CN104821083A - 基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统 - Google Patents

基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统 Download PDF

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张清勇
刘爽
廖金虎
孟雪平
佘畅
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Wuhan University of Technology WUT
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Wuhan University of Technology WUT
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    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统，包括城市交通信息模块、ZigBee网络模块和3D城市地图模块，城市交通信息模块中包括交通工具信息、交通标志信息和交通信号灯信息；ZigBee网络模块中包括ZigBee网络移动节点和ZigBee网络固定节点；交通工具信息依次通过ZigBee网络移动节点和ZigBee网络固定节点传递给3D城市地图模块；交通标志信息预先设置于3D城市地图模块，交通信号灯信息通过ZigBee网络固定节点传递给3D城市地图模块；3D城市地图模块内部将接收到的交通工具信息、交通标志信息和交通信号灯信息进行分析比对。将ZigBee技术应用于交通检测系统的信息传输，并通过3D城市地图实时显示出来。具有效率高、准确性高的特点。

Description

基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统
技术领域
本发明涉及交通系统的实时可视化交通监测系统，具体涉及一种利用ZigBee组网技术，结合3D城市地图和原始交通系统的实时可视化交通检测系统。
背景技术
现有交通监测系统的监测方法多是，通过设置在交通路线上的摄像头提取影像，将这种平面的影像数据传递给控制中心，用人工方式对各种交通状况进行判断，这种判断方式消耗大量人力，效率低，准确率低。另外现有的交通监测系统采用的通讯方式也较为落后。
而随着无线通信技术的不断发展，ZigBee技术无线通信异军突起，包括无线局域(WLAN)、蓝牙(Blue.Tooth)技术、无线保真(WiFi)、超宽带(UWB)以及ZigBee技术等各种热点技术相继出现，均展现出各自巨大的应用潜力。其中，低速率、低功耗、低成本的ZigBee技术获得广泛的关注，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接。ZigBee的基础是IEEE 802.15.4协议，它属于低速无线个域网范畴。ZigBee的提出弥补了短距离无线通信技术应用研究的空白，现在该技术已经成为研究的新热点。国内ZigBee的研究起步较晚，国内ZigBee模块生产厂家一般都受芯片厂家数量等限制价格，国内市场主要由国外仪器所占领，国内未见成熟的自主研制的ZigBee产品，只有一些研究性和简单应用的文章出现于期刊杂志。不过随着无线技术大趋势的发展，很多高校和研究机构都已经着手无线组网、无线技术应用方面的研究。特别是与我们日常生活息息相关的近距离无线组网技术的研究和应用，如中科院计算所的宁波分所就在专门从事无线技术的研究。国内的一些大学，如浙江大学、山东大学、清华大学等也在搞ZigBee组网和应用的研究，利用国外厂商的开发平台和芯片建立ZigBee网络，并应用于智能家居，无线抄表和物流管理方面。
发明内容：
为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统，将ZigBee技术应用于交通检测系统的信息传输，并通过3D城市地图实时显示出来。
为了解决上述技术问题本发明的所采用的技术方案为：
一种基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统，包括城市交通信息模块、ZigBee网络模块和3D城市地图模块，城市交通信息模块中包括交通工具信息、交通标志信息和交通信号灯信息；ZigBee网络模块包括ZigBee网络移动节点和ZigBee网络固定节点；交通工具信息依次通过ZigBee网络移动节点和ZigBee网络固定节点传递给3D城市地图模块；交通标志信息预先设置于3D城市地图模块，交通信号灯信息通过ZigBee网络固定节点传递给3D城市地图模块；3D城市地图模块内部将接收到的交通工具信息、交通标志信息和交通信号灯信息进行分析比对。
较佳地，3D城市地图模块包括3D城市地图单元和处理器单元。
较佳地，ZigBee网络移动节点安装于交通工具内。
较佳地，ZigBee网络移动节点还包括信息采集单元，信息采集单元用于采集交通工具信息。
较佳地，交通工具信息包括交通工具的型号、牌照信息、实时行驶速度、加速度、实时位置。
