高等级公路机动车道交叉口通行控制系统技术领域
本发明涉及一种交通通行控制系统，具体地涉及一种在有信号控制的高等级公路机动车
道交叉口，预防汽车等交通工具乱闯红黄灯等违章行为发生的交通安全方面的问题。
背景技术
当今社会，汽车拥有量和道路里程数不断增加，而人们遵守交通规则的意识和水平没有
相应加强和提高，汽车等交通工具违反交通规则现象时有发生，特别是乱闯红灯、不按规定
路线通行的现象屡禁不止，引发了许多车祸和损失，降低了道路的通行效率，乱闯红灯等交
通违章行为成为日益严重的社会问题。目前，在交叉口，信号灯和电子摄像系统等设施只能
起事前提醒和事后记录作用，不能起禁止违章通行和有效疏导作用，特别是在没有交通管理
人员维持秩序的情况下，对有意闯红灯、注意力不集中和不了解交通规则的驾驶人员而言，
预防和阻止其乱闯红灯等交通违章行为的发生显得更加迫切和重要。
本发明的设计思路来自于日常生活现象，针对的是热点问题和普遍问题，运用的是成熟
技术，对使用环境和条件没有特殊要求。目前社会上有这方面的想法和需求，而且比较迫切，
但没有相关的技术和设备，也没有相关的资料可查。
发明内容
本发明的目的是：设计一种预防汽车等交通工具违反通行信号灯指示的高等级公路机动
车道交叉口通行控制系统，确保交通安全，维护正常的交通秩序。高等级公路机动车道是指
在一个方向的通行道上，有三个或三个以上车道，并且分为直行车道、左转弯车道和转弯车
道。每个车道安装由导杆装置、传感器、信号灯、电器元件和控制线路组成的控制回路，所
有车道的控制回路在一个信号灯周期内，根据交通情况，发出控制信息，导杆装置轮流工作，
相互协调，它们共同组成了一个机动车道交叉口防闯红灯系统。系统的主要组成部分是导杆
装置和传感器，导杆装置主要由导杆、升降柱、箱体和直线驱动装置组成。在交叉口，当某
车道禁止通行信号发出时(红黄灯亮)，如汽车等交通工具有通行行为，该车道传感器发出
信号，导杆装置的导杆及时露出地面，使汽车等交通工具停止通行或绕允许的方向通行；如
汽车等交通工具没有通行行为，不管通行信号如何，该方向导杆装置都不工作，导杆不露出
地面，交叉口处于正常状态；当该车道允许通行信号发出时(绿灯亮)，导杆装置的导杆及
时下降到原始位置(路平面下方)，保证正常的通行秩序，交叉口处于正常状态。导杆装置
的主体部分安装在该车道停止线前方(通行方向)地基中，不工作时导杆装置的所有部分不
露出地平面；所用传感器可以是压力传感器，也可以是光线传感器或温度传感器，安装在停
止线后方(通行方向)，保证传感器不在地平面上方空间，保证传感器能正常接受汽车等交
通工具在其附近区域通行时产生的信号。各通行道的导杆装置、传感器、控制信号灯、控制
和放大电路、电源、开关和安全装置等，通过电线路联成一个控制回路，一个车道可以有一
个或多个控制回路，视具体情况和要求而定，控制回路的所有组成部分不能影响道路的正常
运行。
导杆装置主要包括升降柱、箱体、直线驱动装置和导杆等结构。它们按照一定的空间位
置，通过相互联接，组成一个运动结构，保证导杆能平稳和快速升降。
本发明的有益效果是，预防汽车等交通工具乱闯红黄灯的行为发生，维持交叉口的正常
交通秩序，减少交通事故的发生率。
附图说明：
图1为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统总体布置示意图；
图2为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统的导杆装置结构示意图；
图3为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统只能右转弯通行的示意图；
图4为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统只能右转弯通行和直行的示意
图；
图5为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统只能左转弯通行的示意图；
图6为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统只能右转弯通行和左转弯通行
的示意图；
