一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)與采集網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專利摘要】針對現(xiàn)有交通控制系統(tǒng)布線復(fù)雜、無法實時采集車輛通行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的弊端，本實用新型提供一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)與采集網(wǎng)絡(luò)：所述交通信息采集系統(tǒng)，包括交通信號控制機、信號燈顯示裝置、交通信息檢測設(shè)備和Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置；所述采用交通信息采集系統(tǒng)的采集網(wǎng)絡(luò)，包括2個以上的交通信號控制機，每個交通信號控制機均與一組驅(qū)動信號燈顯示裝置和Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置及交通信息檢測設(shè)備相連接。有益效果：所述交通信息采集系統(tǒng)能夠?qū)崟r探測單個路口的車輛通行數(shù)量信息，并通過Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置傳回交通信號控制機；所述采集網(wǎng)絡(luò)能將多個路口的車輛的數(shù)量信息實時檢測并反饋。
【專利說明】—種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)與采集網(wǎng)絡(luò)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬智能交通領(lǐng)域，具體涉及一種Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)與采集網(wǎng)絡(luò)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國道路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得較大成就，但隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及機動車保有量的迅速增長，在未來幾年內(nèi)，城市的道路供給和交通需求的矛盾日益突出，城市道路交通擁堵日益嚴(yán)重，導(dǎo)致行車時間加長、環(huán)境污染加重、交通事故增多，城市整體功能下降。在這種情況下，單純依賴道路拓寬、加密路網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已很難解決現(xiàn)實的交通問題，同時，傳統(tǒng)的交通管理手段和方法難以解決城市交通擁堵問題，只有采用信息技術(shù)手段，才能及時獲取和發(fā)布道路狀況的實時信息，依據(jù)交通流量信息進行動態(tài)交通信號控制，有效引導(dǎo)車輛，改進現(xiàn)有交通管理系統(tǒng)，減少擁堵，提高城市道路通行能力，適應(yīng)新形勢下城市道路交通發(fā)展的需要，實現(xiàn)社會應(yīng)用個性化和多元化，城市道路交通管理的智能化和信息化。
[0003]智能交通系統(tǒng)(ITS)作為提高交通運輸系統(tǒng)效率、實現(xiàn)交通運輸可持續(xù)發(fā)展的一種重要手段，已經(jīng)引起我國的高度重視。國家科技攻關(guān)項目均把ITS列為優(yōu)先發(fā)展主題，并圍繞道路交通智能化運營與管理設(shè)立了諸多相關(guān)課題，開展了大量的工程示范工作。雖然通過這些攻關(guān)和示范工程，在智能交通系統(tǒng)建設(shè)上有很多成果和突破，但是，在構(gòu)建大范圍動態(tài)交通信息采集和區(qū)域交通信號控制方面仍然存在許多技術(shù)瓶頸有待突破。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，為實現(xiàn)這些突破提供了新的手段和方法。
[0004]無線組網(wǎng)技術(shù)是在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的一個創(chuàng)新，通過無線傳輸技術(shù)作為交通信息的重要傳輸方式，實現(xiàn)路口信號、流量信息的無線組網(wǎng)，進而研發(fā)新型的基于無線組網(wǎng)通信方式的城市交通信息采集系統(tǒng)，在現(xiàn)有交通行業(yè)智能化、信息化應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合城市交通特點，圍繞公交城市建設(shè)、交通疏堵工程、節(jié)能減排等熱點難點問題，采用新理念、新技術(shù)、新方法、新應(yīng)用為構(gòu)建新一代城市智能交通系統(tǒng)開發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品。
