[發明專利]基于WSN的智能交通燈控制系統

無效

• 申請號: 201310272583.9
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103337180A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 陳巾越
• 申請（專利權）人: 上海寬岱電訊科技發展有限公司
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 陳淑章

技術領域

本發明涉及一種智能調節系統，尤其是指一種基于WSN的智能交通燈控制系統。

背景技術

隨著社會的發展，越來越多的家庭開始買車，這樣對于城市的交通壓力是越來越大，交通燈在城市交通中起到了舉足輕重的作用，但是當有些路口發生交通事故時，交通發生堵塞時，交警進行指揮，有時后邊的車輛看不見交警的手勢，還是照著交通燈的信號進行行駛，這樣就使得局面更混亂了，不利于交警的指揮。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對交通燈系統實施智能化、網絡化控制的基于WSN的智能交通燈控制系統。

為解決上述技術問題，本發明基于WSN的智能交通燈控制系統，包括：控制平臺以及與所述控制平臺連接的協調設備；其中所述控制平臺包括相互耦合連接的傳感單元、處理單元、通信單元以及電源。

優選的，所述傳感單元包括相互耦合連接的傳感器及模數轉換功能模塊。

優選的，所述通信單元為無線通信模塊。

優選的，所述控制平臺的數量為多個。

本發明基于WSN的智能交通燈控制系統基于無線傳感器網絡的兩級組織結構，搭建了交通信號燈控制平臺。利用傳感器節點收集的交通信息，結合模糊控制法，實現了交通信號燈的無線智能控制。

附圖說明

圖1為本發明基于WSN的智能交通燈控制系統框圖；

圖2為本發明基于WSN的智能交通燈控制系統控制平臺框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明基于WSN的智能交通燈控制系統作進一步詳細說明。

如圖1、圖2所示，本發明基于WSN的智能交通燈控制系統，包括：多個控制平臺以及與控制平臺連接的協調設備；其中控制平臺包括相互耦合連接的傳感單元、處理單元、無線通信模塊以及電源。傳感單元包括相互耦合連接的傳感器及模數轉換功能模塊。處理單元包括相互耦合的CPU、FLASH存儲器及SDRAM。

在多路口交通信號燈控制系統中，信號燈的周綠信比和相位差是控制向量，到達交叉路口的車輛數和各交叉路口停車線前面排隊的車輛數是狀態向量。針對多路口交通燈控制系統，采用兩級WSN組織結構，第一級為控制級，負責調整各個交叉路口的綠信比，第2級為協調級，負責協調干線各路口周期的確定和各路口之間的相位差。

針對交通控制系統中信息采集、策略制定、輸出執行的實際需求，引入3類WSN節點：信息收集節點、匯聚節點和交通燈控制節點。傳感器節點是構成WSN的基本要素，具有采集環境信息、信息處理和無線通信功能。信息收集節點負責路面車輛信息的收集，如車速、交通流量比等，將此數據信息傳遞給交通燈控制節點，經數據融合后傳遞給匯聚節點；匯聚節點根據設定的目標(如通行量最大、平均候車時間最短等)運用智能控制方法計算出最佳方案，并輸出給各路口交通燈控制節點，控制車輛的通行與禁止，實現多路口的協調控制。

信息收集節點由路面檢測節點和車載節點兩部分構成。路面檢測節點用于收集其檢測范圍內的車輛信息，它按照一定的距離(一般為50米～200米)安裝在道路兩側的路燈上；車載節點被安裝在每一輛汽車上，用于收集車輛本身的數據信息(速度和坐標)，并將該信息發送給路面檢測節點。路面檢測節點按照一定周期不斷地廣播消息，消息里面包含本身的ID和自己的坐標信息。處于監聽狀態的車載節點接收檢測節點發送的消息。根據無線定位知識，車載節點只需收到3個以上節點發送的消息，就可以計算出自己的坐標與車速，并將坐標與速度消息傳遞給附近的路面檢測節點。路面檢測節點在收到該消息后，計算出路面行駛的車輛數、車輛所在車道和車輛與路口的距離，以多跳通信的方式傳遞給路口的交通燈控制節點。由車速和距離，交通燈控制節點就可以判斷出車輛狀態：①它已經到達路口；②在路口信號燈換相之前到達路口；③不能按時到達路口。

路口的交通燈的控制節點與其相鄰路段內的路面檢測節點組成控制級。這些傳感器器節點自組織為簇，交通燈控制節點作為簇首，路面檢測節點和車載節點作為簇成員。簇首負責收集簇內路面檢測節點的數據，進行數據融合，并與相鄰簇節點進行通信，簇成員節點負責路面信息的收集。從簇首節點中，選取一個節點作為協調級，這個節點為匯聚節點。而這個節點會以多跳的方式與其他簇首節點通信，收集各路口車流量信息，進行智能處理，協調各路口工作。