CN104299427B - 一种用于交通信号机的程序远程更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于交通信号机的程序远程更新方法，与现有技术相比解决了交通信号机程序更新效率低、工作量大、安全可靠性差的缺陷。本发明包括以下步骤：车流量分析判断，后台管理机根据车辆检测系统获取的当前路口车辆情况分析出车流量情况，判断当前时间段是否适合进行程序更新；程序版本读取及判断，后台管理机分别读取主控模块、驱动模块A、驱动模块B和独立黄闪模块中的程序版本，与待更新的程序版本进行对比，以判断是否进行版本更新；更新交通信号机程序，针对交通信号机程序进行远程更新，并进行软重启。本发明提高了信号机程序更新效率，减少了人工工作量，降低了信号机程序更新时对路口交通信号造成的影响。

Description

一种用于交通信号机的程序远程更新方法

技术领域

本发明涉及交通信号机控制技术领域，具体来说是一种用于交通信号机的程序远程更新方法。

背景技术

信号机用来控制道路交通信号灯的运行，是道路交通系统的核心控制装置。随着我国道路交通系统的快速发展，交通信号控制需求的细化，以及信号机自身控制策略的持续优化，信号机程序也需保持不断更新状态，以适应交通信号控制要求的不断提高。

当前信号机程序更新多数采用现场程序下载的方式，需安排大量的技术服务人员前往各个路口进行维护。由于信号灯采用AC220V的交流电供电，考虑到维护的安全性，需将信号灯的AC电源部分断电，这对路口的交通运行造成严重的影响。而且更新时需将封装完好的信号机机柜拆卸，对各个子模块进行单独程序更新，单个信号机的维护至少需要几分钟的时间，大批量多路口信号机的维护则耗费更大的工作量。如何开发出一种针对交通信号机能够远程、高效、安全可靠、在线更新的方法已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中交通信号机程序更新效率低、工作量大、安全可靠性差的缺陷，提供一种用于交通信号机的程序远程更新方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于交通信号机的程序远程更新方法，包括信号机控制系统，所述的信号机控制系统包括信号机，信号机内安装有主控模块以及分别与主控模块通过CAN总线相连的驱动模块A、驱动模块B和独立黄闪模块，车辆检测系统通过串行总线与主控模块相连，主控模块通过以太网连入智能交通局域网，智能交通局域网上连有后台管理机，所述的程序远程更新方法包括以下步骤：

