專利名稱：無線智能交通控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通控制領(lǐng)域，特別涉及一種無線智能交通控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著城市經(jīng)濟建設(shè)的突飛猛進，道路建設(shè)也隨之不斷發(fā)展，道路交通運輸變得愈加的繁忙。特別是城市道路汽車數(shù)量的迅速增長，進一步加大了城市道路交通的壓力。在我國，快速的城鎮(zhèn)化進程更加劇了這一趨勢。我國一線大城市的“城市病”在今年集中頻繁的爆發(fā)，而“交通擁堵”這個最典型的癥狀開始在二三線城市蔓延開來。數(shù)據(jù)顯示，目前我國機動車保有量已達I. 99億輛，全國667個城市中，約有三分之二的城市交通在高峰時段出現(xiàn)擁堵。研究顯示，因交通擁堵和管理問題，我國15座城市每天損失近10億元財富。為了緩解當(dāng)前城市交通的壓力，僅僅依靠道路設(shè)施的改善，已不能滿足交通日益增長的需要。保證道路交通的順暢，最有效的方法就是通過道路交通信號自適應(yīng)控制系統(tǒng)及控制裝置來合理地調(diào)配車輛的運行，而傳統(tǒng)的道路交通信號模式(單點、定周期)，無法達到自動配置交通信號的作用。作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要組成部分，智能交通具有市場應(yīng)用度高、行業(yè)技術(shù)成熟和政府扶持力度大等特點，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入將極大地改變ITS(Intelligent TransportationSystem,智能交通系統(tǒng))的服務(wù)模式和系統(tǒng)架構(gòu)，市場前景廣闊。為構(gòu)筑與城市社會經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)、與城市產(chǎn)業(yè)布局相協(xié)調(diào)、可持續(xù)化發(fā)展的現(xiàn)代化國際大都市一體化交通，建立優(yōu)質(zhì)、高效、整合的巨型交通體系，提供“暢達、安全、舒適”的交通服務(wù)，在推進城市發(fā)展中所扮演的角色越來越重要。智能交通系統(tǒng)是目前公認的全面有效地解決交通運輸領(lǐng)域問題，特別是解決交通擁擠、交通阻塞、交通事故和交通污染等問題的最佳途徑。自20世紀80年代以來，發(fā)達國家投入了大量人力、物力和財力對ITS·的諸多領(lǐng)域進行了廣泛的研究，取得了顯著的階段性成果。我國受國情、國力的限制，采用分層次、有重點地對ITS的核心內(nèi)容進行了研究。目前不少城市交通指揮設(shè)備沒有與控制中心聯(lián)網(wǎng)，或者光纖鋪到路口，只差最后一公里無法解決，或者光纖網(wǎng)無法鋪設(shè)到遠距離的路口，城市交通指揮與道路交通指揮設(shè)備間的協(xié)同工作一直是個難題。為了減少交通網(wǎng)絡(luò)壓力，提高道路的運行效率，對現(xiàn)有交通設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)化，智能化的升級已勢在必得，而尋找一種低成本，行之有效的解決方案采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代交通技術(shù)把道路交通設(shè)施連接起來，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)與交通控制系統(tǒng)，交通智能化集成平臺進行有機結(jié)合，具有組網(wǎng)靈活，成本低廉，使用操作簡便等特點，特別適合于沒有通信網(wǎng)絡(luò)的路口，道路和橋梁交通信號的控制。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的是提出一種無線智能交通控制系統(tǒng)及方法，其采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將現(xiàn)有的交通控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，從而實現(xiàn)遠程控制的目的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種無線智能交通控制系統(tǒng)及方法，包括用于顯示路口通行信號的顯示設(shè)備；與所述顯示設(shè)備連接，用于處理路口通行信號的信號機設(shè)備，所述信號機設(shè)備上設(shè)有一無線通信終端；用于檢測并采集路口交通信息的檢測裝置，與所述信號機設(shè)備連接，通過與信號機設(shè)備連接的無線通信終端傳輸交通信息；用于傳輸交通信息無線通信終端，通過短距離非接觸式射頻信號自動識別技術(shù)，獲取相關(guān)信息進行傳輸；用于交換處理無線射頻信號的無線網(wǎng)關(guān)；以及 用于宏觀調(diào)控各路口通行信息的集控中心，所述集控中心通過無線網(wǎng)關(guān)與所述無線通信終端進行無線通信，進而控制所述信號機設(shè)備及顯示設(shè)備。