CN101299299A - 匝道汇入控制器的手持式控制器及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种匝道汇入控制器的手持式控制器及系统，手持式控制器包括掌上电脑PDA和控制软件，系统包括手持式控制器、WiFi通信模块、无线发射器和匝道汇入控制器；软件包括总流程、外部操作流程、系统定时操作流程；在运行时，采用通讯规约与匝道汇入控制器的数据通讯，完成交通流数据和匝道信号灯状态的读功能、信号灯控制和匝道状态控制的写功能。软件总流程，其步骤是：首先读取加载配置，然后连接匝道控制器、响应外部操作和系统定时操作，再判断是否退出系统，如果是，则退出，如果否，则继续响应外部和系统定时操作；如果连接不成功，则返回通讯故障后判断是否退出系统，若是，则退出系统，若否，则判断是否重新配置。

Description

匝道汇入控制器的手持式控制器及其系统

技术领域

本发明涉及一种匝道汇入控制器的手持式控制器及其系统，属于交通监控技术领域。

背景技术

随着社会经济的快速发展，交通运输车辆及小车需求大大增加，为改善城市快速路的交通拥挤问题，匝道汇入控制器应运而生。匝道汇入控制器，是通过控制匝道汇入信号灯来调节匝道汇入主线的车流，在中国国内尚处于起步阶段。在此阶段，匝道汇入控制器在不同入口匝道的应用均需要一定时间的算法调试，以得到适合于该入口匝道的算法参数。

在现场调试过程中，如果出现因控制方案不适合而引起对交通的反作用，必须关闭信号灯，待交通恢复后再重新打开信号灯，这样，不仅对交通影响大，而且调试进度缓慢。另一方面，当某一入口匝道控制器已经调试完毕、稳定运行后，如果某一时刻匝道蓄车较多，此时若匝道车辆有紧急需求(如警察有接警任务等)也必须等待绿灯放行时才可汇入主线，这样可能引起一些不必要的损失。

匝道汇入控制器是一种用于交通控制的产品，从主要功能上来看，与路口信号机一样主要用于控制信号灯。路口信号机在国内外都是比较成熟的产品，一般在监控中心具有监控系统软件可以对信号机的信号配时进行监视和记录、在现场打开信号机箱或通过便携式电脑上的监控软件进行手动干预信号配时，这无法满足紧急控制的需求。掌上电脑PDA因其方便携带而广泛用于手持式产品的开发，CDMA是以掌上电脑PDA作为载体实现无线传输的常用通信模块，但是它的传输速率无法满足交通监控的实时数据传输要求。

发明内容

本发明的目的首先在于提供一种匝道汇入控制器的手持式控制器及其系统，用于匝道汇入控制器调试和现场紧急控制；其次本发明的目的还在于给具有类似实时监控要求的设备提供解决方案，例如路口信号机的控制、交通参数检测设备的实时信息监视等；本发明具有操作简洁、携带方便之优点。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：手持式控制器为软、硬件结合的配置方案，包括控制软件、掌上电脑PDA；手持式控制器系统为软、硬件结合的配置方案，包括手持式控制器、WiFi通信模块、无线发射器和匝道汇入控制器。

所述的控制软件，包括软件总流程、响应外部操作流程、系统定时操作流程；它们是在计算机上编写、编译完成后烧录到掌上电脑PDA上；

手持式控制器可以通过触控式屏幕上触笔与设备进行交互、将控制方案写入匝道汇入控制器，也可以读取匝道汇入控制器的控制方案、信号灯状态和实时交通流数据并显示在掌上电脑(PDA)屏幕上。

本发明主要完成以下功能：

1)控制方式：手动控制、定时自动控制、自适应自动控制的显示和切换，读取并显示匝道汇入控制器当前的控制方式，可以在非写保护状态下切换到另两种控制方式。

2)当前控制方案的显示和修改，

读取并显示匝道汇入控制器当前正在执行的控制方案，可以在非写保护状态下写入新的控制方案。

3)最新计算得到的自适应控制方案的显示，

独立于当前的控制方式和控制方案，读取并显示匝道汇入控制器自动计算得到的最新的控制方案。

4)当前匝道汇入信号灯状态的显示、计数和控制

读取并显示匝道汇入控制器所控制的匝道汇入信号灯当前状态(红、黄、绿)，对当前信号灯状态持续时间进行计数，在手动控制方式下可以任意写入所需要的信号灯状态、对匝道汇入控制器发送控制命令。

