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      用于智能交通監(jiān)測的智能控制系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、車輛檢測節(jié)點、中繼節(jié)點和匯聚節(jié)點的制作方法

      文檔序號:10140467閱讀:925來源:國知局
      用于智能交通監(jiān)測的智能控制系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、車輛檢測節(jié)點、中繼節(jié)點和匯聚節(jié)點的制作方法
      【技術領域】
      [0001]本實用新型涉及智能交通技術領域,特別是指智能泊車信息監(jiān)控、智能交通燈路口數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、高速流量監(jiān)控中涉及的無線通信系統(tǒng)。
      【背景技術】
      [0002]近年來城市發(fā)展迅速和人口爆炸性增長,同時,人們的消費觀念也在改變,更多地人買車,更頻繁的開車。隨之而來的是道路阻塞,環(huán)境污染,交通事故頻發(fā)等一系列難以解決的問題。盡管上路堵,停車難,油費漲伴隨著每一個有車族,但是這也沒能改變他們的出行方式。城市交通問題出現(xiàn)在世界上每一個大型城市。堵車增加了通勤的時間和成本,耽誤了人們工作和休息的時間,從而造成人們在經(jīng)濟上的損失。同時在堵車時,引擎空轉,不僅浪費燃料,同時還增加環(huán)境污染,奪走我們的藍天白云。
      [0003]2014年國內機動車保有量達2.64億,機動車駕駛人突破3億人。全國有31個城市的汽車數(shù)量超過100萬輛,其中北京、天津、成都、深圳、上海、廣州、蘇州、杭州等8個城市汽車數(shù)量超過200萬輛。最長的堵車記錄達260公里;2010年9月,北京市擁堵路段峰值超140條為了解決堵車問題,政府也出臺了很多措施,限購,限行,倡導公共交通等等。
      [0004]但是隨著科技的發(fā)展,我們的城市正在變得更加智慧,智能交通系統(tǒng)也因此誕生。智能交通系統(tǒng)的出現(xiàn),就是希望能夠解決由交通帶來的環(huán)境,效率,安全等一系列問題。比如減少汽車發(fā)動但是靜止的時間,減少交通阻塞的概率,更合理的利用交通路口資源等等。要實現(xiàn)這些功能,數(shù)據(jù)的必不可少。智能交通系統(tǒng)需要能夠感知當前的車流量,車速,車型等等一些列相關數(shù)據(jù),從而能夠做出正確,智能的判斷。
      [0005]傳感器技術,M2M技術伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術快速發(fā)展,使我們可以不在為擁堵,停車等交通問題煩惱。利用這些技術,交通系統(tǒng)將會變得更加智能,我們的城市我們的生活也會變得更加美好。
      [0006]隨著傳感器技術,嵌入式技術,通信技術的不斷發(fā)展,車輛檢測手段也從原來較為單一的種類發(fā)展為現(xiàn)在具有多類型,多品種,多系列的車輛檢測手段。按照采集信息的位置可以分為固定型檢測和移動型檢測技術,固定型檢測技術可以分為磁信號采集,波信號采集和視頻信號采集3種。主要包括磁力檢測器、感應線圈檢測器、微波檢測器、紅外檢測器、超聲波檢測器和視頻檢測器等。移動型檢測技術主要有車輛識別法,浮動車法和探測車法,運用的主要技術有、GPS定位技術、車牌識別采集技術、基于電子標簽的定位采集技術和基于手機探測的采集技術。
      [0007]在車輛檢測方面,國際上常用的監(jiān)測方法主要有線圈、視頻和微波。線圈精度高,結構簡單,但是由于安裝和維護需要對道路造成一定的破壞,使用不方便,因此沒有大面積推廣使用。視頻監(jiān)測是目前采用最多的一種方法,國內外的許多專家學者也都提出了視頻識別的一些算法研究,但是由于視頻監(jiān)測成本較高,而且容易受到光線、角度等環(huán)境因素的影響,準確度不是太高。微波監(jiān)測手法大多應用于高速路段監(jiān)測,安裝方便,但也容易受到干擾。
