一种可控制车道变向的交通系统技术领域
本发明涉及公路交通技术领域，特别涉及一种可控制车道变向的交通系统。
背景技术
随着城市的发展以及人民生活水平的提高，越来越多的人购买了私人轿车，在放
假时间比较长的节假日时，大多数高速公路会出现一方向的车流量剧增而另一方向的车流
量反而减少的现象，导致高速公路上发生拥堵或行车速度没达到原本设定速度范围，在目
前的高速公路交通规划原理中，默认道路上的双向交通分布是均匀的，所以高速公路双向
车道数量上是相等的，但这与实际道路情况不完全吻合，不能充分利用道路资源，造成了道
路资源浪费，而且交通堵塞问题得不到有效的解决。
目前的高速公路不同方向车道之间设置的护栏是固定的、不可伸缩的，或者是护
栏移动到车道另一侧，如专利申请号为：201310067474.3，此专利所发明的护栏移动方式是
含糊不清的说明护栏移动到车道另一侧，并没有说明具体实施方式，而且通到导轨方式移
动护栏，安全性、实施性低。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可控制车道变向的交通系统，具备检测、
分析高速公路车流量情况，通过交通管理中心远程控制可伸缩装置，进而将车流量少的车
道的内侧车道行车方向转变成车流量多的车道的行车方向，提高道路利用率的优点，解决
了高速公路交通拥挤问题。
(二)技术方案
为实现上述可控制高速公路车道变向的目的，本发明提供如下技术方案：一种可
控制车道变向的交通系统，包括框架主体、控制装置和交通管理中心，所述的框架主体上方
安装有引导屏幕一和引导屏幕二，且引导屏幕一和引导屏幕二底部分别安装有警示灯一和
警示灯二，所述引导屏幕一和引导屏幕二之间安装有喇叭，引导屏幕一和引导屏幕二背面
均安装有摄像头，所述框架主体正下方设有可伸缩阻挡栏一和可伸缩阻挡栏二，所述框架
主体安装在车道进口处和出口处，车道上安装有可伸缩装置、导向灯一、导向灯二，所述可
伸缩装置底部与丝杆模组连接，且丝杆模组与电机连接；
所述交通管理中心与控制装置连接，控制装置输入端与摄像头输出端连接，所述
控制装置输出端分别与警示装置和驱动单元的输入端连接，所述驱动单元输出端与电机单
元输入端连接。
优选的，所述警示装置由引导屏幕一、引导屏幕二、警示灯一、警示灯二、喇叭组
成；所述驱动单元由驱动模块一、驱动模块二、驱动模块N、驱动模块M组成。
优选的，所述电机单元由电机一、电机二、电机N、电机M；所述可伸缩装置由可伸缩
护栏一、可伸缩护栏二、可伸缩护栏N、和可伸缩阻挡栏组成。
优选的，所述控制装置内部还集成通信模块和图像处理模块。
优选的，所述摄像头与图像处理模块连接，并通过通信模块将采集到的车流量信
息传送到交通管理中心。
优选的，所述的伸缩护栏两侧面均设置有摄像装置且与控制装置相连接，并通过
控制装置将道路信息成像传送至交通管理中心。
优选的，所述摄像装置上方和下方分别设有密封块一、密封块二。
优选的，所述导向灯一、导向灯二均与控制装置连接，并通过控制装置控制导向灯
一、导向灯二的指向。
优选的，所述的伸缩护栏镶嵌在道路车流分隔带，每隔0～500CM的距离设置有伸
缩护栏分离车流，且伸缩护栏的材料为铝合金材料。
优选的，所述的电机为三相异步电机或者步进电机，且与控制装置相连接，通过控
制装置控制电机的正反转从而控制伸缩护栏升降。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种可控制车道变向的交通系统，具备以下有益
效果：
该可控制车道变向的交通系统，通过框架主体下方的摄像头以及可伸缩护栏两侧
的摄像装置，对高速公路的车流量进行实时检测和分析，当检测到道路上两方向的车流量
分布存在较大差异时，系统自动将车流量检测结果通过通信模块上传到交通管理中心，交
通管理中心根据检测的车道交通量变化，远程控制可伸缩装置，将车流量少的内侧车道方