本发明的有益效果在于：由于与3D城市地图的结合，使本系统实现了模拟可视化的功能，使监管部门能够在办公室实现身临其境的监管。原有交通系统信息的加载，与实时信息的结合判断，可以实现对所有违规信息抽取，给司机很大的警示作用，可以降低交通事故发生的频率。利用ZigBee无线信号网络进行数据传输，不仅比传统的视频监控更具实时性，而且可靠性也大大提高，信号的获取更为便捷，只需直接将无线网络传输回来的信息进行显示即可，避免了根据视频图片进行过于复杂的理论计算以及计算中所带来的系统误差。此系统的构造成本不高，节约了构建监控系统的资金，适于大面积推广。在小范围内需要监控的对象数量很多的场合均适用。
附图说明
图1为本发明实施例的系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
一种基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统，包括城市交通信息模块、ZigBee网络模块和3D城市地图模块。
城市交通信息模块包括交通工具信息、交通标志信息和交通信号灯信息；ZigBee网络模块包括ZigBee网络移动节点和ZigBee网络固定节点；ZigBee网络移动节点安装于交通工具内，ZigBee网络移动节点还包括信息采集单元，信息采集单元用于采集交通工具信息。3D城市地图模块包括3D城市地图单元和处理器单元。
交通工具信息包括交通工具的型号、牌照信息、实时行驶速度、加速度、实时位置。交通工具信息依次通过ZigBee网络移动节点和ZigBee网络固定节点传递给3D城市地图模块；交通标志信息预先设置于3D城市地图模块，交通信号灯信息通过ZigBee网络固定节点传递给3D城市地图模块；3D城市地图模块内部将接收到的交通工具信息、交通标志信息和交通信号灯信息进行分析比对。
建立3D城市地图，并建立代表大小形状不同的交通工具的模型并编号，并将城市的所有交通标志系统信息、交通信号灯系统信息的数据加载到3D城市地图里面进行显示。然后为城市内所有交通工具安装ZigBee网络移动节点，ZigBee网络移动节点安装前加载相应信息，信息中包括车辆外形所对应的3D模型、编号、车牌照、车主等信息。然后再在城市交通系统内安装ZigBee网络固定节点以接收ZigBee网络移动节点传输回来的信息数据并汇总至3D城市地图内，经处理后进行显示。监测部门在监测过程中，如欲监测某一路段只需在3D城市地图界面的搜索框输入该路段的名称即可进行放大缩小的具体观察，并且可点击交通工具进行信息查看。运营过程中，若某个ZigBee网络移动节点传输回来的信息与交通信号灯系统信息、交通标志系统信息相违背时，立即在3D城市地图界面提供小窗口警示，警示内容包含(违反的规则、车辆的牌照、车主等信息)，当某个ZigBee网络移动节点或ZigBee网络固定节点出现损坏无法准确传输或不能传输即系统接收到该ZigBee网络移动节点或ZigBee网络固定节点的不正常的信号或接收不到该ZigBee网络移动节点或ZigBee网络固定节点的信号时，在3D城市地图界面提供小窗口提示，以及时进行修理。(考虑到是供电的不足导致，所以在超过预设时间后再提示)
3D城市地图主界面应包含搜索框，放大缩小按钮，拖动按钮，当出现违规信息与节点损坏信息时，应弹出相应的提示框。
交通信号灯系统信息、交通标志系统信息应与实际完全符合，如实际有变动交通信号灯系统信息、交通标志系统信息的信息也要做出相应的变动。
ZigBee网络移动节点包含的信息采集模块耗电量不大，且处于司机的可接触范围内，方便更换新电源，所以采取普通干电池供电，可以实现对交通工具的速度、加速度、位置等信息进行采集并实时发送。ZigBee网络固定节点包含信号接收与发送模块，以实现信号的接收与汇总。因为其并不为工作人员所经常接触，所以采用现有的路灯供电系统即可。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统，其特征在于：包括城市交通信息模块、ZigBee网络模块和3D城市地图模块，所述城市交通信息模块中包括交通工具信息、交通标志信息和交通信号灯信息；所述ZigBee网络模块中包括ZigBee网络移动节点和ZigBee网络固定节点；
所述交通工具信息依次通过所述ZigBee网络移动节点和所述ZigBee网络固定节点传递给3D城市地图模块；所述交通标志信息预先设置于3D城市地图模块中，所述交通信号灯信息通过所述ZigBee网络固定节点传递给3D城市地图模块；
所述3D城市地图模块内部将接收到的交通工具信息、交通标志信息和交通信号灯信息进行分析比对。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统，其特征在于：所述3D城市地图模块中包括3D城市地图单元和处理器单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统，其特征在于：所述ZigBee网络移动节点安装于交通工具内。
4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统，其特征在于：所述ZigBee网络移动节点中还包括信息采集单元，所述信息采集单元用于采集所述交通工具信息。
5.根据权利要求4所述的一种基于ZigBee的3D智能可视化实时交通监测系统，其特征在于：所述交通工具信息包括交通工具的型号、牌照信息、实时行驶速度、加速度、实时位置。
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