述公交车移动闭塞区间是一段从公交车尾部到公交车前方一定距离的区间，能够保证公交车以自由流速行驶，旨在不影响公交优先通行；

步骤2中所述计算公交车移动闭塞区间范围为：

d_bmb＝l_b+S_t+l_c+L_m

其中，d_bmb为移动闭塞区间长度，l_b为公交车长度，S_t为停车视距，l_c为小汽车长度，L_m为小汽车驾驶员视野盲区长度，t₁为驾驶员反应时间，t₂为驾驶员制动时间，v为公交车行驶车速，φ为路面与轮胎间的纵向摩阻系数，i为路拱横坡度，l₀为停车安全距离，L_m为小汽车驾驶员视野盲区长度，D为公交专用道宽度，α为驾驶员行车过程中的前方视野范围；

步骤3中所述所述路上微处理器根据公交车移动闭塞区间范围切换所述道钉指示灯的颜色为:

随着公交车向前行驶，所述公交车移动闭塞区间同步向前移动；

依次进入所述公交移动闭塞区间内的道钉指示灯由绿色变为红色，具体判断过程为：

将公交车视为矩形，设矩形中心坐标为公交车位置坐标，即为D为公交专用道宽度，y_t为t时刻公交车矩形中心的纵坐标；

则t时刻公交移动闭塞区间的纵坐标范围可表示为步骤1中所述第n个道钉指示灯铺设位置纵坐标为(n-1)*L，则t时刻处于公交移动闭塞区间内的道钉指示灯序号可表示为：

依次退出所述公交移动闭塞区间内的道钉指示灯由红色变为绿色，具体判断过程为：

t时刻处于公交移动闭塞区间外的道钉指示灯序号可表示为：

所述道钉指示灯变绿表示允许社会车辆换入，所述道钉指示灯变红表示禁止换入并提醒公交专用道上的社会车辆换出，所述道钉指示灯的两侧的黄灯 主要用于夜间警示驾驶员；

从而引导社会车辆驶入或换出公交车道。