CN102346968A - 交通信号控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了交通信号控制系统，包括中心管理服务器集群、通讯服务器和路口信号机，多个路口信号机通过局域网与通讯服务器连接，通讯服务器连接至中心管理服务区集群；路口信号机用于控制路口信号灯的工作、实时检测路口状况并上传至中心管理服务器集群；通讯服务器用于路口信号机和中心管理服务器集群之间数据的转发，并保存路口信号机上传给中心管理服务器集群的数据；中心管理服务器集群为系统的控制中心，对路口信号机进行远程控制。本发明可对交通路口进行划区域的管理，而对全部区域进行统一控制，发生故障时可快速恢复，并可以方便地提供多种形式的路口状态查询。进一步地，还能对多个路口进行协调控制。

Description

交通信号控制系统

技术领域

本发明涉及信号控制领域，尤其涉及交通信号控制系统。

背景技术

现有的交通路口的信号灯，一般是由路口信号机控制按照设定的固定参数运行，而对路口信号机的控制则缺少远程控制机制，如需临时调整交通信号，往往需要由交警现场对路口信号机进行临时调控以控制信号灯的灯色及时间，现场调控无法对多个路口进行统一调配。由于缺乏对不同路口的信号灯的整体分析，对信号灯进行现场调控的交通疏导效率较低。如果路口信号机发生故障，则路口信号机内对信号灯的控制参数会丢失，重新设置费时较长，严重时影响交通路口车辆通行效率。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供交通信号控制系统，解决目前对安装于交通路口的路口信号机缺乏远程控制机制而不能对多个路口进行统一调控且不能对故障作出快速反应的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供交通信号控制系统，包括中心管理服务器集群、通讯服务器和路口信号机，多个所述路口信号机通过局域网与所述通讯服务器连接，所述通讯服务器连接至所述中心管理服务区集群；所述路口信号机用于执行中心管理服务器集群的命令控制路口信号灯的工作、实时检测路口状况并上传至中心管理服务器集群；所述通讯服务器用于路口信号机和中心管理服务器集群之间数据的转发，并保存路口信号机上传给中心管理服务器集群的数据；所述中心管理服务器集群包括位于一个局域网内的数据库服务器和至少一个客户端，所述客户端包括用于接收人工设定路口信号机控制参数的设定模块、用于根据预设的控制参数对路口信号机进行控制的控制模块、用于显示经路口信号机上传的路口状况的显示模块和用于与数据库服务器进行数据交互的数据交互模块；所述数据库服务器包括用于存储路口信号机的控制参数的控制参数存储模块。

其中，所述客户端还包括用于根据选定的路口信号机上传的路口状况进行分析计算协调控制参数的计算模块、用于接收人工设定协调控制参数的协调设定模块和用于根据协调控制参数对选定的路口进行协调控制的协调控制模块。

其中，所述客户端还包括用户权限管理模块。

其中，所述路口信号机包括车辆检测模块，所述车辆检测模块用于检测交通流参数，所述交通流参数包括交通流量、车速、道路占有率和排队长度。

其中，所述路口信号机还包括用于检测故障并报警的故障检测报警模块。

其中，所述路口信号具有通讯串口和网络接口。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的路口信号机缺乏远程控制机制不能对多个路口实行统一管理且对故障的反应速度快影响通行效率，本发明提供一种交通信号控制系统，以中心管理服务器集群作为中心控制层，下辖多个通讯服务器，通讯服务器又管理多个路口信号机，形成类似于树形的管理结构，可对交通路口进行划区域的管理，而对全部的区域又是进行统一的管理，实现分层次的统一管理模式。采用本发明的交通信号控制系统至少具有以下优点：

1、实现对多个路口信号机的远程控制，且可以按区域或路段划分由一个通讯服务器统一管理，而在客户端只需向对应的通讯服务器发送控制指令，具体的数据分发由通讯服务器完成，客户端所需管理的通讯服务器的数量远少于全部路口信号机的数量，降低客户端的控制难度，方便客户端进行统一的控制。

2、数据库服务器中备份存储有路口信号机的控制参数，若客户端出现故障，可以从数据库服务器中快速方便地读取相应的控制参数进行故障恢复，提高系统的安全可靠性。

3、客户端具有用于显示路况信息的显示模块，可以方便查询路口状态。路口信号机上传的数据在通讯服务器中有保存，利于客户端的读取分析，例如对路口流量进行分析统计。由于中心控制层、通讯服务器、路口信号机形成类似树形的管理结构，在中心控制层可方便地根据需要查询路口状态，例如可以按照单路口、多路口、路段甚至区域的形式显示路口的实时灯态。

