专利名称：基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能交通控制技术领域，特别是一种基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统。
背景技术：
随着社会经济的快速发展及城市化进程的加快，国内各大中城市的机动车保有量增长迅猛，城市路网状况越来越复杂，交通资源日益紧张，交通拥挤与阻塞的现象也日趋严重。而改善城市交通系统功能的有效途径除了制定合理的城市交通规划和加强道路交通建设外，还必须建立先进的功能强大的城市交通信号控制系统。目前，大部分城市正在服役的交通信号控制系统仍属传统的单点独立控制系统， 对于城市整体交通流的调控作用十分有限，而且大多数交通控制设备没有与控制中心联网，城市交通指挥与交通控制设备间的协同工作一直是个难题。近几年来，国内一些大城市虽然陆续引进了第二、第三代智能交通控制系统，在一定程度上缓解了这个问题，但这种主要基于集中控制模式的系统，架构过于庞大和复杂，需要在各个控制节点和交通指挥控制中心之间铺设或租用大量的铜缆、光纤等有线通信线路，对于大中城市而言，整个系统的基建和后期维护运营的开销较大，且建设和维护期间对路网的正常运行会造成影响，系统结构的稳定性和可靠性程度不理想，控制中心一旦发生故障会导致整个系统无法正常工作， 加大了系统管理维护的难度。为了减小城市道路交通网络的压力，缓解行车延误和交通拥堵所引发的一系列问题，提高城市道路的输送效率，对现有交通信号控制设备进行网络化、智能化的升级势在必行，而寻求一种高效、低成本且稳定可靠的解决方案又是在设备的升级中首要考虑的问题。ZigBee (紫蜂)技术是专门面向监测和控制应用场景制定的传感器与执行器无线联网的开放式通信标准，具有功耗和成本低、组网灵活简单、网络容量大且易于扩展等优点。专利公开号为CN101079772A “基于ZigBee无线通信的智能交通控制系统”即是采用该技术的一种智能交通控制系统，但该系统仅仅实现控制中心与各路口之间的双向联系， 各路口的交通流量和信号灯状态信息需要集中发送到交通控制中心进行统一决策，而信号灯的配时优化和调整则唯一取决于交通控制中心发出的控制指令，无法依据邻近路口之间数据的智能感知和相互协调自动得出，未能充分利用并发挥出ZigBee无线传感器网络的分布式计算优势，是一种典型的集中式控制系统，并且该系统的网络拓扑采用簇状结构，比 Mesh网状网结构的可靠性和灵活性程度低。因此，上述交通控制系统整体的鲁棒性和容错性不高，智能程度较低，一旦集中通信和控制设备中某个环节发生故障将严重影响系统的实际性能，这种情况在交通拥堵日益严重，对交通信号控制系统的控制品质和稳定性有很高要求的一线大城市中是无法容忍的。
发明内容本实用新型的目的是提供一种基于Zigbee无线Mesh自组网技术和人工智能多Agent小区域自协调控制技术的“基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统”，该系统采用先进的ZigBee短距离无线通信技术和现代智能网络技术有机结合，相比目前其它类型的智能交通控制系统，本系统的通信子系统更为简化和智能，建设和维护成本较低，系统组网灵活，控制节点的增减简单便利；其软件子系统结构简单，控制系统的自主性和智能性得到充分体现，能够实现最优的交通信号控制效果。解决上述技术问题的技术方案是一种基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统包括n个交通控制节点、m个ZigBee区域基站、移动通信基站和交通控制中心；η个交通控制节点分别位于各交叉路口，其内各设备采用RS-232/RS-485总线相连，邻近交通控制节点间通过ZigBee技术实现无线Mesh自组通信网并实时交换路口的交通数据，每个 ZigBee区域基站与交通控制中心之间通过移动通信基站采用GPRS/CDMA数传设备进行远程连接，上述n、m的取值范围是η为2 256之间的任意整数，m为1 100之间的任意整数。