[發(fā)明專利]城市交通信號控制系統(tǒng)通訊解耦方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010510772.1
• 申請日: 2010-10-19
• 公開（公告）號: CN101996495A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 王力;李正熙;張福生;張永忠;李穎宏;劉小明;熊昌鎮(zhèn);張海波;陳兆盟;王玉全
• 申請（專利權）人: 北方工業(yè)大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;H04L29/08;H04L1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種城市交通信號控制系統(tǒng)，特別是涉及一種城市交通信號控制系統(tǒng)通訊解耦方法。

背景技術

在我國諸多城市交通管理實踐中應用了多種執(zhí)行不同通訊協議標準的路口交通信號機，典型的如北京市就有西門子的ST200/ST800/MCU信號機、ATC2070信號機、海信HSC信號機等。這些執(zhí)行不同通訊協議的交通信號機共存的局面，給網絡化交通信號協調控制帶來了諸多不便。目前國內外廣泛應用的SCOOT、SCATS等交通信號控制系統(tǒng)雖然具備良好的區(qū)域信號控制能力，但只能控制某些特定的信號機型，大大限制了交通信號控制系統(tǒng)的應用范圍和控制能力。其主要原因在于當前交通信號控制系統(tǒng)與交通信號機之間使用的是具有自封閉性和高耦合性的數據通信協議。

發(fā)明內容

針對交通信號控制系統(tǒng)的上述缺點，本發(fā)明提供了一種可實現路口交通信號機與信號控制系統(tǒng)相互獨立的數據通訊解耦方法，特別適用于多種信號機與多種交通信號控制系統(tǒng)共存的城市。

本發(fā)明提供的城市交通信號控制系統(tǒng)通訊解耦方法，包括如下步驟：

(1)將交通信號控制系統(tǒng)與信號機的通信聯系設置為“中心系統(tǒng)-中心系統(tǒng)數據網關-通信網絡-本地數據網關-路口信號機”的通信模式。

(2)在交通信號控制系統(tǒng)的協議基礎上，分解應用層數據并增加SID(Service?ID)數據包，構成基于SID數據包的專用交通信號控制系統(tǒng)網絡通訊協議。所述SID數據包是對中心系統(tǒng)下發(fā)指令和信號機上傳數據進行唯一性的服務編碼并封裝，編碼位置處于交通系統(tǒng)應用數據前。

上述的城市交通信號控制系統(tǒng)通訊解耦方法中，中心系統(tǒng)數據網關和本地數據網關之間的通訊協議分為三層，包括：鏈路層，實現交通信號機的尋址；傳輸層，將封裝的數據利用虛擬專網進行傳輸；應用層，包含交通系統(tǒng)應用數據包和SID數據包兩部分，交通系統(tǒng)應用數據包直接面向中心交通信號控制系統(tǒng)，實現交通數據上傳和控制指令接收，SID數據包實現通訊解耦。

上述的城市交通信號控制系統(tǒng)通訊解耦方法中，中心系統(tǒng)數據網關和本地數據網關均為通訊服務器。

本發(fā)明的城市交通信號控制系統(tǒng)通訊解耦方法，通過研發(fā)基于SID技術的專用遠程網絡通訊協議，實現路口信號機與中心交通信號控制系統(tǒng)間的通訊解耦，使交通信號控制系統(tǒng)能夠對不同的路口交通信號機實施遠程控制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的交通信號控制系統(tǒng)的通信結構示意圖；

圖2是本發(fā)明所述的基于SID數據包的專用交通信號控制網絡通訊協議的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明所述的基于SID的通訊協議包示意圖。

具體實施方式

為了使本領域普通技術人員對本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合附圖，進一步闡述本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種城市交通信號控制系統(tǒng)通訊解耦方法，具體包括如下步驟：

(1)將原有交通信號控制系統(tǒng)與信號機直接互聯的通信模式改造為“中心系統(tǒng)-中心系統(tǒng)數據網關-通信網絡-本地數據網關-路口信號機”的通信模式，打破原有數據通信的自封閉性。通信結構如圖1所示，包括路口信號機、本地數據網關、中心系統(tǒng)數據網關和中心系統(tǒng)。

(2)在原有交通信號控制系統(tǒng)的協議基礎上，分解應用層數據并增加SID數據包，構成基于SID數據包的專用交通信號控制系統(tǒng)網絡通訊協議。

圖2為通訊協議結構，中心系統(tǒng)數據網關和本地數據網關采用相同的協議結構實現數據交互；圖3為具體的通訊協議包。由圖2和圖3可知，中心系統(tǒng)數據網關和本地數據網關之間通訊協議可分為三層，包括：鏈路層，利用現有的HDLC數據包和IP數據包實現交通信號機的尋址；傳輸層，將封裝的數據利用以UDP數據包為基礎的虛擬專網方式進行傳輸；應用層，該層通訊數據分為交通系統(tǒng)應用數據包和SID數據包兩部分。交通系統(tǒng)應用數據層直接面向中心交通信號控制系統(tǒng)，實現交通流數據、信號機狀態(tài)數據等交通數據上傳和信號控制指令接收；SID數據包實現數據內容唯一性的判別。其中，中心系統(tǒng)數據網關和本地數據網關均為通訊服務器；SID數據包是對中心系統(tǒng)下發(fā)指令和信號機上傳數據進行唯一性的服務編碼并封裝，SID編碼可以是時間戳、自然數編碼、加密編碼等，編碼位置處于交通系統(tǒng)應用數據前。

中心系統(tǒng)數據網關和本地數據網關之間的通訊協議可分為三層，包括：鏈路層，用于實現交通信號機的尋址；傳輸層，用于將封裝的數據利用虛擬專網進行傳輸；應用層，包含交通系統(tǒng)應用數據包和SID數據包兩部分。交通系統(tǒng)應用數據包直接面向中心交通信號控制系統(tǒng)，實現交通數據上傳和控制指令接收；SID數據包實現通訊解耦。