[0005]交通信號控制機4、信號燈顯示裝置5和遠(yuǎn)程控制中心是構(gòu)建智能交通系統(tǒng)ITS的基礎(chǔ)，目前，主要是由遠(yuǎn)程控制中心能夠向交通信號控制機4發(fā)出控制程序，再由交通信號控制機4按控制程序指揮信號燈顯示裝置5的燈光信號。這種連接方式在高速的城市建設(shè)與復(fù)雜交通環(huán)境下，日益無法滿足交通指揮的需求:首先，由于交通信號控制機4、信號燈顯示裝置5和遠(yuǎn)程控制中心多是有線連接的，需要開挖地基埋設(shè)管線或立桿架設(shè)管線，施工復(fù)雜周期長，且信號衰減快、通信距離短，一旦完成布線難以調(diào)整布局。另外，埋設(shè)的管線在長期使用中容易被壓壞，而高空加設(shè)的管線一則影響道路的美觀，二則不適合復(fù)雜的交叉口環(huán)境。此外，上述交通指揮缺乏實時的路況反饋設(shè)備，導(dǎo)致遠(yuǎn)程控制中心無法了解實時的車流情況，只能依靠統(tǒng)計數(shù)據(jù)對交通信號控制機4進行程序設(shè)定，導(dǎo)致交通信號控制機4對信號燈顯示裝置5的控制只能按死板的程序進行，即不適應(yīng)實時路況的變化，也不能向遠(yuǎn)程控制中心反饋實時路況。
[0006]實用新型內(nèi)容
[0007]針對現(xiàn)有布線復(fù)雜、需要開挖或架設(shè)線路，建設(shè)周期長、通訊效果差的問題，以及無法實時采集車輛通行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，無法將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)反饋至遠(yuǎn)程控制中心的弊端，本實用新型提供一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)與采集網(wǎng)絡(luò)，具體如下:
[0008]一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)，包括交通信號控制機4和信號燈顯示裝置5，所述交通信號控制機4通過有線的方式連接并驅(qū)動信號燈顯示裝置5，交通信號控制機4通過網(wǎng)線與遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機相連并傳輸數(shù)據(jù)。此外，還設(shè)有交通信息檢測設(shè)備I和Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置2。
[0009]交通信息檢測設(shè)備I由2個以上的地磁檢測器11構(gòu)成。
[0010]Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置2包括路測接收終端21、中繼器22和無線通信終端23。其中，路測接收終端21的數(shù)量與地磁檢測器11的數(shù)量相等，路測接收終端21的信號接收端與相鄰的地磁檢測器11的信號發(fā)射端無線連接。路測接收終端21的信號發(fā)射端經(jīng)一個以上的中繼器22與無線通信終端23的信號接收端相連接。無線通信終端23的信號發(fā)射端經(jīng)驅(qū)動信號燈顯示裝置5與交通信號控制機4有線連接。
[0011]采用本實用新型所述基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)的采集網(wǎng)絡(luò)，包括2個以上的交通信號控制機4，相鄰的交通信號控制機4之間采用I到20個交叉站點3連接。至少有一個交通信號控制機4與遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機相連接。每個交通信號控制機4均通過一個驅(qū)動信號燈顯示裝置5與對應(yīng)的Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置2及交通信息檢測設(shè)備I相連接。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0013]本實用新型公開了一種基于Zigbee無線組網(wǎng)技術(shù)的交通信息采集系統(tǒng)，適用于智能交通領(lǐng)域。本實用新型的地磁檢測器11采用型號為Sensys VSN240，替代了傳統(tǒng)的線圈，并通過型號為Sensys AP240的路測接收終端21、型號為WSN EZS-L031/1的中繼器22。型號為NDTU的無線通信終端23。
[0014]將地磁檢測器11采集到的車輛通行數(shù)量數(shù)據(jù)上傳到交通控制平臺中，由于無線傳感器節(jié)點(中繼器22)是安裝于道路表面、嵌入道路中或者安裝在路邊的交通立柱上即可，對道路影響很小，施工維護成本低，同時無線傳感器節(jié)點相較于感應(yīng)線圈，檢測精度更高，交通控制平臺做出的交通控制策略更為準(zhǔn)確。具體表現(xiàn)在如下方面:
[0015]1、本實用新型通過交通信息檢測設(shè)備I探測車輛的數(shù)量信息，通過Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置2傳回交通信號控制機4以及遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機。高效、便捷、準(zhǔn)確的完成基礎(chǔ)信息的采集與反饋；
[0016]2、本實用新型通過Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置2進行的交通信息采集與傳遞，對道路影響很小，施工維護成本低。同時Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置2相較于傳統(tǒng)的感應(yīng)線圈，檢測精度更高；
[0017]3、本實用新型采用近距離的中繼器22與遠(yuǎn)距離的交叉站點3相結(jié)合的通訊結(jié)構(gòu)，能夠?qū)④囕v通行的基礎(chǔ)信息及時傳遞至遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機，速度快、效率高、及時準(zhǔn)確；