5)当前匝道口通行灯和情报板的显示和控制

若存在匝道口通行灯和情报板，读取并显示匝道汇入控制器所控制的匝道口通行灯的当前状态和情报板的当前显示内容，并且可以进行匝道开放/匝道关闭/匝道黑屏的控制；若没有通行灯和情报板，则显示黑屏，不能进行通行灯和情报板的控制。

6)实时交通流数据的显示

读取并显示匝道汇入控制器采集到的实时的各检测断面的交通流数据(包括流量、速度、占有率等)。

7)倒计时状态的写保护

若存在倒计时器，读取匝道汇入控制器所控制的倒计时器的状态，当倒计时器处于倒计时状态时，进行写保护，禁止操作人员切换控制方式或修改控制方案。

本发明的有益效果：本发明是一种匝道汇入控制器的手持式控制器及其系统，便于匝道汇入控制器在调试阶段的控制，以及在稳定运行后在紧急情况下使用；本发明的技术方案也可以用于路口信号机的控制、交通参数检测设备的实时信息监视；本发明使用时简洁、方便，有一定的经济效益。

附图说明

图1为本发明的匝道汇入控制器的手持式控制器及其系统结构框图；

图2为本发明的匝道汇入控制器的手持式控制器及其系统工作过程示意图；

图3为本发明控制器查看信号灯信息的PDA显示屏；

图4为本发明控制器查看交通检测断面信息的PDA显示屏；

图5为本发明控制器查看匝道状态的PDA显示屏；

图6为本发明控制器切换控制方式的实施例；

图7为本发明控制器控制匝道状态的实施例；

图8为本发明控制器的控制软件总流程图；

图9为本发明控制器响应外部操作流程图；

图10为本发明控制器响应系统定时操作流程图。

以下结合附图和实施例对本发明作详细说明。

具体实施方式

参照图1，这是本发明的系统结构框图。

如图所示，本发明的系统包括控制软件1、掌上电脑(PDA)2、WiFi通信模块3、无线发射器4和匝道汇入控制器5。

所述的控制软件，包括软件总流程、响应外部操作流程、系统定时操作流程；它们是在计算机上编写、编译完成后烧录到掌上电脑PDA上；

在掌上电脑PDA上运行时，采用MODBUS RTU模式的通讯规约与匝道汇入控制器的数据通讯，完成交通流数据和匝道信号灯状态的读功能、信号灯控制的写功能。

所述的无线发射器、WiFi通信模块和PDA给控制软件提供了完成读写功能所必须的硬件和软件环境。

控制软件以一定的周期循环向匝道汇入控制器发送读请求，读取实时信息：交通流数据、控制方案、情报板信息等；当外部有写操作时，控制软件对该写操作进行响应、向匝道汇入控制器发送控制命令或退出控制软件。

参照图2，这是本发明系统工作流程示意图。

所述的本发明的工作过程，其步骤是：手持式控制器通过WiFi通信模块发送读取数据的请求或进行控制的命令，匝道汇入控制器通过无线发射器获得手持式控制器的请求或控制命令，如果是读取数据的请求，通过无线发射器向手持式控制器发送数据；如果是控制命令，根据此控制命令进行对可能存在的本地设备匝道汇入信号灯及倒计时器、匝道口通行灯和情报板的控制。

参照图3，这是本发明用于查看信号灯信息的PDA显示屏的典型视图，当前启亮的信号灯的颜色、持续该信号灯色的时间、信号灯当前的被控方式。当前启亮的信号灯色以高亮颜色显示，其他信号灯显示灰色；持续该信号灯色的时间以“mm:ss”的形式显示在屏幕中间，红灯时以红色显示，绿灯时以绿色显示；信号灯当前的被控方式显示在显示屏右下方，图3中为“手动控制”；“mm:ss”两边以高亮显示为当前可以切换的控制方式，灰色表示正处于写保护状态。

