CN106781569A - 基于无线通信的智能交通指示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的基于无线通信的智能交通指示装置，包括：传感器，传感器具有多个，且分别设置于交通道路上；无线通信设备，无线通信设备连接传感器；处理器，处理器连接无线通讯设备；物联网通信设备，物联网通信设备连接处理器；指示设备，指示设备为多个，且分别连接物联网通信设备。本发明的基于无线通信的智能交通指示装置具有传输快速、反应及时的优点，通过传感器技术采集道路上的道路信息，通过无线通信技术和物联网技术的结合运用，有效的保证道路信息的及时传输，并高效的显示在指示设备上，以便对人们进行指示。

Description

基于无线通信的智能交通指示装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于无线通信的智能交通指示装置。

背景技术

在社会经济水平不断发展的同时，人们的生活水平也在不断的提升，越来越多的人们为了生活的更加方便，而选择购买车辆。

然而，随着城市中车辆数量的快速增长，其也为城市的交通环境带来了极大的困扰，道路上过多的车辆严重的影响了车辆行驶的高效性，并且会严重的耽误人们的工作时间。

目前，对于交通道路上的指示信息还较为原始，其仅仅能够显示一些简单的提示用语等信息，无法实时的对道路状况进行有效的指示，这就使得道路指示设备无法得到有效的运用，同时也无法对人们进行有效的提示作用。

随着科学技术的不断发展，无线通信技术的快速发展使得数据的快速传输越来越方便，同时物联网技术的发展也使得设备之间的通信变得更加高效。

因此，如何设计一种能够有效的通过无线通信技术以及物联网技术实现道路交通的智能指示装置就成为了亟待解决的事情。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于无线通信的智能交通指示装置，其具有运用方便、反应快速的优点，能够有效的通过无线通信技术和物联网技术的结合实现对道路交通的高效指示。

本发明的技术方案为：

一种基于无线通信的智能交通指示装置，其特征在于，包括：

传感器，传感器具有多个，且分别设置于交通道路上，用于通过传感器采集道路上的道路信息，所述传感器类型包括但不仅限于视频传感器、音频传感器、红外线传感器、震动传感器、速度传感器和压力传感器；

无线通信设备，无线通信设备连接传感器，用于通过无线通信技术接收道路信息；

处理器，处理器连接无线通讯设备，用于对接收到的道路信息进行分析，并生成指示信息；

物联网通信设备，物联网通信设备连接处理器，用于将指示信息通过物联网进行传输；

指示设备，指示设备为多个，且分别连接物联网通信设备，用于通过物联网接收并显示指示信息。

优选的，还包括远程控制器，远程控制器连接无线通信设备，用于通过远程控制器输入控制信息，并通过无线通信技术传输控制信息。

进一步优选的，远程控制器通过无线网络连接无线通信设备。

优选的，物联网通信设备通过物联网连接指示设备。

进一步优选的，传感器还连接指示设备，用于通过指示设备显示道路信息。

本发明的基于无线通信的智能交通指示装置具有传输快速、反应及时的优点，通过传感器技术采集道路上的道路信息，通过无线通信技术和物联网技术的结合运用，有效的保证道路信息的及时传输，并高效的显示在指示设备上，以便对人们进行指示。

附图说明

图1为本发明基于无线通信的智能交通指示装置一个实施例的结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明基于无线通信的智能交通指示装置一个实施例的结构图。

如图1所示，本实施例的基于无线通信的智能交通指示装置，具体包括：传感器、无线通信设备、处理器、物联网通信设备、指示设备和远程控制器。

其中，传感器设置在需要进行交通道路信息采集的路段上，并且传感器能够通过传感器技术对该路段上经过的车辆的道路信息进行采集，具体采集的道路信息可包括：经过车辆的车辆信息、该道路上的车流量信息、行驶车辆的行驶方向信息等信息；所述传感器类型包括但不仅限于视频传感器、音频传感器、红外线传感器、震动传感器、速度传感器和压力传感器。

传感器上通过无线网络连接无线通信设备，由无线通信设备通过无线网络接收传感器采集到的道路信息，通过无线网络进行道路信息的传输，能够有效的保证道路信息的快速、稳定的传输，进一步的保证道路信息的时效性。

无线通信设备上连接有处理器，通过处理器将无线通信设备接收到的道路信息发送给处理器，由处理器对道路信息进行分析处理，并最终通过道路信息得到显示设备上需要显示的显示信息，以便对人们进行指示。

处理器连接有物联网通信设备，实现处理器将计算出的指示信息通过物联网直接传送至对应的指示设备上，节约了人们对信息的控制时间，进一步保证了数据传输的快速，保证指示信息的时效性。

指示设备设置于交通道路中需要对人们进行指示的路段，例如：进入交通路口前、经常发生道路拥堵的路段前、重点路段前等，以便人们在驾车驶入相关路段之前就能够及时的了解该路段的道路交通情况，并适当的选择合适道路行进。

