CN102231232B

CN102231232B - 城市交通管理诱导控制系统

Info

Publication number: CN102231232B
Application number: CN 201110169489
Authority: CN
Inventors: 徐吉万; 马会文; 陈振峰
Original assignee: SHENYANG GUANGXIN PIONEER TRAFFIC HIGH-TECH CO LTD
Current assignee: SHENYANG GUANGXIN PIONEER TRAFFIC HIGH-TECH CO LTD
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2031-06-22
Also published as: CN102231232A

Abstract

一种城市交通管理诱导控制系统，解决了智能交通管理控制系统中交通信号控制子系统、交通诱导显示子系统、交通监控子系统以及移动预警子系统的技术集成问题，特征是交通数据库分别与交通信号控制子系统、交通诱导显示子系统、交通监控子系统、移动预警子系统和交通信息发布子系统双向连接，支持包括微波探头，视频探头，超声波探头，地磁线圈，无线地磁头和地磁探测头等检测器多源数据融合，有益效果是将各种数据格式转换为同一标准，实现了交通基础数据和历史数据共享，提高了城市交通管理的智能化、信息化、可视化的水平，减少停车次数，缩短旅行时间，降低汽车尾气排放，为节能环保和安全出行提供了可靠保障。

Description

城市交通管理诱导控制系统

技术领域

本发明属于电子信息系统，特别涉及智能交通管理控制系统，尤其是涉及城市交通管理诱导控制系统。

背景技术

在现有技术中，智能交通管理控制系统包括交通信号控制子系统，交通诱导显示子系统，交通监控子系统以及移动预警子系统，其中，交通信号控制系统是利用计算机、通信和现代控制技术，通过对路网上的交通信号灯进行优化配时，使受控区域交通网内的交通流有序平安运行，以减少交通堵塞，缩短行程时间，交通控制主要从时间上影响交通流；交通诱导显示子系统能够为出行者提供路网交通状况信息，使出行者能够合理利用交通网络，最终从空间上实现交通流的优化分布；交通监控系统由交通控制中心值班交警根据视频画面交通状况，通过电视台和交通电台向市民发布交通信息，达到宏观调控交通流，移动交通预警系统能即时快速处理交通事故，防止二次交通事故。在现有技术的交通系统中，上述四个系统各自为政，所使用的基础交通信息和历史数据不能共享，至使最终效果不佳。特别是，在现有的信号控制系统中，大多数车辆检测器采用的是地磁线圈，然而地磁线圈在实际应用中因为覆盖整个车道，一旦路面变形或被车辆碾压及路面维修等因素，都会损坏地磁线圈，一旦地磁线圈损坏，就会造成整个自适应控制系统失去实测数据，而使一切实时优化控制失效，整个系统降至最低层面的定时点控。此外，在现有的控制系统中，信号机对信号灯的控制参数是由上位机（交通控制服务器）通过各种优化算法得到的，再下达给信号机，信号机只是控制器，不能在现场进行在线设置，在干道线控中，采用拼凑方法实现双向绿波，不但效果差，还大大损失支路绿灯时间，而在面控中（区域交通网），采用线控与点控的物理组合，不是实质上的区域实时自适应区域控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的不足与缺陷，将交通信号控制子系统、交通诱导显示子系统、交通监控子系统以及移动预警子系统和交通信息发布子系统进行集成，通过局域网和交通数据库与交通诱导系统相连，共享交通基础信息和历史数据，在通过值班交警观察视频监控和移动预警子系统，用电视台，交通广播电台，大型交通诱导屏和因特网向公众发布交通信息，使城市交通智能化、可视化与信息化，并在信号控制系统中，采用地磁探测技术，提高实时优化控制的可靠性与准确率，提升控制系统质量。

本发明采用的技术方案含有交通数据库，交通信号控制子系统，交通诱导显示子系统，交通监控子系统，还含有移动预警子系统和交通信息发布子系统，其中，交通数据库分别与交通信号控制子系统、交通诱导显示子系统、交通监控子系统、移动预警子系统和交通信息发布子系统双向连接，所述移动预警子系统含有装载在预警车上的车载预警设备、3G网、交通诱导服务器以及局域网，所述车载预警设备包括高速车载云台摄像机、移动信息显示屏、音频设备和报警器，其中，车载预警设备与3G网连接，3G网与交通诱导服务器单向连接，交通诱导服务器与局域网双向连接。

