CN102486892A

CN102486892A - 一种交通控制系统及方法

Info

Publication number: CN102486892A
Application number: CN2010105710456A
Authority: CN
Inventors: 马卫国
Original assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: CN102486892B; EP2568459B1; US9165462B2; WO2012071965A1; US20130069799A1; EP2568459A4; EP2568459A1

Abstract

本发明公开了一种交通控制系统及方法，包括：在终端发射无线信号时，分别位于道路两侧的无线传感器节点确定终端发射的无线信号的强度，并将确定的强度告知信息处理模块；信息处理模块根据无线传感器节点确定的强度变化控制交通信号灯的状态。本发明能自动判断行人过街的通行状态，并自动调整信号灯，有效地保证了行人的安全。

Description

一种交通控制系统及方法

技术领域

本发明涉及自动控制技术，特别涉及一种交通控制系统及方法。

背景技术

在现有技术中，在行人过街交通控制系统中，通常将行人通行时间设定为固定值。

现有技术的不足在于：

对于如老人，自主控制能力较弱者如低幼儿童等行动缓慢者，通行时间可能超过设定的固定时间。然而，现有的交通信号灯控制系统，无法对路上是否有行人通过进行判断，因而可能在行人通过路口的时候变灯，造成行人被困在道路中间，无法顺利通行的现象。

进一步的，由于儿童对信号灯变化的判断准确性较差，通过速度较慢，在中小学校园附近道路上的人行横道处，设定为固定值的方案导致安全隐患较多。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供了一种交通控制系统及方法，用以提高道路交通的安全性。

本发明实施例中提供了一种交通控制系统，包括：

无线传感器节点，分别位于道路两侧，用于在终端发射无线信号时，确定终端发射的无线信号的强度，并将确定的强度告知信息处理模块；

信息处理模块，用于根据无线传感器节点确定的强度变化控制交通信号灯的状态。

本发明实施例中还提供了一种如上所述的交通控制系统的控制方法，包括如下步骤：

在终端发射无线信号时，分别位于道路两侧的无线传感器节点确定终端发射的无线信号的强度，并将确定的强度告知信息处理模块；

信息处理模块根据无线传感器节点确定的强度变化控制交通信号灯的状态。

本发明实施例中提供了一种交通控制方法，包括如下步骤：

在终端发射无线信号时，分别从道路两侧确定终端发射的无线信号的强度；

根据确定的强度变化控制交通信号灯的状态。

本发明实施例中提供了一种交通控制装置，包括：

获取模块，用于在终端发射无线信号时，分别从道路两侧确定终端发射的无线信号的强度；

控制模块，用于根据确定的强度变化控制交通信号灯的状态。

本发明有益效果如下：

在本发明实施过程中，由于分别位于道路两侧的无线传感器节点能够及时将终端无线信号的强度告知信息处理模块；信息处理模块便能根据终端强度变化来控制交通信号灯的状态。因此能自动判断行人过街的通行状态，并自动调整信号灯，有效地保证了行人的安全。

附图说明

图1为本发明实施例中交通控制系统结构示意图；

图2为本发明实施例中交通控制系统运用环境示意图；

图3为本发明实施例中交通控制系统的控制方法实施流程示意图；

图4为本发明实施例中交通控制方法实施流程示意图；

图5为本发明实施例中交通控制装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的技术方案涉及对交通信号灯进行控制，藉由低功耗的短距离无线通信设备，对通过路口的行人进行识别和行为分析，进行弹性的交通信号灯控制，以确保行人能够顺利通过路口，从而提高这些道路的安全性，保护行人的交通安全。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

图1为交通控制系统结构示意图，如图所示，系统中可以包括：

无线传感器节点101，分别位于道路两侧，用于在终端发射无线信号时，确定终端发射的无线信号的强度，并将确定的强度告知信息处理模块；

信息处理模块102，用于根据无线传感器节点确定的强度变化控制交通信号灯的状态。

实施中，为了提高道路上人行横道通行的安全性。交通控制系统可以由信息处理模块、无线传感器节点构成，并配合感知终端来实现对交通的控制。

具体实施中，在无线传感器节点将确定的强度告知信息处理模块时，由于一般都会存在多个终端，为了识别各终端，可以将终端标识以及强度同时告知信息处理模块，以便于信息处理模块识别处理。当然，本领域技术人员易知，对终端的识别是容易实现的，同时，在识别时也不仅限于采用“标识”这一具体方式，只要能够识别出不同终端即可，例如通过频率的不同来识别，实施中将不对终端的识别的实施方式进行格外说明。