附图说明

图1是本发明交通信号控制系统实施例的结构框图；

图2是本发明客户端实施例的结构框图。

图中：

10、中心管理服务器集群；11、客户端；111、通讯接口；112、设定模块；113、控制模块；114、数据交互模块；115、显示模块；116、计算模块；117、协调设定模块；118、协调控制模块；119、用户权限管理模块；12、数据库服务器；20、通讯服务器；30、路口信号机。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1及图2，本发明提供交通信号控制系统，包括中心管理服务器集群10、通讯服务器20和路口信号机30，多个所述路口信号机30通过局域网与所述通讯服务器20连接，所述通讯服务器20连接至所述中心管理服务区集群10。路口信号机30用于执行中心管理服务器集群10的命令控制路口信号灯的工作、实时检测路口状况并上传至中心管理服务器集群10，路口信号机30安装于交通路口，驱动路口信号灯的亮灭和灯色的转换，路口信号机30还实时检测路口的状况包括路口信号灯的状态并上传至中心管理服务器集群10。路口信号机30的功能在现有技术中已有较多应用，本发明对其功能模块不再赘述。通讯服务器20用于路口信号机30和中心管理服务器集群10之间数据的转发，并保存路口信号机30上传给中心管理服务器集群10的数据。中心管理服务器集群10为本发明的交通信号控制系统的控制枢纽，在本实施例中，中性管理服务器集群10包括位于一个局域网内的数据库服务器12和多个客户端11，所述客户端11包括用于接收人工设定路口信号机控制参数的设定模块112、用于根据预设的控制参数对路口信号机进行控制的控制模块113、用于显示经路口信号机上传的路口状况的显示模块115和用于与数据库服务器进行数据交互的数据交互模块114；所述数据库服务器12存储本系统使用所需的数据，例如路口信号机的属性参数及其安装的路段、通讯服务器与路口信号机的对应连接关系等，在本实施例中，数据库服务器12中还包括用于存储路口信号机的控制参数的控制参数存储模块。控制参数包括地址参数、公共时间参数、通道参数、相位参数、阶段参数、方案参数、时段参数、时基调度参数。地址参数可认为是路口信号机的身份识别码，每一路口信号机应该具有唯一的地址参数。公共时间参数为对路口信号机进行控制的基准，信号机时间影响信号机与时间相关的控制参数的运行，例如时段、时基调度等。通道参数主要包括五个参数：信号源、闪光交替方式、灯色设置、控制类型、是否有效；通道的信号源代表通道输出状态的来源，其接收相位的状态输出，然后通过信号等进行显示；由于不同的信号机的输出通道的数量可能不同，因此有效标志就代表此通道是否可以使用，无效的通道无法输出信号；通道的输出状态代表通道当前的信号输出状态，通道的灯色分为：红、黄、绿三种，状态为：亮和灭。相位参数是路口信号机最基本的参数，表示不同时段内放行的方向，避免车辆运行冲突。阶段参数、方案参数、时段参数和时基调度参数是路口信号机的运行参数，影响路口信号机的具体运行，并且这几个参数间是相互关联的。阶段参数控制了阶段的互相交替，代表路口通行权的转变；方案参数主要包括四个参数：协调相位、周期时长、相位差和对应的阶段表编号；时段参数主要包括开始执行的整点数、开始执行的整分数、控制方式、配时方案号、辅助功能输出和特殊功能输出；时基调度参数主要包括四个参数：调度日（按周）、调度月、调度日（按月）和时段表号，主要用来控制某天执行某个方案表。控制参数为路口信号机能正常工作的参数，控制参数一般由专业的调度人员根据各个城市的交通情况具体设置数值。在本实施例的交通信号控制系统中，路口信号机30安装于交通路口对信号灯进行控制，可将一个划定区域或者几个相关路段安装的多个路口信号机30统一连接至一个通讯服务器20，由该通讯服务器20管理多个路口信号机30，该多个路口信号机30与中心管理服务器集群10之间的数据交互由通讯服务器20进行转发，且路口信号机30上传的数据被保存在通讯服务器20中，方便中心管理服务器集群10对数据的读取；中心管理服务器集群10组成一个局域网，对连接至该局域网的通讯服务器20进行统一管理，客户端11作为实际控制指令发出点，对路口信号机30进行远程控制管理，其将需要发送给路口信号机30的控制参数发送给相应的通讯服务器20。数据库服务器12中存储系统必要的数据，在本实施例中，数据库服务器12具有控制参数存储单元，客户端11将控制参数存储于数据库服务器12中作为备份，若发生故障，客户端11可以读取数据库服务器12中的控制参数快速恢复。本系统中，将中心管理服务器集群看做一个整体作为中心控制层，下辖多个通讯服务器，通讯服务器又管理多个路口信号机，形成类似于树形的管理结构，可对交通路口进行划区域的管理，而对全部的区域又是进行统一的管理，实现分层次的统一管理模式。采用本发明的交通信号控制系统至少具有以下优点：1、实现对多个路口信号机的远程控制，且可以按区域或路段划分由一个通讯服务器统一管理，而在客户端只需向对应的通讯服务器发送控制指令，具体的数据分发由通讯服务器完成，客户端所需管理的通讯服务器的数量远少于全部路口信号机的数量，降低客户端的控制难度，方便客户端进行统一的控制。2、数据库服务器中备份存储有路口信号机的控制参数，若客户端出现故障，可以从数据库服务器中快速方便地读取相应的控制参数进行故障恢复，提高系统的安全可靠性。3、客户端具有用于显示路况信息的显示模块，可以方便查询路口状态。路口信号机上传的数据在通讯服务器中有保存，利于客户端的读取分析，例如对路口流量进行分析统计。由于中心控制层、通讯服务器、路口信号机形成类似树形的管理结构，在中心控制层可方便地根据需要查询路口状态，例如可以按照单路口、多路口、路段甚至区域的形式显示路口的实时灯态。

