CN103903454A

CN103903454A - 一种传感器组网控制方法及装置

Info

Publication number: CN103903454A
Application number: CN201210576735.XA
Authority: CN
Inventors: 黄晓庆; 薛海强
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2032-12-26
Also published as: CN103903454B

Abstract

本发明公开了一种传感器组网控制方法及装置，用以对交通控制系统中的传感器进行组网。其可以应用于智能交通控制系统中，所述智能交通控制系统包括至少两个信号灯，每一信号灯上安装有传感器所述方法包括：第一信号灯上的第一传感器接收第二信号灯上的第二传感器发送的组网请求，所述组网请求中携带有第二信号灯采集到的、所述第二信号灯所在路口的道路信息和车道信息；第一信号灯获取道路连接信息；第一信号灯根据获取的道路连接信息以及接收到的所述道路信息和所述车道信息，判断是否满足预设组网条件；若是，接收所述组网请求；若否，拒绝所述组网请求。

Description

一种传感器组网控制方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种传感器组网控制方法及装置

背景技术

随着城市化进程的发展，交通拥堵日程称为城市化进程中的热点问题之一。如何解决交通拥堵，成为城市化发展过程中的一大难题。

目前，交通拥堵主要有以下解决方案：

一、采用交通信号灯进行控制

通过参考公路通行拥堵情况，根据经验值对交通信号灯进行设定，闲时和忙时均按照固定的时间和程式运行。近年来，出现了智能交通信号灯控制技术，该技术基于预设策略，或者经验数据控制交通信号灯的开关参数达到控制交通的目的。

二、人工调度方式

通过在拥堵地点、临时调配交管人员及设施，通过交管人员的指挥，疏导交通。

其中，上述第一种解决方案中，由于交通信号灯的开关参数为根据经验值设定的，忙时和闲时都以确定程式进行，不能很好地适应随时变化的交通状况，且也无法对交通进行很好的引导，从而可能导致更严重的交通拥堵。虽然，智能交通信号灯技术在一定程度上能够解决上述问题，但是由于智能交通信号灯技术对于交通路况信息的分析主要基于浮动车辆的行驶速度获得，即通过带有GPS位置上报功能的车辆来分析和跟踪其行驶速度获得交通路况信息，因此，其无法准确反应当前道路的实际拥堵状况。上述第二种解决方案中，由于调配交管人员及设施会有一定的延时，并且交管人员并不能了解整体交通状态，可能导致更大的拥堵。

通过将交通信号灯上安装的传感器进行组网是解决上述问题的有效手段之一。由于组网后的信号灯之间能够进行信息交互，这样，各信号灯在采集到实时的路况信息之后，通过与组网的信号灯之间交互相关路况信息来确定相应的控制策略，能够实现对交通进行控制的目的。现有的传感器组网技术为根据无线信号强度进行组网，通常各传感器与位置上相邻的传感器进行组网，但是，位置上相邻的两个信号灯之间可能无直接的道路连接关系，即两者之间不可达，这样，即使这两个信号灯组网也是毫无疑义的。因此，现有的传感器组网技术并不适用于交通控制系统，如何控制交通控制系统中的传感器进行组网，成为现有技术亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明实施例提供一种传感器组网控制方法及装置，用以对交通控制系统中的传感器进行组网。

本发明实施例提供一种传感器组网控制方法，应用于智能交通控制系统中，所述智能交通控制系统包括至少两个信号灯，每一信号灯上安装有传感器，其中：

第一信号灯上的第一传感器接收第二信号灯上的第二传感器发送的组网请求，所述组网请求中携带有第二信号灯采集到的、所述第二信号灯所在路口的道路信息和车道信息；

第一信号灯获取道路连接信息；

第一信号灯根据获取的道路连接信息以及接收到的所述道路信息和所述车道信息，判断是否满足预设组网条件；

若是，接收所述组网请求；

若否，拒绝所述组网请求。

本发明实施例提供一种传感器组网控制装置，包括：

数据收发模块，用于接收其它信号灯发送的组网请求，所述组网请求中携带有其它信号灯采集到的、所述其它信号灯灯所在路口的道路信息和车道信息；

组网控制模块，用于获取道路连接信息，根据获取的道路连接信息以及所述数据收发模块接收到的道路信息和车道信息，判断是否满足预设组网条件；以及在判断结果为是时，接收所述组网请求，在判断结果为否时，拒绝所述组网请求。