[0018]4、本實用新型中的中繼器22安裝于道路表面或者嵌入道路中，對路面的破壞少，施工快，便于施工，且不影響路面。此外，中繼器22的功耗低、節(jié)能，且不會因路面的老化壞損等原因影響信號傳輸；
[0019]5、本實用新型中的交叉站點3的傳遞距離在500至5000米，信號專遞遠(yuǎn)、不受地下已埋設(shè)管線或路面障礙物的影響，且能夠快速地將路面交通數(shù)據(jù)及時發(fā)送至遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機。交叉站點3的功率較中繼器22的傳遞的數(shù)據(jù)量大、數(shù)度快，有利于將將各個中繼器22收集傳遞的數(shù)據(jù)信號快速、及時地向遠(yuǎn)程控制中心傳輸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型所述基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0021]圖2為基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)的采集網(wǎng)絡(luò)。
[0022]圖3為圖1在十字路口的配置示意簡圖。
[0023]圖中的序號為:交通信息檢測設(shè)備1、Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置2、交叉站點3、交通信號控制機4、信號燈顯示裝置5、地磁檢測器11、路測接收終端21、中繼器22、無線通信終端23。

【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的結(jié)構(gòu)特點。
[0025]參見圖1，一種基于Zigbee的交通信息米集系統(tǒng),包括交通信號控制機4和信號燈顯示裝置5，所述交通信號控制機4通過有線的方式連接并驅(qū)動信號燈顯示裝置5，交通信號控制機4通過網(wǎng)線與遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機相連并傳輸數(shù)據(jù)。此外，還設(shè)有交通信息檢測設(shè)備I和Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置2。
[0026]交通信息檢測設(shè)備I由2個以上的地磁檢測器11構(gòu)成。
[0027]Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置2包括路測接收終端21、中繼器22和無線通信終端23。其中，路測接收終端21的數(shù)量與地磁檢測器11的數(shù)量相等，且路測接收終端21的信號接收端與地磁檢測器11的信號發(fā)射端無線連接。路測接收終端21的信號發(fā)射端經(jīng)一個以上的中繼器22與無線通信終端23的信號接收端相連接。無線通信終端23的信號發(fā)射端經(jīng)驅(qū)動信號燈顯示裝置5與交通信號控制機4有線連接。
[0028]進一步說，地磁檢測器11的型號為Sensys VSN240。路測接收終端21的型號為Sensys AP240。中繼器22的型號為WSN EZS-L031/1。無線通信終端23的型號為南京南大生產(chǎn)的NDTU。
[0029]進一步說，所述中繼器22為具有中繼功能的無線路由器。
[0030]參見圖3，進一步說，設(shè)有4組地磁檢測器和4個路測接收終端21。在路測接收終端21與無線通信終端23之間設(shè)有過I至6個中繼器22。在本實施例中，4個路測接收終端21分別通過1、2、6和3個中繼器22與無線通信終端23相連接。
[0031]進一步說，路測接收終端21與中繼器22之間、相鄰2個中繼器22之間、以及中繼器22與無線通信終端23之間的間距不超過50米。
[0032]進一步說，中繼器22既可通過支架安裝于路側(cè)的交通立柱上，也可以埋在嵌入道路表面或埋設(shè)在道路中。
[0033]進一步說，所述無線網(wǎng)絡(luò)采用2.4GHz的ISM頻段。
[0034]進一步說，交通信號控制機4和信號燈顯示裝置5之間采用RJ45連接。無線通信終端23和信號燈顯示裝置5之間采用RJ45或RS232連接。
[0035]參見圖1，進一步說，在交通信號控制機4與遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機之間設(shè)有一個以上的交叉站點3。交叉站點3負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離的信號傳遞。交通信號控制機4與交叉站點3之間、相鄰2個交叉站點3之間、以及交叉站點3與遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機之間的間距在500米至5000米之間。
[0036]進一步說，所述交叉站點3的型號為SJ1000，為遠(yuǎn)距離高速無線通信的設(shè)備。優(yōu)選的方案是，交叉站點3之間的間隔不超過1km，交叉站點3之間無需設(shè)置中繼器22，確保傳輸?shù)乃俣瓤臁?br> [0037]中繼器22的能耗低，但數(shù)據(jù)傳輸速度慢，處理的信息有限。交叉站點3克服中繼器22的數(shù)據(jù)傳輸慢的問題，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，避免在交叉口之間的道路中設(shè)置過多的中繼器22，數(shù)據(jù)傳輸速度快(最大2Mbps)，但其缺點在于與中繼器22相比，輸出功率高，因此耗電大。故實用新型采用中繼器22和交叉站點3相結(jié)合的方式，兼顧能耗與數(shù)據(jù)效率。
