CN108259535A - 应用于交通信号控制系统的智能通讯系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于交通信号控制系统的智能通讯系统及方法，包括无线通讯模块，用于实现道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互；校时定位模块，用于进行时间校准和位置定位；数据处理模块，用于控制道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互；应用模块，用于通过移动设备终端进行动态配置管理，并实时监控信号机的运行状态。采用该系统及方法，传输的稳定性及带宽得到大幅提高，同时降低了工程布线成本，维护便捷性得到提高；采用北斗定位系统，提供精准的时间授时以及位置定位等信息，且确保数据安全可靠；客户可快速、便捷、实时地查阅每台信号控制设备的状态，并进行动态调整及灵活配置，具有广泛的应用范围。

Description

应用于交通信号控制系统的智能通讯系统及方法

技术领域

本发明涉及交通管理技术领域，尤其涉及道路交通信号控制技术领域，具体是指一种应用于交通信号控制系统的智能通讯系统及方法。

背景技术

随着社会经济的发展，城市的交通问题越来越突出。如何对城市的交通系统进行有效的控制和管理，已经成为社会发展过程中急需解决的问题，智能交通控制的引入使得这些问题得到了一定程度的缓解。道路交通信号控制系统的总体架构组成可分为前端车辆信息采集及通信系统、中心控制系统、执行控制系统。

在当前的道路交通控制系统中，通讯层的交通信息传输方案主要有有线传输方案和基于2G或3G通信技术的无线传输方案。有线传输方案主要利用光纤接入或租用电缆传输交通信号，这种方法虽然稳定可靠，但在工程实施时，电缆一般采用空中架设后地下铺设的方式，由于城市中有各种空中、地下设施，这给工程施工带来了许多困难，提高了工程成本，且后期维护困难，扩展性也较差，因而在发展前景、环境适应等方面存在较大不足。而目前市场上采用的无线传输技术基本上都是基于2G或3G通信技术的传输方案，这样在传输的稳定性和传输的带宽上也将受到的限制，逐渐难以满足现代道路交通信号控制系统对数据通讯的需求。

与此同时在目前的道路交通信号控制系统中，GPS(全球卫星定位系统)扮演着重要的角色，一方面当网络出现不稳定或时间校准出现偏差的情况，区域控制及绿波控制等区域协调控制功能在某些场合将失效，因而交通状况将受到很大的影响，造成路面堵塞，严重甚至路口瘫痪的可能。GPS能实现时间校准和授时，将实时地将时间信息传输至交通控制系统中，另一方面利用GPS和电子地图可以实时显示出信号控制器的实际位置，利用这样的功能，交警可以对路口的所属信号控制设备进行实时监控，很好地确保信号控制器准确、无误、可靠地运行，同时维护管理便捷性得到了大大的提高。但目前市场上使用的校时定位系统基本上使用的是GPS，而GPS是美国研究开发的全球卫星定位系统，对用户来说面临着重大的数据安全问题，同时对我国大力发展自己的定位系统也非常不利和受到较大的限制。

另外，目前的道路交通信号控制系统在维护管理上也很有多弊端，客户需要时刻监控现场信号的运行状态，这样就难以实时，高效地进行维护。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现实时监控现场信号的运行状态的应用于交通信号控制系统的智能通讯系统及通讯方法。

为了实现上述目的，本发明具有如下构成：

该应用于交通信号控制系统的智能通讯系统，其特征在于，所述的设备包括：

无线通讯模块，用于实现道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互；

校时定位模块，用于进行时间校准和位置定位；

数据处理模块，用于控制道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互；

应用模块，用于通过移动设备终端进行动态配置管理，并实时监控信号机的运行状态。

较佳地，所述的无线通讯模块为4G无线通信模块，通过绑定固定的号码实现数据的收发。

较佳地，所述的校时定位模块为北斗校时定位模块，所述的北斗校时定位模块通过UART通讯接口输出NMEA协议格式的时间数据和定位数据。

较佳地，所述的校时定位模块将时间数据和定位数据输出至数据处理模块，所述的数据处理模块解析时间数据和定位数据并提取有效的时间数据和定位数据，将有效的时间数据和定位数据传输至道路交通信号控制器或管理中心。

