CN107067761A - 基于移动终端的交通信号机控制系统及方法 - Google Patents

基于移动终端的交通信号机控制系统及方法 Download PDF

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张雷元
徐棱
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Abstract

本发明提供一种基于移动终端的交通信号机控制系统及方法。该控制系统包括：通信模块、安全验证模块、参数读写模块、状态监视模块、参数配置模块和干预控制模块，能够拓展所支持的信号机种类。该控制方法通过多模式短距离无线通信方式与信号机建立通信连接，对交通信号机进行状态监视、参数配置与干预控制，利用移动终端的便捷操作，提高交通管理人员的管控效率。本发明能够使得交通指挥人员通过移动终端控制交通信号机，并能够控制多种型号的交通信号机。

Description

基于移动终端的交通信号机控制系统及方法
技术领域
本发明属于交通信号机控制领域，具体涉及一种基于移动终端的交通信号机的控制系统及通过该控制系统的控制方法。
背景技术
随着移动终端日益普及，利用移动终端替代电脑在交叉口配置控制交通信号机成为交通管理人员的重要手段与需求。当前，交通信号维护人员与交通管理人员在配置和控制交通信号机时，主要采用两种方式：一是携带笔记本电脑到交叉口信号机柜，打开机柜，连接笔记本电脑与信号机，利用配置工具软件进行配置与控制，二是在公安交通指挥中心，利用道路交通信号控制系统对联网交叉口信号机进行配置与控制。
现有的软件和系统只能对某一厂家的道路交通信号控制机进行配置控制，当城市中使用多厂家多型号的交通信号机时，工作人员需对应维护多套系统软件，使得工作人员配置和控制流程繁琐，从而使得配置和控制不能很好地配合交通流的随机性，也不能及时响应突发的交通状态变化，增加不便与管理成本。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于移动终端的交通信号机控制系统及方法，本发明能够使得交通指挥人员通过移动终端控制交通信号机，并能够控制多种型号的交通信号机。
根据本发明的技术方案，一种基于移动终端的交通信号机控制系统，包括：
通信模块，用于通过多模式短距离无线通信方式与信号机建立通信连接；
安全验证模块，用于认证用户的身份；
参数读写模块，用于读取信号机中的参数或将参数写入信号机；
状态监视模块，用于实时监视路口信号运行状态和信号机工作状态；
参数配置模块，用于信号机的物理参数配置与信号配时参数配置；
干预控制模块，用于干预控制信号机；
其中所述信号机为国家标准GB25280-2016所规定的道路交通信号控制机；所述通信模块连接安全验证模块；参数读写模块连接安全验证模块，能够与安全验证模块进行信息交互；参数读写模块连接参数配置模块，能够与参数配置模块进行信息交互；参数读写模块的输出端连接状态监视模块；安全验证模块的输出端连接状态监视模块；干预控制模块的输出端连接安全验证模块。
进一步地，所述状态监视模块包括路口信号运行状态监视模块和信号机工作状态监视模块；所述路口信号运行状态监视模块用于监视信号灯组的灯色，所述信号机工作状态监视模块用于监视交通信号机的故障状态。
进一步地，所述参数配置模块包括物理参数配置模块和信号配时参数配置模块；所述物理参数配置模块用于对车道参数、信号灯组参数和检测器参数进行配置，所述信号配时参数配置模块用于配置的参数包括相位绿灯时间、配时方案、信号优化参数、日时时间表参数。
进一步地，所述干预控制模块用于对信号机进行手动控制、指定相位控制、复位、黄闪、全红和关灯控制。
进一步地，所述通信模块中的多模式短距离无线通信方式包括：移动终端通过Wi-Fi与信号机建立通信连接、移动终端通过蓝牙与信号机建立通信连接、移动终端通过专用短程通信技术与信号机建立通信连接。
进一步地，基于所述的控制系统，所述控制方法包括以下步骤：
步骤一：移动终端通过通信模块与信号机建立通信连接；
步骤二：用户进入安全验证模块进行身份认证；
步骤三：参数读写模块读取信号机中参数并解析；
步骤四：用户在系统界面上选择其所需的数据信息；
步骤五：依据用户的选择在系统界面上展示相应的数据并反馈控制命令；
步骤六：通过状态监视模块对信号机进行监控并将数据信息可视化展现在系统界面上。
进一步地，所述步骤二中采用双重身份认证。
进一步地，所述步骤四的系统界面上设有用于展示路口信号运行状态和信号机工作状态的状态监视图标、用于展示物理参数配置与信号配时参数配置的参数配置图标和用于对信号机进行干预控制的干预控制图标。
本发明的有益效果在于：
1.本发明的移动终端轻便、易随身携带，便于交通管理者进行管理。
2.本发明具备通用性的参数配置和干预控制系统，能够方便交通管理者的使用和维护，并且能够节约经济成本。
