一種用于交通流量監(jiān)測及控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于交通流量監(jiān)測及控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：交通信息采集節(jié)點，部署在道路兩側(cè)進(jìn)行采集交通參數(shù)，并對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后通過多跳傳輸方式發(fā)送到信息融合節(jié)點；信息融合節(jié)點接收所述交通信息采集節(jié)點傳送的交通信息數(shù)據(jù)，將其通過Internet轉(zhuǎn)發(fā)至交通監(jiān)測中心或者直接將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至交通信號燈控制系統(tǒng)；交通監(jiān)測中心接收到所述信息融合節(jié)點發(fā)送的交通信息數(shù)據(jù)，并對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時存儲，查詢及顯示；交通信號燈控制系統(tǒng)根據(jù)接收到所述信息融合節(jié)點發(fā)送的交通信息數(shù)據(jù)進(jìn)行交通信號調(diào)整。本實用新型的系統(tǒng)可實現(xiàn)對實時交通流量參數(shù)自動監(jiān)測，并可根據(jù)交通流量實時信息調(diào)整信號燈。
【專利說明】—種用于交通流量監(jiān)測及控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及交通運輸工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于交通流量監(jiān)測及控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]采用信息化管理手段，通過車輛與道路的信息交互，道路把實時交通信息發(fā)布給汽車，為駕駛員提供最及時、有效的交通參考信息。這樣的車路信息交互系統(tǒng)對緩解交通擁堵、提高道路資源利用水平具有非常顯著的作用。利用現(xiàn)代電子信息系統(tǒng)的輔助作用來改善交通系統(tǒng)的運營情況，給司機和乘客提供更多的信息，以實現(xiàn)交通的智能化，這正是交通流量監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的目的。
[0003]常見的交通信息采集系統(tǒng)有地磁線圈和視頻等.其中，地磁線圈是比較傳統(tǒng)的裝置，它以原理簡單、精度高而得到了廣泛的應(yīng)用，但在布設(shè)和維護(hù)時都會破壞路面，影響車輛的正常行駛。視頻信息采集系統(tǒng)可同時獲取多車道的交通參數(shù)，但易受背景環(huán)境(如天氣、光照度)變化的影響，鏡頭需經(jīng)常擦拭。其他采集系統(tǒng)，如微波、紅外、超聲等由于設(shè)備昂貴或易受環(huán)境干擾而未得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前大部分交通信息都是通過有線方式傳輸，需鋪設(shè)許多線路，費用昂貴且不利于擴展。
[0004]綜上所述，如何組建監(jiān)測網(wǎng)對特定城市交通的重要部位實時有效的流量監(jiān)測是目iu急需解決的問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于解決的上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種可實現(xiàn)對道路交通流量參數(shù)實時監(jiān)測及控制的用于交通流量監(jiān)測及控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采集交通信息，實現(xiàn)了基于地磁傳感器的交通流量監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:包括若干部署在道路兩側(cè)進(jìn)行采集交通參數(shù)，并對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后通過多跳傳輸方式發(fā)送出去的交通信息采集節(jié)點，以及用于接收交通信息采集節(jié)點所發(fā)送的交通信息數(shù)據(jù)，并將交通信息數(shù)據(jù)通過Internet轉(zhuǎn)發(fā)至交通監(jiān)測中心或者直接將交通信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至交通信號燈控制系統(tǒng)的信息融合節(jié)點。
[0007]每一個交通信息米集節(jié)點包括地磁傳感器模塊、第一處理模塊、第一 ZigBee模塊以及第一電源模塊；其中，地磁傳感器模塊、第一處理模塊和第一 ZigBee模塊均與第一電源模塊相連；地磁傳感器模塊與第一處理模塊相交互，第一處理模塊與第一 ZigBee模塊相交互；第一 ZigBee模塊將傳送的數(shù)據(jù)通過多跳方式傳送至信息融合節(jié)點。
[0008]所述的信息融合節(jié)點包括第二 Zigbee模塊、第二處理模塊、Internet接入模塊、第一 RF收發(fā)模塊以及第二電源模塊；其中，第二 Zigbee模塊、第二處理模塊、Internet接入模塊以及RF收發(fā)模塊均與第二電源模塊相連，第二 Zigbee模塊用于接收交通信息采集節(jié)點傳送來的數(shù)據(jù)，并與第二處理模塊相交互；第二處理模塊分別與Internet接入模塊和第一 RF收發(fā)模塊相交互。