向转变成车流量多的车道的方向，提高道路利用率，解决高速公路堵车问题，同时针对现有
技术不足，以及提高车道变向的安全性，我们还在道路两端设置有可伸缩阻挡栏以及监控
装置，这样能在可变换车道内在无车的情况下再进行车道变换，同时为了能检测车道有无
车辆,在可伸缩护栏两侧均设置有摄像装置来判断车辆是否完全通过再实施护栏变换，大
大提高了车道伸缩护栏的可操作性以及安全性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明可伸缩护栏伸展状态示意图；
图3为本发明可伸缩护栏收缩状态示意图；
图4为本发明系统示意图；
图5为本发明四车道示意图；
图6为本发明四车道控制车道变向后示意图；
图7为本发明三相异步电机正反转控制原理图；
图8为本发明车道变向工作流程图。
图中:1引导屏幕一、2警示灯一、3喇叭、4导向灯一、5警示灯二、6可伸缩阻挡栏一、
7引导屏幕二、8可伸缩护栏、9导向灯二、10可伸缩阻挡栏二、11框架本体、12摄像头、13交通
管理中心、14控制装置、15丝杆模组、16警示装置、17可伸缩装置、18驱动单元、181驱动单元
一、182驱动单元二、183驱动单元N、184驱动单元M、19电机单元、191电机一、192电机二、193
电机N、194电机M、20框架主体、21路面、22摄像装置、23密封块一、24密封块二。
具体实施方式
请参阅附图，一种可控制车道变向的交通系统，包括框架主体、控制装置和交通管
理中心，所述的框架主体上方安装有引导屏幕一和引导屏幕二，且引导屏幕一和引导屏幕
二底部分别安装有警示灯一和警示灯二，所述引导屏幕一和引导屏幕二之间安装有喇叭，
引导屏幕一和引导屏幕二背面均安装有摄像头，所述框架主体正下方设有可伸缩阻挡栏一
和可伸缩阻挡栏二，所述框架主体安装在车道进口处和出口处，车道上安装有可伸缩装置、
导向灯一、导向灯二，所述可伸缩装置底部与丝杆模组连接，且丝杆模组与电机连接；
所述交通管理中心与控制装置连接，控制装置输入端与摄像头输出端连接，所述
控制装置输出端分别与警示装置和驱动单元的输入端连接，所述驱动单元输出端与电机单
元输入端连接。
优选的，所述警示装置由引导屏幕一、引导屏幕二、警示灯一、警示灯二、喇叭组
成；所述驱动单元由驱动模块一、驱动模块二、驱动模块N、驱动模块M组成。
优选的，所述电机单元由电机一、电机二、电机N、电机M组成；所述可伸缩装置由可
伸缩护栏一、可伸缩护栏二、可伸缩护栏N、和可伸缩阻挡栏组成。
优选的，所述控制装置内部还集成通信模块和图像处理模块。
优选的，所述摄像头与图像处理模块连接，并通过通信模块将采集到的车流量信
息传送到交通管理中心。
优选的，所述的伸缩护栏侧面还设置有摄像装置且与控制装置相连接，并通过控
制装置将道路信息成像传送至交通管理中心。
优选的，所述摄像装置上方和下方分别设有密封块一、密封块二。
优选的，所述导向灯一、导向灯二均与控制装置连接，并通过控制装置控制导向灯
一、导向灯二的指向。
优选的，所述的可伸缩护栏镶嵌在道路车流分隔带，每隔0～500CM的距离设置有
可伸缩护栏分隔车流，且伸缩护栏的材料为铝合金材料。
优选的，所述的电机为三相异步电机或者步进电机，且与控制装置相连接，通过控
制装置控制电机的正反转从而控制可伸缩护栏升降。
该文中出现的用电器均与220V市电连接。
在本文中，引导屏幕主要是来提示前方道路的方向变换情况以及提示司机该道路
是否处于通行状态，喇叭设置在框架主体上方为了能更好提示驾驶员前面道路行驶方向即
将发生变换的情况。同时引导屏幕上的摄像头能方便交通管理中心的工作人员及时了解路
面车流情况。
可伸缩装置由可伸缩阻挡护栏与可伸缩护栏组成，可伸缩装置采用的材料为铝合
金材料，主要目的在于可以控制本体的重量的同时能保持一定的钢性，从而在发生交通事
故时能防止车辆越道，可伸缩装置镶嵌在道路上，通过底部的电机正反转工作带动丝杠模