本发明实施例提供的传感器组网控制方法及装置，当信号灯上的传感器接收到来自其他信号灯上的传感器的组网请求时，获取道路连接信息，并结合组网请求中携带的其它信号灯所在路口的道路信息和车道信息，判断是否满足预设的组网条件，若满足，则接受组网请求，与发送请求的信号灯组网，否则拒绝组网请求。上述过程中，信号灯上的传感器之间在进行组网时，根据实际的道路信息和车道信息以及获取的道路连接信息判断是否进行组网，避免了没有道路连接关系的两个信号灯上的传感器进行组网，实现了对交通控制系统中的传感器进行组网。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中，传感器组网控制方法的实施流程示意图；

图2为本发明实施例中，交通控制有向图示意图；

图3为本发明实施例中，多个信号灯组网后的组网示意图；

图4为本发明实施例中，传感器组网控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了实现交通控制系统中的传感器组网，本发明实施例提供了一种传感器组网控制方法及装置。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供的传感器组网控制方法可以应用于智能交通控制系统中，其中，该智能交通控制系统包括至少两个信号灯，每一信号灯上安装有传感器，如图1所示，其为传感器组网控制方法的实施流程示意图，包括：

S101、第一信号灯上的第一传感器接收第二信号灯上的第二传感器发送的组网请求；

其中，组网请求中携带有第二信号灯采集到的、第二信号灯所在路口的道路信息和车道信息。具体实施时，每个信号灯上配置有摄像头等探测装置，较佳地，信号灯上配置的摄像头可以为双摄像头，通过配置的摄像头，可以对路口的车辆进行监控，通过双摄像头或者其他探测装置，可以获得信号灯所在路口当前道路信息（如道路名称、是否在立交桥上，主路辅路信息等），还可以获得信号灯所在路口某一方向上的车道信息（例如，车道数目，车道上车辆行驶方向信息等），以及各车道上车辆的排队信息等。同时，根据信号灯所在路口车辆通行信息，可以得到该路口车辆速度信息。具体实施时，还可以通过摄像头识别出道路当中的特殊车辆，如救护车、消防车等。

S102、第一信号灯获取道路连接信息；

具体实施时，第一信号灯在接收到组网请求之后，可以从网络侧服务器获取道路连接信息。具体实施时，可以为每一信号灯分配一个唯一的编号，能够表征该信号灯所处的地理位置，其可以与获取的道路连接信息进行匹配，识别自身的地理位置。

S103、第一信号灯根据获取的道路连接信息以及接收到的道路信息和车道信息，判断是否满足预设组网条件，若是，执行步骤S104，若否，执行步骤S105；

具体的，第一信号灯可以按照以下步骤判断是否满足预设的组网条件：

步骤1、第一信号灯根据所述道路名称和获取的道路连接信息，判断所述第二信号灯是否与自身位于同一道路上，若是，执行步骤2，若否，执行步骤5；

具体实施时，第一信号灯与第二信号灯位于同一道路上，即两者之间具有道路连接关系，通过该连接的道路是可达的。

步骤2、进一步判断第二信号灯所在路口与自身所在路口是否相邻，若是，执行步骤3，否则执行步骤5；

步骤3、进一步判断所述第二信号灯所在路口对应的车道上车辆行驶方向与自身所在路口对应的车道上车辆行驶方向是否相同，若相同执行步骤4，否则，执行步骤5；

其中，两个信号灯所在路口相邻是指两者在地理位置上相邻。

具体实施时，由于两个信号灯即使在地理位置上相邻，如果两者之间没有道路连接，也是不符合组网条件的，例如，在立交桥上的信号灯和立交桥下的信号灯，两者在地理位置上是相邻的，但是两者之间无道路连接，如果两者组网时毫无疑义的，因此，这种情况无需组网。

步骤4、确定满足预设组网条件，流程结束；

步骤5、确定不满足预设组网条件。

本发明实施例中，铜鼓信号灯上安装的传感器，将信号灯通过上述方式进行自组网，默认组网深度为1，即每一信号灯只与相邻的信号灯自组网，而不会与距离更远的信号灯进行组网，以使得整个网络能够得到离散的控制。