其进一步技术方案是所述每个交通控制节点包括交通流参数采集设备、交通信号控制设备以及ZigBee通信模块I，所述交通流参数采集设备包括交通流视频检测器、地感线圈或交通微波车辆检测器以及GPS定位和授时辅助装置；所述的交通信号控制设备为驻留TSCA通信协议及其算法的交叉路口交通信号控制机和交通信号指示灯，交通流参数采集设备的主要功能是交通流视频检测器用于获取路口各种转向的车流量、车型、车速、排队长度以及其它各种交通事件检测，适合气候条件和光照度达到基本要求时工作；地感线圈用于获取路口各种转向的车流量、车型、车速；微波车辆检测器用于获取每车道的车流量、车型、车速；地感线圈和适合夜间及视频检测器无法正常工作时辅助；各交通控制节点间或是采用内嵌ZigBee通信模块I和工业485总线技术的通信收发器自组无线Mesh本地通信控制网络，或是既采用内嵌ZigBee通信模块I和工业485 总线技术的通信收发器自组无线Mesh本地通信控制网络，同时又通过Mesh网络的ZigBee 区域基站进行数据汇聚，经GPRS/CDMA数传终端把交通检测和信号机配时控制数据上传至交通控制中心；当各交通控制节点间采用内嵌ZigBee通信模块I和工业485总线技术的通信收发器自组无线Mesh本地通信控制网络进行通信时，各节点的交通信号控制Agent根据BNNC 交通控制协议-即交通控制节点基于邻近协商机制的交通控制协议，在相互邻近的小区域内实时交换所采集的路口交通流参数和信号配时方案数据，并作为交通信号自适应协调控制的决策依据；当各交通控制节点采用通过Mesh网络的ZigBee区域基站进行数据汇聚，经GPRS/ CDMA数传终端把交通检测和信号机配时控制数据上传至交通控制中心时，交通控制中心则可以根据交通数据分析和实际情况需要，将控制指令或优化调整参数实时下载至无线Mesh 交通信号控制网络，控制网络无条件执行中心的控制方案或做配置参数调整。所述的ZigBee区域基站包括基于μ Clinux操作系统的ARM处理器系统、GPRS/ CDMA无线数传通讯模块和ZigBee通信模块II，ARM处理器系统与GPRS/CDMA无线数传通讯模块之间以及ARM处理器系统与ZigBee通信模块II之间分别通过RS-485总线连接；ZigBee区域基站的数据通信基于BDAT通信协议栈实现，ZigBee通信模块II用于接收各交通控制节点发来的讯号，ARM处理器系统将各交通控制节点发来的讯号进行处理后通过GPRS/CDMA无线数传通讯模块并借助于移动通信基站发给交通控制中心，并通过GPRS/ CDMA无线数传通讯模块、借助于移动通信基站接收交通控制中心发来的调整优化参数或者强制指令并通过ZigBee通信模块II发回给各交通控制节点。所述的交通控制中心包括应用程序服务器、数据库服务器和路由器，控制中心的应用程序服务器、数据库服务器和路由器之间分别安装有防火墙；所述控制中心服务器和数据库服务器均具备双主机故障热切换的功能，整体运行基于Oracle关系数据库和地理信息系统GIS平台开发的TSCA智能交通控制系统软件；应用程序服务器接收ZigBee区域基站汇总转发的各交通控制节点的现场交通数据信息，经过处理后，当有必要控制中心干预时，应用程序服务器再将数据及控制信息返回ZigBee区域基站用于控制或参与各交通控制节点的交通信号配时方案决策和优化。所述交叉路口交通信号控制机驻留的TSCA通信协议栈的组成是底层为 IEEE802. 15. 4物理层，以上依次是IEEE802. 15. 4媒体访问控制层、网络层、1 比特加密的安全层和应用层接口，最上层为用于交通监测及控制数据交换的TSCA应用层。所述ZigBee区域基站的区域基站BDAT通信协议栈的组成是用于交通数据汇聚及网间转发的区域基站应用层位于协议栈顶部，往下分成ZigBee网络和IP网络两个子部分；其中ZigBee网络子部分底层为IEEE802. 15. 4物理层，以上依次是IEEE802. 15. 4媒体访问控制层、网络层、1 比特加密的安全层和应用层接口 ；IP网络子部分底层为GPRS/ CDMA无线网络物理层，向上依次为PPP数据链路层、IP网络层和TCP/UDP传输层。所述交通控制节点基于邻近协商机制的交通控制协议-BNCC交通控制协议的数据单元，即=ZigBee网络层数据帧格式是第一层包括网络层帧头，数据参考基准时间，交通检测数据区1，交通控制数据区2 ；第二层包括检测设备类型，检测参数1……，检测参数P，第三层包括信号周期，信号相位数q，相位1参数……，相位q参数；其中P、q的取值范围是P、q分别为广100之间的任意整数。