图2为交通控制系统运用环境示意图，如图所示，具体实施中，可以在道路两侧的红绿灯上分别安装具备无线通信能力的传感器节点，图中所示为Sensor(传感器)A和Sensor B。用户携带有可以被无线传感器感知的终端(感知终端)。无线传感器节点可以将接收到感知终端的相关信息传送到信息处理模块。

对于终端的实施，例如可以为特定人群(例如儿童和/或老人等)发放感知终端，感知距离最好超过2个无线传感器节点之间的距离。

无线传感器节点能够测量用户终端的信号强度及变化。

传感器SensorA和Sensor B记录通讯范围内的所有用户发射的信号强度，并将信号的强弱传送给信息处理模块，由信息处理模块对传输到的数据进行分析处理，得到用户在路口附近的实时行动状态；进而根据当前信号灯状态对交通信号灯系统进行控制，以提高路口通行的效率及安全性。

实施中，信息处理模块还可以进一步用于按以下方式之一或者其组合控制交通信号灯的状态：

当一个无线传感器节点确定的强度变小，另一个无线传感器节点确定的强度变大时，控制交通信号灯的状态为让行人通过；

当一个无线传感器节点确定的强度变小，另一个无线传感器节点确定的强度变小时，按交通信号灯的设置控制交通信号灯的状态；

当一个无线传感器节点确定的强度变大，另一个无线传感器节点确定的强度变大时，按交通信号灯的设置控制交通信号灯的状态；

当一个无线传感器节点确定的强度稳定，另一个无线传感器节点确定的强度稳定时，按交通信号灯的设置控制交通信号灯的状态。

下面以图2为例来说明交通信号灯状态的控制。

图2中还标示了机动车道和路旁的人行道。在道路两侧的红绿灯上分别安装传感器Sensor A和Sensor B。用户用标有数字的圆点表示，用户携带可以被传感器识别的由智能芯片做成的终端，图中汽车中的乘客携带有终端，图中示意的编号为乘客的编号，可以通过乘客携带的终端来确定汽车的行为。

具体实施中可以理解为：在中小学附近的过街人行横道的机动车道两侧安装无线传感器。配备交通控制系统以处理数据并控制交通信号灯。为中小学生配备相应的感知终端，在上学、放学高峰时期或全天自动开启交通控制系统来对交通信号灯进行控制。

下表列出了8种用户行为模式，并给出了该模式下传感器接收信号强度的特征，其中编号为图2中用户的标号。

对于正在通过人行横道的用户，在两个传感器中，这些用户信号强度的变化是一个增强，一个减弱，这在以上各种情况中是非常独特的。利用这一特性便可以作为标准鉴别出正在通过人行横道的用户，从而对交通信号灯进行控制。具体的，此时控制交通信号灯的状态为让行人通过，例如：如果此时是红灯，而行人在路中央，则可以控制灯变为红灯，如果是绿灯，则延长绿灯时间即可。反之，如果没有该情况发生，则按交通信号灯的设置控制交通信号灯的状态即可，例如：按设置本来应该变成红灯的，由于无行人通过，则按设置变成红灯即可。

实施中，还可以进一步包括：

告警模块103，用于在因一个无线传感器节点确定的强度变小，另一个无线传感器节点确定的强度变大而控制交通信号灯的状态为让行人通过时，发出快速通过的警告。

具体的，如果信息处理模块判断还在行人通行状态下，设定的固定通行时间间隔即将结束时，仍有携带感知终端的行人处在机动车道的通行中，可以控制延长通行时间，也即控制交通信号灯的状态为让行人通过，并发出声和/或光等警示信号提醒行人快速通过。直到所有携带感知终端的行人安全通过机动车道时，信息处理模块控制系统转换为行人禁行状态。还可以在绿灯时间将要结束但仍有行人在通过人行横道时，发出迅速通过的警告，并适当延长机动车等待的时间。具体实践中可以在判断出有行人处在通行中后，根据需要设值告警。

