基于北斗技術的智能交通信號控制系統和方法
【專利摘要】本發明涉及基于北斗技術的智能交通信號控制系統和方法。該方法包括：獲取北斗車載設備的北斗數據，所述北斗數據包括速度、位置、車輛距路口信號控制器的距離和車輛轉向信息；接收路口信號控制器設定范圍內的北斗車載設備的北斗數據，并將所述北斗數據進行運算處理后送入通訊模塊；將運算處理后北斗數據通過通訊模塊發送至主控機；主站機接收所述北斗數據信息，進行匯總、運算、分析和處理，以確定有效的優化方案。本發明通過將北斗車載設備與交通控制系統相結合，可有效地解決交通阻塞、交通事故、環境污染以及能源浪費等各種問題。
【專利說明】基于北斗技術的智能交通信號控制系統和方法
[0001]

【技術領域】
[0002]本發明涉及交通控制領域，尤其涉及一種基于北斗技術的智能交通信號控制系統和方法。
[0003]

【背景技術】
[0004]隨著我國城市化的發展和汽車持有量的迅速增加，加劇了交通擁擠現象，城市道路交通的供需矛盾日益突出。盡管個城市不斷加大道路交通建設力度，但是，交通擁擠阻塞狀況仍然十分嚴重，其原因是城市道路里程的增加速度總是趕不上車輛的增長速度。隨著電子技術和信息通信技術的迅速發展，智能交通系統為徹底解決交通阻塞、交通事故、環境污染以及能源浪費等各種社會問題開辟了一條嶄新的途徑。目前的信號控制系統大多依賴于感應線圈、視頻監測器等傳感器來獲得當前路口的車流數據。但是這些裝置往往存在著許多受到外界影響的因素，從而使得到數據可能產生誤差。例如，感應線圈會因為長期的壓迫以及地下滲水等問題而報廢，視頻監測器也可能由于天氣而產生誤差。隨著北斗定位設備在民用方面越來越多的發展，如何利用其獨特的準確性以及全面性研究發展信號控制系統是我們目前所面臨的問題。
[0005]


【發明內容】

[0006]本發明的目的是提供一種能夠克服以上缺陷的基于北斗技術的智能交通信號控制系統和方法。
[0007]為實現上述目的，在第一方面，本發明提供了基于北斗技術的智能交通信號控制方法。該方法包括:獲取北斗車載設備的北斗數據，所述北斗數據包括速度、位置、車輛距路口信號控制器的距離和車輛轉向信息；接收路口信號控制器設定范圍內的北斗車載設備的北斗數據，并將所述北斗數據進行運算處理后送入通訊模塊；將運算處理后北斗數據通過通訊模塊發送至主控機；主站機接收所述北斗數據信息，進行匯總、運算、分析和處理，以確定有效的優化方案。
[0008]在第二方面，本發明提供了基于北斗技術的智能交通信號系統。該系統包括主站機、路口信號控制器、北斗車載設備和通訊模塊，北斗車載設備，用于獲取北斗數據，所述北斗數據包括速度、位置、車輛距路口信號控制器的距離和車輛轉向信息；路口信號控制器，用于接收設定范圍內的北斗車載設備的北斗數據，并將所述北斗數據進行運算處理后送入通訊模塊；通訊模塊，用于將運算處理后北斗數據發送至主控機；主站機，用于接收所述北斗數據信息，進行匯總、運算、分析和處理，以確定有效的優化方案。
[0009]本發明通過將北斗車載設備與交通控制系統相結合，可有效地解決交通阻塞、交通事故、環境污染以及能源浪費等各種問題。
[0010]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是根據本發明實施例的基于北斗技術的智能交通信號控制系統框圖；
圖2是根據本發明實施例的基于北斗技術的智能交通信號控制方法流程圖。
[0012]