本实用新型基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统具有以下特点和有益效果1、本实用新型系统采用基于ZigBee无线Mesh自组网技术，系统高度智能化，数据传输速率2501A/S，网络路由至少可达20跳，单跳传输距离根据发射单元功率最远可达3Km 且无通讯费用，整体架构简洁，功耗低，可靠性高，故障自愈能力强，个别节点通信失效不影响系统整体正常运转，且故障节点仍可脱网根据经验知识独立工作，特别适合分布式交通控制场景应用。2、系统交通信号协调控制所需的同步时钟由各节点GPS授时模块自行独立校准， 分布式的操作降低了控制中心统一时钟源失效带来的系统运行失同步风险。3、ZigBee模块内建CSMA/CA防碰撞机制，有效防止数据丢失；采用DSSS扩频机制，16个信道自由选择，躲避信号干扰。4、采用基于人工智能技术的多Agent自协商机制，系统中各节点的Agent根据系统预先指定的关联子路网拓扑(根据点、线、面控的需要设置拓扑图中的相关节点)决定参与协商的对象，也即小区域自协调技术，通过采用自协调智能分布式控制算法，无需集中求解庞大复杂的最优控制问题，软硬件系统极大简化，控制系统的自主性和智能性得到充分体现，能够实现最优的交通信号控制效果；避免了在大区域求解庞大复杂的最优控制问题带来的数据通信和计算量大、协调实时性差、性能下降较快的缺点；通过采用分布式协同计算模式即使在交通控制中心故障或失效的情况下对系统整体的正常工作影响不大。5、位于各个节点的交通信号控制Agent根据基于邻近交换机制的TSCA通信控制协议，实时交换彼此的交通流参数(车流量、车型、车速、车流密度、排队长度等)和信号配时方案数据，各Agent对与之相邻关联的附近节点的交通流参数认识能够快速收敛，因而能够依据邻近路口之间数据的智能感知和协调计算自动做出决策，充分利用并发挥出ZigBee 无线传感器网络的分布式计算优势。6、系统组网架设灵活，建设周期短，造价较普通集中控制式在通信线路和设备的投资上节省50%以上的费用。7、系统维护管理方便，支持无线配置和固件升级，无须爬高作业；降低了施工难度，节约了成本，特别适合于一些在建设时没有铺设通信网络的路口、桥梁和公路采用，以避免重新破路铺设线缆造价高，并且会在一定程度上造成交通堵塞的问题。下面，结合附图和实施例对本实用新型之基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统的技术特征作进一步的说明。
图1 本实用新型基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统组成结构示意图；图2 系统基于ZigBee技术的无线Mesh自组通信网络结构示意图；图3 交通控制节点内部结构示意图；图4 =ZigBee区域基站结构示意图；图5 交通控制节点信号机TSCA通信协议栈结构示意图；图6 =ZigBee区域基站BDAT通信协议栈示意图；图7 交通控制节点基于邻近协商机制的交通控制协议BNCC的数据单元(ZigBee 网络层数据帧)格式示意图。图中A -交通控制节点，B-ZigBee区域基站，C-移动通信基站，D-交通控制中心；11-交通流视频检测器，12-地感线圈或交通微波车辆检测器，13-交通信号指示灯，14-GPS定位和授时辅助装置，15- ZigBee通信模块I，16-交叉路口交通信号控制机；21-GPRS/CDMA无线数传通讯模块，22-ARM处理器系统，23- ZigBee通信模块II ；40-交通控制中心应用服务器；41-交通控制中心数据库服务器，42-防火墙， 43-路由器。文中缩略语含义如下ZigBee-IEEE802. 15. 4协议代名词，一种短距离、低功耗的无线通信技术标准；Mesh-网状网；Agent-代理；GPRS/CDMA-通用无线分组业务/码分多址无线通信技术；TSCA通信协议-交通信号控制代理通信协议；[0047]BDAT通信协议栈-区域基站交通数据汇聚及网间转发通信协议栈；BNNC交通控制协议-交通控制节点基于邻近协商机制的交通控制协议；MAC -介质访问控制层；PHY-物理层；TCP/UDP-传输控制协议/用户数据报协议；IP-互联网协议；PPP数据链路层-点到点的数据链路层；Oracle- Oracle 关系数据库；CSMA/CA-载波侦听多路访问/冲突检测；DSSS-直接序列扩频；GIS-地理信息系统。