[0038]參見圖2，采用本實用新型所述基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)的采集網(wǎng)絡(luò)，包括2個以上的交通信號控制機4，相鄰的交通信號控制機4之間采用I到20個交叉站點3連接。至少有一個交通信號控制機4與遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機相連接。每個交通信號控制機4均通過一個驅(qū)動信號燈顯示裝置5與對應(yīng)的Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置2及交通信息檢測設(shè)備I相連接。
【權(quán)利要求】
1.一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)，包括交通信號控制機(4)和信號燈顯示裝置(5),所述交通信號控制機(4)連接并驅(qū)動信號燈顯示裝置(5)，交通信號控制機(4)與遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機相連；其特征在于: 還設(shè)有交通信息檢測設(shè)備(I)和Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置(2);其中，交通信息檢測設(shè)備(I)由2個以上的地磁檢測器(11)構(gòu)成；Zigbee無線組網(wǎng)通信裝置(2)包括路測接收終端(21)、中繼器(22)和無線通信終端(23);其中，路測接收終端(21)的數(shù)量與地磁檢測器(11)的數(shù)量相等，路測接收終端(21)的信號接收端與相鄰的地磁檢測器(11)的信號發(fā)射端無線連接；路測接收終端(21)的信號發(fā)射端經(jīng)一個以上的中繼器(22)與無線通信終端(23 )的信號接收端相連接；無線通信終端(23 )的信號發(fā)射端經(jīng)驅(qū)動信號燈顯示裝置(5 )與交通信號控制機(4)有線連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)，其特征在于:所述中繼器(22)為具有中繼功能的無線路由器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)，其特征在于:地磁檢測器(11)的型號為Sensys VSN240 ;路測接收終端(21)的型號為Sensys AP240 ;中繼器(22)的型號為WSN EZS-L031/1 ;無線通信終端(23)的型號為NDTU。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)有4組地磁檢測器和4個路測接收終端(21);在路測接收終端(21)與無線通信終端(23)之間設(shè)有I至6個中繼器(22)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)，其特征在于:路測接收終端(21)與中繼器(22)之間、相鄰2個中繼器(22)之間、以及中繼器(22)與無線通信終端(23)之間的間距不超過50米。
6.如權(quán)利要求1至5所述的任種基于Zigbee的交通信息米集系統(tǒng),其特征在于:所述無線網(wǎng)絡(luò)采用2.4GHz的ISM頻段；交通信號控制機(4)和信號燈顯示裝置(5)之間采用RJ45連接；無線通信終端(23)和信號燈顯示裝置(5)之間采用RJ45或RS232連接。
7.如權(quán)利要求1至5所述的任一一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)，其特征在于:在交通信號控制機(4)與遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機之間設(shè)有一個以上的交叉站點(3);交叉站點(3)負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離的信號傳遞；交通信號控制機(4)與交叉站點(3)之間、相鄰2個交叉站點(3)之間、以及交叉站點(3)與遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機之間的間距在500米至5000米之間。
8.如權(quán)利要求7所述的一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)，其特征在于:所述交叉站點(3)的型號為SJ1000。
9.如權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)，其特征在于:中繼器(22)通過支架安裝于路側(cè)的交通立柱上。
10.采用權(quán)利要求7至9所述任一基于Zigbee的交通信息采集系統(tǒng)的采集網(wǎng)絡(luò)，其特征在于:相鄰的交通信號控制機(4)之間采用I到20個交叉站點(3)連接；至少有一個交通信號控制機(4 )與遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)的信號接收機相連接。
【文檔編號】G08G1/08GK204178558SQ201420641232
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】黃明喜, 劉濤, 董婉麗 申請人:安徽四創(chuàng)電子股份有限公司