[實用新型]基于無線Mesh自組網的智能交通控制系統

無效

• 申請號: 201020542271.7
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN201946115U
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 周堅和;李春貴;張增芳;孫自廣;王萌
• 申請（專利權）人: 廣西工學院
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/08;G08G1/081;H04W84/18
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 張榮玖

技術領域

本實用新型涉及一種智能交通控制技術領域,特別是一種基于無線Mesh自組網的智能交通控制系統。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展及城市化進程的加快，國內各大中城市的機動車保有量增長迅猛，城市路網狀況越來越復雜，交通資源日益緊張，交通擁擠與阻塞的現象也日趨嚴重。而改善城市交通系統功能的有效途徑除了制定合理的城市交通規劃和加強道路交通建設外，還必須建立先進的功能強大的城市交通信號控制系統。

目前，大部分城市正在服役的交通信號控制系統仍屬傳統的單點獨立控制系統，對于城市整體交通流的調控作用十分有限，而且大多數交通控制設備沒有與控制中心聯網，城市交通指揮與交通控制設備間的協同工作一直是個難題。近幾年來，國內一些大城市雖然陸續引進了第二、第三代智能交通控制系統，在一定程度上緩解了這個問題，但這種主要基于集中控制模式的系統，架構過于龐大和復雜，需要在各個控制節點和交通指揮控制中心之間鋪設或租用大量的銅纜、光纖等有線通信線路，對于大中城市而言，整個系統的基建和后期維護運營的開銷較大，且建設和維護期間對路網的正常運行會造成影響，系統結構的穩定性和可靠性程度不理想，控制中心一旦發生故障會導致整個系統無法正常工作，加大了系統管理維護的難度。

為了減小城市道路交通網絡的壓力，緩解行車延誤和交通擁堵所引發的一系列問題，提高城市道路的輸送效率，對現有交通信號控制設備進行網絡化、智能化的升級勢在必行，而尋求一種高效、低成本且穩定可靠的解決方案又是在設備的升級中首要考慮的問題。

ZigBee（紫蜂）技術是專門面向監測和控制應用場景制定的傳感器與執行器無線聯網的開放式通信標準，具有功耗和成本低、組網靈活簡單、網絡容量大且易于擴展等優點。專利公開號為：CN101079772A“基于ZigBee無線通信的智能交通控制系統”即是采用該技術的一種智能交通控制系統，但該系統僅僅實現控制中心與各路口之間的雙向聯系，各路口的交通流量和信號燈狀態信息需要集中發送到交通控制中心進行統一決策，而信號燈的配時優化和調整則唯一取決于交通控制中心發出的控制指令，無法依據鄰近路口之間數據的智能感知和相互協調自動得出，未能充分利用并發揮出ZigBee無線傳感器網絡的分布式計算優勢，是一種典型的集中式控制系統，并且該系統的網絡拓撲采用簇狀結構，比Mesh網狀網結構的可靠性和靈活性程度低。因此，上述交通控制系統整體的魯棒性和容錯性不高，智能程度較低，一旦集中通信和控制設備中某個環節發生故障將嚴重影響系統的實際性能，這種情況在交通擁堵日益嚴重，對交通信號控制系統的控制品質和穩定性有很高要求的一線大城市中是無法容忍的。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于Zigbee無線Mesh自組網技術和人工智能多Agent小區域自協調控制技術的“基于無線Mesh自組網的智能交通控制系統”，該系統采用先進的ZigBee短距離無線通信技術和現代智能網絡技術有機結合，相比目前其它類型的智能交通控制系統，本系統的通信子系統更為簡化和智能，建設和維護成本較低，系統組網靈活，控制節點的增減簡單便利；其軟件子系統結構簡單，控制系統的自主性和智能性得到充分體現，能夠實現最優的交通信號控制效果。

解決上述技術問題的技術方案是：一種基于無線Mesh自組網的智能交通控制系統包括：n個交通控制節點、m個ZigBee區域基站、移動通信基站和交通控制中心；n個交通控制節點分別位于各交叉路口，其內各設備采用RS-232/RS-485總線相連，鄰近交通控制節點間通過ZigBee技術實現無線Mesh自組通信網并實時交換路口的交通數據，每個ZigBee區域基站與交通控制中心之間通過移動通信基站采用GPRS/CDMA數傳設備進行遠程連接，上述n、m的取值范圍是：?n為2～256之間的任意整數，m為1～100之間的任意整數。

其進一步技術方案是：所述每個交通控制節點包括交通流參數采集設備、交通信號控制設備以及ZigBee通信模塊Ⅰ，所述交通流參數采集設備包括交通流視頻檢測器、地感線圈或交通微波車輛檢測器以及GPS定位和授時輔助裝置；所述的交通信號控制設備為駐留TSCA通信協議及其算法的交叉路口交通信號控制機和交通信號指示燈，交通流參數采集設備的主要功能是：

交通流視頻檢測器用于獲取路口各種轉向的車流量、車型、車速、排隊長度以及其它各種交通事件檢測，適合氣候條件和光照度達到基本要求時工作；

地感線圈用于獲取路口各種轉向的車流量、車型、車速；