[實(shí)用新型]無線網(wǎng)絡(luò)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120553246.3
• 申請(qǐng)日: 2011-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN202383836U
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淄博職業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): G08G1/08
• 分類號(hào): G08G1/08
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標(biāo)代理事務(wù)所 11325
• 代理人: 張岱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

城市交通信號(hào)燈控制是一個(gè)具有隨機(jī)性、模糊性和不確定性的復(fù)雜系統(tǒng)，建立數(shù)學(xué)模型非常困難，有時(shí)甚至無法建立數(shù)學(xué)方法加以描述。現(xiàn)有技術(shù)，采用定時(shí)控制系統(tǒng)，不能根據(jù)車流量的大小進(jìn)行控制，存在許多不合理的問題。如當(dāng)車輛遇到紅燈等待信號(hào)的時(shí)候，綠燈通行方向沒有車輛通過，或者車輛通過完畢但因定時(shí)不到交通信號(hào)燈不能發(fā)生轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致紅燈方向的車輛或行人無用的等待造成交通擁擠，是很大程度上的資源浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型，提供了一種人、公路和車輛三位一體的公路交通控制系統(tǒng)，信號(hào)燈可根據(jù)實(shí)時(shí)的交通狀況改變綠信比的智能交通系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型無線網(wǎng)絡(luò)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，由交通信號(hào)燈以及若干節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，其中所述節(jié)點(diǎn)包括傳感器、所述傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換器連接的微處理器、存儲(chǔ)所述微處理器指令的存儲(chǔ)器、接受和發(fā)送所述微處理器信號(hào)的無線發(fā)射/接受器以及為上述節(jié)點(diǎn)中各部分供電的電源管理器。

進(jìn)一步地，所述微處理器為嵌入式微處理器。

特別地，所述微處理器與所述無線發(fā)射/接受器之間及所述各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。

本實(shí)用新型無線網(wǎng)絡(luò)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)利用最尖端的電子信息技術(shù)，形成行人、公路和車輛三位一體的公路交通系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本組成元素是同時(shí)具有傳感、信息處理和進(jìn)行無線通信的功能的節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)內(nèi)部以及節(jié)點(diǎn)之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊免除破路布置管線的麻煩，使車輛行駛和道路導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)智能化，從而緩解道路交通擁堵，減少交通事故，改善道路交通環(huán)境，節(jié)約交通能源，減輕駕駛疲勞等功能，最終實(shí)現(xiàn)安全、舒適、快速、經(jīng)濟(jì)的交通環(huán)境。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的雙向六車道十字路口布置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。

本實(shí)用新型可采用多種不同的算法對(duì)其進(jìn)行控制，僅就利用模糊控制算法對(duì)其控制過程進(jìn)行說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型無線網(wǎng)絡(luò)交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)，由交通信號(hào)燈以1及若干節(jié)點(diǎn)2構(gòu)成，其中所述節(jié)點(diǎn)包括感應(yīng)車量及行人流量的傳感器21、通過A/D轉(zhuǎn)換器22通信連接的微處理器23、存儲(chǔ)所述微處理器指令的存儲(chǔ)器24、所述微處理器連接的無線發(fā)射/接收器25以及為上述節(jié)點(diǎn)各部分供電的電源管理器26，其中所述微處理器23為嵌入式微處理器，A/D轉(zhuǎn)換器將傳感器采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給微處理器，微處理器將信號(hào)通過無線無線發(fā)射/接收器將信號(hào)發(fā)送到下一各節(jié)點(diǎn)，用于控制交通信號(hào)燈的通行周期和綠信比，所述微處理器與所述無線發(fā)射/接受器之間及所述各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。

如圖2所示，選用具有雙向六車道的道口為對(duì)象，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的交通信號(hào)燈系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)控制紅綠燈的時(shí)間。車道分為東南西北四個(gè)方向，每個(gè)方向上有左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)3個(gè)車道。分別用A、B、C、D代表南、東、北、西4個(gè)方向，4個(gè)方向上的車流由十字路口中心的4個(gè)方向的交通信號(hào)燈控制，每個(gè)方向上有左轉(zhuǎn)/禁止燈、直行/禁止燈和右轉(zhuǎn)/禁止燈。信號(hào)的持續(xù)時(shí)間(倒計(jì)時(shí))由兩位七段數(shù)碼管顯示。無線傳感器節(jié)點(diǎn)分布在道路的兩側(cè)，采集車輛到達(dá)數(shù)、離開數(shù)和等候車輛的排隊(duì)長(zhǎng)度，將十字路口的車輛信號(hào)輸入嵌入式微處理器中進(jìn)行模糊計(jì)算。由于采用了嵌入式芯片，能夠提供足夠多的控制輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)信號(hào)燈的驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，同時(shí)還可以對(duì)每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行綠燈沖突判斷即相互沖突的兩個(gè)方向的信號(hào)燈不能同時(shí)點(diǎn)亮。在車流運(yùn)行方向和路況不同的情況下，對(duì)同組狀態(tài)進(jìn)行歸并，得到分別用變量X1、X2、X3、X4表示四種不同的紅綠燈狀態(tài)，X1、X2、X3和X4四種車流狀態(tài)競(jìng)爭(zhēng)綠燈優(yōu)先權(quán)，其中X1、X2為直行競(jìng)爭(zhēng)，X3、X4為左轉(zhuǎn)競(jìng)爭(zhēng)。為了得到綠燈所有權(quán)和綠燈時(shí)間的最優(yōu)分配，先使用微處理器對(duì)X1、X2進(jìn)行二維模糊邏輯算法，得到一個(gè)變量Y1，代表直行方向的綠燈需求；對(duì)X3、X4進(jìn)行模糊邏輯算法得到變量Y2，代表左轉(zhuǎn)方向的綠燈需求。然后將Y1、Y2進(jìn)行二維模糊邏輯運(yùn)算，得到最終的綠燈需求追加時(shí)間函數(shù)Z，大大保障了交通控制的安全性。最后將信號(hào)通過無線發(fā)射/接收器發(fā)送到交通信號(hào)燈控制器驅(qū)動(dòng)交通信號(hào)燈進(jìn)行控制。

以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。