      [0008]北京航空航天大學研究的異向性磁阻傳感器(anisotropicmagnetoresisitive, AMR)可以檢測出車輛穿過磁場時對周圍的地球磁場的擾動,從而監(jiān)測車輛運動,如果結合WSN技術,可以實現(xiàn)精度高,體積小,成本低并且易于部署的無線傳感器網(wǎng)絡。
      [0009]上海交通大學提出了基于WSN的視頻與磁敏傳感器結合的方式進行監(jiān)測,可以彌補視頻監(jiān)測對車輛判別不準確的問題。磁敏傳感器成本低,信噪比低,結合WSN技術還可以節(jié)省傳輸線路及布線成本,同時視頻檢測結果中包含了大量智能交通所感興趣的信息,比單獨采用磁敏信號獲取的數(shù)據(jù)多,可以更好用于以后的數(shù)據(jù)處理和分析。研究內容、預期目標及研究方法。
      [0010]SCATS (Sydney coordinated adaptive traffic system)即悉尼交通自適應協(xié)調系統(tǒng)。scat由一個中央超級rop,ii個遠程rop,和散布在悉尼lsoo平方公里的超過ιοοο個微型交通信號控制系統(tǒng)組成。SCATS可以根據(jù)道路車流實時情況,對信號燈進行動態(tài)控制,做出適合當時通行狀況的合理配時。通行效率可以大幅提高。
      [0011]重慶大學蔡增增等對比分析了幾種常見的磁阻傳感器,并對其原理進行研究。最終選定了 HMC3883L作為傳感器,設計開發(fā)了其驅動電路。同時利用ZigBee和GPRS相結合,組建了采集交通信息的無線傳感器網(wǎng)絡。同時對采集到的數(shù)據(jù)進行了算法研究,但該研究中提出的算法仍有不足。在運行之前需要人為修改參數(shù),動態(tài)車輛探測算法仍有待改進。
      [0012]復旦大學張麗等著重對無線傳感器網(wǎng)絡在智能公交系統(tǒng)上的應用進行了研究,可以為乘客提供車輛目前運行情況和具體位置。其中,傳感器網(wǎng)絡采用了基于距離的定位方法來檢測車輛,通過車載節(jié)點向站臺節(jié)點發(fā)送信息,并根據(jù)信號的傳輸時間來估計車輛的距離。該傳感器節(jié)點除了包含采集、處理、通信、電源模塊以外,還根據(jù)實際情況的需要增加定位系統(tǒng),移動模塊和能量生成模塊。一定程度上增加了節(jié)點的性能,但同時也會導致成本的增加。北京交通大學揭志熹研究了用ZigBee方式構件無線傳感器網(wǎng)絡,分析了 ZigBee協(xié)議棧的體系結構。研究了通過ZigBee的RSSI的定位算法,驗證了 RSSI在實際應用環(huán)境中的性能指標,為車輛的監(jiān)測手段提供了新的參考。
      [0013]綜上可知,目前業(yè)內針對智能交通車輛信息的檢測、傳輸、監(jiān)控等方面的解決方案存在設計復雜、精準率低、算法模型函待改進等問題。整體上而言,當前尚未提出一種成本低、安裝簡易、靈敏度高且精準率高的專門應用于智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)的通信方法和交通信息檢測方法。
      【實用新型內容】
      [0014]本實用新型要解決的技術問題是提供智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)的通信方法及交通信息檢測方法,以解決現(xiàn)有技術所存在的成本高、安裝復雜、靈敏度低、誤差大的問題。
      [0015]為解決上述技術問題,本實用新型實施例提供一種智能交通無線通信系統(tǒng),及用于該系統(tǒng)中的車輛檢測節(jié)點、中繼節(jié)點、匯聚節(jié)點,以及停車、車流量和車速檢測方法,具體如下:
      [0016]一種用于智能交通監(jiān)測的無線通信系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:車輛檢測節(jié)點、無線中繼節(jié)點和/或無線匯聚節(jié)點,以及管理中心,其特征在于:
      [0017]所述車輛檢測節(jié)點,用于對車輛的交通信息進行采集,并通過無線協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到管理中心;所述中繼節(jié)點,用于接收所述車輛檢測節(jié)點發(fā)出的交通信息,并將接收到的交通信息進行處理后發(fā)送至匯聚節(jié)點;
