CN111508246A - 一种交通信号数据传输方法及交通信号控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交通信号数据传输方法及交通信号控制系统,属于交通信号控制技术领域,其技术方案要点包括交通信号器、车流监控模块、无线通信单元、车流比例预设模块和基站中心,所述车流监控模块的输出端与无线通信单元的输入端连接,通过车流分析系统、车流比例预设模块和信号灯智能调节系统的设置,在系统运行时,能够实时对十字路口横向和纵向的车流比例进行很好计算,在车流比例大致相等时,交通信号会按照预定的模式进行切换,在横向和纵向车流量比例相差较大时,系统能够实时调节横向和纵向红绿灯的切换时间,从而能够很好的根据交通情况来实时调配交通信号器的切换,提高了交通调配的实时性和鲁棒性。
Description
技术领域
本发明属于交通信号控制技术领域,更具体地说,涉及一种交通信号数据传输方法及交通信号控制系统。
背景技术
在道路交叉口上无法实现交通分离的地方,用来在时间上给交通流分配通行权的交通指挥措施。交通信号的作用是科学分配道路上车辆、行人的通行权,使之有秩序地顺利通行,红绿灯(交通信号灯)是以规定时间交互更迭的光色讯号,设置于交岔路口或其它特殊地点,用以将道路通行权指定给车辆驾驶人与行人,管制其行止及转向的交通管制设施。以红、黄、绿三色灯号或辅以音响,指示车辆及行人停止、注意与行进。
目前,交通信号在运行时,一般是交警工作人员对红绿灯进行远程调控预设定,若有非法人员攻击调控专用网络,会导致整个交通瘫痪,造成严重的后果,在车流量较大以及交通高峰期时,一般是采用人工在道路旁根据车流量的实时情况来手动对交通信号灯进行调节,此项操作导致工作人员的工作强度十分的大。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种交通信号数据传输方法及交通信号控制系统,其优点在于能够有效解决交通运行信号不能够进行远程实时调配的问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种交通信号数据传输方法,具体包括以下步骤:
S1、在运行时,车流监控模块会实时拍摄十字路口横向和纵向的车流量图片,拍摄完毕后会通过无线通线单元中的第一无线通信模块将图片发送基站中心,待基站中心接收到车流量图片后会将其发送至车流量分析系统,此时车流量分析系统中的横向车辆扫描模块和纵向车辆扫描模块会分别扫描出横向和纵向的车流量,同时车流量比例计算模块会计算出横向和纵向的车流量比例,计算完毕后会将车流量比例发送至数据对比器;
S2、使用前,操作人员可以通过车流比例预设模块向中央处理器输入正常横向和纵向的车流比例值,作为车流量比例的正常值,同时通过信号灯运行预设模块可以设置正常的交通信号器的切换时间,即红绿灯的切换时间;
S3、使用时,车流量比例计算模块会将横向和纵向的车流量比例传输给数据对比器,数据对比器会通过反馈模块将比例值传输给中央处理器,使用前通过车流比例预设模块设置的正常值会通过中央处理器传输给数据对比器,当正常值与检测值不符时,中央处理器就会启动信号灯智能调节系统,此时信号灯智能调节系统中的车流比例接收模块会接收到横向和纵向的车流比例,此时信号灯实时调节模块会根据车流比例指定出横向和纵向的红绿灯切换的时间比例,若正常值与检测值相符时,中央处理器就会启动信号灯运行预设模块,从而交通信号灯会预定的时间进行切换;
S4、在通过无线通信单元收发信息时,网络监控调控系统中的网络安全监控模块会实时监控第一无线通信模块的网络运行情况,若监控出网络异常,网络安全监控模块会将异常信息发送至基站中心,同时通信线路更换模块会关闭第一无线通信模块并开启第二无线通信模块,从而使用第二无线通信模块进行信息传输。
一种交通信号控制系统,包括交通信号器、车流监控模块、无线通信单元、车流比例预设模块和基站中心,所述车流监控模块的输出端与无线通信单元的输入端连接,所述无线通信单元的输出端与交通信号器的输入端连接,所述无线通信单元与基站中心实现双向连接,所述基站中心的输出端与车流分析系统的输入端连接,所述车流分析系统的输出端与数据对比器的输入端连接。
本发明进一步设置为:所述数据对比器的输出端与反馈模块的输入端连接,并且反馈模块的输出端与中央处理器的输入端连接,所述中央处理器的输出端与数据对比器的输入端连接。
本发明进一步设置为:所述车流比例预设模块的输出端与中央处理器的输入端连接,所述中央处理器的输出端分别与信号灯运行预设模块和信号灯智能调节系统的输入端连接,并且信号灯运行预设模块和信号灯智能调节系统的输出端均与基站中心的输入端连接。
本发明进一步设置为:所述无线通信单元与网络监控调配系统实现双向连接,所述网络监控调配系统的输出端与基站中心的输入端连接。
本发明进一步设置为:所述车流分析系统包括横向车辆扫描模块、纵向车辆扫描模块和车流比例计算模块,所述横向车辆扫描模块和纵向车辆扫描模块的输出端均与车流比例计算模块的输入端连接,并且车流比例计算模块的输出端与数据对比器的输入端连接。