具体实施方式
一种基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统，如图1所示，所述的智能交通控制系统包括4个交通控制节点A、1个ZigBee区域基站B、移动通信基站C和交通控制中心 D ；4个交通控制节点A分别位于各交叉路口，其内各设备采用RS-232/RS-485总线相连，邻近节点间通过ZigBee技术实现无线Mesh自组通信网并实时交换交通数据，ZigBee区域基站B与交通控制中心D之间通过移动通信基站C采用GPRS/CDMA数传设备进行远程连接；如图3所示，所述每个交通控制节点A包括交通流参数采集设备、交通信号控制设备以及ZigBee通信模块I 15，所述交通流参数采集设备包括交通流视频检测器11、交通微波车辆检测器12以及GPS定位和授时辅助装置14 ；所述的交通信号控制设备为驻留TSCA 通信协议及其算法的交叉路口交通信号控制机16和交通信号指示灯13，交通流参数采集设备的主要功能是交通流视频检测器11用于获取路口各种转向的车流量、车型、车速、排队长度以及其它各种交通事件检测，适合气候条件和光照度达到基本要求时工作；微波车辆检测器12用于获取每车道的车流量、车型、车速；适合夜间及视频检测器无法正常工作时辅助；各交通控制节点间采用内嵌ZigBee通信模块I 15和工业485总线技术的通信收发器自组无线Mesh本地通信控制网络进行通信，各节点的交通信号控制Agent(TSCA)根据 BNNC交通控制协议-即交通控制节点基于邻近协商机制的交通控制协议，在相互邻近的小区域内实时交换所采集的路口交通流参数和信号配时方案数据，并作为交通信号自适应协调控制的决策依据；具体协商的区域由路网拓扑中关联节点和支路参数确定，可以根据点、 线、面控的实际需要设定，可以是各种非规则形状；各交通控制节点A也可以同时通过Mesh网络的ZigBee区域基站进行数据汇聚， 经GPRS/CDMA数传终端把交通检测和信号机配时控制数据上传至交通控制中心D，交通控制中心D则根据交通数据分析和实际情况需要，将控制指令或优化调整参数实时下载至无线Mesh交通信号控制网络，控制网络无条件执行中心的控制方案或做配置参数调整(参见图2)。如图4所示，所述的ZigBee区域基站B包括基于μ Clinux操作系统的ARM处理器系统22、GPRS/CDMA无线数传通讯模块21和ZigBee通信模块II 23，ARM处理器系统22 与GPRS/CDMA无线数传通讯模块21之间以及ARM处理器系统22与ZigBee通信模块II 23
8之间分别通过RS-485总线连接；ZigBee区域基站B的数据通信基于BDAT通信协议栈实现， ZigBee通信模块II 23用于接收各交通控制节点A发来的讯号，ARM处理器系统22将各交通控制节点A发来的讯号进行处理后通过GPRS/CDMA无线数传通讯模块21并借助于移动通信基站C发给交通控制中心D，并通过GPRS/CDMA无线数传通讯模块21、借助于移动通信基站C接收交通控制中心D发来的调整优化参数或者强制指令并通过ZigBee通信模块II 23 发回给各交通控制节点。ZigBee模块内建CSMA/CA防碰撞机制，有效防止数据丢失；采用DSSS扩频机制， 16个信道自由选择，躲避信号干扰。所述的交通控制中心D包括应用程序服务器41、数据库服务器42和路由器44，控制中心的应用程序服务器41与路由器44之间、数据库服务器42与路由器44之间分别安装有防火墙43 ；所述控制中心服务器41和数据库服务器42均具备双主机故障热切换的功能，整体运行基于Oracle关系数据库和地理信息系统GIS平台开发的TSCA智能交通控制系统软件；应用程序服务器41和数据库服务器42接收ZigBee区域基站B发来的系统各交通控制节点A发来的现场数据信息，经过处理后，当有必要控制中心干预时，应用程序服务器41和数据库服务器42再将数据及控制信息返回ZigBee区域基站B用于控制或参与各交通控制节点A的交通信号配时方案决策和优化(参见图1、图2)。