CN102915644A - 无线智能交通控制系统及方法 - Google Patents

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庞溟舟
孙敏
李世祥
袁小刚
傅志宏
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Abstract

本发明公开了一种无线智能交通控制系统及方法，包括：显示设备、信号机设备、检测装置、无线通信终端、无线网关和集控中心，其中，显示设备与信号机设备连接，检测装置也和信号机设备都连接至无线通信终端，无线通信终端通过短距离无线通信协议与无线网关进行通信传输，无线网关通过3G网络或有线网络与集控中心进行通信传输；采用本发明使路口交通信号能随着交通流量不断变化，进行实时自适应控制，达到减少停车次数，减少延误时间，提高行车速度，使得各路口信号控制达到最佳控制效果。

Description

无线智能交通控制系统及方法
技术领域
本发明涉及交通控制领域，特别涉及一种无线智能交通控制系统及方法。
背景技术
随着城市经济建设的突飞猛进，道路建设也随之不断发展，道路交通运输变得愈加的繁忙。特别是城市道路汽车数量的迅速增长，进一步加大了城市道路交通的压力。在我国，快速的城镇化进程更加剧了这一趋势。我国一线大城市的“城市病”在今年集中频繁的爆发，而“交通拥堵”这个最典型的症状开始在二三线城市蔓延开来。数据显示，目前我国机动车保有量已达1.99亿辆，全国667个城市中，约有三分之二的城市交通在高峰时段出现拥堵。研究显示，因交通拥堵和管理问题，我国15座城市每天损失近10亿元财富。
为了缓解当前城市交通的压力，仅仅依靠道路设施的改善，已不能满足交通日益增长的需要。保证道路交通的顺畅，最有效的方法就是通过道路交通信号自适应控制系统及控制装置来合理地调配车辆的运行，而传统的道路交通信号模式（单点、定周期），无法达到自动配置交通信号的作用。作为物联网产业链中的重要组成部分，智能交通具有市场应用度高、行业技术成熟和政府扶持力度大等特点，物联网技术的引入将极大地改变ITS（Intelligent TransportationSystem，智能交通系统）的服务模式和系统架构,市场前景广阔。
为构筑与城市社会经济发展相适应、与城市产业布局相协调、可持续化发展的现代化国际大都市一体化交通，建立优质、高效、整合的巨型交通体系，提供“畅达、安全、舒适”的交通服务，在推进城市发展中所扮演的角色越来越重要。智能交通系统是目前公认的全面有效地解决交通运输领域问题，特别是解决交通拥挤、交通阻塞、交通事故和交通污染等问题的最佳途径。自20世纪80年代以来，发达国家投入了大量人力、物力和财力对ITS的诸多领域进行了广泛的研究，取得了显著的阶段性成果。我国受国情、国力的限制，采用分层次、有重点地对ITS的核心内容进行了研究。
目前不少城市交通指挥设备没有与控制中心联网，或者光纤铺到路口，只差最后一公里无法解决，或者光纤网无法铺设到远距离的路口，城市交通指挥与道路交通指挥设备间的协同工作一直是个难题。为了减少交通网络压力，提高道路的运行效率，对现有交通设备进行网络化，智能化的升级已势在必得，而寻找一种低成本，行之有效的解决方案采用物联网技术和现代交通技术把道路交通设施连接起来，实现无线网络与交通控制系统，交通智能化集成平台进行有机结合，具有组网灵活，成本低廉，使用操作简便等特点，特别适合于没有通信网络的路口，道路和桥梁交通信号的控制。
发明内容
针对上述现有技术中的问题，本发明的目的是：提出一种无线智能交通控制系统及方法，其采用物联网技术将现有的交通控制系统网络化，从而实现远程控制的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种无线智能交通控制系统及方法，包括：
用于显示路口通行信号的显示设备；
与所述显示设备连接，用于处理路口通行信号的信号机设备，所述信号机设备上设有一无线通信终端；
用于检测并采集路口交通信息的检测装置，与所述信号机设备连接，通过与信号机设备连接的无线通信终端传输交通信息；
用于传输交通信息无线通信终端,通过短距离非接触式射频信号自动识别技术，获取相关信息进行传输；
用于交换处理无线射频信号的无线网关；
以及
用于宏观调控各路口通行信息的集控中心，所述集控中心通过无线网关与所述无线通信终端进行无线通信，进而控制所述信号机设备及显示设备。
所述显示设备包括：智能交通信号灯、人行灯和倒计时器灯。
所述检测装置的检测方式可采用线圈检测或视频检测或地磁检测。
所述无线通信终端采用ZIGBEE设备，Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗高可靠性个域网协议，根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗、高性价比的无线通信技术。
所述交通信息包括：车流量、占有率和饱和度。
所述无线网关与所述集控中心采用3G无线网络通信方式或有线通信方式。
所述集控中心为一智能交通控制服务器，传来的无线交通信号经过所述智能交通控制服务器自动处理后，得到各路口控制参数，并通过无线网关反馈到各个路口的信号机及显示装置。
一种如上所述的无线智能交通的控制系统的控制方法，包括：
步骤S1:利用路口的检测装置，检测并采集路口的交通信息；
步骤S2:通过无线通信终端将路口的实时通行信息及采集到的路口交通信息发送到无线网关；
步骤S3:通过无线网关将所述实时通行信息及采集到的路口交通信息发送到集控中心进行宏观调控；
步骤S4:经过集控中心的调控与处理，将得到的调控参数通过无线网关反馈给各路口的信号机和显示设备。
所述调控参数包括信号相位、信号周期及灯色。
所述交通信息包括：车流量、占有率和饱和度。
本发明的有益效果是：采用本发明使路口交通信号能随着交通流量不断变化，对路口的信号进行优化处理（优化周期，优化相位，优化绿信比），优化处理的目标函数为PI=f（d，h）其中d为优化时间，h为停车次数。进行实时自适应控制，达到减少停车次数，减少延误时间，提高行车速度，使得各路口信号控制达到最佳控制效果，而每个路口与其相邻路口之间还可以进行信号协调控制，使路口的车辆能顺畅安全高效的运行，本发明就是利用物联网无线通讯技术（RFID）与智能交通控制系统有机结合实现网络化、智能化，实现交通信息自动采集自动传输自动处理为一体化的集成控制系统。
附图说明
图1是无线智能交通控制系统的结构示意图；
图2是无线智能交通的控制方法流程框图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示是本发明提出的一种无线智能交通控制系统，包括：
显示设备1、信号机设备2、检测装置3、无线通信终端4、无线网关5和集控中心6，其中，显示设备1与信号机设备2连接，检测装置3也和信号机设备2连接并至无线通信终端4，无线通信终端4通过短距离无线通信协议与无线网关5进行通信传输，无线网关5通过3G网络或有线网络与集控中心6进行通信传输。
所述无线通信终端采用ZIGBEE设备，Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗、高可靠性个域网协议，根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗、高性价比的无线通信技术。
所述集控中心为一智能交通控制服务器（包括可有智能交通操作终端）。
下面结合附图2讲解本系统的工作过程及控制方法。
如图2所示，一种无线智能交通的控制方法，包括：
步骤S1：利用路口的检测装置，检测并采集路口的交通信息；
步骤S2：通过无线通信终端将路口的实时通行信息及采集到的路口交通信息发送到无线网关；
步骤S3：通过无线网关将所述实时通行信息及采集到的路口交通信息发送到集控中心进行宏观调控；
步骤S4：经过集控中心的调控与处理，将得到的调控参数通过无线网关反馈给各路口的信号机和显示设备。
本系统的具体工作过程如下;
利用检测装置检测各个路口的车流量、占有率和饱和度等信息，结合实时的红绿灯通行信息，一起通过ZIGBEE设备传送给无线网关，无线网关再通过3G网络或有线网络传送给集控中心进行宏观调控，集控中心经过将传输过来的各路口的交通信息进行处理，得到调控参数（相位、周期长度、灯色等参数），在再将调控参数通过无线网关与设备ZIGBEE设备传送给各路口的信号机与显示装置，进而通过显示设备信号，来显示各路口的交通状况。
以上显示仅描述了本方案的主要特征和创新点。本领域的技术人员应该了解，本方案不受上述实施例的限制。在不脱离本创新点和保护范围的前提下，本方案还会有各种变化，这些变化和改进都将落入本方案要求保护的范围内。本方案要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物限定。