所述交通信号控制子系统含有第一车辆检测器、智能信号控制机、第一光端机、光端机柜、交通信号控制服务器和交通信号灯以及光纤通讯网，所述第一车辆检测器为地磁探测头或地磁线圈，其中，地磁探测头或地磁线圈与智能信号控制机单向连接，智能信号控制机与交通信号灯单向连接，智能信号控制机与第一光端机、第一光端机与光纤通讯网、光纤通讯网与光端机柜、光端机柜与交通信号控制服务器、交通信号控制服务器与局域网以及局域网与交通数据库双向连接。

所述交通诱导显示子系统含有第二车辆检测器、无线通讯网、无线路由器、交通流数据采集服务器、网闸、交通诱导服务器、第二光端机、第三光端机、显示屏控制机、交通诱导显示屏以及光纤通讯网，所述第二车辆检测器包括摄像机、微波探头、超声波探头和红外探头，其中，第二车辆检测器中的摄像机、微波探头、超声波探头.和红外探头与无线通讯网单向连接，无线通讯网与无线路由器单向连接，无线路由器与交通流数据采集服务器单向连接，交通流数据采集服务器与网闸单向连接，网闸与所述交通数据库单向连接，交通数据库和交通诱导服务器分别与所述局域网双向连接，所述局域网再与第二光端机单向连接，第二光端机与光纤通讯网单向连接，光纤通讯网再与第三光端机、显示屏控制机以及交通诱导显示屏串行连接。

所述交通监控子系统含有第二摄像机、第四光端机、监控交换机、视频显示墙以及光纤通讯网，其中，第二摄像机、第四光端机、光纤通讯网、监控交换机以及视频显示墙串行连接，所述交通数据库与局域网以及局域网与监控交换机双向连接。

所述交通信息发布子系统含有操作台、因特网、交通电台、有线网和电视台和无线通讯网，其中，操作台分别与因特网单向连接、与有线网和电视台串行连接，又与无线通讯网双向连接，无线通讯网与交通电台单向连接，操作台还分别与所述局域网以及无线通讯网双向连接。

所述地磁探测头为无线地磁头。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将交通管理数据集成，实现了交通基础数据和历史数据共享，并将交通管理各个专业子系统基于GIS（地理信息系统）的可视化平台实现交通管理指挥，提高了城市交通管理的智能化、信息化、可视化的水平，并可减少停车次数，缩短旅行时间，降低汽车尾气排放，经实验性使用，可降低油耗6%，降低废气排放9%，降低延迟（停车时间）12%，降低停车次数18%，为节能环保和安全出行提供了可靠保障。

本发明支持包括微波头，视频头，超生波探测头，地磁线圈，地磁探测头等检测器多源数据融合，将各种数据格式转换为同一标准，因而方便了数据共享。

本发明支持包括3G无线电通讯光纤直连，无线公网GPRS,TCP网络等多种通讯方式，因而有利宏观调整交通流，也便于信息发布和公众查询。

本发明移动预警子系统操作简单，运输方便，可通过无线传输对现场进行远程监控，指挥的道路交通应急处置预警系统，采用高速车载云台摄像机，经GPRS模块，通过3G无线网络传到交通指挥中心的交通诱导服务器上，交通指挥人员可以即时通过电脑观察到事故现场的各种情况，效果清晰，直观，具有时效性，设备具有的信息显示屏，报警器和音频设备可以使较远处的驶进事故现场的车辆可以提前做出减速，绕行措施。