如图5所示，所述交叉路口交通信号控制机16驻留的TSCA通信协议栈的组成是 底层为IEEE802. 15. 4物理层PHY，以上依次是IEEE802. 15. 4媒体访问控制层MAC、网络层、 128比特加密的安全层和应用层接口，最上层为用于交通监测及控制数据交换的TSCA应用层。如图6所示，所述ZigBee区域基站B的区域基站BDAT通信协议栈的组成是用于交通数据汇聚及网间转发的区域基站应用层位于协议栈顶部，往下分成ZigBee网络和 IP网络两个子部分；其中ZigBee网络子部分底层为IEEE802. 15. 4物理层PHY，以上依次是 IEEE802. 15. 4媒体访问控制层MAC、网络层、1 比特加密的安全层和应用层接口 ；IP网络子部分底层为GPRS/CDMA无线网络物理层，向上依次为PPP数据链路层、IP网络层和TCP/ UDP传输层。如图7所示，所述交通控制节点A基于邻近协商机制的交通控制协议-BNNC交通控制协议的数据单元，即=ZigBee网络层数据帧格式是第一层包括网络层帧头，数据参考基准时间，交通检测数据区1，交通控制数据区2 ；第二层包括检测设备类型，检测参数 1……，检测参数P，第三层包括信号周期，信号相位数q，相位1参数……，相位q参数；其中P、q的取值范围是P、q分别为广100之间的任意整数。上述实施例仅仅是本实用新型具体实施方式
常用的较佳实施例之一。作为本实用新型实施例的一种变换，所述的交通控制节点A的个数也可以增加或减少，至少2个，也可以多达η个(Al、A2、A3、Α4、Α5、……An，为描述方便，Al、Α2、A3、 A4、A5、……An统称为A)，一般η的取值范围是n为2、3、4、5……256之间的任意整数， 随着交通控制节点A的增加，ZigBee区域基站B的个数m也相应增加，一般，m的取值范围是:m为1、2、3、4、5". 100之间的任意整数。作为本实用新型实施例的一种变换，所述的交通控制节点A的交通流参数采集设备除采用交通流视频检测器11和交通微波车辆检测器12外，还可以采用地感线圈代替交通微波车辆检测器12用于获取路口各种转向的车流量、车型、车速，在一个交通控制节点A 中，可以同时安装这三种交通流参数采集设备以备不同情况下使用，也可以只安装其中的一种或两种。 作为本实用新型实施例的一种变换，各交通控制节点间除上述既采用内嵌ZigBee 通信模块I和工业485总线技术的通信收发器自组无线Mesh本地通信控制网络，同时又通过Mesh网络的ZigBee区域基站进行数据汇聚，经GPRS/CDMA数传终端把交通检测和信号机配时控制数据上传至交通控制中心的控制方式外；还可以是仅仅采用内嵌ZigBee通信模块I和工业485总线技术的通信收发器自组无线Mesh本地通信控制网络进行通信，此时，各节点的交通信号控制Agent根据BNNC交通控制协议-即交通控制节点基于邻近协商机制的交通控制协议，在相互邻近的小区域内实时交换所采集的路口交通流参数和信号配时方案数据，并作为交通信号自适应协调控制的决策依据；此种情况一般在系统的交通控制中心与无线MESH网络失去通信联络时采用。
权利要求1.一种基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统，其特征在于所述的智能交通控制系统包括η个交通控制节点(A)、m个ZigBee区域基站(B)、移动通信基站(C)和交通控制中心(D) ;11个交通控制节点(A)分别位于各交叉路口，其内各设备采用RS-232/RS-485总线相连，邻近节点间通过ZigBee技术实现无线Mesh自组通信网，每个ZigBee区域基站(B) 与交通控制中心(D)之间通过移动通信基站(C)采用GPRS/CDMA数传设备进行远程连接， 上述n、m的取值范围是n为2 256之间的任意整数，m为1 100之间的任意整数。