S104、接收组网请求；

S105、拒绝组网请求。

应当理解，具体实施时，第一信号灯还可以向其它信号灯发送组网请求，其它信号灯可以根据第一信号灯发送的组网请求中携带的道路信息和车道信息来判断是否与第一信号灯进行组网。具体实施过程可以参照上述步骤S101~步骤S105，这里不再赘述。

具体实施时，在第一信号灯与第二信号灯完成组网之后，还可以包括以下步骤：

步骤1、第一信号灯接收所述第二信号灯采集的路况信息；

步骤2、第一信号灯根据接收到的路况信息，确定自身与所述第二信号灯之间的车辆流量信息；

其中，路况信息可以但不限于包括所述第二信号灯所在路口的车辆排队信息和车辆速度信息；这样，第一信号灯可以根据车辆排队信息和车辆速度信息，确定自身与所述第二信号灯之间的车辆通行时间，结合自身采集到的自身所在路口的路况信息，如每个车道的排队信息以及等待队列的长度信息，确定两个信号灯之间某个方向上的车流量信息。

具体实施时，第一信号灯还可以根据自身采集到的车辆所在车道分布情况，例如直行车道、左转车道和右转车道上的车辆排队信息，预知车辆的行驶信息，从而可以预测与第二信号灯之间直接变化的车辆流量信息。

步骤3、第一信号灯根据所述车辆流量信息，生成交通控制有向图；

根据当前两个信号灯直接车辆流量信息和预测车道变化车辆流量信息，可以得到车辆流量变化的交通控制有向图，如图2所示，为交通控制有向图示意图。图3中，共包含6个信号灯，分别为信号灯1、信号灯2,、……信号灯6，每一信号灯可以按照上述方法与相邻的信号灯组网。组网后，各信号灯之间可以进行路况信息的交互。

步骤4、第一信号灯根据所述交通控制有向图，确定信号灯控制策略并执行。

根据图2容易获知，信号灯3所在的路段会出现车流量的持续增长，需要对信号灯3的交通进行管理控制。

具体实施时，还可以根据网络侧下发的交通控制策略对交通进行控制，基于此，本发明实施例提供的传感器组网控制方法，还可以包括以下步骤：

步骤1、第一信号灯接收网络侧服务器下发的交通控制策略信息；

步骤2、第一信号灯根据接收到的交通控制策略信息，确定信号灯控制策略并执行。

本发明实施例提供的传感器组网控制方法，通过信号灯采集各信号灯所在路口的路况信息，并通过信号灯之间根据道路信息自动组网，结合路况信息对交通进行控制。具体实施时，可以根据实际的路况信息以及交通调度、控制的需要，将公路交通划分为不同的区域，各个区域内的信号灯分别根据自身的采集的路况信息和与自身组网的信号灯采集的路况信息对交通状况进行分析，生成交通控制有向图对交通进行分析，同时，根据分析的交通状况对信号灯进行控制，同时，网络侧服务器可以对各信号灯的控制策略进行控制。

具体实施时，本发明实施例提供的传感器组网控制方法，可以根据立交桥、高架桥、单行线、分时限定等策略进行组网，形成交通控制有向网络。例如，同在一个地区的信号灯上的传感器，处于立交桥或者高架桥上的信号灯和普通了上的信号灯，不可组网；根据单行线的约束，交通路线不可达的信号灯不可组网；根据分时控制策略，能够自动更新信号灯、传感器的组网情况，反应道路连接信息的变化。

如图3所示，为多个信号灯组网后的组网示意图，图3中，包含两个信号灯网，分别为信号灯网1和信号灯网2，其中，信号灯网1包含3个信号灯，信号灯网2包含4个信号灯，各信号灯同时与网络侧服务器连接，接收网络侧服务器下发的控制信息，各信号灯可以向相邻的信号灯发送组网请求，接收到组网请求的信号灯判断自身与请求组网的信号灯之间是否满足组网条件来确定是否组网。

实施例二

具体实施时，由于网络侧存储的道路连接信息可能发生更新，例如，根据交通控制需要，在某一时间段，某个路口不允许通行，这样，将该信息更新到上述道路连接信息中，该路口与其它路口之间的道路连接信息发生变化，且这种情况下，不允许该路口上的信号灯与其它信号灯组网。

