CN102087791B - 一种采用电力线载波总线进行通讯的交通信号控制系统 - Google Patents

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本发明提出了一种电力线载波通讯的交通信号控制系统，该系统由处理中心、多个信号灯驱动控制器、通讯总线三个部分组成；处理中心由中央控制器、绿冲突检测器等组成，并具有记录功能和包括电力线载波总线在内的多种外部总线接口等，中央控制器与绿冲突检测器之间通过I/O总线直接连接；信号灯驱动控制器中包含驱动装置、灯色信号检测、直接性绿冲突分析、电力线载波总线等；处理中心与多个信号灯驱动控制器采用电力线载波通讯，借助于公用电网而不再有信号线，不仅可以避免挖掘路面，而且能够直接对各方向信号灯灯色实时监测，确保绿冲突检测的正确性；处理中心可以不在露天安装，可以提高处理中心的可靠性和使用寿命。

Description

一种采用电力线载波总线进行通讯的交通信号控制系统
所属技术领域
本发明涉及一种电力线载波通讯的交通信号控制系统，属于通讯和城市交通信号控制技术。
背景技术
信号控制作为城市交通管理的重要技术手段，同时也是城市交通流的唯一直接主动控制方式，是改善城市交通环境、解决城市交通拥挤问题的关键技术之一。目前，我国城市的交通信号控制主要由两类信号控制系统实现，一种是引进的国外先进交通控制系统(如：北京引进了SCOOT系统，上海引进了SCAT系统，深圳市引进了日本的控制系统)，另一种是我国自主研制的一些信号控制系统。国外先进的交通控制系统不仅能够完成常规的多相位信号灯控制，而且可以根据车辆检测器所得到的各车道的车辆数实现绿灯信号的智能化调节。特别是信号控制机可以和上位计算机进行通信，实现干线的绿波带控制、诱导控制、区域控制等，为城市交通网络指挥系统的高效运行和管理打下了良好的基础。然而上述信号控制系统都要安装很多传感器，单个交通枢纽信号控制系统的价格很高，且容错性较差，个别传感器的失效可能导致系统的崩溃，难以在我国推广使用。国内所研制的交通控制系统虽然在大部分城市的交通枢纽得到了广泛的应用，但其控制功能简单，可靠性较差，缺乏联网和智能化交通信息处理的功能，这就严重的影响了我国智能交通事业的发展和城市交通的现代化建设。
近年来，国内外发展的信号控制系统相应于实现独立控制的功能已经比较强大：根据各交通路口的不同需要可以实现多相位控制方式；根据不同时间段交通流量的不同可以实现多时段的控制方式，并且还可以根据工作日与节假日来设置不同的控制方案；控制面板上的按钮可以方便的实现手动/自动、联动、感应/多时段、绿冲突等控制，并且配有通信接口，可以实现联网远程控制，以方便的使指挥中心对路口的信号控制系统进行远程监控或通过便携机进行现场监控，满足区域协调控制的要求。但是目前市场上几乎所有的信号控制系统与信号灯直接都是通过电缆控制，而且灯色监测也不直接，施工时需要的挖掘路面，不仅成本高、而且绿冲突检测也不直接，在实际使用中常常会出现故障。
发明内容
为了解决控制指令正确控制信号灯，本发明提出了一种电力线载波通讯的交通信号控制系统，该系统由处理中心、多个信号灯驱动控制器、通讯总线三个部分组成；通讯总线为电力线载波总线；处理中心由中央控制器、绿冲突检测器组成；处理中心具有记录功能模块、、电力线载波总线接口和外部总线接口；中央控制器与绿冲突检测器之间通过I/O总线直接连接；每个信号灯驱动控制器中包含驱动装置、灯色信号检测模块、直接性绿冲突分析模块、电力线载波总线接口；处理中心与每个信号灯驱动控制器采用电力线载波总线进行通讯，借助于公用电网而不再有信号线；
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种电力线载波通讯的交通信号控制系统，其特征包括以下步骤：
1处理中心的控制器按照检测的交通参数和上级协调控制指令在绿冲突限制条件下计算总周期、各方向的红、绿灯时间，将控制指令通过电力线载波总线传输到信号灯驱动控制器；
2每个信号灯驱动控制器首先进行直接性绿冲突分析，若有，通过电力线载波总线与处理中心的中央控制器与绿冲突检测器协调并报警，若无绿冲突则将指定的控制指令送入驱动装置驱动信号灯；
3每个信号灯驱动控制器的灯色信号检测一直检测所有信号灯的电压，并通过电力线载波总线在线传输给处理中心的中央控制器和绿冲突检测器。
本发明不仅可以避免挖掘路面，而且能够直接对各方向信号灯灯色实时监测，确保绿冲突检测的正确性；处理中心的中央控制器、绿冲突检测器等可以不在露天安装，可以提高处理中心的可靠性和使用寿命。
附图说明
附图1是电力线载波通讯的交通信号控制系统的结构框图；
附图2是电力线载波通讯的交通信号控制系统具体实施的结构框图。
具体实施方式
实现方案由一对PLT-22N耦合电路及Lonworks的Neuron(神经元)芯片组成。
1处理中心的控制器按照检测的交通参数和上级协调控制指令在绿冲突限制条件下计算总周期、各方向(含行人)的红、绿灯时间，将控制指令由Lonworks的Neuron芯片按照Lontalk通信协议经由美国ECHELON公司制造的数字电力载波通信接口电路PLT-22N耦合传输到信号灯驱动控制器；
2信号灯控制器中的PLT-22N耦合电路及Lonworks的Neuron芯片接收到控制指令后首先进行直接性绿冲突分析，若有，通过电力线载波总线与处理中心的中央控制器与绿冲突检测器协调并报警，若无绿冲突则将指定的控制指令送入驱动装置驱动信号灯；
3信号灯驱动控制器的灯色信号检测一直检测所有信号灯的电压，并通过信号灯控制器中的Lonworks的Neuron芯片及PLT-22N耦合电路在线传输给处理中心的中央控制器和绿冲突检测器。

Claims (1)

1.一种采用电力线载波总线进行通讯的交通信号控制系统，该系统由处理中心、多个信号灯驱动控制器、通讯总线三个部分组成；其中通讯总线采用电力线载波总线；处理中心由中央控制器、绿冲突检测器组成，具有记录功能模块、电力线载波总线接口和外部总线接口；中央控制器与绿冲突检测器之间通过I/O总线直接连接；每个信号灯驱动控制器中包含驱动装置、灯色信号检测模块、直接性绿冲突分析模块、电力线载波总线接口；处理中心与每个信号灯驱动控制器采用电力线载波总线进行通讯，借助于公用电网而不再有信号线；处理中心和每个信号灯驱动控制器功能如下：
1)处理中心的中央控制器按照检测的交通参数和上级协调控制指令在绿冲突限制条件下计算总周期、各方向的红、绿灯时间，将控制指令通过电力线载波总线传输到信号灯驱动控制器；
2)每个信号灯驱动控制器首先进行直接性绿冲突分析，若有绿冲突，通过电力线载波总线实现处理中心的中央控制器与绿冲突检测器协调并报警，若无绿冲突，则将指定的控制指令送入驱动装置驱动信号灯；
3)每个信号灯驱动控制器的灯色信号检测模块一直检测所有信号灯的电压，并通过电力线载波总线在线传输给处理中心的中央控制器和绿冲突检测器。
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