CN102129774A

CN102129774A - 一种具有微云功能的智能交通自组网系统

Info

Publication number: CN102129774A
Application number: CN2011100846806A
Authority: CN
Inventors: 孙磊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2011-07-20

Abstract

本发明提供一种具有微云功能的智能交通自组网系统，由智能交通信息采集和分析节点与微云调度中心组成系统，智能交通信息节点利用RFID作为一门数据采集技术，在与GPS数据采集技术以及数据处理分析平台(比如GIS)比较与融合；利用微云组网电路，实现自动组网功能，进行微云拓扑结构的处理和计算可以实现单节点的信息处理和分析以及转发，多节点的信息比较处理，进行流量控制、路径规划、故障分析、时间预测等功能。节点通过网络和无线与微云调度中心通讯，实现分区段控制，调度中心在智能交通信息节点之上进行各种信息的优先级处理。

Description

一种具有微云功能的智能交通自组网系统

技术领域

本发明涉及智能交通控制和地理信息处理领域中应用功能研究，借鉴现代微电子和传感器应用技术，在优化控制理论的基础上，提供一种具有微云功能的智能交通自组网系统，由智能交通信息采集和分析节点与微云调度中心组成系统，智能交通信息节点利用RFID作为一门数据采集技术，在与GPS数据采集技术以及数据处理分析平台(比如GIS)比较与融合；利用微云组网电路，实现自动组网功能，进行微云拓扑结构的处理和计算可以实现单节点的信息处理和分析以及转发，多节点的信息比较处理，进行流量控制、路径规划、故障分析、时间预测等功能。节点通过网络和无线与微云调度中心通讯，实现分区段控制，调度中心在智能交通信息节点之上进行各种信息的优先级处理。实现智能交通控制优化处理，解决城市道路拥堵等问题。

背景技术

智能交通是将先进的传感器技术、通讯技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。智能交通通过改善交通运输基础设施，提高交通信息服务水平，来改善交通运作环境，提高交通服务质量，进而提高人民生活水平。

RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)技术，最初作为二战时期用于敌我飞机识别的技术，最近几年在物流与供应链管理领域重新焕发了新机，得到了极大的重视与长足的发展。在交通运输领域，RFID技术也在公交卡、不停车收费、停车场管理、车辆类型及流量信息采集、高速公路车辆速度计算等方面取得了应用成效。RFID技术应用于道路交通运输上可以搜集诸如车辆流量、平均车速、占有率、车辆种类、车辆停止侦测及转向比等重要交通信息外，另外对于门禁管制、隧道监控、火车管理、交通号志优先权、乘客信息系统、公车站管理与火车定位等其它交通应用上效益更加显著。

现今国内外使用RFID在交通信息的搜集应用上才刚在萌芽阶段，是一个全新的极具挑战性的议题。实际运用的案例尚未十分普遍，但是在其它交通运用市场尤其是在例如停车场的车辆、港口车辆及货物的门禁管制上却日趋热络，而火车的管控与公车客运等运输上也从欧美等国涵盖到亚洲各国，从长途运输衍生至短程运输，从货物逐渐演进到车辆等交通运用方面，意谓着应用层面逐渐越来越广，技术层面越来越深的趋势。RFID技术用来收集行驶在道路上的车辆的动态信息，到达监控的目的以及增值服务的目的。当大规模的道路以及车辆都采用RFID技术后，结合其他数据通讯技术、数据处理系统、信息发布系统等。RFID技术是通过无线电波的方式，把存储在RFID标签(Tag)中的唯一标识码传送给RFID阅读器(Reader)。当标签贴在被标识物体上时，就可以对被标识物体实现远距离的、非直接接触的识别，车辆的动态信息收集过程如图1所示。基于无线电波传输周期以及传输通道的特性，同时也就可以实现多目标、大批量、快速的识别