所述顯示設(shè)備包括智能交通信號燈、人行燈和倒計時器燈。所述檢測裝置的檢測方式可采用線圈檢測或視頻檢測或地磁檢測。所述無線通信終端采用ZIGBEE設(shè)備，Zigbee是基于IEEE802. 15. 4標準的低功耗高可靠性個域網(wǎng)協(xié)議，根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗、高性價比的無線通信技術(shù)。所述交通信息包括車流量、占有率和飽和度。所述無線網(wǎng)關(guān)與所述集控中心采用3G無線網(wǎng)絡(luò)通信方式或有線通信方式。所述集控中心為一智能交通控制服務(wù)器，傳來的無線交通信號經(jīng)過所述智能交通控制服務(wù)器自動處理后，得到各路口控制參數(shù)，并通過無線網(wǎng)關(guān)反饋到各個路口的信號機及顯示裝置。一種如上所述的無線智能交通的控制系統(tǒng)的控制方法，包括步驟SI:利用路口的檢測裝置，檢測并采集路口的交通信息；步驟S2:通過無線通信終端將路口的實時通行信息及采集到的路口交通信息發(fā)送到無線網(wǎng)關(guān)；步驟S3:通過無線網(wǎng)關(guān)將所述實時通行信息及采集到的路口交通信息發(fā)送到集控中心進行宏觀調(diào)控；步驟S4:經(jīng)過集控中心的調(diào)控與處理，將得到的調(diào)控參數(shù)通過無線網(wǎng)關(guān)反饋給各路口的信號機和顯示設(shè)備。所述調(diào)控參數(shù)包括信號相位、信號周期及燈色。所述交通信息包括車流量、占有率和飽和度。本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明使路口交通信號能隨著交通流量不斷變化，對路口的信號進行優(yōu)化處理(優(yōu)化周期，優(yōu)化相位，優(yōu)化綠信比)，優(yōu)化處理的目標函數(shù)為Pi=f(d，h)其中d為優(yōu)化時間，h為停車次數(shù)。進行實時自適應(yīng)控制，達到減少停車次數(shù)，減少延誤時間，提高行車速度，使得各路口信號控制達到最佳控制效果，而每個路口與其相鄰路口之間還可以進行信號協(xié)調(diào)控制，使路口的車輛能順暢安全高效的運行，本發(fā)明就是利用物聯(lián)網(wǎng)無線通訊技術(shù)(RFID)與智能交通控制系統(tǒng)有機結(jié)合實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化，實現(xiàn)交通信息自動采集自動傳輸自動處理為一體化的集成控制系統(tǒng)。


圖I是無線智能交通控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是無線智能交通的控制方法流程框圖。
具體實施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。如圖I所示是本發(fā)明提出的一種無線智能交通控制系統(tǒng)，包括顯示設(shè)備I、信號機設(shè)備2、檢測裝置3、無線通信終端4、無線網(wǎng)關(guān)5和集控中心6，其中，顯示設(shè)備I與信號機設(shè)備2連接，檢測裝置3也和信號機設(shè)備2連接并至無線通信終 端4，無線通信終端4通過短距離無線通信協(xié)議與無線網(wǎng)關(guān)5進行通信傳輸，無線網(wǎng)關(guān)5通過3G網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)與集控中心6進行通信傳輸。所述無線通信終端采用ZIGBEE設(shè)備，Zigbee是基于IEEE802. 15. 4標準的低功耗、高可靠性個域網(wǎng)協(xié)議，根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗、高性價比的無線通信技術(shù)。所述集控中心為一智能交通控制服務(wù)器(包括可有智能交通操作終端)。下面結(jié)合附圖2講解本系統(tǒng)的工作過程及控制方法。如圖2所示，一種無線智能交通的控制方法，包括步驟SI :利用路口的檢測裝置，檢測并采集路口的交通信息；步驟S2 :通過無線通信終端將路口的實時通行信息及采集到的路口交通信息發(fā)送到無線網(wǎng)關(guān)；步驟S3 :通過無線網(wǎng)關(guān)將所述實時通行信息及采集到的路口交通信息發(fā)送到集控中心進行宏觀調(diào)控；步驟S4 :經(jīng)過集控中心的調(diào)控與處理，將得到的調(diào)控參數(shù)通過無線網(wǎng)關(guān)反饋給各路口的信號機和顯示設(shè)備。本系統(tǒng)的具體工作過程如下；利用檢測裝置檢測各個路口的車流量、占有率和飽和度等信息，結(jié)合實時的紅綠燈通行信息，一起通過ZIGBEE設(shè)備傳送給無線網(wǎng)關(guān)，無線網(wǎng)關(guān)再通過3G網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)傳送給集控中心進行宏觀調(diào)控，集控中心經(jīng)過將傳輸過來的各路口的交通信息進行處理，得到調(diào)控參數(shù)(相位、周期長度、燈色等參數(shù))，在再將調(diào)控參數(shù)通過無線網(wǎng)關(guān)與設(shè)備ZIGBEE設(shè)備傳送給各路口的信號機與顯示裝置，進而通過顯示設(shè)備信號，來顯示各路口的交通狀況。