实施中，系统中还可以进一步包括：

定位服务器104，用于根据接收到的各终端的强度、接收时间以及确定终端的无线传感器节点确定各终端的位置信息；

无线传感器节点则还可以进一步用于将确定的终端及其强度告知定位服务器。

具体的，如果交通路口广泛布设无线传感器节点，并将相关交通控制系统联网后增加定位服务器，定位服务器可以通过记录的感知终端的通行状态、时间等信息，能够提供感知终端的准实时定位信息。

相应的，本发明实施例中还提供了上述交通控制系统的使用方法，下面进行说明。

图3为交通控制系统的控制方法实施流程示意图，如图所示，可以包括如下步骤：

步骤301、在终端发射无线信号时，分别位于道路两侧的无线传感器节点确定终端发射的无线信号的强度，并将确定的强度告知信息处理模块；

步骤302、信息处理模块根据无线传感器节点确定的强度变化控制交通信号灯的状态。

实施中，信息处理模块可以按以下方式之一或者其组合控制交通信号灯的状态：

当一个无线传感器节点确定的强度变小，另一个无线传感器节点确定的强度变大时，信息处理模块控制交通信号灯的状态为让行人通过；

当一个无线传感器节点确定的强度变小，另一个无线传感器节点确定的强度变小时，信息处理模块按交通信号灯的设置控制交通信号灯的状态；

当一个无线传感器节点确定的强度变大，另一个无线传感器节点确定的强度变大时，信息处理模块按交通信号灯的设置控制交通信号灯的状态；

当一个无线传感器节点确定的强度稳定，另一个无线传感器节点确定的强度稳定时，信息处理模块按交通信号灯的设置控制交通信号灯的状态。

实施中，还可以进一步包括：

在因一个无线传感器节点确定的强度变小，另一个无线传感器节点确定的强度变大而控制交通信号灯的状态为让行人通过时，告警模块发出快速通过的警告。

实施中，还可以进一步包括：

无线传感器节点将确定的终端及其强度告知定位服务器；

定位服务器根据接收到的各终端的强度、接收时间以及确定终端的无线传感器节点确定各终端的位置信息。

具体实施中，定位服务器结合各终端的标识，以时间为顺序通过其强度变化很容易知晓每个终端的位置变化等信息。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种交通控制方法、交通控制装置，由于交通控制方法、交通控制装置解决问题的原理与交通控制系统及其运用的控制方法相似，因此交通控制方法、交通控制装置的实施可以参见交通控制系统及其运用的控制方法的实施，重复之处不再赘述。

图4为交通控制方法实施流程示意图，如图所示，可以包括如下步骤：

步骤401、在终端发射无线信号时，分别从道路两侧确定终端发射的无线信号的强度；

步骤402、根据确定的强度变化控制交通信号灯的状态。

实施中，在根据确定的强度变化控制交通信号灯的状态时，可以按以下方式之一或者其组合控制交通信号灯的状态：

当道路一侧确定的强度变小，另一侧确定的强度变大时，控制交通信号灯的状态为让行人通过；

当道路一侧确定的强度变小，另一侧确定的强度变小时，按交通信号灯的设置控制交通信号灯的状态；

当道路一侧确定的强度变大，另一侧确定的强度变大时，按交通信号灯的设置控制交通信号灯的状态；

当道路一侧确定的强度稳定，另一侧确定的强度稳定时，按交通信号灯的设置控制交通信号灯的状态。

实施中，在因道路一侧确定的强度变小，另一侧确定的强度变大而控制交通信号灯的状态为让行人通过时，还可以进一步包括：

发出快速通过的警告。

实施中，还可以进一步包括：

根据各终端的强度、时间以及位置确定各终端的位置信息。

图5为交通控制装置结构示意图，如图所示，装置中可以包括：

获取模块501，用于在终端发射无线信号时，分别从道路两侧确定终端发射的无线信号的强度；

控制模块502，用于根据确定的强度变化控制交通信号灯的状态。

实施中，控制模块还可以进一步用于在根据确定的强度变化控制交通信号灯的状态时，按以下方式之一或者其组合控制交通信号灯的状态：

实施中，装置中还可以进一步包括：

告警模块503，用于在因道路一侧确定的强度变小，另一侧确定的强度变大而控制交通信号灯的状态为让行人通过时，发出快速通过的警告。

实施中，装置中还可以进一步包括：

位置模块504，用于根据各终端的强度、时间以及位置确定各终端的位置信息。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

