[發明專利]智能交通系統及其監測控制方法

有效

• 申請號: 200910031770.1
• 申請日: 2009-07-09
• 公開（公告）號: CN101609605A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 曾慶化;劉建業;趙飛;戎蓉;賴際舟;李榮冰;孫永榮;胡倩倩;曹猛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G08G1/01;G08G1/123;H04L12/28;H04B7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 許 方

技術領域

發明涉及一種智能交通系統及其監測控制方法，屬于交通系統優化和監測控制的技術領域。

背景技術

目前，國內外智能交通系統中交通信息的獲取主要有兩種方法：一是通過道路上的交通流監測設備，如環形感應線圈、雷達、CCTV等進行采集，這些設備成本高昂、需人工維護、易磨損、受氣候和光線條件影響大。二是基于GPS/GSM交通信息采集系統。即車載GPS接收機接收并處理GPS信息，通過GSM/GPRS與監控中心進行雙向信息交流。但是GPS定位技術用于智能交通本身尚存在一些問題，由于GPS衛星信號的傳輸和接收很容易受環境的影響，因此GPS車輛跟蹤定位系統對車輛定位的準確度與車輛運行的環境有密切關系，容易被地形和地物遮擋，導致定位精度降低，尤其在高樓林立、立交橋縱橫的大城市，車載GPS接收機接收到的衛星信號的有效性很低，常常不能單獨利用GPS信號進行有效的定位。在目前基于GPS/GSM智能公交系統中，信息的傳送都采納了GPRS或GSM無線通訊方式，需要利用現有移動運營商的2.5G無線寬帶網絡。GPRS本身是大眾使用的無線寬帶網，并沒有單獨為交通行業提供專用的帶寬資源，大眾使用GPRS的高峰時間點，GPRS傳輸存在延時現象，延時時間在5-40秒之間，交通信息的及時傳送就不能得到保證。系統成本也較高：包括初期的GPS設備和網絡設備安裝費用以及運營時產生的網絡使用費。在我國目前市政經費普遍緊張的情況下，無疑制約了目前國內智能公交系統具體實施。目前出現的Zigbee技術可以很好的解決這個問題，雖然有人提出應用于智能公交的方案，如宋頌，韓東等撰寫的文章《基于無線傳感器網絡的智能公交系統》(合肥工業大學學報，2008年1月)，對基于Zigbee的智能公交系統加以了描述，但并沒有給出具體的實施方案和對系統進行驗證；專利方面截止2009年5月已經有朱開宇，劉佳宇等提出的《用區域化無線網絡傳輸公交車輛信息的裝置》(中國專利，申請號200720101730.6)和高忠康，林強凱等提出的《基于紫蜂的智能公交車管理系統》(中國專利，申請號200820082900.5)，這兩個發明創造均將Zigbee技術引進了智能公交系統，但是兩個專利均沒有實現車輛運行過程中的全程監控和高精度的定位，同時也沒有對于整個城市如何進行合理有效的Zigbee網絡布局提出解決方案，滿足不了實際應用要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷提供一種智能交通系統及其監測控制方法。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

本發明智能交通系統，其特征在于將智能交通系統劃分成n個結構相同的Zigbee網絡模塊，每個Zigbee網絡模塊都包含m個的硬件結構相同的固定節點；每個站臺和路口都設置有一個固定節點，每輛公交車上設置有一個車載移動節點；將位于Zigbee網絡模塊中心區域的固定節點設置為中心節點；每個固定節點都包括固定Zigbee芯片、固定天線和電子顯示屏(可選)，每個車載移動節點都包括車載Zigbee芯片、車載天線和傳感器；固定Zigbee芯片與固定天線電連接，固定節點與相鄰固定節點或移動節點間采用Zigbee無線方式通信，固定Zigbee芯片的輸出端接電子顯示屏的輸入端(可選)；車載Zigbee芯片與車載天線連接，傳感器的輸出端、公交車上里程儀的輸出端分別接車載Zigbee芯片的輸入端，車載Zigbee芯片的輸出端接公交車上報站器的輸入端，其中n為自然數，m為小于65536的自然數。

所述的智能交通系統的監測控制方法，主要包括兩方面：

1)分布式交通調控方法，其特征在于包括如下步驟：

a)在每個Zigbee網絡模塊中設立一個中心節點，負責本網絡的路由建立，網絡管理，和作為與外界進行信息交互的接口；

b)采用所述傳感器采集公交車的實時信息，并將公交車的實時信息輸出至車載Zigbee芯片；

c)步驟b所述的車載Zigbee芯片將步驟b所述的實時信息依次經過車載天線、固定天線發送至路邊固定節點中的固定Zigbee芯片；

d)固定Zigbee芯片首先將步驟b所述的實時信息通過固定天線發送至后向路口固定節點，路口固定節點根據該實時信息得出道路擁擠度狀況并輸出至路口電子顯示屏上顯示；同時該實時信息也被通過Zigbee無線多跳方式傳遞到網絡模塊內該公交路線上的各個站臺固定節點，并在各站臺固定節點電子顯示屏上顯示。

2)智能交通系統的車輛定位方法，其特征是：