CN105654717A - 一种高速公路交通故障信息采集及传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，包括多个交通故障采集终端组成的多个交通故障采集及发布网络、交通故障发布终端和监控计算机；交通故障采集终端包括DSP数字信号处理器模块、第一电压转换电路模块、第一ZigBee无线通信模块、数据存储电路模块、RFID读卡器模块、CCD摄像头、预警灯和防雾灯；交通故障发布终端包括ARM微控制器模块、第二电压转换电路模块、第二ZigBee无线通信模块和GPRS无线通信模块。本发明计新颖合理，响应速度快，使用操作便捷，可靠性高，功能完备，解决了现有技术中存在的故障处理和预警不方便，响应速度较慢、不能及时向后续车辆发出警告和提示信息的缺陷和不足。

Description

一种高速公路交通故障信息采集及传输系统

技术领域

本发明属于智能交通系统技术领域，具体涉及一种高速公路交通故障信息采集及传输系统。

背景技术

随着智能交通系统的进步和发展，人们逐渐认识到交通对于日常生活以及城市建设和发展的重要性，越来越多研究者将先进的技术和手段融合到交通管理和控制领域中，希望可以借此优化和改善城市道路交通状况，交通故障检测就是其中的重要内容。目前，国内外存在的交通故障检测的方式可分为交通异常自动检测(AutomatedIncidentDetection，AID)与非自动交通异常检测(NonAutomatedIncidentDetection，NAID)两种。AID通常采用道路异常自动检测算法实现交通故障的检测，而NAID大多是基于移动电话、路侧紧急电话和交警的巡逻车发现交通故障。但是，现有技术中，无论采用非自动交通异常检测方法，还是自动交通异常检测方法，均存在以下缺陷和不足：1、交通故障的处理和预警技术的实用性较差，给交通故障处理和预警带来了诸多不便；2、对于交通故障的响应速度较慢，不能及时向后续车辆发出警告和提示信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其计新颖合理，响应速度快，使用操作便捷，可靠性高，功能完备，实用性强，解决了现有技术中存在的实用性较差、异常事件处理和预警不方便，响应速度较慢、不能及时向后续车辆发出警告和提示信息的缺陷和不足，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其特征在于：包括用于对交通故障信息进行采集的多个交通故障采集终端组成的多个交通故障采集及发布网络和将多个所述交通故障采集终端所采集数据打包后进行上传的交通故障发布终端，以及与交通故障发布终端通过GPRS网络和Internet网络进行无线连接并通信的监控计算机；多个所述交通故障采集终端分别对应安装在多个布设在高速公路沿线的太阳能路灯的灯柱上部，所述交通故障发布终端的数量为一个或多个，每个所述交通故障发布终端与多个交通故障采集终端通过ZigBee网络进行无线连接并通信，所述交通故障发布终端安装在太阳能路灯的灯柱下部；所述交通故障采集终端包括DSP数字信号处理器模块和用于将太阳能路灯的蓄电池输出的电压转换为所述交通故障采集终端中各用电模块所需电压的第一电压转换电路模块，以及与所述DSP数字信号处理器模块相接的第一ZigBee无线通信模块和数据存储电路模块，所述DSP数字信号处理器模块的输入端接有用于读取用于持有的存储有用户信息的RFID卡的RFID读卡器模块和用于采集现场图像的CCD摄像头，所述DSP数字信号处理器模块的输出端接有预警灯和防雾灯；所述交通故障发布终端包括ARM微控制器模块和用于将太阳能路灯的蓄电池输出的电压转换为所述交通故障发布终端中各用电模块所需电压的第二电压转换电路模块，以及与所述ARM微控制器模块相接且的第二ZigBee无线通信模块和GPRS无线通信模块，所述第二ZigBee无线通信模块通过ZigBee网络与第一ZigBee无线通信模块无线连接并通信，所述GPRS无线通信模块通过GPRS网络和Internet网络与监控计算机无线连接并通信。

上述的一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其特征在于：所述DSP数字信号处理器模块主要由DSP数字信号处理器芯片TMS320F2812构成。

上述的一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其特征在于：所述ARM微控制器模块主要由ARM微控制器芯片LPC2132构成。

上述的一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其特征在于：所述第一ZigBee无线通信模块和第二ZigBee无线通信模块均主要由芯片CC2530构成。