      [0018]所述匯聚節(jié)點,用于接收所述車輛檢測節(jié)點發(fā)出的交通信息、或者中繼節(jié)點發(fā)來的處理后的交通信息,并將其通過WIFI或移動通信網(wǎng)絡傳輸至管理中心;
      [0019]所述管理中心,用于對接收到交通信息進行存儲和處理。
      [0020]優(yōu)選的,所述系統(tǒng)包括:至少1個車輛檢測節(jié)點、至少1個中繼節(jié)點以及1個匯聚節(jié)點,所述車輛檢測節(jié)點、中繼節(jié)點和匯聚節(jié)點構成的網(wǎng)絡采用網(wǎng)狀/星型拓撲結構海個中繼節(jié)點與至少1個車輛檢測節(jié)點通過無線通信網(wǎng)絡相連,所述中繼節(jié)點與該中繼節(jié)點相連的車輛檢測節(jié)點構成一個星型網(wǎng)絡,所述車輛檢測節(jié)點將檢測到的交通信息發(fā)送到所述至少一個中繼節(jié)點,多個中繼節(jié)點之間通過不同頻道的無線通信組成網(wǎng)狀網(wǎng)絡傳輸所述交通信息至匯聚節(jié)點;所述匯聚節(jié)點,用于將整個無線通信網(wǎng)絡中所有車輛檢測節(jié)點檢測到的交通信息上傳至所述管理中心。
      [0021]優(yōu)選的,所述系統(tǒng)包括至少1個匯聚節(jié)點和至少1個車輛檢測節(jié)點,所述匯聚節(jié)點與至少一個車輛檢測節(jié)點構成的無線通信網(wǎng)絡采用星型拓撲結構;
      [0022]其中,每個匯聚節(jié)點與至少1個車輛檢測節(jié)點相連,每個匯聚節(jié)點之間采用不同的頻道同時工作,該系統(tǒng)可以同時部署多個獨立的網(wǎng)絡工作;
      [0023]所述匯聚節(jié)點,用于將接收到的連接到該匯聚節(jié)點的所有車輛檢測節(jié)點檢測到的交通信息上傳至所述管理中心。
      [0024]優(yōu)選的,所述中繼節(jié)點包括兩個不同頻段的無線通信模塊,其中一個無線通信模塊用于和車輛檢測節(jié)點通信,另一個無線通信模塊用于各中繼節(jié)點之間、和/或中繼節(jié)點與匯聚節(jié)點之間的通信。
      [0025]優(yōu)選的,該系統(tǒng)的網(wǎng)絡工作時采用網(wǎng)絡記憶快速恢復網(wǎng)絡,當每個節(jié)點斷開或重啟時,無需重新加入網(wǎng)絡就可以直接進行工作;其中,車輛檢測節(jié)點的地址、信道信息記錄在片內Flash中,車輛檢測節(jié)點在每次上電后讀取flash存儲的信息,若信息有效,則通過監(jiān)聽信標同步后直接工作。
      [0026]—種路口交通燈的智能控制系統(tǒng),該系統(tǒng)包括車流量檢測節(jié)點、車速檢測節(jié)點、中繼節(jié)點、交通燈控制器、手持控制器以及數(shù)據(jù)管理平臺,其特征在于:車流量檢測節(jié)點用于車道內車輛計數(shù)檢測,車速檢測節(jié)點用于車速測量,中繼節(jié)點用于接收車速檢測節(jié)點、車流量檢測節(jié)點的測量信號并將數(shù)據(jù)轉發(fā)到交通燈控制器;交通燈控制器用于根據(jù)不同路口的車流量和車速智能管理各個路口的紅綠燈時間;數(shù)據(jù)管理后臺用于對各個路口的控制器數(shù)據(jù)進行收集并對數(shù)據(jù)進行分析。
      [0027]優(yōu)選的,該系統(tǒng)還包括特殊車輛識別器,其用于特殊車輛的身份識別,可通過識別結果控制各個路口的紅綠燈時間。
      [0028]優(yōu)選的,所述系統(tǒng)包括:至少1個車輛檢測節(jié)點、至少1個中繼節(jié)點以及1個匯聚節(jié)點,所述車輛檢測節(jié)點、中繼節(jié)點和匯聚節(jié)點構成的網(wǎng)絡采用網(wǎng)狀/星型拓撲結構海個中繼節(jié)點與至少1個車輛檢測節(jié)點通過無線通信網(wǎng)絡相連,所述中繼節(jié)點與該中繼節(jié)點相連的車輛檢測節(jié)點構成一個星型網(wǎng)絡,所述車輛檢測節(jié)點將檢測到的交通信息發(fā)送到所述至少一個中繼節(jié)點,多個中繼節(jié)點之間通過不同頻道的無線通信組成網(wǎng)狀網(wǎng)絡傳輸所述交通信息至匯聚節(jié)點
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