[發明專利]采用終端協作的混沌超寬帶交通流量采集系統及采集方法

無效

• 申請號: 201310027097.0
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103117773A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 徐位凱;王琳;孔龍;徐哲鑫
• 申請（專利權）人: 廈門大學深圳研究院
• 主分類號: H04B1/7163
• 分類號: H04B1/7163;H04J13/12
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其是涉及采用終端協作的混沌超寬帶交通流量采集系統及采集方法。

背景技術

隨著城市化進程的加快，汽車交通躍然成為衡量都市現代化的重要標志之一，它帶給人們便利高質量生活的同時，也產生了一系列社會和環境問題。如有限的土地資源和日益增多的車輛之間的矛盾，交通環境惡化和對高品質的交通服務質量需求之間的矛盾，高污染的交通現狀和綠色環保之間的矛盾。

解決交通問題的最直接辦法是提高路網的載荷力，但是交通系統是一個相當復雜的龐大系統，單從車輛方面或者道路方面考慮，是很難從根本上解決問題。世界上各發達國家雖然已經基本上建成了四通八達的現代化道路網，但是路網的現代化雖然在一定程度上緩解了交通壓力，然而，卻并未從根本上解決交通擁堵問題。究其本質，不難發現：現代化的道路網，卻由于交通流信息滯后甚至缺失，不能夠及時發揮自身優勢，有效地進行交通流疏導，進而解決交通擁堵問題。針對當前國際化的能源問題、環保問題，以及由此引發的效率和可持續發展問題，智能交通系統（ITS:Intelligent?Transportation?System）應運而生，已于上世紀60年代末成為交通領域的新寵兒。

為了即時準確掌握道路交通流量信息，智能交通系統必須實時的采集道路上的交通流信息。無論是采用何種方法獲得的交通流量數據，均要高可靠性的從檢測終端發送到數據處理終端，再由數據處理終端發往服務器，服務器對交通數據進行處理之后，做出相應的實時響應與決策。目前，智能交通系統中使用交通流采集傳輸技術主要分有線和無線方式，有線傳輸主要采用標準RS-232或是光纖通信等，在距離監控中心較遠且供電不便利的重點路段、橋隧等地區，或者一些臨時性的設備通信，有線連接便顯得十分不方便。無線方式最主要的是采用移動通信網絡，如3G，無線網絡技術可以方便實現設備之間的無線連接，具有低成本、低功耗、高速率、組網靈活等特點，其通信架設方便，供電可以采用蓄電池或太陽能電池板等，是實現無線數據采集系統的理想選擇。可以看到現有的無線數據采集系統需要占用專有的許可頻段，且傳輸速率有限。超寬帶（UWB：Ultra?Wideband）技術是一種低功耗的高速無線傳輸技術，其最大的優點在于通過擴展信號帶寬，使其發射的信號功率譜可以很低，類似于背景噪聲，因此可以與現有的窄帶無線傳輸系統共享頻帶，而不會對現有窄帶系統造成干擾，不需要占用專有的頻段。因此，將超寬帶技術用于交通流數據采集的無線傳輸方法，可以不影響現有的車載無線通信系統（如車載無線ad?hoc網絡等）的工作。混沌信號由于其產生電路簡單，帶寬寬等特性，使其成為超寬帶載波的理想選擇之一。

中國專利CN102496284A公開一種道路交通流量采集及預測方法，包括環形感應線圈、車輛檢測模塊、交通流量采集模塊、交通流量數據預處理和預測，道路交通流量數據預處理和預測軟件在上位機（PC機）上進行，并通過網絡接口讀取采集模塊（SD卡）中的交通流量數據。為提高預測的可靠性，在道路交通流量數據預處理和預測方法中，首先采用小波分析結合最小二乘法對交通流量數據進行噪聲剔除；然后采用改進的BP神經網絡建立交通流量預測模型，實現對交通流量的預測，為優化道路交通的控制配時方案和道路交通規劃提供依據。該發明可獲得規定周期內的車流量、平均車速、占有率和交通密度等道路交通參數，從而實現對道路交通流量的預測，提高數據采集和道路交通流量預測的準確性。

中國專利CN102708684A公開一種短時交通流量Volterra-DFP自適應預測方法，由設置交通流量觀測站、交通流量時間序列的狀態空間重構、交通流量時間序列的混沌識別、交通流量時間序列的Volterra-DFP自適應預測步驟組成。該發明將相空間重構理論、混沌識別算法、Volterra模型用于短時交通流預測，利用DFP優化算法對Volterra模型系數進行更新，更新后的Volterra模型輸出作為最終的交通流量預測值。該發明能夠對交通變化做準確地預測，預測結果可以為交通管理部門進行交通管理和控制提供依據。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的有線和有線傳輸方式采集檢測設備檢測的交通流量數據的缺陷，提供一種不僅可以獲得空間分集，提高數據傳輸的可靠性，而且可以提升數據傳輸速率的采用終端協作的混沌超寬帶交通流量采集系統及采集方法。