3.本发明支持通过多模式短距离无线通讯方式而不是通过中心系统中转的通讯方式与信号机建立通信连接，不仅能够提高数据传输的效率，使数据传输不依赖于交通信号机与中心系统的网络连接，从而保障移动终端与信号机之间通信的可靠性，而且能够拓展所支持的信号机的种类。
4. 本发明实现了在交叉口现场对交通信号机进行参数配置和干预控制，使得交通管理人员在控制时能够直观观察到交叉口的交通状态，使得指挥人员所进行的参数配置和干预控制能够满足交通流的随机性与实时性。
附图说明
图1为本发明的控制系统结构框图。
图2为本发明的控制系统架构图。
图3为本发明的控制系统的工作流程图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明做进一步地说明。
如图1和图2所示，一种基于移动终端的交通信号机控制系统包括：通信模块，用于通过多模式短距离无线通信方式与信号机建立通信连接，所述通信模块中的多模式短距离无线通信方式包括：移动终端通过Wi-Fi与信号机建立通信连接、移动终端通过蓝牙与信号机建立通信连接、移动终端通过专用短程通信技术与信号机建立通信连接；安全验证模块，用于认证用户的身份；参数读写模块，用于读取信号机中的参数或将参数写入信号机；状态监视模块，用于实时监视路口信号运行状态和信号机工作状态，所述状态监视模块包括路口信号运行状态监视模块和信号机工作状态监视模块，所述路口信号运行状态监视模块用于监视信号灯组的灯色，所述信号机工作状态监视模块用于监视交通信号机的故障状态；参数配置模块，用于信号机的物理参数配置与信号配时参数配置，所述参数配置模块包括物理参数配置模块和信号配时参数配置模块，所述物理参数配置模块用于对车道参数、信号灯组参数和检测器参数进行配置，所述信号配时参数配置模块用于对相位绿灯时间、配时方案、信号优化参数、日时时间表等参数进行配置；干预控制模块，用于对信号机进行手动控制、指定相位控制、复位、黄闪、全红和关灯控制。控制系统具有安全机制保障通讯信息的稳定与可靠，采用双重身份认证方式校验移动终端和用户的可靠性，并对重要参数信息进行加密传输。所述通信模块连接安全验证模块；参数读写模块连接安全验证模块，能够与安全验证模块进行信息交互，参数读写模块通过安全验证模块读取信号机中的参数或将参数写入信号机；参数读写模块连接参数配置模块，能够与参数配置模块进行信息交互，参数配置模块通过参数读写模块读取并展示信号机的参数或修改信号机的参数；参数读写模块的输出端连接状态监视模块，状态监视模块通过参数读写模块获得交叉口物理参数；安全验证模块的输出端连接状态监视模块，状态监视模块通过安全验证模块获得灯态、故障信息；干预控制模块的输出端连接安全验证模块，干预控制模块通过安全验证模块向信号机发送干预控制指令；所述通信模块能够与信号机建立通信连接，所述信号机能够管控交叉口的信号灯。
如图3所示，本发明基于移动终端的交通信号机控制方法包括以下具体步骤：
步骤一：移动终端通过Wi-Fi或者蓝牙或者专用短程通信技术与信号机建立通信连接。
步骤二：用户进入安全验证模块进行双重身份认证。
步骤三：参数读写模块读取信号机中的参数并解析。
步骤四：用户在用户界面上选择与其所需数据相对应的图标；当用户选择状态监视图标时系统进行I操作；当用户选择参数配置图标时进行系统进行II操作；当用户选择干预控制图标时系统进行III操作：
I、当用户选择状态监视图标时，系统进入状态监视模块；该控制系统通过Wi-Fi或者蓝牙或者专用短程通信技术的多模式短距离无线通讯方式获取路口信号运行状态监视信息和信号机工作状态监视信息，并在用户界面上以可视化的形式展示给用户。
II、当用户选择参数配置图标时，系统进入参数配置模块；该系统依据用户的选择进行以下p、q任一种操作。
p、配置交叉口的物理参数，包括：交叉口的车道参数、信号灯组参数、检测器参数。
q、配置交叉口信号配时参数，包括：相位绿灯时间、配时方案、信号优化参数、日时时间表等参数。
III、当用户选择干预控制图标时，系统进入干预控制模块，用户可对信号机进行干预操作，包括：手动控制、指定相位控制、复位、黄闪、全红和关灯控制，干预控制结束后退出干预控制模块。
步骤五：依据用户的选择在用户界面上展示相应的数据并通过Wi-Fi或者蓝牙或者专用短程通信技术的多模式短距离无线通讯方式反馈控制命令给信号机。
步骤六：完成上述步骤后，系统进入状态监视模块。通过Wi-Fi或者蓝牙或者专用短程通信技术的多模式短距离无线通讯方式获取路口信号运行状态监视信息和信号机工作状态监视信息并将数据信息可视化展现在用户界面上。
所述步骤二中的双重身份认证包括：在交通信号机中储存有能够与移动终端进行匹配的设备序列号，当移动终端的序列号与交通信号机的序列号匹配时，移动终端与该交通信号机成功配对；移动终端需要对用户名和密码进行登录认证，认证正确方可成功登录。此种双重身份认证能够加强权限控制，在很大程度上能够消除安全隐患。
所述步骤四中的用户界面除了通过设置图标的方式外也可通过设置菜单的方式来允许用户选择自己所需的数据信息。
本发明中涉及到的信号机均符合国家标准《GB 25280-2016 道路交通信号控制机》所规定的技术要求。