具体的，一种确定指示信息内容的方法为：

步骤000，提供如本发明技术方案所述的基于无线通信的智能交通指示装置；

步骤100，获取路段的道路信息；所述道路信息包括但不仅限于路段长度，路段宽度，车道数量，道路级别，路段红绿灯个数以及路段是否限行；

本发明中的道路级别划分标准为：城市道路等级分快速路、主干路、次干路、支路四级，各级红线宽度控制：快速路不小于40米，主干道30—40米，次干道25—40米，支路12—25米。(根据《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)，对于道路的红线宽度并没有作强制性要求，仅对道路的路幅要求、横断面组成及各功能带最小宽度进行了要求)

一级路为快速路，取值为1：城市道路中设有中央分隔带，具有四条以上机动车道，全部或部分采用立体交叉与控制出入，供汽车以较高速度行驶的道路。又称汽车专用道。快速路的设计行车速度为60-80km/h。

二级路为主干路，取值为2：连接城市各分区的干路，以交通功能为主。主干路的设计行车速度为40-60km/h。

三级路为次干路，取值为3：承担主干路与各分区间的交通集散作用，兼有服务功能。次干路的设计行车速度为40km/h。

四级路为支路，取值为4：次干路与街坊路(小区路)的连接线，以服务功能为主。支路的设计行车速度为30km/h。

步骤200，获取固定时间间隔内经过该路段的车辆信息，所述车辆信息包括但不仅限于车辆数量，车辆速度和车辆级别；所述固定时间间隔△t由用户自定义，优选为30分钟；

本发明中的车辆级别划分标准为：

A00级，取值为0.5：A00级乘用车的轴距应在2米至2.3米之间，发动机排量小于1升，例如奥拓、Smart就属于A00级乘用车。

A0级，取值为0.8：A0级乘用车的轴距为2.3米至2.5米，排量为1升至1.5升，比较典型的是赛欧、飞度、polo、瑞纳、嘉年华。

A级，取值为1：A级车其轴距范围约在2.5米至2.7米之间，排量约在1.5升至2.0升，如福克斯、速腾、卡罗拉、奥迪A3。A级车是我国应用最多的家用车。

B级，取值为1.1：B级中档乘用车轴距约在2.7米至2.9米之间，排量从1.8升到2.5升，B级车市场逐渐成为国内汽车企业拼杀的主战场，马自达6、雅阁、蒙迪欧、索纳塔、奥迪A4、帕萨特、丰田凯美瑞等众多车型均属于B级车阵营。

C级，取值为1.3：C级高档乘用车的轴距约在2.8米至3.0米之间，发动机排量为2.3升至3.0升，国内名气最大的C级车非奥迪A6、宝马5系、奔驰E系列莫属。

D级，取值为1.45：D级豪华乘用车大多外形气派，车内空间极为宽敞，发动机动力也非常强劲，其轴距一般均大于2.8米，排量基本都在3.0升以上，常见的D级车有奔驰S系列、宝马7系、奥迪A8和劳斯莱斯、宾利等品牌的车型。

步骤300，计算该路段的拥堵指数；

其中Cgt为所述路段的拥堵指数，L为所述路段的长度，W为所述路段的宽度，N_C为所述路段的车道数量，N_L为所述路段的红绿灯个数，LV为所述路段的道路级别，α和β分别为路段的长度和宽度的权重系数，有α,β∈[0,1]，且α+β＝1，γ为路段拥堵系数，可以根据该路段的历史拥堵情况而调整，优选为3；n为所述路段的车辆数量，V_i为所述路段的第i辆车的速度，μ_i为所述路段的第i辆车的级别，V为所述路段的设计行车速度。计算路段的拥堵指数可以衡量一定时间内该路段的拥挤程度，从而决定指示设备显示的内容与显示周期，引导人民选择合理的出行路线，缓解交通压力，节省出行时间，提高人民生活满意程度。小样本实验数据表明，本发明中计算拥堵指数的方法准确率在95％以上，优于CN201310195608.X中的阈值加权平均方法，同时本发明考虑了多种可能影响到拥挤程度的参数，减少了参数较少的情况下数据异常对拥堵指数的影响，健壮性更好。

步骤400，确定本轮指示信息的显示内容；

如果该路段的拥堵指数大于第一阈值小于等于第二阈值，那么显示内容为：“该路段交通通畅”，字体颜色为绿色；如果该路段的拥堵指数大于第二阈值小于等于第三阈值，那么显示内容为：“该路段交通繁忙”，字体颜色为黄色；如果该路段的拥堵指数大于第三阈值，那么显示内容为：“该路段交通拥堵”，字体颜色为红色；所述第一阈值，第二阈值，第三阈值优选为1,5,10。

步骤500，确定本轮指示信息的显示周期；

确定本轮指示信息显示周期的方法为：

其中Cgt_j为第j轮所述路段的拥堵指数，k为到上一轮为止指示信息显示的轮数，j∈[1,k]，T_k+1为本轮指示信息显示的周期，T_k为上一轮指示信息显示的周期，默认T₀＝30分钟。

对指示信息设定显示周期的优点在于：能够根据路段情况的变化，及时调整显示指示信息的内容，保证了显示内容的时效性，方便司机更好的了解路段情况，避免造成道路拥堵，提高人民出行质量，有利于建设低碳社会。