附图说明

图1是本发明的系统示意图；

图2是本发明的系统结构图。

图中：

1. 交通数据库，

2. 交通信号控制子系统，

2-1. 第一车辆检测器，

2-1-1. 地磁探测头，

2-1-2. 地磁线圈，

2 -1-3．无线地磁头，

2-2. 智能信号控制机，

2-3. 第一光端机，

2-4. 光端机柜，

2-5. 交通信号控制服务器，

2-6. 交通信号灯，

3. 交通诱导显示子系统，

3-1. 第二车辆检测器，

3-1-1.摄像机，

3-1-2微波探头，

3-1-3.超声波探头，

3-1-4，红外探头，

3-2. 无线通讯网，

3-3. 无线路由器，

3-4. 交通流数据采集服务器，

3-5. 网闸，

3-6. 交通诱导服务器，

3-7. 第二光端机，

3-8. 第三光端机，

3-9. 显示屏控制机，

3-10，交通诱导显示屏

4. 交通监控子系统，

4-1．第二摄像机，

4-2．第四光端机，

4-3．监控交换机，

4-4．视频显示墙，

5. 移动预警子系统，

5-1．车载预警设备，

5-2．3G网，

5-1-1．高速车载云台摄像机，

5-1-2．移动信息显示屏，

5-1-3．音频设备，

5-1-4．报警器，

6．交通信息发布子系统，

6-1．操纵台，

6-2．因特网，

6-3．交通电台，

6-4．有线网，

6-5．电视台，

7. 光纤通讯网，

8. 局域网。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1所示，本发明含有交通数据库1，交通信号控制子系统2，交通诱导显示子系统3，交通监控子系统4，还含有移动预警子系统5和交通信息发布子系统6，其中，交通数据库1分别与交通信号控制子系统2、交通诱导显示子系统3、交通监控子系统4、移动预警子系统5和交通信息发布子系统6双向连接，使用中，由交通数据库1向上述5个子系统提供交通基础数据和历史数据以及信息和影像，同时，交通数据库1由存储来自所述5个子系统的实时检测的交通基础数据和信息影像以及数据报表；

如图2所示，所述移动预警子系统5含有装载在预警车上的车载预警设备5-1、3G网5-2、交通诱导服务器3-6以及局域网8，所述车载预警设备5-1包括高速车载云台摄像机5-1-1、移动信息显示屏5-1-2、音频设备5-1-3和报警器5-1-4，其中，车载预警设备5-1与3G网5-2无线通讯连接，3G网5-2与交通诱导服务器3-6单向连接，交通诱导服务器3-6与局域网8双向连接，一旦交通网交通出现事故，装载车载预警设备5-1的预警车可立即开赴事故地点，升起高速车载云台摄像机5-1-1摄取现场资料，经GPRS模块通过3G无线网络传到交通指挥中心的交通诱导服务器3-6上，交通指挥人员可以通过电脑观察到事故现场的各种情况，效果清晰直观，具有时效性，同时将事故信息送数据库。

如图2所示，所述交通信号控制子系统2含有第一车辆检测器2-1、智能信号控制机2-2、第一光端机2-3、光端机柜2-4、交通信号控制服务器2-5和交通信号灯2-6以及光纤通讯网（7），所述第一车辆检测器2-1为地磁探测头2-1-1或地磁线圈2-1-2，所述地磁探测头2-1-1为无线地磁头2-1-3，其中，地磁探测头2-1-1或地磁线圈2-1-2与智能信号控制机2-2单向连接，智能信号控制机2-2与信号灯2-6单向连接，智能信号控制机2-2与第一光端机2-3、第一光端机2-3与光纤通讯网7、光纤通讯网7与光端机柜2-4、光端机柜2-4与交通信号控制服务器2-5、交通信号控制服务器2-5与局域网8以及局域网8与交通数据库1双向连接。使用中，设置在受控交通网的交叉路口的第一车辆检测器2-1中的地磁探测头2-1-1或地磁线圈2-1-2将交通流数据送到该路口的智能信号机2-1，经智能信号机2-1数据处理后的数据再经第一光端机2-3、光纤通讯网7、光端机交换柜2-4送到交通信号控制服务器2-5，交通信号控制服务器2-5中的操作系统通过局域网8从交通数据库1中索取历史数据，交通信号控制服务器2-5中的操作系统将这个历史数据和来自第一车辆检测器2-1的实时检测数据提供给交通信号控制服务器2-5 中的应用程序软件，便根据实时检测数据和历史数据得到控制交通信号灯2-6的最优配时方案，这时交通信号控制服务器2-5的操作系统把这最优配时方案经光端机柜2-4、光纤通讯网7和第一光端机2-3送回智能信号机2-2来控制交通信号灯2-6，从而控制交通流。

本发明的交通信号控制服务器2-5对每相交通流数据产生日报表送到数据库。本发明设计能力控制128个交通路口，每个路口四个方向，每个方向有左转、直行和右转3个相位交通流，即每个路口有12个相位交通流，本系统周期为10分钟（即每小时6个点），则每日（24小时）每相数据为24×6=144个，每日每个路口有144×12=1728个，128个路口每日上报数据库的实测数据为128×1728=221184，约等于200K,仅此一项，每日数据库承接约200K实测交通流数据。该数据库保存万年历数据。