组来控制伸缩装置在道路上升降，电机采用三相异步电机或步进电机并且与控制装置连
接，可伸缩护栏主要设置道路分隔带上，起到分流车辆和降低交通事故发生的作用，可伸缩
护栏可以每隔0～500CM安装在道路的分隔带上，可伸缩护栏侧面还设置有摄像装置，能监
控道路两侧车流，并把信息传到交通管理中心。可伸缩阻挡护栏则安装在框架主体正下方，
起到在即将控制车道变向时阻止车辆进入车道内。
在使用本可控制车道变向的交通系统时，根据高速公路各路段交通情况，在一方
向车流量多，另一方向车流量少的路段的进口处和出口处各安装一个框架本体，框架本体
上安装有引导屏幕、警示灯、喇叭、摄像头，将原不同方向车道之间的固定护栏置换为可伸
缩护栏，在同方向的不同车道之间也安装可伸缩护栏，靠近中间护栏两侧的车道进口处和
出口处各安装一个可伸缩的阻挡栏；
参照附图5-6，以双向四车道为例，在使用本可控制车道变向的交通系统前，双向
的道路数量是均等的，且不同方向车道之间的可伸缩护栏处于伸起状态，同方向的不同车
道之间的可伸缩护栏处于收缩且与路面等高状态，在出现一个方向车流量非常多，另一个
方向车流量非常少情况时，框架本体上的摄像头或可伸缩护栏侧面上的摄像装置将检测、
采集到的车流量信息，上传到图像处理模块处理分析，并通过通信模块将车流量信息上传
到交通管理中心，交通管理中心的人员接到信息提醒后，通过对上传的车流量信息进行确
认和预测，根据实际交通情况，左车道车流量非常少，右车道车流量非常多，需要对左道路
的内侧车道的伸缩护栏进行调整，交通管理中心的人员先开启左车道的内侧车道进口处的
警示灯变黄色闪烁来提醒前面车道方向即将发生改变、并通过引导屏幕来告知变道方向，
同时通过喇叭进一步提醒车辆前面的道路方向即将发生变换以及变换后的方向，警示一段
时间后警示灯亮起红灯禁止车辆进入左道路的内侧车道，引导行车停车等候或行驶外侧车
道，交通管理中心的人员再次通过监控装置查看左车道的内侧车道的车流量情况，确认左
车道的内侧车道无行车后，再控制左车道的内侧车道进口处的可伸缩阻挡栏伸起，防止变
道时车辆行驶进入左车道的内侧车道造成交通事故，可伸缩阻挡栏伸起后，交通管理中心
的人员再控制原不同方向车道之间的可伸缩护栏收缩并与路面等高，同时控制左车道同方
向的不同车道之间可伸缩护栏伸起，可伸缩护栏伸缩完成后，交通管理中心人员再将左车
道和右车道的内侧车道上的导向灯统一转换成与右车道外侧车道上的导向灯一致的指向，
导向灯转换完成后，交通管理中心人员再控制原左车道内侧车道进口处的可伸缩阻挡栏收
缩，设置原左车道内侧车道进口处的引导屏幕提醒此车道禁止通行请行驶外侧车道，警示
灯为红灯警示后方车辆，同时设置原左车道内侧车道出口方的引导屏幕提醒此车道可以通
行，警示灯转换为绿灯。
附图2为本发明护栏、丝杆模组、电机结构连接示意图，使用电机作为动力通过丝
杆模组控制护栏的伸缩。
附图5为本发明四车道变道前示意图，左右车道的内侧车道上的导向灯的指向均
可通过控制装置进行转换。
附图6为本发明四车道控制变道后示意图，左车道由原两车道变为一车道，右车道
由原两车道变为三车道。
本发明的有益效果在于：该可控制车道变向的交通系统，通过框架主体下方的摄
像头以及可伸缩护栏两侧的摄像装置，对高速公路的车流量进行实时检测和分析，当检测
到道路上两方向的车流量分布存在较大差异时，系统自动将车流量检测结果通过通信模块
上传到交通管理中心，交通管理中心根据检测的车道交通量变化，远程控制可伸缩装置，将
车流量少的内侧车道方向转变成车流量多的车道的方向，提高道路利用率，解决高速公路
堵车问题。
显然，以上仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人
员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰
也应视为本发明的保护范围。