参照图4，这是本发明用于查看交通检测断面信息的PDA显示屏的典型视图，示出本发明PDA控制器读取的各交通检测断面名称及实时流量、速度、占有率信息，以及匝道排队车辆数、当前的控制方案和最新计算出的控制方案。

参照图5，这是本发明用于查看匝道状态信息的PDA显示屏的典型视图，示出本发明手持式控制器读取的情报板(若存在)当前显示内容(图中为“匝道开放”)、匝道当前状态和匝道汇入控制器所给出的匝道建议状态；当不存在匝道口通行灯和情报板时，显示匝道当前状态为黑屏。

参照图6，这是本发明切换控制方式的一实施例。

所述的切换控制方式，未处于写保护状态时，不同的控制方式之间可以互相切换，即：手动控制时可以切换为定时自动控制或自适应自动控制，定时自动控制时可以切换为手动控制或自适应自动控制，自适应自动控制时可以切换为手动控制或定时自动控制。以手动控制切换为定时自动控制为例，其步骤是：触笔点击“定时控制”，屏幕上将出现图6(a)中所示的提示框，提示是否确定要从手动控制切换到定时控制，点击“是”后，显示界面变为(b)，在图6(b)的相应位置输入红灯时长和绿灯时长，再点击“确定”，便由“手动控制”切换为具有确定控制方案的“定时控制”。

参照图7，这是本发明控制匝道口通行灯和情报板的实施例。

所述的控制匝道口通行灯和情报板，当存在匝道口通行灯和情报板时，当显示匝道处于匝道开放状态时，可以改变匝道控制状态，变为匝道关闭状态；当显示匝道处于匝道关闭状态时，可以改变匝道控制状态，变为匝道开放状态；当不存在匝道口通行灯和情报板时，改变匝道控制状态无效。以匝道开放时控制为匝道关闭为例，其步骤是：触笔点击下方中间的红色按钮，屏幕上将出现图7(a)中所示的提示框，提示是否确定要控制匝道状态为“匝道关闭”，点击“是”后，显示界面变为(b)，情报板内容显示即将关闭的倒计时，倒计时结束后，显示界面变为(c)，情报板内容变为红色“匝道关闭”，通行灯显示为红色“×”，匝道当前状态显示为红色“关闭”，而匝道建议状态与匝道汇入控制器自动计算有关、而与此次控制无关，仍显示为绿色“开放”。

参照图8，这是本发明的控制软件总流程图。

所述的控制软件总流程，其步骤是：从[开始]到[读取配置加载配置]、[读取加载成功？]进行判断，如果是，进入[连接匝道汇入控制器]，如果否，进入[是否重新配置？]进行判断，如果否，进入[退出系统][该消息结束]；如果是，进入[是否退出系统？]判断，如果是，进入[退出系统][该消息结束]；如果否，进入[是否重新配置？]判断，如果否，进入[退出系统][该消息结束]；如果是，进入[连接匝道汇入控制器]、[连接成功？]进行判断，如果是，进入[响应外部操作和系统定时操作]、[是否退出系统？]进行判断，如果否，进入[响应外部操作和系统定时操作]，如果是，进入[退出系统][该消息结束]。

参照图9，这是本发明的控制软件的响应外部操作流程图。

所述的响应外部操作流程，其步骤是：从[开始]到[有外部操作？]进行判断，如果否，进入[有外部操作？]进行判断，如果是，进入[选择控制内容]、[命令组帧]、[命令组帧是否成功？]进行判断，如果否，进入[有外部操作？]进行判断；如果是，进入[命令进队列]、[命令进队列是否成功？]进行判断，如果是，进入[命令发送]、[命令发送是否成功？]进行判断，如果是，进入[该消息结束，如果否，进入[是否超过N次？]进行判断，如果是，进入[有外部操作？]进行判断；如果否，进入[命令队列]；另一路，如果[命令进队列是否成功？]进行判断为否，进入[是否超过N次？]。