图7为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统只能直行的示意图；
图8为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统只能直行和左转弯通行的示意
图；
图9为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统可以直行、左转弯通行和右转弯
通行的示意图；
图10为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统禁止直行、左转弯通行和右转
弯通行的示意图；
图11为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统右转弯道控制回路的示意图；
图12为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统直行道控制回路的示意图；
图13为本发明高等级公路机动车道交叉口通行控制系统左转弯道控制回路的示意图。
图中，1为右转弯道导杆装置、2为直行道导杆装置、3为左转弯道导杆装置、4为左侧
路缘带、5为左分道线、6为右分道线、7为右侧路缘带、8为左转弯道传感器、9为直行道
传感器、10为右转弯道传感器、11为停止线、12为升降柱、13为路平面、14为导杆存贮空
间、15为箱体、16为路面地基、17为直线驱动装置、18为进导线、19为出导线、20为导
杆、21为接触器、22为右转弯信号灯、23为接触器、24为直行信号灯、25为接触器、26
为左转弯信号灯。
在图1中，对右转弯道导杆装置(1)、直行道导杆装置(2)和左转弯道导杆装置(3)
而言，用粗实线表示导杆的布置位置，不表示导杆是否露出路平面(13)；在图3至图10中，
对右转弯道导杆装置(1)、直行道导杆装置(2)和左转弯道导杆装置(3)而言，细实线
表示导杆在导杆存贮空间(14)中，不露出路平面(13)，粗实线表示导杆露出路平面(13)。
在图1、图3至图13中，对右转弯道导杆装置(1)、直行道导杆装置(2)和左转弯
道导杆装置(3)而言，它们的组成结构与安装结构与图2所示的导杆装置相似或相同，并
且与图2所示代号一一对应。
具体实施方式
图2中，箱体(15)和直线驱动装置(17)牢固地安装在路面地基(16)中，并位于路
平面(13)下方，升降柱(12)穿过箱体(15)与直线驱动装置(17)相联；直线驱动装置
(17)能带动升降柱(12)来回直线运动，导杆(20)与升降柱(12)一端相联，当升降柱
(12)下降到最低位置时，保证导杆(20)能进入导杆存贮空间(14)，并且保证导杆(20)
不高出路平面(13)；升降柱(12)具有一定的弹性，受到碰撞时，保证能够弯曲，不对交
通工具产生破坏。直线驱动装置(17)通过进导线(18)、出导线(19)与各车道控制回路
相联。
图1中，右转弯道导杆装置(1)、右转弯道传感器(10)位于右转弯道停止线(19)
两侧附近位置，它们与右转弯信号灯(22)组成右转弯道控制回路(如图11所示)；当右转
弯信号灯(22)显示红色或黄色时，如汽车等交通工具在右转弯道停止线(11)附近位置有
通行行为，右转弯道导杆装置(1)的导杆及时伸出路平面(13)；如汽车等交通工具在右
转弯道停止线(11)附近位置没有通行行为，右转弯道导杆装置(1)的导杆不伸出路平面
(13)；当右转弯信号灯(22)显示绿色信号灯亮时，不管汽车等交通工具在右转弯道停止
线(11)附近位置是否有通行行为，右转弯道导杆装置(1)的导杆都不伸出路平面(13)。
图1中，直行道导杆装置(2)、直行道传感器(9)位于直行道停止线(19)两侧附近
位置，如图12所示，它们与直行信号灯(24)组成直行道控制回路。当直行信号灯(24)
显示红色或黄色时，如汽车等交通工具在直行道停止线(11)附近位置有通行行为，直行道
导杆装置(2)的导杆及时伸出路平面(13)；如汽车等交通工具在直行道停止线(11)附近
位置没有通行行为，直行道导杆装置(2)的导杆不伸出路平面(13)；当直行信号灯(24)
显示绿色时，不管汽车等交通工具在直行道停止线(11)附近位置是否有通行行为，直行道
导杆装置(2)的导杆都不伸出路平面(13)。