由上述实施例可见，在本发明实施例提供的技术方案中，在行人通过的机动车道两侧设立具备无线移动通信能力的传感器节点，无线传感器节点可以将接收到感知终端的相关信息传送到信息处理模块。为特定人群(如儿童和/或老人等)发放能够被上述无线传感器节点近距离感知的终端(感知终端)，感知距离至少要超过2个无线传感器节点之间的距离。无线传感器节点能够测量用户终端的信号强度及变化。信息处理模块输入信息中包括了当前交通灯状态及2个无线传感器节点的测量信息。

信息处理模块可以根据2个无线传感器节点测量到特定感知终端的信号强度及变化趋势，判别行人所处位置及通行状态。

如果信息处理模块判断在交通控制系统在行人通行状态下，设定的固定通行时间间隔即将结束时，仍有携带感知终端的行人处在机动车道的通行中，可以控制延长通行时间，并发出声和/或光等警示信号。直到所有携带感知终端的行人安全通过机动车道时，信息处理模块控制系统转换为行人禁行状态。

额外的，如果交通路口广泛布设无线传感器节点，并将相关交通控制系统联网，通过记录感知终端的通行状态、时间等信息，还能够提供感知终端的准实时定位信息。

本发明实施例提供的技术方案，通过无线传感器节点对感知终端信号强度的测量，由信号处理模块自动判断行人过街的通行状态，并自动调整信号灯，相关的智能控制有效地保证了行人的安全。进一步的，还可以通过对上述交通控制系统联网，可以提供感知终端的准实时定位信息。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种交通控制系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，信息处理模块进一步用于按以下方式之一或者其组合控制交通信号灯的状态：

当一个无线传感器节点确定的强度变小，另一个无线传感器节点确定的强度变大时，保持当前交通信号灯的状态；

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步包括：

告警模块，用于在因一个无线传感器节点确定的强度变小，另一个无线传感器节点确定的强度变大而控制交通信号灯的状态为让行人通过时，发出快速通过的警告。

4.如权利要求1至3任一所述的系统，其特征在于，进一步包括：定位服务器，用于根据接收到的各终端的强度、接收时间以及确定终端的无线传感器节点确定各终端的位置信息；

无线传感器节点进一步用于将确定的终端及其强度告知定位服务器。

5.一种如权利要求1至4任一所述的交通控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，信息处理模块按以下方式之一或者其组合控制交通信号灯的状态：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：

8.如权利要求5至7任一所述的方法，其特征在于，进一步包括：

无线传感器节点将确定的终端及其强度告知定位服务器；

9.一种交通控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据确定的强度变化控制交通信号灯的状态。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在根据确定的强度变化控制交通信号灯的状态时，按以下方式之一或者其组合控制交通信号灯的状态：

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在因道路一侧确定的强度变小，另一侧确定的强度变大而控制交通信号灯的状态为让行人通过时，进一步包括：

发出快速通过的警告。

12.如权利要求9至11任一所述的方法，其特征在于，进一步包括：

根据各终端的强度、时间以及位置确定各终端的位置信息。

13.一种交通控制装置，其特征在于，包括：

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，控制模块进一步用于在根据确定的强度变化控制交通信号灯的状态时，按以下方式之一或者其组合控制交通信号灯的状态：

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，进一步包括：

告警模块，用于在因道路一侧确定的强度变小，另一侧确定的强度变大而控制交通信号灯的状态为让行人通过时，发出快速通过的警告。

16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，进一步包括：

位置模块，用于根据各终端的强度、时间以及位置确定各终端的位置信息。