参阅图2，本发明的一实施例中，客户端11包括通讯接口111、设定模块112、控制模块113、显示模块115、数据交互模块114、计算模块116、协调设定模块117和协调控制模块118；所述通讯接口111用于连入局域网进行数据交换，所述设定模块112、控制模块113、显示模块115和数据交互模块114的功能在上一实施例中已有描述，本实施例中主要介绍计算模块116、协调设定模块117和协调控制模块118，协调控制是指对选定路段的路口信号机进行阶段参数、方案参数、时段参数及时基调度参数的合理配置，使得选定路段的各路口放行时间、相位的配合能减小绿损失，提高通行效率。在本实施例中，计算模块116用于根据选定的路口信号机上传的路口状况进行分析计算得到协调控制参数，协调设定模块117用于接收人工设定协调控制参数，协调控制模块118用于根据协调控制参数对选定的路口进行协调控制。由于计算模块116已经计算出了较优的协调控制参数，调度员可根据该协调控制参数进行设置，而后协调控制模块118将协调控制参数发送出去控制相应的路口信号机运行。该实施例使得本发明的交通信号控制系统能快捷方便地计算协调控制参数，对多个选定路口实行协调控制，提高通行效率。

仍然参阅图2，在一实施例中，客户端还包括用户权限管理模块119。该模块用于对用户权限进行定义，对不同权限的用户展现不同的功能，防止非授权用户对控制参数的恶意篡改造成交通事故，提高系统安全性。在一实施例中，所述路口信号机包括车辆检测模块，所述车辆检测模块用于检测交通流参数，所述交通流参数包括交通流量、车速、道路占有率和排队长度。车辆检测器的选项参数主要用来设置检测器检测的交通流参数类型，主要包括四种交通流参数：流量、速度、占有率和排队长度。所述车辆检测器类型包括请求检测器、感应检测器、战术检测器、战略检测器、行人按钮、公交车辆检测器、自行车检测器和机动车检测器等。交通流参数可以作为路口路况的其中一部分由路口信号机上传至通讯服务器再转发给中心管理服务器集群，为控制参数的设置提供参考依据。在一实施例中，所述路口信号机还包括用于检测故障并报警的故障检测报警模块。所述故障类型包括灯态故障、绿冲故障和系统故障。当路口信号机还设有车辆检测器时，所述故障还包括车辆检测器故障。当发生故障时，故障检测报警模块产生一报警信号上传至中心服务器集群，以便调度及时作出相应的措施。并且报警信号由通讯服务器或数据库服务器保存，方便后续的查询。在本发明的交通信号控制系统中，路口信号机同时具有通讯串口和网络接口，可提供串口通讯和网络通讯两种通讯模式。串口通讯需要设置路口信号机的串口编号，网络通讯则需要设置路口信号机的IP地址，两者在系统中都是唯一的，不可以重复，即为路口信号机的地址参数。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.交通信号控制系统，其特征在于，包括中心管理服务器集群、通讯服务器和路口信号机，多个所述路口信号机通过局域网与所述通讯服务器连接，所述通讯服务器连接至所述中心管理服务区集群；所述路口信号机用于执行中心管理服务器集群的命令控制路口信号灯的工作、实时检测路口状况并上传至中心管理服务器集群；所述通讯服务器用于路口信号机和中心管理服务器集群之间数据的转发，并保存路口信号机上传给中心管理服务器集群的数据；所述中心管理服务器集群包括位于一个局域网内的数据库服务器和至少一个客户端，所述客户端包括用于接收人工设定路口信号机控制参数的设定模块、用于根据预设的控制参数对路口信号机进行控制的控制模块、用于显示经路口信号机上传的路口状况的显示模块和用于与数据库服务器进行数据交互的数据交互模块；所述数据库服务器包括用于存储路口信号机的控制参数的控制参数存储模块。

2.根据权利要求1所述的交通信号控制系统，其特征在于：所述客户端还包括用于根据选定的路口信号机上传的路口状况进行分析计算协调控制参数的计算模块、用于接收人工设定协调控制参数的协调设定模块和用于根据协调控制参数对选定的路口进行协调控制的协调控制模块。

3.根据权利要求1所述的交通信号控制系统，其特征在于：所述客户端还包括用户权限管理模块。

4.根据权利要求1所述的交通信号控制系统，其特征在于：所述路口信号机包括车辆检测模块，所述车辆检测模块用于检测交通流参数，所述交通流参数包括交通流量、车速、道路占有率和排队长度。

5.根据权利要求1所述的交通信号控制系统，其特征在于：所述路口信号机还包括用于检测故障并报警的故障检测报警模块。

6.根据权利要求1所述的交通信号控制系统，其特征在于：所述路口信号具有通讯串口和网络接口。

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