[0009]所述的交通信號燈控制系統(tǒng)包括第二 RF收發(fā)模塊、交通信息輸入模塊、主控單元、信號燈控制模塊、信號燈組以及第三電源模塊；第二 RF收發(fā)模塊、交通信息輸入模塊、主控單元、信號燈控制模塊以及信號燈組均與第三電源模塊相連；第二 RF收發(fā)模塊用于接收信息融合節(jié)點傳送來的交通信息融合數(shù)據(jù)，并與交通信息輸入模塊相交互；交通信息輸入模塊與主控單元相交互，主控單元與信號燈控制模塊相交互，信號燈控制模塊與信號燈組相交互。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0011]本實用新型通過部署在道路兩側(cè)的信息采集節(jié)點采集交通參數(shù)，經(jīng)信息融合節(jié)點將交通信息參數(shù)傳送至交通信號燈控制系統(tǒng)以及交通監(jiān)測中心，并在城市道路運用傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信，其中點到點距離不低于500米，通過多跳通信方式，可覆蓋部分城市交通區(qū)域，同時交通流量信息采用無線網(wǎng)絡(luò)部署和傳輸，方便現(xiàn)場安裝施工；另外，整個監(jiān)測過程自動執(zhí)行，無需人為參與，實現(xiàn)了基于地磁傳感器的交通流量監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型信息采集節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實用新型信息融合節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為本實用新型交通信號燈控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中，I為交通信息采集節(jié)點；2為信息融合節(jié)點；3為交通監(jiān)測中心；4為交通信號燈控制系統(tǒng)。
[0017]具體實施方法
[0018]本實用新型提供用于交通流量監(jiān)測與控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于實時監(jiān)測特定城市區(qū)域道路流量狀況并且適時實施交通信號調(diào)整。
[0019]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0020]參見圖1，本實用新型包括若干部署在道路兩側(cè)進(jìn)行采集交通參數(shù)，并對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后通過多跳傳輸方式發(fā)送出去的交通信息采集節(jié)點1，以及用于接收交通信息采集節(jié)點I所發(fā)送的交通信息數(shù)據(jù)，并將交通信息數(shù)據(jù)通過Internet轉(zhuǎn)發(fā)至交通監(jiān)測中心3或者直接將交通信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至交通信號燈控制系統(tǒng)4的信息融合節(jié)點2。每一個交通信息米集節(jié)點I包括地磁傳感器模塊、第一處理模塊、第一 ZigBee模塊以及第一電源模塊；其中，地磁傳感器模塊、第一處理模塊和第一 ZigBee模塊均與第一電源模塊相連；地磁傳感器模塊與第一處理模塊相交互，第一處理模塊與第一 ZigBee模塊相交互；第一 ZigBee模塊將傳送的數(shù)據(jù)通過多跳方式傳送至信息融合節(jié)點2。信息融合節(jié)點2包括第二 Zigbee模塊、第二處理模塊、Internet接入模塊、第一 RF收發(fā)模塊以及第二電源模塊；其中，第二Zigbee模塊、第二處理模塊、Internet接入模塊以及RF收發(fā)模塊均與第二電源模塊相連，第二 Zigbee模塊用于接收交通信息采集節(jié)點I傳送來的數(shù)據(jù)，并與第二處理模塊相交互；第二處理模塊分別與Internet接入模塊和第一 RF收發(fā)模塊相交互。交通信號燈控制系統(tǒng)4包括第二 RF收發(fā)模塊、交通信息輸入模塊、主控單元、信號燈控制模塊、信號燈組以及第三電源模塊；第二 RF收發(fā)模塊、交通信息輸入模塊、主控單元、信號燈控制模塊以及信號燈組均與第三電源模塊相連；第二 RF收發(fā)模塊用于接收信息融合節(jié)點2傳送來的交通信息融合數(shù)據(jù)，并與交通信息輸入模塊相交互；交通信息輸入模塊與主控單元相交互，主控單元與信號燈控制模塊相交互，信號燈控制模塊與信號燈組相交互。
[0021]本實用新型的原理及工作過程:
[0022]本實用新型包括交通信息采集節(jié)點，部署在道路兩側(cè)進(jìn)行采集交通參數(shù)，并對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后通過多跳傳輸方式發(fā)送到信息融合節(jié)點；信息融合節(jié)點接收所述交通信息采集節(jié)點傳送的交通信息數(shù)據(jù)，將其通過Internet轉(zhuǎn)發(fā)至交通監(jiān)測中心或者直接將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至交通信號燈控制系統(tǒng)；交通監(jiān)測中心接收到所述信息融合節(jié)點發(fā)送的交通信息數(shù)據(jù)，并對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時存儲，查詢及顯示；交通信號燈控制系統(tǒng)根據(jù)接收到所述信息融合節(jié)點發(fā)送的交通信息數(shù)據(jù)進(jìn)行交通信號調(diào)整。
[0023]如圖2所示，交通信息采集節(jié)點I進(jìn)一步包括:地磁傳感器模塊、第一處理模塊、第一 ZigBee模塊以及第一電源模塊。所述第一電源模塊與所述地磁傳感器模塊、第一處理模塊、第一 ZigBee模塊均相連,所述第一 ZigBee模塊與所述第一處理模塊相連,將所述第一處理模塊傳送的數(shù)據(jù)通過多跳方式傳送至所述信息融合節(jié)點；地磁傳感器與第一處理模塊相連，將所述地磁傳感器采集到的交通信號傳送到所述第一處理模塊。