以上顯示僅描述了本方案的主要特征和創(chuàng)新點。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本方案不受上述實施例的限制。在不脫離本創(chuàng)新點和保護范圍的前提下，本方案還會有各種變化，這些變化和改進都將落入本方案要求保護的范圍內(nèi)。本方案要求保護的范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物限定。
權(quán)利要求
1.一種無線智能交通控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 用于顯示路口通行信號的顯示設(shè)備； 與所述顯示設(shè)備連接，用于處理路口通行信號的信號機設(shè)備，所述信號機設(shè)備上設(shè)有一無線通信終端； 用于檢測并采集路口交通信息的檢測裝置，與所述信號機設(shè)備連接的無線通信終端，通過無線通信終端傳輸路口交通信息； 用于傳輸交通信息無線通信終端； 用于交換處理無線射頻信號的無線網(wǎng)關(guān)； 以及 用于宏觀調(diào)控各路口通行信息的集控中心，所述集控中心通過無線網(wǎng)關(guān)與所述無線通信終端進行無線通信，進而控制所述信號機設(shè)備及顯示設(shè)備。
2.如權(quán)利要求I所述的無線智能交通控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信終端采用ZIGBEE 設(shè)備。
3.如權(quán)利要求I所述的無線智能交通控制系統(tǒng)，其特征在于，所述交通信息包括車流量、占有率和飽和度。
4.如權(quán)利要求I所述的無線智能交通控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)關(guān)與所述集控中心采用3G無線網(wǎng)絡(luò)通信方式或有線通信方式。
5.如權(quán)利要求I所述的無線智能交通控制系統(tǒng)，其特征在于，所述集控中心為一智能交通控制服務(wù)器，傳來的無線交通信號經(jīng)過所述智能交通控制服務(wù)器自動處理后，得到各路口控制參數(shù)，并通過無線網(wǎng)關(guān)反饋到各個路口的信號機及顯示裝置。
6.如權(quán)利要求I所述的無線智能交通控制系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示設(shè)備包括智能交通信號燈、人行燈和倒計時器燈。
7.—種如權(quán)利要求I所述的無線智能交通控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括 步驟SI :利用路口的檢測裝置，檢測并采集路口的交通信息； 步驟S2 :通過無線通信終端將路口的實時通行信息及采集到的路口交通信息發(fā)送到無線網(wǎng)關(guān)； 步驟S3 :通過無線網(wǎng)關(guān)將所述實時通行信息及采集到的路口交通信息發(fā)送到集控中心進行宏觀調(diào)控； 步驟S4 :經(jīng)過集控中心的調(diào)控與處理，將得到的調(diào)控參數(shù)通過無線網(wǎng)關(guān)反饋給各路口的信號機和顯示設(shè)備，進行控制顯示。
8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述交通信息包括車流量、占有率和飽和度。
9.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述調(diào)控參數(shù)包括信號相位、信號周期及燈色。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線智能交通控制系統(tǒng)及方法，包括顯示設(shè)備、信號機設(shè)備、檢測裝置、無線通信終端、無線網(wǎng)關(guān)和集控中心，其中，顯示設(shè)備與信號機設(shè)備連接，檢測裝置也和信號機設(shè)備都連接至無線通信終端，無線通信終端通過短距離無線通信協(xié)議與無線網(wǎng)關(guān)進行通信傳輸，無線網(wǎng)關(guān)通過3G網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)與集控中心進行通信傳輸；采用本發(fā)明使路口交通信號能隨著交通流量不斷變化，進行實時自適應(yīng)控制，達到減少停車次數(shù)，減少延誤時間，提高行車速度，使得各路口信號控制達到最佳控制效果。
文檔編號G08G1/07GK102915644SQ20121034493
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者龐溟舟, 孫敏, 李世祥, 袁小剛, 傅志宏 申請人:上海交大高新技術(shù)股份有限公司