车流量分析判断，后台管理机根据车辆检测系统获取的当前路口车辆情况分析出车流量情况，判断当前时间段是否适合进行程序更新；

程序版本读取及判断，后台管理机分别读取主控模块、驱动模块A、驱动模块B和独立黄闪模块中的程序版本，与待更新的程序版本进行对比，以判断是否进行版本更新；

更新交通信号机程序，针对交通信号机程序进行远程更新，并进行软重启。

所述的车流量分析判断包括以下步骤：

车辆检测系统实时检测道路车流量信息，主控模块通过串行总线获取车辆检测系统的车流量信息；

主控模块将车流量信息通过以太网发送至后台管理机；

后台管理机将车流量信息与预先定义的车流量阈值进行比较，若达到阈值，则当前时间段不适合进行信号机程序更新；若未达到阈值，则当前时间段适合进行信号机程序更新。

所述的更新交通信号机程序包括以下步骤：

主控模块给独立黄闪模块发送控制命令，独立黄闪模块控制信号灯进入黄闪运行状态；

后台管理机通过以太网发送更新程序至主控模块，主控模块进行程序更新，更新结束后进行主控模块的软重启；

后台管理机通过以太网将驱动模块A、驱动模块B和独立黄闪模块的更新程序发送给主控模块，并保存在主控模块内；

主控模块通过CAN总线发送更新程序至驱动模块A和驱动模块B，驱动模块A和驱动模块B进行程序更新，更新结束后进行驱动模块A和驱动模块B的软重启；

主控模块控制驱动模块A和驱动模块B进行黄闪控制；

主控模块通过CAN总线发送更新程序至独立黄闪模块，独立黄闪模块进行程序更新，更新结束后进行独立黄闪模块的软重启；

待程序更新并验证结束后，信号机进入正常相位控制状态。

有益效果

本发明的一种用于交通信号机的程序远程更新方法，与现有技术相比提高了信号机程序更新效率，减少了人工工作量，降低了信号机程序更新时对路口交通信号造成的影响，实现了对信号机程序更智能、更高效、更安全可靠的更新。通过车流量分析判断步骤，降低了软件更新时对路口交通造成的影响。通过对各模块程序升级顺序的控制以及对独立黄闪和驱动模块黄闪的分时控制，实现了更新程序时信号机的降级运行，而不需使信号灯熄灯不控制。

附图说明

图1为本发明中信号机控制系统的电路连接框图；

图2为本发明的方法流程图；

其中，1-后台管理机、2-驱动模块A、3-驱动模块B、4-信号机、5-独立黄闪模块、6-CAN总线、7-车辆检测系统、8-串行总线、9-主控模块、10-以太网、11-智能交通局域网。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，一种信号机控制系统，包括信号机4，信号机4内安装有主控模块9以及分别与主控模块9通过CAN总线6相连的驱动模块A2、驱动模块B3和独立黄闪模块5，CAN总线6速率更高、运行更可靠，用于信号机内部之间的通信连接。主控模块9采用32位200MHz的ARM9系列CPU，配置256MB的闪存空间，采用Linux操作系统。采用CAN总线实现信号机内部各模块的通信，可以更可靠的实现信号机各模块之间的通信及程序更新的数据传输。驱动模块A2、驱动模块B3和独立黄闪模块5采用STM32系列的微控器，自带1路CAN通信，并通过同一路总线连接至主控模块9。车辆检测系统7通过串行总线8与主控模块9相连，使得信号机4可以通过串行总线8获取车辆检测系统7实时检测的道路车流量信息。主控模块9通过以太网10连入智能交通局域网11，智能交通局域网11上连有后台管理机1。后台管理机1在判断程序版本及车流量信息合适时，通过以太网10实现对主控模块9程序的远程传输，进而进行软重启，执行新程序。

如图2所示，本发明所述的程序远程更新方法包括以下步骤：

第一步，车流量分析判断，根据车辆检测系统7获取的当前路口车辆情况分析出车流量情况，判断当前时间段是否适合进行程序更新。其具体步骤如下：

（1）车辆检测系统7实时检测道路车流量信息，主控模块9通过串行总线8获取车辆检测系统7的车流量信息，用于判断当前是否适合进行程序更新。

（2）主控模块9将车流量信息通过以太网10发送至后台管理机1，以便后台管理机1综合分析某路段的长期及短期车流量信息。

（3）后台管理机1将车流量信息分析结果与预先定义的车流量阈值进行比较，车流量阈值人为设定，可以根据前期对应时间段的车流量情况综合确定。若达到阈值，说明当前为高峰时间段或车流量较大，应保证信号机正常使用，则当前时间段不适合进行信号机程序更新。若未达到阈值，说明当前车流量不大，当前时间段适合进行信号机程序更新，则进行程序版本读取及判断步骤。

第二步，程序版本读取及判断，后台管理机1分别读取主控模块9、驱动模块A2、驱动模块B3和独立黄闪模块5中的程序版本，与待更新的程序版本进行对比，以判断是否进行版本更新。为保证程序更新的准确性，在程序更新前，由后台管理机1配置软件读取信号机4各模块的软件版本，并与待更新的版本对比。若程序为同一系列信号机4的程序且版本序号需要更新，则支持更新，否则禁止程序的更新。当然，后台管理机1也可根据实际版本和需要，仅单独更新主控模块9、驱动模块A2、驱动模块B3和独立黄闪模块5中的某一类程序。

第三步，更新交通信号机程序，针对交通信号机程序进行远程更新，并进行软重启。其具体步骤如下：

（1）主控模块1给独立黄闪模块5发送控制命令，独立黄闪模块5控制信号灯进入黄闪运行状态。为保证信号机4升级时对路口交通状况的影响最小，在路口交通流量较小的情况下，主控模块1在程序升级前，先发送控制命令，使独立黄闪模块5控制信号灯进入黄闪运行状态。黄闪运行正常后，后台管理机1再进行主控模块9程序的更新。