[0024]如圖3所示，信息融合節(jié)點2進(jìn)一步包括:第二 Zigbee模塊、第二處理模塊、Internet接入模塊、第一 RF收發(fā)模塊以及第二電源模塊。所述第二電源模塊與所述第二Zigbee模塊、第二處理模塊、Internet接入模塊、第一 RF收發(fā)模塊均相連,所述第二 Zigbee模塊與所述第二處理模塊相連，將所述交通信息采集節(jié)點通過多跳方式傳送來的數(shù)據(jù)接收后，傳送至第二處理模塊；所述第二處理模塊將接收第二 Zigbee模塊傳送來的交通信息采集數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、融合，并傳送至Internet接入模塊和第一 RF收發(fā)模塊；所述Internet接入模塊將融合后的交通參數(shù)信息發(fā)送至Internet,通過Internet可以讓遠(yuǎn)端的交通監(jiān)控中心進(jìn)行實時交通流量分析；所述第一 RF收發(fā)模塊將融合后的交通參數(shù)信息發(fā)送至交通信號控制器，可以根據(jù)實時的交通流量進(jìn)行交通信號控制。
[0025]如圖4所示，交通信號燈控制系統(tǒng)4進(jìn)一步包括:第二 RF收發(fā)模塊、交通信息輸入模塊、主控單元、信號燈控制模塊、信號燈組以及第三電源模塊。所述第三電源模塊與所述第二 RF收發(fā)模塊、交通信息輸入模塊、主控單元、信號燈控制模塊、信號燈組均相連，所述第二 RF收發(fā)模塊與所述交通信息輸入模塊相連，將所述交通數(shù)據(jù)融合節(jié)點傳送來的數(shù)據(jù)接收后，傳送至交通信息輸入模塊；所述交通信息輸入模塊將接收第二 RF收發(fā)模塊傳送來的交通信息融合數(shù)據(jù)，并傳送主控模塊進(jìn)行分析處理；所述主控模塊將交通信息輸入模塊傳至的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交通信號控制功能，并將處理結(jié)果數(shù)據(jù)傳送至信號燈控制模塊；所述信號燈控制模塊根據(jù)主控單元處理的交通流量判斷結(jié)果，通過控制輸出燈板上的開關(guān)電源，來控制信號燈組亮滅；所述信號燈組根據(jù)所述信號燈控制模塊輸入的信號燈控制信號進(jìn)行亮滅調(diào)整。
[0026]以上實施方式僅用于說明本實用新型，而并非對本實用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于交通流量監(jiān)測及控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:包括若干部署在道路兩側(cè)進(jìn)行采集交通參數(shù)，并對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后通過多跳傳輸方式發(fā)送出去的交通信息采集節(jié)點(1)，以及用于接收交通信息采集節(jié)點(I)所發(fā)送的交通信息數(shù)據(jù)，并將交通信息數(shù)據(jù)通過Internet轉(zhuǎn)發(fā)至交通監(jiān)測中心(3)或者直接將交通信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至交通信號燈控制系統(tǒng)(4)的信息融合節(jié)點(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于交通流量監(jiān)測及控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:每一個交通信息米集節(jié)點(I)包括地磁傳感器模塊、第一處理模塊、第一 ZigBee模塊以及第一電源模塊；其中，地磁傳感器模塊、第一處理模塊和第一 ZigBee模塊均與第一電源模塊相連；地磁傳感器模塊與第一處理模塊相交互，第一處理模塊與第一 ZigBee模塊相交互；第一 ZigBee模塊將傳送的數(shù)據(jù)通過多跳方式傳送至信息融合節(jié)點(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于交通流量監(jiān)測及控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:所述的信息融合節(jié)點(2)包括第二 Zigbee模塊、第二處理模塊、Internet接入模塊、第一RF收發(fā)模塊以及第二電源模塊；其中，第二Zigbee模塊、第二處理模塊、Internet接入模塊以及RF收發(fā)模塊均與第二電源模塊相連，第二 Zigbee模塊用于接收交通信息采集節(jié)點(I)傳送來的數(shù)據(jù)，并與第二處理模塊相交互；第二處理模塊分別與Internet接入模塊和第一RF收發(fā)模塊相交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于交通流量監(jiān)測及控制的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:所述的交通信號燈控制系統(tǒng)(4)包括第二 RF收發(fā)模塊、交通信息輸入模塊、主控單元、信號燈控制模塊、信號燈組以及第三電源模塊；第二 RF收發(fā)模塊、交通信息輸入模塊、主控單元、信號燈控制模塊以及信號燈組均與第三電源模塊相連；第二 RF收發(fā)模塊用于接收信息融合節(jié)點(2)傳送來的交通信息融合數(shù)據(jù)，并與交通信息輸入模塊相交互；交通信息輸入模塊與主控單元相交互，主控單元與信號燈控制模塊相交互，信號燈控制模塊與信號燈組相交互。
【文檔編號】G08G1/065GK203706431SQ201420013107
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】代亮, 秦雯, 陳婷, 錢超 申請人:長安大學(xué)