本發(fā)明涉及一種智能交通信號(hào)控制器。

背景技術(shù)：

隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、圖像處理技術(shù)等學(xué)科的迅猛發(fā)展，智能交通系統(tǒng)(ITS)得到日益廣泛的應(yīng)用，極大提高了交通管理的智能化、科學(xué)化、規(guī)范化水平。特別是計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展為提高交通系統(tǒng)智能化程度，提供了有效手段。

作為ITS的關(guān)鍵組成部分，智能信號(hào)控制器的研制被廣泛納入國(guó)內(nèi)諸多交通行業(yè)廠商的研制計(jì)劃。我國(guó)也開始規(guī)范信號(hào)機(jī)研制標(biāo)準(zhǔn)，并于2010年11月10日頒布《道路交通信號(hào)控制機(jī)》中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB25280-2010。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)信號(hào)機(jī)的各種功能與接口提出嚴(yán)格規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。然而，由于標(biāo)準(zhǔn)只能從主體方面予以規(guī)范，對(duì)于系統(tǒng)性能與控制效果方面無(wú)法提出細(xì)致的說明與規(guī)范，于是，不同的信號(hào)機(jī)的控制和調(diào)度方式大相徑庭，對(duì)路口實(shí)際疏通能力或效果不理想。作為交通參與者都會(huì)經(jīng)?？吹揭粋€(gè)現(xiàn)象，在信號(hào)控制路口一個(gè)方向車輛排隊(duì)等候放行，而此時(shí)另一方向車輛稀疏、行人稀少，甚至根本沒有車輛和行人通過，綠燈時(shí)間一直要到相位配時(shí)值完成。這種情況在路口出現(xiàn)概率超過10％，則可由交通設(shè)計(jì)工程師調(diào)整配時(shí)，或者通過普通自感應(yīng)和區(qū)域控制算法完成配時(shí)的自動(dòng)調(diào)整。如果該情況在10％以下，系統(tǒng)該如何處理，此問題值得考慮。

目前，市場(chǎng)上國(guó)外的信號(hào)控制系統(tǒng)有英國(guó)的SCOOT系統(tǒng)、澳大利亞的SCATS系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外廠商的智能交通信號(hào)控制器均宣稱支持兩大系統(tǒng)。在控制器自身的功能方面，基本沿襲大部分控制器的特色，于是形成了如統(tǒng)一產(chǎn)品的OEM銷售。

國(guó)內(nèi)信號(hào)控制器，部分信號(hào)機(jī)CPU采用的32位芯片，主頻為66MHz，通信協(xié)議采用的NTCIP通信協(xié)議，保證信號(hào)機(jī)具有強(qiáng)大的開放性和兼容性。該款信號(hào)機(jī)的特點(diǎn)是支持NTCIP協(xié)議，與其它系統(tǒng)兼容性好，但是其主要定位在中心控制，路口自主控制相對(duì)較弱。也有采用外接車輛檢測(cè)器，同時(shí)智能使用一種檢測(cè)設(shè)備。車流量檢測(cè)設(shè)備外購(gòu)勢(shì)必產(chǎn)生許多功能無(wú)法做到與信號(hào)控制系統(tǒng)無(wú)縫連接。還有基于視頻檢測(cè)的信號(hào)控制器，視頻檢測(cè)安裝靈活方便，白天效果良好，但是晚上

效果很不理想。

國(guó)外信號(hào)控制器，如SCATS信號(hào)控制器、SIMENS的信號(hào)控制器都基于中心協(xié)調(diào)模式完成燈態(tài)調(diào)度，如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接斷開，路口就直接轉(zhuǎn)入單點(diǎn)感應(yīng)或定周期模式，采用單一車流量檢測(cè)模式，一般情況都使用第三方車流量檢測(cè)設(shè)備完成車流量檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種采用融合超聲波檢測(cè)與視頻檢測(cè)技術(shù)的智能交通信號(hào)控制器。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種基于融合超聲檢測(cè)與視頻檢測(cè)技術(shù)的智能交通信號(hào)控制器，包括電源，其主要技術(shù)特征是它由型號(hào)為EP9312的智能交通控制器CPU分別連網(wǎng)絡(luò)接口、CAN接口、串行接口、SD卡、音頻接口、視頻接口、總線接口、LCD鍵盤接口、GPS定位系統(tǒng)、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘構(gòu)成；其功能模塊由核心模塊、系統(tǒng)模塊下連安全模塊，安全模塊下分別連TTL電平輸入、RS232/485輸入、網(wǎng)絡(luò)模塊、CAN模塊、RS232/485輸出、TTL電平輸出、GPS信息接收、SD卡模塊、LCD顯示模塊、USB驅(qū)動(dòng)模塊、FLASH模塊、鍵盤鼠標(biāo)觸摸屏、音頻視頻模塊、IDE模塊；所述的核心模塊包括自適應(yīng)協(xié)調(diào)算法模塊、車流量信號(hào)采集與分析模塊、燈態(tài)調(diào)度模塊、倒計(jì)時(shí)與燈態(tài)輸出模塊、故障檢測(cè)模塊、GB/NTCIP通信模塊、PLCP通信模塊、系統(tǒng)時(shí)鐘管理模塊。