（2）后台管理机1通过以太网10发送更新程序至主控模块9，主控模块9进行程序更新，更新结束后进行主控模块9的软重启。完成主控模块9的更新后，再进行驱动模块和独立黄闪模块5的更新。

（3）后台管理机1通过以太网10将驱动模块A2、驱动模块B3和独立黄闪模块5的更新程序发送给主控模块9，并保存在主控模块9内，进行模块更新的准备。

（4）主控模块9通过CAN总线6发送更新程序至驱动模块A2和驱动模块B3，驱动模块A2和驱动模块B3进行程序更新，更新结束后进行驱动模块A2和驱动模块B3的软重启。

（5）为了软件更新的可靠性，主控模块9和驱动模块更新并检测正常后，先由主控模块9控制驱动模块进行黄闪控制而非正常工作，然后再读取后台管理机1发送的独立黄闪模块5程序并开始更新，并进行软重启验证。

（6）主控模块9通过CAN总线6发送更新程序至独立黄闪模块5，独立黄闪模块5进行程序更新，更新结束后进行独立黄闪模块5的软重启。

（7）待程序更新并验证结束后，信号机进入正常相位控制状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (2)

1.一种用于交通信号机的程序远程更新方法，包括信号机控制系统，所述的信号机控制系统包括信号机（4），信号机（4）内安装有主控模块（9）以及分别与主控模块（9）通过CAN总线（6）相连的驱动模块A（2）、驱动模块B（3）和独立黄闪模块（5），车辆检测系统（7）通过串行总线（8）与主控模块（9）相连，主控模块（9）通过以太网（10）连入智能交通局域网（11），智能交通局域网（11）上连有后台管理机（1），其特征在于，所述的程序远程更新方法包括以下步骤：

11）车流量分析判断，后台管理机（1）根据车辆检测系统（7）获取的当前路口车辆情况分析出车流量情况，判断当前时间段是否适合进行程序更新；

12）程序版本读取及判断，后台管理机（1）分别读取主控模块（9）、驱动模块A（2）、驱动模块B（3）和独立黄闪模块（5）中的程序版本，与待更新的程序版本进行对比，以判断是否进行版本更新；

13）更新交通信号机程序，针对交通信号机程序进行远程更新，并进行软重启；

所述的更新交通信号机程序包括以下步骤：

131）主控模块（1）给独立黄闪模块（5）发送控制命令，独立黄闪模块（5）控制信号灯进入黄闪运行状态；

132）后台管理机（1）通过以太网（10）发送更新程序至主控模块（9），主控模块（9）进行程序更新，更新结束后进行主控模块（9）的软重启；

133）后台管理机（1）通过以太网（10）将驱动模块A（2）、驱动模块B（3）和独立黄闪模块（5）的更新程序发送给主控模块（9），并保存在主控模块（9）内；

134）主控模块（9）通过CAN总线（6）发送更新程序至驱动模块A（2）和驱动模块B（3），驱动模块A（2）和驱动模块B（3）进行程序更新，更新结束后进行驱动模块A（2）和驱动模块B（3）的软重启；

135）主控模块（9）控制驱动模块A（2）和驱动模块B（3）进行黄闪控制；

136）主控模块（9）通过CAN总线（6）发送更新程序至独立黄闪模块（5），独立黄闪模块（5）进行程序更新，更新结束后进行独立黄闪模块（5）的软重启；

137）待程序更新并验证结束后，信号机进入正常相位控制状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于交通信号机的程序远程更新方法，其特征在于，所述的车流量分析判断包括以下步骤：

21）车辆检测系统（7）实时检测道路车流量信息，主控模块（9）通过串行总线（8）获取车辆检测系统（7）的车流量信息；

22）主控模块（9）将车流量信息通过以太网（10）发送至后台管理机（1）；

23）后台管理机（1）将车流量信息与预先定义的车流量阈值进行比较，若达到阈值，则当前时间段不适合进行信号机程序更新；若未达到阈值，则当前时间段适合进行信号机程序更新。