Claims (8)

1.一种基于移动终端的交通信号机控制系统，其特征在于，包括：
通信模块，用于通过多模式短距离无线通信方式与信号机建立通信连接；
安全验证模块，用于认证用户的身份；
参数读写模块，用于读取信号机中的参数或将参数写入信号机；
状态监视模块，用于实时监视路口信号运行状态和信号机工作状态；
参数配置模块，用于信号机的物理参数配置与信号配时参数配置；
干预控制模块，用于干预控制信号机；
其中所述信号机为国家标准GB25280-2016所规定的道路交通信号控制机；
所述通信模块连接安全验证模块；参数读写模块连接安全验证模块，能够与安全验证模块进行信息交互；参数读写模块连接参数配置模块，能够与参数配置模块进行信息交互；参数读写模块的输出端连接状态监视模块；安全验证模块的输出端连接状态监视模块；干预控制模块的输出端连接安全验证模块。
2.如权利要求1所述的一种基于移动终端的交通信号机控制系统，其特征在于，所述状态监视模块包括路口信号运行状态监视模块和信号机工作状态监视模块；所述路口信号运行状态监视模块用于监视信号灯组的灯色，所述信号机工作状态监视模块用于监视交通信号机的故障状态。
3.如权利要求1所述的一种基于移动终端的交通信号机控制系统，其特征在于，所述参数配置模块包括物理参数配置模块和信号配时参数配置模块；所述物理参数配置模块用于对车道参数、信号灯组参数和检测器参数进行配置，所述信号配时参数配置模块用于配置的参数包括相位绿灯时间、配时方案、信号优化参数、日时时间表参数。
4.如权利要求1所述的一种基于移动终端的交通信号机控制系统，其特征在于，所述干预控制模块用于对信号机进行手动控制、指定相位控制、复位、黄闪、全红和关灯控制。
5.如权利要求1所述的一种基于移动终端的交通信号机控制系统，其特征在于，所述通信模块中的多模式短距离无线通信方式包括：移动终端通过Wi-Fi与信号机建立通信连接、移动终端通过蓝牙与信号机建立通信连接、移动终端通过专用短程通信技术与信号机建立通信连接。
6.一种基于移动终端的交通信号机控制方法，其特征在于，基于权利要求1-5所述的控制系统，所述控制方法包括以下步骤：
步骤一：移动终端通过通信模块与信号机建立通信连接；
步骤二：用户进入安全验证模块进行身份认证；
步骤三：参数读写模块读取信号机中参数并解析；
步骤四：用户在系统界面上选择其所需的数据信息；
步骤五：依据用户的选择在系统界面上展示相应的数据并反馈控制命令；
步骤六：通过状态监视模块对信号机进行监控并将数据信息可视化展现在系统界面上。
7.如权利要求6所述基于移动终端的交通信号机的控制方法，其特征在于，所述步骤二中采用双重身份认证。
8.如权利要求6所述基于移动终端的交通信号机的控制方法，其特征在于，所述步骤四的系统界面上设有用于展示路口信号运行状态和信号机工作状态的状态监视图标、用于展示物理参数配置与信号配时参数配置的参数配置图标和用于对信号机进行干预控制的干预控制图标。
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