上述的一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其特征在于：所述GPRS无线通信模块的型号为MC35i。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的电路结构简单，设计新颖合理，交通故障信息报送的响应速度快且可靠性高。

2、本发明采用无线通信的方式进行数据的传输，无需布线，且数据传输稳定可靠。

3、本发明的功能完备，采用太阳能路灯的能源供电，节约电能，具有主动报警的功能，通过设置防雾灯，还实现了大雾天的导航功能。

4、本发明采用持卡报送的方式，不会改变目前高速公路的运营模式，运用的技术成熟，工程性和可行性较高，因此本系统对高速公路的异常事件预警和交通诱导具有实际应用价值，实用性强。

5、本发明能及时向可控范围内的交通参与者发布预警信息，减少交通故障带来的人员伤亡与财产损失，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明设计新颖合理，响应速度快，使用操作便捷，可靠性高，功能完备，实用性强，解决了现有技术中存在的实用性较差、故障处理和预警不方便，响应速度较慢、不能及时向后续车辆发出警告和提示信息的缺陷和不足，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

图2为本发明交通故障采集终端的电路原理框图。

图3为本发明交通故障发布终端的电路原理框图。

附图标记说明:

1—交通故障采集终端；1-1—RFID读卡器模块；

1-2—DSP数字信号处理器模块；1-3—预警灯；

1-4—防雾灯；1-5—第一ZigBee无线通信模块；

1-6—第一电压转换电路模块；1-7—数据存储电路模块；

1-8—CCD摄像头；2—交通故障采集及发布网络；

3—交通故障发布终端；3-1—ARM微控制器模块；

3-2—第二ZigBee无线通信模块；3-3—GPRS无线通信模块；

3-4—第二电压转换电路模块；4—RFID卡；

5—监控计算机；6—Internet网络；7—GPRS网络；

8—太阳能路灯；9—ZigBee网络；10—蓄电池。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明包括用于对交通故障信息进行采集的多个交通故障采集终端1组成的多个交通故障采集及发布网络2和将多个所述交通故障采集终端1所采集数据打包后进行上传的交通故障发布终端3，以及与交通故障发布终端3通过GPRS网络7和Internet网络6进行无线连接并通信的监控计算机5；多个所述交通故障采集终端1分别对应安装在多个布设在高速公路沿线的太阳能路灯8的灯柱上部，所述交通故障发布终端3的数量为一个或多个，每个所述交通故障发布终端3与多个交通故障采集终端1通过ZigBee网络9进行无线连接并通信，所述交通故障发布终端3安装在太阳能路灯8的灯柱下部；所述交通故障采集终端1包括DSP数字信号处理器模块1-2和用于将太阳能路灯8的蓄电池10输出的电压转换为所述交通故障采集终端1中各用电模块所需电压的第一电压转换电路模块1-6，以及与所述DSP数字信号处理器模块1-2相接的第一ZigBee无线通信模块1-5和数据存储电路模块1-7，所述DSP数字信号处理器模块1-2的输入端接有用于读取用于持有的存储有用户信息的RFID卡4的RFID读卡器模块1-1和用于采集现场图像的CCD摄像头1-8，所述DSP数字信号处理器模块1-2的输出端接有预警灯1-3和防雾灯1-4；所述交通故障发布终端3包括ARM微控制器模块3-1和用于将太阳能路灯8的蓄电池10输出的电压转换为所述交通故障发布终端3中各用电模块所需电压的第二电压转换电路模块3-4，以及与所述ARM微控制器模块3-1相接且的第二ZigBee无线通信模块3-2和GPRS无线通信模块3-3，所述第二ZigBee无线通信模块3-2通过ZigBee网络9与第一ZigBee无线通信模块1-5无线连接并通信，所述GPRS无线通信模块3-3通过GPRS网络7和Internet网络6与监控计算机5无线连接并通信。

本实施例中，所述DSP数字信号处理器模块1-2主要由DSP数字信号处理器芯片TMS320F2812构成。所述ARM微控制器模块3-1主要由ARM微控制器芯片LPC2132构成。所述第一ZigBee无线通信模块1-5和第二ZigBee无线通信模块3-2均主要由芯片CC2530构成。所述GPRS无线通信模块3-3的型号为MC35i。