基于此，本发明实施例中，当第一信号灯与第二信号灯完成组网之后，还可以包括以下步骤：

步骤1、第一信号灯按照预设周期获取道路连接信息；

步骤2、判断道路连接信息是否发生更新，如果是，执行步骤3，否则，执行步骤5；

步骤3、所述第一信号灯根据更新后的道路连接信息再次判断是否满足预设组网条件，如果是，执行步骤5，否则，执行步骤4；

步骤4、中断自身上的传感器与第二信号灯上的传感器之间的网络连接；

步骤5、保持当前组网关系不变。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种传感器组网控制装置，由于上述装置解决问题的原理与传感器组网控制方法相似，因此上述装置及设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图4所示，为本发明实施例提供的传感器组网控制装置的结构示意图，包括：

数据收发模块401，用于接收组网请求，所述组网请求中携带有道路信息；

组网控制模块402，用于获取道路连接信息，根据获取的道路连接信息以及数据收发模块401接收到的道路信息，判断是否满足预设组网条件；以及在判断结果为是时，接收所述组网请求，在判断结果为否时，拒绝所述组网请求。

具体实施时，组网控制模块402，可以用于根据所述道路信息确定第二信号灯所在路口，根据获取的道路连接信息，判断所述第二信号灯所在路口与自身所在路口是否相邻；若相邻，进一步判断所述第二信号灯所在路口与自身所在路口之间是否存在道路连接关系；若存在道路连接关系，确定满足预设组网条件；若不存在道路连接关系，确定不满足预设组网条件。

具体实施时，组网控制模块402，还可以用于在接收所述组网请求之后，按照预设周期获取道路连接信息；若所述道路连接信息更新时，所述第一信号灯根据更新后的道路连接信息再次判断是否满足预设组网条件；以及在判断结果为否时，中断自身上的传感器与所述第二信号灯上的传感器之间的网络连接。

具体实施时，本发明实施例提供的传感器组网控制装置，还可以包括执行模块403，其中：

数据收发模块401，还用于接收所述第二信号灯采集的路况信息；

组网控制模块402，还用于根据接收到的路况信息，确定自身与所述第二信号灯之间的车辆流量信息；根据所述车辆流量信息，生成交通控制有向图；并根据所述交通控制有向图，确定信号灯控制策略；

执行模块403，还用于执行所述组网控制模块402确定出的信号灯控制策略。

具体实施时，路况信息包括所述第二信号灯所在路口的车辆排队信息和车辆速度信息；组网控制模块402，可以用于根据所述车辆排队信息和车辆速度信息，确定自身与所述第二信号灯之间的车辆流量信息。

具体实施时，数据收发模块401，还可以用于接收网络侧服务器下发的交通控制策略信息；

组网控制模块402，还可以用于根据所述交通控制策略信息，确定信号灯控制策略；

执行模块403，还用于执行组网络控制模块402确定出的信号灯控制策略。

应当理解，本发明实施例提供的传感器组网控制装置，还可以包括摄像头等探测模块404，用于获取当前的道路信息（如道路名称，是否在立交桥上，主路辅路信息等），车道信息（车道数目、车道对应车辆前行方向信息等）以及各车道上车辆排队信息等，各车道单位时间通过摄像头的车辆数目等信息。

具体实施时，数据收发模块401还用于向其它信号灯发送组网请求，组网请求中可以携带自身所在信号灯的相关信息，例如道路信息（道路名称、是否在立交桥上，主路辅路信息等），车道信息（车道数目、车道对应车辆前行方向信息等），各车道上车辆排队信息等，以便接收到组网请求的信号灯根据其发送的组网请求判断是否与其组网。

本发明实施例提供的传感器组网控制方法及装置，当信号灯上的传感器接收到来自其他信号灯上的传感器的组网请求时，获取道路连接信息，并结合组网请求中细带的道路信息，判断是否满足预设的组网条件，若满足，则接受组网请求，与发送请求的信号灯组网，否则拒绝组网请求。上述过程中，信号灯上的传感器之间在进行组网时，根据实际的道路信息以及获取的道路连接信息判断是否进行组网，避免了没有道路连接关系的两个信号灯上的传感器进行组网，实现了对交通控制系统中的传感器进行组网。

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，则可对这些实施例做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