【具體實施方式】
[0013]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0014]圖1是根據本發明實施例的基于北斗技術的智能交通信號控制系統框圖。
[0015]如圖1所示，該實施例的基于北斗技術的智能交通信號控制系統包括主站機、路口信號控制器、北斗車載設備和通訊模塊。北斗車載設備與路口信號控制器采用無線雙工通信建立連接，路口信號控制器與主站機之間采用移動通信方式建立連接。
[0016]主站機用于接收各種控制信息，向各路口信號控制器發布指令，匯總交通信息并進行運算、分析和處理。根據來自于網絡節點各路口信號控制器傳來的信息，做出優化處理，并給出最佳信號控制策略指令，實現交通區域信號控制的交互性和智能化。
[0017]路口信號控制器由無線接收發送器、無線移動信道、輸出控制電路、微處理器等組成。無線接收發送器用于與北斗車載設備雙工通信，無線移動通道用于與主站機進行通信；輸出控制電路用于控制交通路口的信號燈；微處理器用于無線收發信號、無線移動信道信號、控制輸出電路的信號處理。
[0018]路口信號控制器一般設置在距離停車線35-45米處，路口控制器將接收到的500米半徑內的北斗信號數據視為有效數據，進而對有效數據中的速度、位置、車輛距離路口信號控制器的距離、車輛轉向等信息進行簡單的在線運算處理后將數據通過無線移動通訊GPRS的方式發送給主站機，主站機根據預測模型預測未來幾秒路口的擁堵狀況，從而在模糊控制邏輯的基礎上選擇最有效的優化控制方案。
[0019]北斗車載設備有北斗接收芯片、轉向傳感器、無線收發器和微處理器組成，北斗芯片用來接收北斗的信息得到車輛此時的速度、位置和時間等；轉向傳感器用于測量汽車到達路口附近時所設定的通過路口后的方向；無線收發器用于與主站機通信；由CPU及外圍電路組成的微處理器用于處理各種信息。
[0020]通訊模塊采用GPRS模塊來實現路口信號控制器與GPRS網絡的連接、GPRS模塊一般是指帶有GPRS上網功能的GSM模塊。GPRS模塊具有連接方便，使用簡單，功能強大的特點，同時由于GPRS是基于IP協議的，所以路口信號控制器與GPRS網絡通信時，要發送符合IP協議的數據包。
[0021]具體原理為:控制機通過無線信道不斷發送開放式申請指令，該指令包括控制機的編號和允許所有進入該路口有效范圍內的北斗車載設備發送的行進方向申請幀的指令。此時若沒有車輛進入該范圍，也就是說沒有車載機響應，路口控制器將重復發送上述指令；如果有車輛進入該范圍，并發出行進方向申請幀，內容包括位置、轉向信號、車速信號，控制機將接收到該北斗車載設備發送的信息，之后將該車的信息在控制器中該方向計數器上記錄，并同時記錄速度，轉向信號、位置信號等，并根據不同情況做出相應的處理。對于其他方向無車，本方向上只有一輛車駛入交叉路口的情況，應立即按該車申請的行進方向給出通行信號；對于各方向上都有申請幀的情況，應根據各方向非空車輛排隊長度，有選擇地給出車輛通行信號；對于交通路口申請方向正在放行的車輛，應根據該方向綠燈持續時間和其它方向等待的車輛排隊長度是否達到限值，則就對剛駛入的車輛發禁止信號；如果不是就發送通行信號。
[0022]圖2是根據本發明實施例的基于北斗技術的智能交通信號控制方法流程圖。
[0023]在步驟201中，獲取北斗車載設備的北斗數據，所述北斗數據包括速度、位置、車輛距路口信號控制器的距離和車輛轉向信息。
[0024]在步驟202中，接收步驟201中路口信號控制器設定范圍內的北斗車載設備的北斗數據，并將所述北斗數據進行運算處理后送入通訊模塊。
[0025]在步驟203中，將步驟202中運算處理后北斗數據通過通訊模塊發送至主控機。
