[發明專利]基于無線網絡傳感器陣列的十字路口管理系統

無效

• 申請號: 201010113279.6
• 申請日: 2010-02-23
• 公開（公告）號: CN101799986A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 楊衛;王堅茹;徐薇;張曄;孫喬;齊明思;岳元;胡美艷
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/08
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 齊曉靜

技術領域

本發明涉及一種基于無線網絡傳感器陣列的十字路口管理系統，屬于自動控制技術領域。

背景技術

近年來，隨著經濟的發展，機動車輛數量持續快速增加。城市及其郊區的公路交通設施受到日益增加的壓力，十字路口的交通堵塞更是常見，所以合理地調整交通流量以提高道路的輸送能力是很有必要的。

從最早的手牽皮帶到20世紀50年代的電氣自動化控制，從采用計算機控制到現代化的電子定時監控，交通信號燈在科學化、自動化上不斷地更新、發展和完善。現代社會從單純的信號燈的控制改進到根據采集道路車輛信息綜合考慮控制信號燈的變化，信號燈的管理系統有了更大的發展。

在信號燈管理系統中車輛探測器是最常用的設備，主要感知搜集道路上移動車輛的交通信息諸如交通流量、道路占用率和汽車速度等。傳統的車輛探測主要是通過在路面下鋪設感應線圈傳感器，但其存在以下缺點：(1)線圈在安裝或維護時必須直接埋入車道，這樣交通會受到阻礙；(2)埋置線圈的切縫軟化了路面，容易使路面受損；(3)工程施工時，出于無意或因施工需要切斷線圈的情況也會發生，結果常常使線圈無法正常使用；(4)感應線圈易受到冰凍、鹽堿或繁忙交通的影響；(5)感應線圈壽命短，要破壞路面，重新鋪設等。

目前，在車輛探測中廣泛應用的以磁阻傳感器作為敏感組件的探測器，在車輛從傳感器附近駛過時，可以感知由于車輛的存在所引起的周圍局部空間磁場的變化，然后輸出一個車輛運動情況的指示，但其感知的信息仍是單一化的，不能及時了解整個局面的信息，合理的利用感知信息控制信號燈。例如：申請號為97115854.1，名稱為“城市道路平交道口交通管理系統”的專利，其由控制和信號裝置構成，信號裝置包括指揮信號燈，指揮信號停車線III位于被控道口上，其特征是設置同樣具有左轉、直行和右轉三種標志信號、與指揮信號燈同步工作的編組信號燈，對應每一道口指揮信號燈，各有編組燈II和I，對應的編組停車線II和I在與被控道口相應的路面上，自指揮信號停車線III起，由近而遠縱深設置。

例如：申請號為200520026575.7，名稱為“智能交通管理系統自適應交通信號控制裝置”的專利，涉及一種智能交通管理系統自適應交通信號控制裝置，由交通信號自動采集器、信號收集整理器、嵌入式計算機優化處理器、交通標志顯示控制器及交通標志顯示燈牌組成。交通信號自動采集器包括機動車檢測器、非機動車檢測器、行人檢測器，分別連接信號收集整理器。

眾所周知，信號燈的控制管理是根據設定的時間間隔變換信號燈，由事先對每天不同時段車流量的統計規律來確定信號燈的變換時間，有人值守的路口，可由警察按具體情況人為調整。但是夜晚和無人值守的十字路口信號燈的變換時間常常是不科學的，是造成闖紅燈和車流量堵塞的原因之一。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種基于無線網絡傳感器陣列的十字路口管理系統，利用無線網絡傳感器陣列感知十字路口車輛的車速、車流量、車輛運動方向、車輛的距離等信息，由主控系統根據感知的交通態勢，自動調整路口的紅綠燈時間，達到智能化控制，使十字路口交通流量達到最佳值，減少闖紅燈的概率。

本發明由多路磁傳感器檢測模塊、四路紅外傳感器檢測模塊、無線傳感器網絡收發模塊、中央信息處理控制模塊、目標探測電路模塊、電源模塊組成，所述多路磁傳感器檢測模塊和四路紅外傳感器檢測模塊分別與各自的目標探測電路模塊連接，所述目標探測電路模塊與無線傳感器網絡收發模塊連接，所述無線傳感器網絡收發模塊與中央信息處理控制模塊連接，即無線傳感器網絡收發模塊與中央信息處理控制模塊進行數據信息交換。所述多路磁傳感器檢測模塊用于感知車道上車流量、車速、車輛運動方向，并將感知的信息經目標探測電路模塊放大后通過無線傳感器網絡收發模塊傳送給中央信息處理控制模塊；四路紅外傳感器檢測模塊布置于十字路口的中心360度的全方位用于感知十字路口處的行人和車輛，并將感知的信息經目標探測電路模塊放大后通過無線傳感器網絡收發模塊傳送給中央信息處理控制模塊；無線傳感器網絡收發模塊用于傳輸傳感器的各種感知的信息以及傳送信息命令；中央信息處理控制模塊分析處理傳感器的各種感知信息，并計算車輛是否可以安全通過十字路口，不發生碰撞就可以亮綠燈來控制信號燈系統；電源模塊則為多路磁傳感器檢測模塊、四路紅外傳感器檢測模塊、無線傳感器網絡收發模塊、中央信息處理控制模塊提供電源。