如图2所示，所述交通诱导显示子系统3含有第二车辆检测器3-1、无线通讯网3-2、无线路由器3-3、交通流数据采集服务器3-4、网闸3-5、交通诱导服务器3-6、第二光端机3-7、第三光端机3-8、显示屏控制机3-9、交通诱导显示屏3-10以及光纤通讯网7，所述第二车辆检测器3-1包括摄像机3-1-1、微波探头3-1-2、超声波探头3-1-3.和红外探头3-1-4，其中，第二车辆检测器3-1中的摄像机3-1-1、微波探头3-1-2、超声波探头3-1-3和红外探头3-1-4与无线通讯网3-2单向连接，无线通讯网3-2与无线路由器3-3单向连接，无线路由器3-3与交通流数据采集服务器3-4单向连接，交通流数据采集服务器3-4与网闸3-5单向连接，网闸3-5与所述交通数据库1单向连接，交通数据库1和交通诱导服务器3-6分别与所述局域网8双向连接，所述局域网8再与第二光端机3-7单向连接，第二光端机3-7与光纤通讯网7单向连接，光纤通讯网7再与第三光端机3-8、显示屏控制机3-9以及交通诱导显示屏3-10串行连接。使用中，设置在所控城区主要路口的路灯杆和信号灯上布设的摄像机3-1-1、微波探头3-1-2、超声波探头3-1-3和红外探头3-1-4实时采集路网动态交通流数据，如东西向，南北向单位时间内通过路口的机动车、非机动车和行人数量，这些数据经无线通讯网3-2和无线路由器3-3 传到交通流数据采集服务器3-4，在这里进行各类数据格式处理后，经网闸3-5送到交通数据库1，与此同时，交通诱导服务器3-6的操作系统将从交通数据库1索取的交通流静态数据（历史数据）和来自摄像机3-1-1、微波探头3-1-2、超声波探头3-1-3和红外探头3-1-4实时采集的路网动态交通流数据提供给交通诱导服务器3-6的应用程序软件，产生诱导方案，交通诱导服务器3-6操作系统将该诱导方案通过局域网8、第二光端机3-7、光纤通讯网7和第三光端机3-8传给显示屏控制机3-9，显示屏控制机3-9按照该诱导方案来控制交通诱导显示屏3-10，红代表堵塞，黄代表拥挤，绿代表畅通，诱导系统服务器3-6可以实现路网、路段、路线和监视点多级数据查询，并可以自定义每日检索时段及工作日和节假日筛选，自动生成每日交通状况表，分析表，并送至数据库，又向数据库索取历史资料，公众可以通过因特网，手机网，交通广播电台等多种渠道，全天候地了解该区路况，交通管制信息，为出行提供引道。

如图2所示，所述交通监控子系统含有第二摄像机4-1、第四光端机4-2、监控交换机4-3、视频显示墙4-4以及光纤通讯网7，其中，第二摄像机4-1、第四光端机4-2、光纤通讯网7、监控交换机4-3以及视频显示墙4-4串行连接，所述交通数据库1与局域网8以及局域网8与监控交换机4-3双向连接。使用中，安装在路口、立交桥上方和路旁高大建筑物上的可变长焦距的第二摄像机4-1可对交通流宏观调控起作用，第二摄像机4-1检测到的交通流信息和数据经第四光端机4-2、光纤通讯网7和监控交换机4-3传送到视频显示墙4-4 和交通数据库1，视频显示墙4-4可清晰地显示出路口和重要路段交通状况。

如图2所示，所述交通信息发布子系统6含有操纵台6-1、因特网6-2、交通电台6-3、有线网6-4和电视台6-5和无线通讯网3-2，其中，操纵台6-1分别与因特网6-2单向连接、与有线网6-4和电视台6-5串行连接，又与无线通讯网3-2双向连接，无线通讯网3-2与交通电台6-3单向连接，操作台6-1还分别与所述局域网8以及无线通讯网3-2双向连接。使用中，值班交警通过操纵台6-1、因特网6-2、无线通讯网3-2、交通电台6-3以及有线网6-4和电视台6-5多种渠道向公众发布路况、交通管制等信息，为市民选择最有效的交通出行线路提供准确保障。