进一步的，可将指示设备与传感器连接，由于指示设备和传感器都需要设置在路段上，因此可将其同位置设置，并将传感器采集到的道理信息发送至指示设备中，使得指示设备在显示指示信息的同时，还能够详细的显示该路段的详细道路信息，保证人们能够更加详细的了解相关路段的信息。

进一步的，本实施例中还设有远程控制器，该远程控制器通过无线通信技术，实现由无线网络连接无线通信设备，并且，在远程控制器上输入的控制信息能够通过无线网络发送至无线通信设备，并传输至处理器中，以便通过处理器对指示信息进行相应的控制，保证指示设备上显示的指示信息更加准确。

本实施例中，通过基于无线通信的智能交通指示装置对道路信息进行实时显示的具体流程为：

(1)通过传感器采集道路上的道路信息；

(2)无线通信设备通过无线网络接收道路信息，并发送给处理器；

(3)处理器对道路信息进行分析处理，并获得指示信息；

(4)处理器将指示信息发送至物联网通信设备中；

(5)物联网通信设备将指示信息通过物联网发送至指示设备；

(6)指示设备将接收到的指示信息进行显示；

(7)指示设备将来自传感器的道路信息一同进行显示。

本实施例通过运用本发明的基于无线通信的智能交通指示装置，通过分别通过无线网络传输道路信息，以及通过物联网传输指示信息，实现对不同信息的单独传送，防止信息间的相互干扰，进一步的保证数据传输的高效性，同时保证指示设备显示的指示信息更具时效性。

本发明的基于无线通信的智能交通指示装置具有结构简单，运用方便的优点，通过对电源的各个面进行有效的散热，保证电源的散热更加有效，同时外接触面采用绝缘材质，能够进一步有效的防止发生触电危险。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以作出适当改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于无线通信的智能交通指示装置，其特征在于，包括：

传感器，所述传感器具有多个，且分别设置于交通道路上，用于通过所述传感器采集道路上的道路信息；

无线通信设备，所述无线通信设备连接所述传感器，用于通过无线通信技术接收道路信息；

处理器，所述处理器连接所述无线通讯设备，用于对接收到的道路信息进行分析，并生成指示信息；

物联网通信设备，所述物联网通信设备连接所述处理器，用于将指示信息通过物联网进行传输；

指示设备，所述指示设备为多个，且分别连接所述物联网通信设备，用于通过物联网接收并显示指示信息。

2.根据权利要求1所述的基于无线通信的智能交通指示装置，其特征在于，还包括远程控制器，所述远程控制器连接所述无线通信设备，用于通过所述远程控制器输入控制信息，并通过无线通信技术传输控制信息。

3.根据权利要求2所述的基于无线通信的智能交通指示装置，其特征在于，所述远程控制器通过无线网络连接所述无线通信设备。

4.根据权利要求1所述的基于无线通信的智能交通指示装置，其特征在于，所述物联网通信设备通过物联网连接所述指示设备。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于无线通信的智能交通指示装置，其特征在于，所述传感器还连接所述指示设备，用于通过所述指示设备显示道路信息。

6.根据权利要求5所述的基于无线通信的智能交通指示装置监控道路交通状态的方法，包括：

步骤000，提供根据权利要求5所述的基于无线通信的智能交通指示装置；

步骤100，获取路段的道路信息；所述道路信息包括但不仅限于路段长度，路段宽度，车道数量，道路级别，路段红绿灯个数以及路段是否限行；

步骤200，获取固定时间间隔内经过该路段的车辆信息，所述车辆信息包括但不仅限于车辆数量，车辆速度和车辆级别；

步骤300，计算该路段的拥堵指数；

$Cgt=\mathrm{\γ}*e^{\frac{\ln L+\ln N_L}{\mathrm{\α}W+{\mathrm{\βN}}_C}}*\sqrt{LV+1}+\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{V}_i*\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\mathrm{\μ}}_i}{n^2*V};$

其中Cgt为所述路段的拥堵指数，L为所述路段的长度，W为所述路段的宽度，N_C为所述路段的车道数量，N_L为所述路段的红绿灯个数，LV为所述路段的道路级别，α和β分别为路段的长度和宽度的权重系数，有α,β∈[0,1]，且α+β＝1，γ为路段拥堵系数；n为所述路段的车辆数量，V_i为所述路段的第i辆车的速度，μ_i为所述路段的第i辆车的级别，V为所述路段的设计行车速度；

步骤400，确定本轮指示信息的显示内容；

如果该路段的拥堵指数大于第一阈值小于等于第二阈值，那么显示内容为：“该路段交通通畅”，字体颜色为绿色；如果该路段的拥堵指数大于第二阈值小于等于第三阈值，那么显示内容为：“该路段交通繁忙”，字体颜色为黄色；如果该路段的拥堵指数大于第三阈值，那么显示内容为：“该路段交通拥堵”，字体颜色为红色；

步骤500，确定本轮指示信息的显示周期。