智能交通的内容非常广泛，比如：城市交通信号系统、公共调度和服务系统、区域联网不停车收费系统、公众出行信息服务系统等。在智能交通的内容划分上，按系统功能和数据流进行划分。该划分方式可以从技术的角度阐述清楚数据的流动、共享、应用等。但在实际应用中，如果没有从经济或投资的角度理清系统该由谁来投资、谁对投资回报负责、谁来进行系统维护与升级等，经常会造成一些由政府投资建设的系统不能很好地发挥作用或者长期地使用下去。一种具有微云功能的智能交通自组网系统，由智能交通信息采集和分析节点与微云调度中心组成系统，智能交通信息节点利用RFID作为一门数据采集技术，在与GPS数据采集技术以及数据处理分析平台(比如GIS)比较与融合。实现智能交通控制优化处理，解决城市道路拥堵等问题。

发明内容

本发明的目的一种具有微云功能的智能交通自组网系统，由智能交通信息采集和分析节点与微云调度中心组成系统，智能交通信息节点利用RFID作为一门数据采集技术，在与GPS数据采集技术以及数据处理分析平台(比如GIS)比较与融合；利用微云组网电路，实现自动组网功能，如图2所示的微云组网模型，进行微云拓扑结构的处理和计算可以实现单节点的信息处理和分析以及转发，多节点的信息比较处理，进行流量控制、路径规划、故障分析、时间预测等功能。节点通过网络和无线与微云调度中心通讯如图3所示，实现分区段控制，调度中心在智能交通信息节点之上进行各种信息的优先级处理。

智能交通信息节点采用嵌入式技术设计，结合微电子技术和传感器技术，高速DSP处理芯片对RFID数据采集信息进行处理，在GIS数据处理分析平台结合GPS采集数据，进行单节点的信息处理和分析以及转发，如图4所示的单节点的信息处理流程，实现功能包括：持续超速警告，根据两阅读器区间的车辆通过时间，计算出该车辆行驶是否超速。如果超速，通过适当的信息发布机制，对该车辆进行通告或警告；实时流量统计，根据两阅读器区间的车辆通过数量，可以实时进行某路段的车辆流量统计。如果流量超过某范围，还可以进行相应的警告信息发布以及进入限制；相对位置定位，可以确定车辆进入了哪个区间。多个智能交通信息节点利用微云组网电路，实现自动组网功能，进行微云拓扑结构的处理和计算可以实现单节点的信息处理和分析以及转发，主要实现的功能有：微云路线导航如图5所示的处理流程，根据事先选定的路线，在抵达某关键路口的前一个路口，通过适当的信息发布机制，可以告诉车辆应准备在某条行车道行驶或某个出口驶出；微云智能信号灯控制如图6所示的处理流程，通过安装在路口的传感器可以探测并计算出某两个红绿灯区间的车辆数目，从而智能地计算红灯或绿灯的分配时间。同时，通过对公交车辆的类别的识别，可以实现公交优先的交通信号控制；微云城市中心区域交通流量控制如图7所示的处理流程，对进入城市中心区的车辆，通过安装的路口的RFID阅读器，自动计算出行驶长度。从而可以对进入中心区的车辆按行驶长度不停车地进行收费，以降低城市中心区的交通压力；微云故障通告如图8所示的处理流程。如果某路段因为意外情况或者例行道路维护，需要暂时关闭，则可以在该路段之前的路口，对经过该路口的车辆进行通告，告诉某路段已经封闭，不可进入；微云下班到达时间通告如图9所示的处理流程，可以通过装在公交站台的显示设备，显示出某路线的下班车辆的大约到达时间；微云拥挤程度通告如图10所示的处理流程，可以通过装在公交站台的显示设备，通告下班即将到达的车辆中已有乘客数量或拥挤程度指标；微云动态路线规划如图11所示的处理流程，结合从交通基础设施提供者所的交通状况信息，可以进行余下路线行驶路线规划，并定期通知给车上的乘客。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是RFID车辆的动态信息收集过程；