Claims

1.一种城市交通管理诱导控制系统，含有交通数据库（1），交通信号控制子系统（2），交通诱导显示子系统（3），交通监控子系统（4），其特征在于，还含有移动预警子系统（5）和交通信息发布子系统（6），其中，交通数据库（1）分别与交通信号控制子系统（2）、交通诱导显示子系统（3）、交通监控子系统（4）、移动预警子系统（5）和交通信息发布子系统（6）双向连接，所述移动预警子系统（5）含有装载在预警车上的车载预警设备（5-1）、3G网（5-2）、交通诱导服务器（3-6）以及局域网（8），所述车载预警设备（5-1）包括高速车载云台摄像机（5-1-1）、移动信息显示屏（5-1-2）、音频设备（5-1-3）和报警器（5-1-4），其中，车载预警设备（5-1）与3G网（5-2）连接，3G网（5-2）与交通诱导服务器（3-6）单向连接，交通诱导服务器（3-6）与局域网（8）双向连接。

2.根据权利要求1所述城市交通管理诱导控制系统，其特征在于，所述交通信号控制子系统（2）含有第一车辆检测器（2-1）、智能信号控制机（2-2）、第一光端机（2-3）、光端机柜（2-4）、交通信号控制服务器（2-5）和交通信号灯（2-6）以及光纤通讯网（7），所述第一车辆检测器（2-1）为地磁探测头（2-1-1）或地磁线圈（2-1-2），其中，地磁探测头（2-1-1）或地磁线圈（2-1-2）与智能信号控制机（2-2）单向连接，智能信号控制机（2-2）与交通信号灯（2-6）单向连接，智能信号控制机（2-2）与第一光端机（2-3）、第一光端机（2-3）与光纤通讯网（7）、光纤通讯网（7）与光端机柜（2-4）、光端机柜（2-4）与交通信号控制服务器（2-5）、交通信号控制服务器（2-5）与所述局域网（8）以及所述局域网（8）与所述交通数据库（1）双向连接。

3.根据权利要求1所述城市交通管理诱导控制系统，其特征在于，所述交通诱导显示子系统（3）含有第二车辆检测器（3-1）、无线通讯网（3-2）、无线路由器（3-3）、交通流数据采集服务器（3-4）、网闸（3-5）、交通诱导服务器（3-6）、第二光端机（3-7）、第三光端机（3-8）、显示屏控制机（3-9）、交通诱导显示屏（3-10）以及光纤通讯网（7），所述第二车辆检测器（3-1）包括摄像机（3-1-1）、微波探头（3-1-2）、超声波探头（3-1-3）和红外探头（3-1-4），其中，第二车辆检测器（3-1）中的摄像机（3-1-1）、微波探头（3-1-2）、超声波探头（3-1-3）和红外探头（3-1-4）与无线通讯网（3-2）单向连接，无线通讯网（3-2）与无线路由器（3-3）单向连接，无线路由器（3-3）与交通流数据采集服务器（3-4）单向连接，交通流数据采集服务器（3-4）与网闸（3-5）单向连接，网闸（3-5）与所述交通数据库（1）单向连接，交通数据库（1）和交通诱导服务器（3-6）分别与所述局域网（8）双向连接，所述局域网（8）再与第二光端机（3-7）单向连接，第二光端机（3-7）与光纤通讯网（7）单向连接，光纤通讯网（7）再与第三光端机（3-8）、显示屏控制机（3-9）以及交通诱导显示屏（3-10）串行连接。

4.根据权利要求1所述城市交通管理诱导控制系统，其特征在于，所述交通监控子系统（4）含有第二摄像机（4-1）、第四光端机（4-2）、监控交换机（4-3）、视频显示墙（4-4）以及光纤通讯网（7），其中，第二摄像机（4-1）、第四光端机（4-2）、光纤通讯网（7）、监控交换机（4-3）以及视频显示墙（4-4）串行连接，所述交通数据库（1）与局域网（8）以及局域网（8）与监控交换机（4-3）双向连接。

5.根据权利要求1所述城市交通管理诱导控制系统，其特征在于，所述交通信息发布子系统（6）含有操作台（6-1）、因特网（6-2）、交通电台（6-3）、有线网（6-4）和电视台（6-5）和无线通讯网（3-2），其中，操作台（6-1）分别与因特网（6-2）单向连接、与有线网（6-4）和电视台（6-5）串行连接，又与无线通讯网（3-2）双向连接，无线通讯网（3-2）与交通电（6-3）台单向连接，操作台（6-1）还分别与所述局域网（8）以及无线通讯网（3-2）双向连接。

6.根据权利要求2所述城市交通管理诱导控制系统，其特征在于，所述地磁探测头（2-1-1）为无线地磁头（2-1-3）。