参照图10，这是本发明的控制软件的响应系统定时操作流程图。

所述的响应系统定时操作流程图，其步骤是：从[开始]到[到达系统定时？]进行判断，如果否，再进入[到达系统定时？]，如果是，进入[命令组帧]、[命令组帧是否成功？]进行判断，如果否，再进入[到达系统定时？]；如果是，进入[命令进队列]、[命令进队列是否成功？]进行判断，如果否，再进入[到达系统定时？]；如果是，进入[命令发送]、[命令发送是否成功？]进行判断，如果否，再进入[到达系统定时？]；如果是，进入[等待数据接收]、[等待超时？]进行判断，如果是，再进入[到达系统定时？]；如果否，进入[数据解帧]、[界面更新]、[到达系统定时？]。

Claims (9)

1.一种匝道汇入控制器的手持式控制器及系统，用于匝道汇入控制器调试和现场紧急控制，其特征在于：手持式控制器包括掌上电脑PDA和控制软件；

所述的手持式控制器系统，包括手持式控制器、WiFi通信模块、无线发射器和匝道汇入控制器；

所述的控制软件，包括软件总流程、响应外部操作流程、系统定时操作流程；它们是在计算机上编写、编译完成后烧录到掌上电脑PDA上；

在掌上电脑PDA上运行时，采用MODBUS RTU模式的通讯规约与匝道汇入控制器的数据通讯，完成交通流数据和匝道信号灯状态的读功能、信号灯控制的写功能。

2.如权利要求1所述的手持式控制器及系统，其特征在于：所述的手持式控制器系统，给控制软件提供了完成读写功能所必须的硬件和软件环境，控制软件以周期循环向匝道汇入控制器发送读请求，读取实时信息交通流数据、控制方案、情报板信息；当外部有写操作时，控制软件对该写操作进行响应、向匝道汇入控制器发送控制命令或退出控制软件。

3.如权利要求1所述的手持式控制器及系统，其特征在于：所述的手持式控制器系统，其工作步骤是：手持式控制器通过WiFi通信模块发送读取数据的请求或进行控制的命令，然后匝道汇入控制器通过无线发射器获得手持式控制器的请求或控制命令，如果是读取数据的请求，通过无线发射器向手持式控制器发送数据；如果是控制命令，根据此控制命令进行对可能存在的本地设备匝道汇入信号灯及倒计时器、匝道口通行灯和情报板的控制。

4.如权利要求1或3所述的手持式控制器及系统，其特征在于：所述的信号灯信息，在显示屏上示出当前信号灯的颜色、持续该信号灯色的时间、信号灯当前的被控方式；信号灯色以高亮颜色显示，其他信号灯显示灰色；可切换的控制方式以高亮颜色表示，当处于写保护状态时显示灰色。

5.如权利要求1所述的手持式控制器及系统，其特征在于：所述的交通检测断面信息，示出手持式控制器读取的各交通检测断面名称及实时流量、速度、占有率信息，以及匝道排队车辆数、当前的控制方案和最新计算出的控制方案。

6.如权利要求1或4所述的手持式控制器及系统，其特征在于：所述的切换控制方式，手动控制时可以切换为定时自动控制或自适应自动控制，定时自动控制时可以切换为手动控制或自适应自动控制，自适应自动控制时可以切换为手动控制或定时自动控制。

7.如权利要求1所述的手持式控制器及系统，其特征在于：所述的控制软件总流程，其步骤是：首先读取配置加载配置，然后连接匝道控制器、响应外部操作和系统定时操作，然后判断是否退出系统，如果是，则退出系统，如果否，则继续响应外部操作和系统定时操作；如果连接匝道控制器不成功，则返回通讯故障后判断是否退出系统，若是则退出系统，否则判断是否重新配置，根据判断退出系统或重新读取配置和加载配置。

8.如权利要求1所述的手持式控制器及系统，其特征在于：所述的响应外部操作流程，其步骤是：当有外部操作时，选择控制内容(如切换控制方式等)，然后命令组帧、命令进队列，最后发送命令，向匝道控制器发送控制命令。

9.如权利要求1所述的手持式控制器及系统，其特征在于：所述的响应系统定时操作流程，其步骤是：当到达系统定时，命令组帧、命令进队列、发送命令、等待数据接收，然后数据解帧、界面更新、显示最新的交通流数据、控制方案、情报板信息等内容；如果命令组帧不成功、或命令进队列不成功、或命令发送不成功、或等待超时，则重新判断是否到达系统定时。

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