图1中，左转弯道导杆装置(3)、左转弯道传感器(8)位于左转弯道停止线(19)两
侧附近位置，如图13所示，它们与左转弯道信号灯(26)组成左转弯道控制回路；当左转
弯信号灯(26)显示红色或黄色时，如汽车等交通工具在左转弯道停止线(11)附近位置有
通行行为，左转弯道导杆装置(3)的导杆及时伸出路平面(13)；如汽车等交通工具在右
转弯道停止线(11)附近位置没有通行行为，左道导杆装置(3)的导杆不伸出路平面(13)；
当左转弯信号灯(26)显示绿色时，不管汽车等交通工具在左转弯道停止线(11)附近位置
是否有通行行为，左转弯道导杆装置(3)的导杆都不伸出路平面(13)。
实施例：
图3中，右转弯信号灯(22)显示绿色，但直行信号灯(24)和左转弯信号灯(26)显示
红色或黄色，表示可以右转弯通行，禁止直行和左转弯通行；如汽车等交通工具在直行道停
止线(11)或左转弯道停止线(11)附近位置有通行行为，直行道导杆装置(2)的导杆和
左转弯道导杆装置(3)的导杆及时伸出路平面(13)，右转弯道导杆装置(1)的导杆不伸
出路平面(13)。
图4中，右转弯信号灯(22)和直行信号灯(24)显示绿色，但左转弯信号灯(26)显
示红色或黄色，表示可以右转弯通行和直行，禁止左转弯通行；如汽车等交通工具在左转弯
道停止线(11)附近位置有通行行为，左转弯道导杆装置(3)的导杆及时伸出路平面(13)，
右转弯道导杆装置(1)的导杆和直行道导杆装置(2)的导杆都不伸出路平面(13)。
图5中，左转弯信号灯(26)显示绿色，但右转弯信号灯(22)和直行信号灯(24)显
示红色或黄色，表示可以左转弯通行，禁止右转弯通行和直行；如汽车等交通工具在右转弯
道停止线(11)和直行道停止线(11)附近位置有通行行为，右转弯道导杆装置(1)的导
杆和直行道导杆装置(2)的导杆及时伸出路平面(13)，左转弯道导杆装置(3)导杆不伸
出路平面(13)。
图6中，左转弯信号灯(26)和右转弯信号灯(22)显示绿色，但直行信号灯(24)
显示红色或黄色，表示可以左转弯通行和右转弯通行，禁止直行；如汽车等交通工具在直行
道停止线(11)附近位置有通行行为，直行道导杆装置(2)的导杆及时伸出路平面(13)，
左转弯道导杆装置(3)的导杆和右转弯道导杆装置(1)的导杆不伸出路平面(13)。
图7中，直行信号灯(24)显示绿色，但左转弯信号灯(26)和右转弯信号灯(22)显
示红色或黄色，表示可以直行，禁止左转弯通行和右转弯通行；如汽车等交通工具在左转弯
道的停止线(11)和右转弯道的停止线(11)附近位置有通行行为，左转弯道导杆装置(3)
的导杆和右转弯道导杆装置(1)的导杆及时伸出路平面(13)，直行道导杆装置(2)的导
杆不伸出路平面(13)。
图8中，直行信号灯(24)和左转弯信号灯(26)显示绿色，但右转弯信号灯(22)显
示红色或黄色，表示可以直行和左转弯通行，禁止右转弯通行；如汽车等交通工具在右转弯
道的停止线(11)附近位置有通行行为，右转弯道导杆装置(1)的导杆及时伸出路平面(13)，
直行道导杆装置(2)的导杆和左转弯道导杆装置(3)的导杆都不伸出路平面(13)。
图9中，右转弯道信号灯(22)、直行道信号灯(24)、左转弯道信号灯(26)同时显
示绿色，表示可以直行、左转弯通行和右转弯通行，右转弯道导杆装置(1)的导杆、直行
道导杆装置(2)的导杆和左转弯道导杆装置(3)的导杆都不伸出路平面(13)。
图10中，右转弯道信号灯(22)、直行道信号灯(24)、左转弯道信号灯(26)同时
显示红黄色，表示禁止右转弯通行、直行和左转弯通行；如汽车等交通工具在右转弯道、直
行道和左转弯道的停止线(11)附近位置分别有通行行为，右转弯道导杆装置(1)的导杆、
直行道导杆装置(2)的导杆、左转弯道导杆装置(3)的导杆分别伸出路平面(13)。
设计、安装和使用系统时应注意：
1.所有导杆装置和传感器在路面上的安装位置和方向视具体情况和要求而定，应保证不
能影响正常的交通秩序和安全。
2.导杆装置和传感器的数量应根据道路和交叉口的空间位置和交通要求而定，可在图1
所示的基础上增加或减少。
3.导杆和升降柱周围，不能存在杂物。
4.传感器和导杆装置所有露出路平面的部分涂刷显眼的颜色(如红色)，并能在光线阴暗
的情况下反光，从而容易引起人们注意。