1.一种传感器组网控制方法，应用于智能交通控制系统中，所述智能交通控制系统包括至少两个信号灯，每一信号灯上安装有传感器，其特征在于，包括：

第一信号灯获取道路连接信息；

若是，接收所述组网请求；

若否，拒绝所述组网请求。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述道路信息包括道路名称，所述车道信息包括所述第二信号灯所在路口对应的车道上车辆行驶方向信息；以及

第一信号灯根据获取的道路连接信息以及接收到的所述道路信息和所述车道信息，判断是否满足预设组网条件，具体包括：

第一信号灯根据所述道路名称和获取的道路连接信息，判断所述第二信号灯是否与自身位于同一道路上且所述第二信号灯所在路口与自身所在路口是否相邻；

若第二信号灯与自身位于同一道路上且所在路口与自身所在路口相邻，根据第二信号灯所在路口对应的车道上车辆行驶方向信息，进一步判断所述第二信号灯所在路口对应的车道上车辆行驶方向与自身所在路口对应的车道上车辆行驶方向是否相同；

若相同，确定满足预设组网条件；

若不同，确定不满足预设组网条件。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在接收所述组网请求之后，还包括：

所述第一信号灯按照预设周期获取道路连接信息；

若所述道路连接信息更新时，所述第一信号灯根据更新后的道路连接信息再次判断是否满足预设组网条件；以及

在判断结果为否时，中断自身上的传感器与所述第二信号灯上的传感器之间的网络连接。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收所述组网请求之后，还包括：

第一信号灯接收所述第二信号灯采集的路况信息；

第一信号灯根据接收到的路况信息，确定自身与所述第二信号灯之间的车辆流量信息；

第一信号灯根据所述车辆流量信息，生成交通控制有向图；

第一信号灯根据所述交通控制有向图，确定信号灯控制策略并执行。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述路况信息包括所述第二信号灯所在路口的车辆排队信息和车辆速度信息；以及

第一信号灯根据接收到的路况信息，确定自身与所述第二信号灯之间的车辆流量信息，具体包括：

所述第一信号灯根据所述车辆排队信息和车辆速度信息，确定自身与所述第二信号灯之间的车辆流量信息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一信号灯接收网络侧服务器下发的交通控制策略信息；

所述第一信号灯根据所述交通控制策略信息，确定信号灯控制策略并执行。

7.一种传感器组网控制装置，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述道路信息包括道路名称，所述车道信息包括所述第二信号灯所在路口对应的车道上车辆行驶方向信息；

所述组网控制模块，具体用于根据所述道路名称和获取的道路连接信息，判断所述第二信号灯是否与自身位于同一道路上且所述第二信号灯所在路口与自身所在路口是否相邻；若第二信号灯与自身位于同一道路上且所在路口与自身所在路口相邻，根据第二信号灯所在路口对应的车道上车辆行驶方向信息，进一步判断所述第二信号灯所在路口对应的车道上车辆行驶方向与自身所在路口对应的车道上车辆行驶方向是否相同；若相同，确定满足预设组网条件；若不同，确定不满足预设组网条件。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述组网控制模块，还用于在接收所述组网请求之后，按照预设周期获取道路连接信息；若所述道路连接信息更新时，所述第一信号灯根据更新后的道路连接信息再次判断是否满足预设组网条件；以及在判断结果为否时，中断自身上的传感器与所述第二信号灯上的传感器之间的网络连接。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括执行模块，其中：

所述数据收发模块，还用于接收所述第二信号灯采集的路况信息；

所述组网控制模块，还用于根据接收到的路况信息，确定自身与所述第二信号灯之间的车辆流量信息；根据所述车辆流量信息，生成交通控制有向图；并根据所述交通控制有向图，确定信号灯控制策略；

所述执行模块，还用于执行所述组网控制模块确定出的信号灯控制策略。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述路况信息包括所述第二信号灯所在路口的车辆排队信息和车辆速度信息；以及

所述组网控制模块，具体用于根据所述车辆排队信息和车辆速度信息，确定自身与所述第二信号灯之间的车辆流量信息。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述数据收发模块，还用于接收网络侧服务器下发的交通控制策略信息；

所述组网控制模块，还用于根据所述交通控制策略信息，确定信号灯控制策略；

所述执行模块，还用于执行所述组网络控制模块确定出的信号灯控制策略。