较佳地，所述的控制道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互，具体为：

将道路交通信号控制器上报的流量信息、日志信息和故障报警信息解析打包，通过无线通讯模块发送至管理中心和移动设备终端。

还包括一种基于上述设备应用于交通信号控制系统的通讯方法，所述的方法包括以下步骤：

(1)智能通讯系统每隔一周期的时间通过以太网将时间和位置信息传输至交通信号控制器，交通信号控制器收到有关信息后进行数据处理；

(2)交通信号控制器将路口的流量信息、日志信息和故障报警信息通过以太网传输至智能通讯系统，智能通讯系统对信息进行解析和分类处理，并通过无线网络传输至管理中心；

(3)用户通过无线方式查阅每台交通信号设备的状态，并可根据实际需求进行动态配置，控制和管理路口的交通信号设备，智能通讯系统收到用户的信息后进行解析转发。

采用了该发明中的应用于交通信号控制系统的智能通讯系统及方法，传输的稳定性及带宽得到大幅提高，同时大大降低了工程布线成本，维护便捷性得到提高；采用我国完全自主研发的北斗定位系统，提供精准的时间授时以及位置定位等信息，且确保数据安全可靠；客户可快速、便捷、实时地查阅每台信号控制设备的状态，并且可根据用户需求对各个路口进行动态调整及灵活配置，具有广泛的应用范围。

附图说明

图1为本发明的应用于交通信号控制系统的智能通讯系统的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

该应用于交通信号控制系统的智能通讯系统，其特征在于，所述的设备包括：

无线通讯模块，用于实现道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互；

校时定位模块，用于进行时间校准和位置定位；

数据处理模块，用于控制道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互；

应用模块，用于通过移动设备终端进行动态配置管理，并实时监控信号机的运行状态。

在一种较佳的实施方式中，所述的无线通讯模块为4G无线通信模块，通过绑定固定的号码实现数据的收发。

在一种较佳的实施方式中，所述的校时定位模块为北斗校时定位模块，所述的北斗校时定位模块通过UART通讯接口输出NMEA协议格式的时间数据和定位数据。

在一种较佳的实施方式中，所述的校时定位模块将时间数据和定位数据输出至数据处理模块，所述的数据处理模块解析时间数据和定位数据并提取有效的时间数据和定位数据，将有效的时间数据和定位数据传输至道路交通信号控制器或管理中心。

在一种较佳的实施方式中，所述的控制道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互，具体为：

将道路交通信号控制器上报的流量信息、日志信息和故障报警信息解析打包，通过无线通讯模块发送至管理中心和移动设备终端。

还包括一种基于上述设备应用于交通信号控制系统的通讯方法，所述的方法包括以下步骤：

(1)智能通讯系统每隔一周期的时间通过以太网将时间和位置信息传输至交通信号控制器，交通信号控制器收到有关信息后进行数据处理；

(2)交通信号控制器将路口的流量信息、日志信息和故障报警信息通过以太网传输至智能通讯系统，智能通讯系统对信息进行解析和分类处理，并通过无线网络传输至管理中心；

(3)用户通过无线方式查阅每台交通信号设备的状态，并可根据实际需求进行动态配置，控制和管理路口的交通信号设备，智能通讯系统收到用户的信息后进行解析转发。

在一种具体的实施方式中，如图1所示，本发明主要包括以下内容：

1、4G无线通讯模块

本专利采用4G移动无线通信，实现道路交通信号控制器的相关数据与管理中心及移动设备终端进行交互。4G移动通信技术是当前我国最好的通信技术，是第三代移动通信系统的延续(即3G)，是一种用来替代3G蜂窝的第四代无线蜂窝系统。4G集3G与WLAN于一体，能够以100Mbps的速度下载，4G的速度与3G相比快高达10倍。4G通信技术具备高速率、高质量通信、向下相容、与网络互联、多元终端应用等众多优点，是目前的理想选择。

智能通讯设备集成4G无线通信模块，内置4G移动SIM卡，通过绑定固定的号码，实现数据可靠、安全地收发。

2、北斗校时及定位信息技术

本专利采用我国完全自主研发的北斗定位系统，对道路交通信号控制系统进行校时及位置定位。智能通讯设备内置有北斗模块，北斗模块通过UART通讯接口输出NMEA协议格式的时间数据和定位数据。智能通讯设备处理器将接收到的NMEA数据进行相应的解析且提取有效的时间数据和定位数据，并将这些数据传输至道路交通信号控制器或中心。