[0026]在步驟204中，主站機接收步驟203的北斗數據信息，進行匯總、運算、分析和處理，以確定有效的優化方案。
[0027]本發明通過將北斗車載設備與交通控制系統相結合，可有效地解決交通阻塞、交通事故、環境污染以及能源浪費等各種問題。
[0028]以上所述的【具體實施方式】，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.基于北斗技術的智能交通信號控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取北斗車載設備的北斗數據，所述北斗數據包括速度、位置、車輛距路口信號控制器的距離和車輛轉向信息； 接收路口信號控制器設定范圍內的北斗車載設備的北斗數據，并將所述北斗數據進行運算處理后送入通訊模塊； 將運算處理后北斗數據通過通訊模塊發送至主控機； 主站機接收所述北斗數據信息，進行匯總、運算、分析和處理，以確定有效的優化方案。
2.根據權利要求1所述的基于北斗技術的智能交通信號控制方法，其特征在于，所述路口信號控制器將接收到的500米半徑內的北斗數據視為有效數據，進而對有效數據中的速度、位置、車輛距路口信號控制器的距離和車輛轉向信息進行在線運算。
3.根據權利要求1所述的基于北斗技術的智能交通信號控制方法，其特征在于，所述通訊模塊通過無線移動通訊GPRS方式將運算處理后北斗數據發送至主控機。
4.根據權利要求1所述的基于北斗技術的智能交通信號控制方法，其特征在于，所述主站機通過數據轉換對交叉口 一定時間內的交通狀況進行預測，從而在模糊控制邏輯的基礎上確定優化方案。
5.基于北斗技術的智能交通信號系統，其特征在于，包括主站機、路口信號控制器、北斗車載設備和通訊模塊， 北斗車載設備，用于獲取北斗數據，所述北斗數據包括速度、位置、車輛距路口信號控制器的距離和車輛轉向信息； 路口信號控制器，用于接收設定范圍內的北斗車載設備的北斗數據，并將所述北斗數據進行運算處理后送入通訊模塊； 通訊模塊，用于將運算處理后北斗數據發送至主控機； 主站機，用于接收所述北斗數據信息，進行匯總、運算、分析和處理，以確定有效的優化方案。
6.根據權利要求5所述的北斗技術的智能交通信號控制系統，其特征在于，所述車載設備包括北斗接收芯片、轉向感應器和無線收發器， 北斗接收芯片，用于接收北斗的信息，獲取車輛實時的速度、位置和時間信息； 轉向感應器，用于測量汽車到達路口附近時所設定的通過路口后的方向； 無線收發器，用于與所述主控機通信。
7.根據權利要求5所述的北斗技術的智能交通信號控制系統，其特征在于，所述通訊模塊為GPRS模塊。
8.根據權利要求5所述的北斗技術的智能交通信號控制系統，其特征在于，所述路口信號控制器包括無線接收發送器、無線移動信道、輸出控制電路和微處理器， 無線接收發送器，用于與北斗車載設備雙工通信； 無線移動信道，用于與主站機進行移動通信； 輸出控制電路，用于控制交通路口的信號燈； 微處理器，用于無線收發信號、無線移動通道信號、控制輸出電路的信號處理。
9.根據權利要求5所述的北斗技術的智能交通信號控制系統，其特征在于，所述路口信號控制器將接收到的500米半徑內的北斗數據視為有效數據，進而對有效數據中的速度、位置、車輛距路口信號控制器的距離和車輛轉向信息進行在線運算。
10.根據權利要求5所述的北斗技術的智能交通信號控制系統，其特征在于，所述主站機通過數據轉換對交叉口一定時間內的交通狀況進行預測，從而在模糊控制邏輯的基礎上確定優化方案。
【文檔編號】G08G1/07GK104134355SQ201410404815
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】楊建中, 馮書武 申請人:江蘇艾倍科科技有限公司