Claims (9)

1.一种无线智能交通控制系统，其特征在于，包括：
用于显示路口通行信号的显示设备；
与所述显示设备连接，用于处理路口通行信号的信号机设备，所述信号机设备上设有一无线通信终端；
用于检测并采集路口交通信息的检测装置，与所述信号机设备连接的无线通信终端，通过无线通信终端传输路口交通信息；
用于传输交通信息无线通信终端；
用于交换处理无线射频信号的无线网关；
以及
用于宏观调控各路口通行信息的集控中心，所述集控中心通过无线网关与所述无线通信终端进行无线通信，进而控制所述信号机设备及显示设备。
2.如权利要求1所述的无线智能交通控制系统，其特征在于，所述无线通信终端采用ZIGBEE设备。
3.如权利要求1所述的无线智能交通控制系统，其特征在于，所述交通信息包括：车流量、占有率和饱和度。
4.如权利要求1所述的无线智能交通控制系统，其特征在于，所述无线网关与所述集控中心采用3G无线网络通信方式或有线通信方式。
5.如权利要求1所述的无线智能交通控制系统，其特征在于，所述集控中心为一智能交通控制服务器，传来的无线交通信号经过所述智能交通控制服务器自动处理后，得到各路口控制参数，并通过无线网关反馈到各个路口的信号机及显示装置。
6.如权利要求1所述的无线智能交通控制系统，其特征在于，所述显示设备包括：智能交通信号灯、人行灯和倒计时器灯。
7.一种如权利要求1所述的无线智能交通控制系统的控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1：利用路口的检测装置，检测并采集路口的交通信息；
步骤S2：通过无线通信终端将路口的实时通行信息及采集到的路口交通信息发送到无线网关；
步骤S3：通过无线网关将所述实时通行信息及采集到的路口交通信息发送到集控中心进行宏观调控；
步骤S4：经过集控中心的调控与处理，将得到的调控参数通过无线网关反馈给各路口的信号机和显示设备，进行控制显示。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述交通信息包括：车流量、占有率和饱和度。
9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述调控参数包括信号相位、信号周期及灯色。
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