3、数据处理模块

智能通讯设备实现中心或移动终端与道路交通信号控制器的数据交互。通常情况将主动上报的道路交通信号控制器的流量、日志、故障报警等信息，经过解析打包，通过4G无线传输至中心，而且信息可以自动实时地传输到客户的便携设备上，比如手持终端设备、移动手机设备等等，用户可快速、便捷、实时地查阅每台交通信号控制设备的状态，用户可根据实际需求进行灵活动态配置。

4、基于移动设备APP的软件技术

随着移动智能终端的广泛应用，移动终端正向功能增强化、多模化、定制化、平台开放化的方向发展，

移动APP在道路交通信号控制系统的应用，用户只需要在任何地方和场所通过移动终端(如PAD或手机等)便可实时监控现场各台信号机的运行状态，并且可以根据实际需求灵活进行动态配置管理，大大的提高了维护效率，节省维护成本。本专利主要基于在android系统上进行APP开发。

本发明的数据处理、各模块的协调工作方式为：

(1)每隔1S时间智能通讯设备通过以太网将北斗时间和位置信息传输至交通信号控制器，交通信号控制器收到有关信息后进行相应的处理，比如实施绿波带方案、动态绿波等等；

(2)交通信号控制器将路口的流量、日志、故障报警等信息通过以太网传输至智能通讯设备，智能通讯设备收到后将各类信息进行解析，并分类处理然后通过4G无线传输至中心；

(3)在中心用户可通过4G无线方式通过查阅每台交通信号控制设备的状态，并可根据实际需求进行灵活动态配置并控制管理路口每台交通信号设备，智能通讯设备收到相关信息后进行相应的解析转发。

采用了该发明中的应用于交通信号控制系统的智能通讯系统及方法，传输的稳定性及带宽得到大幅提高，同时大大降低了工程布线成本，维护便捷性得到提高；采用我国完全自主研发的北斗定位系统，提供精准的时间授时以及位置定位等信息，且确保数据安全可靠；客户可快速、便捷、实时地查阅每台信号控制设备的状态，并且可根据用户需求对各个路口进行动态调整及灵活配置，具有广泛的应用范围。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.一种应用于交通信号控制系统的智能通讯系统，其特征在于，所述的设备包括：

无线通讯模块，用于实现道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互；

校时定位模块，用于进行时间校准和位置定位；

数据处理模块，用于控制道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互；

应用模块，用于通过移动设备终端进行动态配置管理，并实时监控信号机的运行状态。

2.根据权利要求1所述的应用于交通信号控制系统的智能通讯系统，其特征在于，所述的无线通讯模块为4G无线通信模块，通过绑定固定的号码实现数据的收发。

3.根据权利要求1所述的应用于交通信号控制系统的智能通讯系统，其特征在于，所述的校时定位模块为北斗校时定位模块，所述的北斗校时定位模块通过UART通讯接口输出NMEA协议格式的时间数据和定位数据。

4.根据权利要求1所述的应用于交通信号控制系统的智能通讯系统，其特征在于，所述的校时定位模块将时间数据和定位数据输出至数据处理模块，所述的数据处理模块解析时间数据和定位数据并提取有效的时间数据和定位数据，将有效的时间数据和定位数据传输至道路交通信号控制器或管理中心。

5.根据权利要求1所述的应用于交通信号控制系统的智能通讯系统，其特征在于，所述的控制道路交通信号控制器与管理中心和移动设备终端的数据交互，具体为：

将道路交通信号控制器上报的流量信息、日志信息和故障报警信息解析打包，通过无线通讯模块发送至管理中心和移动设备终端。

6.一种基于权利要求1所述的设备应用于交通信号控制系统的通讯方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)智能通讯系统每隔一周期的时间通过以太网将时间和位置信息传输至交通信号控制器，交通信号控制器收到有关信息后进行数据处理；

(2)交通信号控制器将路口的流量信息、日志信息和故障报警信息通过以太网传输至智能通讯系统，智能通讯系统对信息进行解析和分类处理，并通过无线网络传输至管理中心；

(3)用户通过无线方式查阅每台交通信号设备的状态，并可根据实际需求进行动态配置，控制和管理路口的交通信号设备，智能通讯系统收到用户的信息后进行解析转发。