本发明进一步设置为:所述信号灯智能调节系统包括车流比例接收模块和信号灯实时调节模块,所述车流比例接收模块的输出端与信号灯实时调节模块的输入端连接,并且信号灯实时调节模块的输出端与基站中心的输入端连接。
本发明进一步设置为:所述网络监控调配系统包括网络安全监控模块和通信线路更换模块,所述网络安全监控模块的输出端与通信线路更换模块的输入端连接,所述通信线路更换模块的输出端与无线通信单元的输入端连接,并且网络安全监控模块的输出端与基站中心的输入端连接。
本发明进一步设置为:所述无线通信单元包括第一无线通信模块和第二无线通信模块。
综上所述,本发明具有以下优点:
1、通过车流分析系统、车流比例预设模块和信号灯智能调节系统的设置,在系统运行时,能够实时对十字路口横向和纵向的车流比例进行很好计算,在车流比例大致相等时,交通信号会按照预定的模式进行切换,在横向和纵向车流量比例相差较大时,系统能够实时调节横向和纵向红绿灯的切换时间,从而能够很好的根据交通情况来实时调配交通信号器的切换,降低工作人员的劳动强度,提高了交通调配的实时性和鲁棒性;
2、通过网络监控调配系统的设置,能够对传输数据的网络进行实时的监控,若监控出网络传输线路出现异常,能够及时切换备用网络传输线路同时通知基站中心,保证了交通信号数据的正常传输。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本实施例系统的结构原理框图;
图2是本实施例车流分析系统的结构原理框图;
图3是本实施例信号灯智能调节系统的结构原理框图;
图4是本实施例无线通信系统的结构原理框图;
图5是本实施例网络监控调配系统的结构原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。
基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种交通信号数据传输方法,如图1-5所示,具体包括以下步骤:
S1、在运行时,车流监控模块会实时拍摄十字路口横向和纵向的车流量图片,拍摄完毕后会通过无线通线单元中的第一无线通信模块将图片发送基站中心,待基站中心接收到车流量图片后会将其发送至车流量分析系统,此时车流量分析系统中的横向车辆扫描模块和纵向车辆扫描模块会分别扫描出横向和纵向的车流量,同时车流量比例计算模块会计算出横向和纵向的车流量比例,计算完毕后会将车流量比例发送至数据对比器;
S2、使用前,操作人员可以通过车流比例预设模块向中央处理器输入正常横向和纵向的车流比例值,作为车流量比例的正常值,同时通过信号灯运行预设模块可以设置正常的交通信号器的切换时间,即红绿灯的切换时间;
S3、使用时,车流量比例计算模块会将横向和纵向的车流量比例传输给数据对比器,数据对比器会通过反馈模块将比例值传输给中央处理器,使用前通过车流比例预设模块设置的正常值会通过中央处理器传输给数据对比器,当正常值与检测值不符时,中央处理器就会启动信号灯智能调节系统,此时信号灯智能调节系统中的车流比例接收模块会接收到横向和纵向的车流比例,此时信号灯实时调节模块会根据车流比例指定出横向和纵向的红绿灯切换的时间比例,若正常值与检测值相符时,中央处理器就会启动信号灯运行预设模块,从而交通信号灯会预定的时间进行切换;
S4、在通过无线通信单元收发信息时,网络监控调控系统中的网络安全监控模块会实时监控第一无线通信模块的网络运行情况,若监控出网络异常,网络安全监控模块会将异常信息发送至基站中心,同时通信线路更换模块会关闭第一无线通信模块并开启第二无线通信模块,从而使用第二无线通信模块进行信息传输。
一种交通信号控制系统,如图1所示,包括交通信号器、车流监控模块、无线通信单元、车流比例预设模块和基站中心,车流监控模块的输出端与无线通信单元的输入端连接,无线通信单元的输出端与交通信号器的输入端连接,无线通信单元与基站中心实现双向连接,基站中心的输出端与车流分析系统的输入端连接,车流分析系统的输出端与数据对比器的输入端连接。
进一步的,如图1所示,数据对比器的输出端与反馈模块的输入端连接,并且反馈模块的输出端与中央处理器的输入端连接,中央处理器的输出端与数据对比器的输入端连接,中央处理器的型号为ARM9。
进一步的,如图1所示,车流比例预设模块的输出端与中央处理器的输入端连接,中央处理器的输出端分别与信号灯运行预设模块和信号灯智能调节系统的输入端连接,并且信号灯运行预设模块和信号灯智能调节系统的输出端均与基站中心的输入端连接。
进一步的,如图1所示,无线通信单元与网络监控调配系统实现双向连接,网络监控调配系统的输出端与基站中心的输入端连接。
进一步的,如图2所示,车流分析系统包括横向车辆扫描模块、纵向车辆扫描模块和车流比例计算模块,横向车辆扫描模块和纵向车辆扫描模块的输出端均与车流比例计算模块的输入端连接,并且车流比例计算模块的输出端与数据对比器的输入端连接。