本发明的工作过程是：车辆驶入高速公路时车主持有存储有用户信息的RFID卡4，当发生交通故障时，车主就近在交通故障采集终端1处刷卡，RFID读卡器模块1-1获取用户信息并输出给DSP数字信号处理器模块1-2，CCD摄像头1-8采集交通故障现场图像并输出给DSP数字信号处理器模块1-2，DSP数字信号处理器模块1-2对其接收到的信号进行分析处理，控制预警灯1-3点亮，来提醒司机前方出现故障请减速慢行；同时，DSP数字信号处理器模块1-2输出预警信号并通过第一ZigBee无线通信模块1-5发送出去，相应的交通故障发布终端3通过ZigBee网络9和第二ZigBee无线通信模块3-2接收到预警信号后，再通过GPRS无线通信模块3-3、GPRS网络7和Internet网络6发送给监控计算机5，提醒交通管理人员有交通故障发生。

当遇到大雾天气或是能见度比较低时，交通管理人员能够在监控计算机5上发出点亮防雾灯1-4的指令，监控计算机5发出的指令首先通过Internet网络6和GPRS网络7传输给交通故障发布终端3，然后交通故障发布终端3再通过ZigBee网络9传输给交通故障采集终端1，交通故障采集终端1中的DSP数字信号处理器模块1-2接收到指令后输出点亮控制信号给防雾灯1-4，防雾灯1-4点亮，诱导车辆安全通行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其特征在于：包括用于对交通故障信息进行采集的多个交通故障采集终端(1)组成的多个交通故障采集及发布网络(2)和将多个所述交通故障采集终端(1)所采集数据打包后进行上传的交通故障发布终端(3)，以及与交通故障发布终端(3)通过GPRS网络(7)和Internet网络(6)进行无线连接并通信的监控计算机(5)；多个所述交通故障采集终端(1)分别对应安装在多个布设在高速公路沿线的太阳能路灯(8)的灯柱上部，所述交通故障发布终端(3)的数量为一个或多个，每个所述交通故障发布终端(3)与多个交通故障采集终端(1)通过ZigBee网络(9)进行无线连接并通信，所述交通故障发布终端(3)安装在太阳能路灯(8)的灯柱下部；所述交通故障采集终端(1)包括DSP数字信号处理器模块(1-2)和用于将太阳能路灯(8)的蓄电池(10)输出的电压转换为所述交通故障采集终端(1)中各用电模块所需电压的第一电压转换电路模块(1-6)，以及与所述DSP数字信号处理器模块(1-2)相接的第一ZigBee无线通信模块(1-5)和数据存储电路模块(1-7)，所述DSP数字信号处理器模块(1-2)的输入端接有用于读取用于持有的存储有用户信息的RFID卡(4)的RFID读卡器模块(1-1)和用于采集现场图像的CCD摄像头(1-8)，所述DSP数字信号处理器模块(1-2)的输出端接有预警灯(1-3)和防雾灯(1-4)；所述交通故障发布终端(3)包括ARM微控制器模块(3-1)和用于将太阳能路灯(8)的蓄电池(10)输出的电压转换为所述交通故障发布终端(3)中各用电模块所需电压的第二电压转换电路模块(3-4)，以及与所述ARM微控制器模块(3-1)相接且的第二ZigBee无线通信模块(3-2)和GPRS无线通信模块(3-3)，所述第二ZigBee无线通信模块(3-2)通过ZigBee网络(9)与第一ZigBee无线通信模块(1-5)无线连接并通信，所述GPRS无线通信模块(3-3)通过GPRS网络(7)和Internet网络(6)与监控计算机(5)无线连接并通信。

2.按照权利要求1所述的一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其特征在于：所述DSP数字信号处理器模块(1-2)主要由DSP数字信号处理器芯片TMS320F2812构成。

3.按照权利要求1所述的一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其特征在于：所述ARM微控制器模块(3-1)主要由ARM微控制器芯片LPC2132构成。

4.按照权利要求1所述的一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其特征在于：所述第一ZigBee无线通信模块(1-5)和第二ZigBee无线通信模块(3-2)均主要由芯片CC2530构成。

5.按照权利要求1所述的一种高速公路交通故障信息采集及传输系统，其特征在于：所述GPRS无线通信模块(3-3)的型号为MC35i。