图2是智能交通微云组网模型；

图3是节点通过网络和无线与微云调度中心通讯；

图4是单节点的信息处理流程；

图5是微云路线导航的处理流程；

图6是微云智能信号灯控制的处理流程；

图7是微云城市中心区域交通流量控制的处理流程；

图8是微云故障通告的处理流程；

图9是微云下班到达时间通告的处理流程；

图10是微云拥挤程度通告的处理流程

图11是微云动态时间估算的处理流程

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本实施例提供智能交通信息节点基于TI公司的M430通用处理芯片设计的处理器电路和基于Altra公司的EPM3128ATI64可编程器件，结合电源电路，输入采集电路，处理器和存储电路，模拟量和数字量采集电路，驱动电路，总线电路，RFID电路，网络电路等，进行单节点的信息处理和分析以及转发。

提供微云调度中心基于INTER公司的PXA310 CPU，采用PBGA封装，摄像头接口，WIFI接口，CAN总线，无线微云电路，10M/100M网口，一个扩展总线接口(可转接为CF卡接口)、一个JTAG调试口、以及电源管理部分。扩展模块包括蓝牙模块，GPS模块，GPRS通讯模块，RFID模块。具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制对多媒体设备的驱动和控制，微云组网处理和计算以及图形用户界面管理等

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种具有微云功能的智能交通自组网系统，其特征在于：

由智能交通信息采集和分析节点与微云调度中心组成系统，智能交通信息节点利用RFID作为一门数据采集技术，在与GPS数据采集技术以及数据处理分析平台(比如GIS)比较与融合；利用微云组网电路，实现自动组网功能，进行微云拓扑结构的处理和计算可以实现单节点的信息处理和分析以及转发，多节点的信息比较处理，进行流量控制、路径规划、故障分析、时间预测等功能。节点通过网络和无线与微云调度中心通讯，实现分区段控制，调度中心在智能交通信息节点之上进行各种信息的优先级处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

智能交通信息节点采用嵌入式技术设计，结合微电子技术和传感器技术，高速DSP处理芯片对RFID数据采集信息进行处理，在GIS数据处理分析平台结合GPS采集数据，进行单节点的信息处理和分析以及转发，实现功能包括：持续超速警告，根据两阅读器区间的车辆通过时间，计算出该车辆行驶是否超速。如果超速，通过适当的信息发布机制，对该车辆进行通告或警告；实时流量统计，根据两阅读器区间的车辆通过数量，可以实时进行某路段的车辆流量统计。如果流量超过某范围，还可以进行相应的警告信息发布以及进入限制；相对位置定位，可以确定车辆进入了哪个区间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

多个智能交通信息节点利用微云组网电路，实现自动组网功能，进行微云拓扑结构的处理和计算可以实现单节点的信息处理和分析以及转发，主要实现的功能有：路线导航，根据事先选定的路线，在抵达某关键路口的前一个路口，通过适当的信息发布机制，可以告诉车辆应准备在某条行车道行驶或某个出口驶出；智能信号灯控制，通过安装在路口的传感器可以探测并计算出某两个红绿灯区间的车辆数目，从而智能地计算红灯或绿灯的分配时间。同时，通过对公交车辆的类别的识别，可以实现公交优先的交通信号控制；城市中心区域交通流量控制，对进入城市中心区的车辆，通过安装的路口的RFID阅读器，自动计算出行驶长度。从而可以对进入中心区的车辆按行驶长度不停车地进行收费，以降低城市中心区的交通压力；故障通告。如果某路段因为意外情况或者例行道路维护，需要暂时关闭，则可以在该路段之前的路口，对经过该路口的车辆进行通告，告诉某路段已经封闭，不可进入；下班到达时间通告，可以通过装在公交站台的显示设备，显示出某路线的下班车辆的大约到达时间；拥挤程度通告，可以通过装在公交站台的显示设备，通告下班即将到达的车辆中已有乘客数量或拥挤程度指标；微云动态路线规划，结合从交通基础设施提供者所的交通状况信息，可以进行余下路线行驶路线规划，并定期通知给车上的乘客。