进一步的,如图3所示,信号灯智能调节系统包括车流比例接收模块和信号灯实时调节模块,车流比例接收模块的输出端与信号灯实时调节模块的输入端连接,并且信号灯实时调节模块的输出端与基站中心的输入端连接。
进一步的,如图5所示,网络监控调配系统包括网络安全监控模块和通信线路更换模块,网络安全监控模块的输出端与通信线路更换模块的输入端连接,通信线路更换模块的输出端与无线通信单元的输入端连接,并且网络安全监控模块的输出端与基站中心的输入端连接。
进一步的,如图4所示,无线通信单元包括第一无线通信模块和第二无线通信模块,第一无线通信模块和第二无线通信模块均为局域网,第二无线通信为备用网络线路。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的设计构思之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种交通信号数据传输方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
S1、在运行时,车流监控模块会实时拍摄十字路口横向和纵向的车流量图片,拍摄完毕后会通过无线通线单元中的第一无线通信模块将图片发送基站中心,待基站中心接收到车流量图片后会将其发送至车流量分析系统,此时车流量分析系统中的横向车辆扫描模块和纵向车辆扫描模块会分别扫描出横向和纵向的车流量,同时车流量比例计算模块会计算出横向和纵向的车流量比例,计算完毕后会将车流量比例发送至数据对比器;
S2、使用前,操作人员可以通过车流比例预设模块向中央处理器输入正常横向和纵向的车流比例值,作为车流量比例的正常值,同时通过信号灯运行预设模块可以设置正常的交通信号器的切换时间,即红绿灯的切换时间;
S3、使用时,车流量比例计算模块会将横向和纵向的车流量比例传输给数据对比器,数据对比器会通过反馈模块将比例值传输给中央处理器,使用前通过车流比例预设模块设置的正常值会通过中央处理器传输给数据对比器,当正常值与检测值不符时,中央处理器就会启动信号灯智能调节系统,此时信号灯智能调节系统中的车流比例接收模块会接收到横向和纵向的车流比例,此时信号灯实时调节模块会根据车流比例指定出横向和纵向的红绿灯切换的时间比例,若正常值与检测值相符时,中央处理器就会启动信号灯运行预设模块,从而交通信号灯会预定的时间进行切换;
S4、在通过无线通信单元收发信息时,网络监控调控系统中的网络安全监控模块会实时监控第一无线通信模块的网络运行情况,若监控出网络异常,网络安全监控模块会将异常信息发送至基站中心,同时通信线路更换模块会关闭第一无线通信模块并开启第二无线通信模块,从而使用第二无线通信模块进行信息传输。
2.一种交通信号控制系统,其特征在于:包括交通信号器、车流监控模块、无线通信单元、车流比例预设模块和基站中心,其特征在于:所述车流监控模块的输出端与无线通信单元的输入端连接,所述无线通信单元的输出端与交通信号器的输入端连接,所述无线通信单元与基站中心实现双向连接,所述基站中心的输出端与车流分析系统的输入端连接,所述车流分析系统的输出端与数据对比器的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种交通信号控制系统,其特征在于:所述数据对比器的输出端与反馈模块的输入端连接,并且反馈模块的输出端与中央处理器的输入端连接,所述中央处理器的输出端与数据对比器的输入端连接。
4.根据权利要求2所述的一种交通信号控制系统,其特征在于:所述车流比例预设模块的输出端与中央处理器的输入端连接,所述中央处理器的输出端分别与信号灯运行预设模块和信号灯智能调节系统的输入端连接,并且信号灯运行预设模块和信号灯智能调节系统的输出端均与基站中心的输入端连接。
5.根据权利要求2所述的一种交通信号控制系统,其特征在于:所述无线通信单元与网络监控调配系统实现双向连接,所述网络监控调配系统的输出端与基站中心的输入端连接。
6.根据权利要求2所述的一种交通信号控制系统,其特征在于:所述车流分析系统包括横向车辆扫描模块、纵向车辆扫描模块和车流比例计算模块,所述横向车辆扫描模块和纵向车辆扫描模块的输出端均与车流比例计算模块的输入端连接,并且车流比例计算模块的输出端与数据对比器的输入端连接。
7.根据权利要求4所述的一种交通信号控制系统,其特征在于:所述信号灯智能调节系统包括车流比例接收模块和信号灯实时调节模块,所述车流比例接收模块的输出端与信号灯实时调节模块的输入端连接,并且信号灯实时调节模块的输出端与基站中心的输入端连接。
8.根据权利要求5所述的一种交通信号控制系统,其特征在于:所述网络监控调配系统包括网络安全监控模块和通信线路更换模块,所述网络安全监控模块的输出端与通信线路更换模块的输入端连接,所述通信线路更换模块的输出端与无线通信单元的输入端连接,并且网络安全监控模块的输出端与基站中心的输入端连接。
9.根据权利要求2所述的一种交通信号控制系统,其特征在于:所述无线通信单元包括第一无线通信模块和第二无线通信模块。
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