本發(fā)明是一款采用融合超聲波檢測(cè)與視頻檢測(cè)技術(shù)的智能交通信號(hào)控制器，該控制器根據(jù)超聲波檢測(cè)的動(dòng)態(tài)車輛信息和視頻檢測(cè)的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)車輛信息，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘思想，引入遺傳算法蟻群算法原理和模糊控制理論，同時(shí)引入路口突發(fā)車流處理算法，使得本項(xiàng)目涉及的智能交通信號(hào)控制器即使在與中心失去聯(lián)系也能夠穩(wěn)定高效的調(diào)度路口燈態(tài)完成路口的車流控制，疏導(dǎo)路口交通。

附圖說明

圖1為智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為控制主機(jī)硬件結(jié)構(gòu)圖；

圖3為UTC控制主機(jī)內(nèi)部軟件組成；

圖4為路口設(shè)備拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明所涉及控制器(UTC，PL-8)與通信服務(wù)器、接口軟件和后臺(tái)管理軟件系統(tǒng)共同組成完成的智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)軟件平臺(tái)。

如圖2所示，本發(fā)明涉及的智能交通控制器CPU采用ARM9系列嵌入式芯片，接口豐富，功能完善。硬件資源包括EP9312處理器，基于ARM920T內(nèi)核，內(nèi)帶MMU、16KB的指令cache和16KB的數(shù)據(jù)cache；主頻200MHz，系統(tǒng)總線100MHz，可提供工業(yè)級(jí)；8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)串口；100M以太網(wǎng)口，帶聯(lián)接和傳輸指示燈；引出的16位GPIO；8*8鍵盤接口；三個(gè)USBHOST(USB2.0規(guī)范)接口；1個(gè)CAN接口。

如圖3所示，本智能交通信號(hào)控制器(UTC)軟件系統(tǒng)包括如下功能模塊：核心模塊：自適應(yīng)協(xié)調(diào)算法模塊、車流量信號(hào)采集與分析模塊、燈態(tài)調(diào)度模塊、倒計(jì)時(shí)與燈態(tài)輸出模塊、故障檢測(cè)模塊、GB/NTCIP通信模塊、PLCP通信模塊、系統(tǒng)時(shí)鐘管理模塊；系統(tǒng)模塊：系統(tǒng)資源調(diào)度模塊、電源管理模塊；安全模塊：系統(tǒng)安全模塊、網(wǎng)絡(luò)安全模塊；驅(qū)動(dòng)模塊：TTL電平IO模塊、GPS信息接收模塊、鍵盤鼠標(biāo)/觸摸屏輸入模塊、Flash存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、SD卡驅(qū)動(dòng)模塊、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊、CAN總線驅(qū)動(dòng)模塊、串口驅(qū)動(dòng)模塊、USB驅(qū)動(dòng)模塊、音頻采集與輸出模塊、視頻采集模塊(可選)、IDE模塊(可選)。本項(xiàng)目有效融合超聲波檢測(cè)與視頻檢測(cè)技術(shù)作為本項(xiàng)目涉及控制器的車流量采集方法，實(shí)現(xiàn)基于融合兩種車流檢測(cè)技術(shù)的預(yù)測(cè)模型和實(shí)時(shí)自適應(yīng)調(diào)度模型，切實(shí)保障路口突發(fā)事故處理平滑高效。

如圖4所示，本項(xiàng)目所涉及的信號(hào)控制器路口設(shè)備包括信號(hào)控制器(包含視頻檢測(cè)器、超聲波檢測(cè)器模塊)、信號(hào)燈組、倒計(jì)時(shí)器、視頻檢測(cè)用攝像機(jī)、超聲波探頭、無(wú)線傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備。