2.根据权利要求1所述的基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统，其特征在于所述每个交通控制节点(A)包括交通流参数采集设备、交通信号控制设备以及ZigBee通信模块I (15)，所述交通流参数采集设备包括交通流视频检测器(11)、地感线圈或交通微波车辆检测器(1 以及GPS定位和授时辅助装置(14)；所述的交通信号控制设备为驻留TSCA 通信协议及其算法的交叉路口交通信号控制机(16)和交通信号指示灯(13)，交通流参数采集设备的主要功能是交通流视频检测器(11)用于获取路口各种转向的车流量、车型、车速、排队长度以及其它各种交通事件检测，适合气候条件和光照度达到基本要求时工作；地感线圈用于获取路口各种转向的车流量、车型、车速；微波车辆检测器(1 用于获取每车道的车流量、车型、车速；地感线圈和微波车辆检测器适合夜间及视频检测器无法正常工作时辅助；各交通控制节点间或是采用内嵌ZigBee通信模块I和工业485总线技术的通信收发器自组无线Mesh本地通信控制网络，或是既采用内嵌ZigBee通信模块I和工业485总线技术的通信收发器自组无线Mesh本地通信控制网络，同时又通过Mesh网络的ZigBee区域基站进行数据汇聚，经GPRS/CDMA数传终端把交通检测和信号机配时控制数据上传至交通控制中心；当各交通控制节点间采用内嵌ZigBee通信模块I和工业485总线技术的通信收发器自组无线Mesh本地通信控制网络进行通信时，各节点的交通信号控制Agent根据BNNC交通控制协议-即交通控制节点基于邻近协商机制的交通控制协议，在相互邻近的小区域内实时交换所采集的路口交通流参数和信号配时方案数据，并作为交通信号自适应协调控制的决策依据；当各交通控制节点采用通过Mesh网络的ZigBee区域基站进行数据汇聚，经GPRS/CDMA 数传终端把交通检测和信号机配时控制数据上传至交通控制中心时，交通控制中心则可以根据交通数据分析和实际情况需要，将控制指令或优化调整参数实时下载至无线Mesh交通信号控制网络，控制网络无条件执行中心的控制方案或做配置参数调整。
3.根据权利要求1所述的基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统，其特征在于所述的ZigBee区域基站(B)包括基于μ Clinux操作系统的ARM处理器系统Q2) ,GPRS/CDMA 无线数传通讯模块和ZigBee通信模块II (23)，ARM处理器系统02)与GPRS/CDMA无线数传通讯模块之间以及ARM处理器系统02)与ZigBee通信模块II 03)之间分别通过RS-485总线连接；ZigBee区域基站(B)的数据通信基于BDAT通信协议栈实现，ZigBee 通信模块II 03)用于接收各交通控制节点(A)发来的讯号，ARM处理器系统02)将各交通控制节点(A)发来的讯号进行处理后通过GPRS/CDMA无线数传通讯模块Ql)并借助于移动通信基站(C)发给交通控制中心(D)，并通过GPRS/CDMA无线数传通讯模块(21)、借助于移动通信基站(C)接收交通控制中心(D)发来的调整优化参数或者强制指令并通过ZigBee 通信模块11 发回给各交通控制节点(A)。
4.根据权利要求1所述的基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统，其特征在于所述的交通控制中心(D)包括应用程序服务器(41)、数据库服务器0 和路由器(44)，控制中心的应用程序服务器(41)、数据库服务器0 和路由器G4)之间分别安装有防火墙 (43)；所述控制中心服务器Gl)和数据库服务器0 均具备双主机故障热切换的功能，整体运行基于Oracle关系数据库和地理信息系统GIS平台开发的TSCA智能交通控制系统软件；应用程序服务器Gl)接收ZigBee区域基站⑶汇总转发的各交通控制节点㈧的现场交通数据信息，经过处理后，当有必要控制中心干预时，应用程序服务器Gl)再将数据及控制信息返回ZigBee区域基站(B)用于控制或参与各交通控制节点(A)的交通信号配时方案决策和优化。
5.根据权利要求2所述的基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统，其特征在于所述交叉路口交通信号控制机(16)驻留的TSCA通信协议栈的组成是底层为IEEE802. 15. 4 物理层，以上依次是IEEE802. 15. 4媒体访问控制层、网络层、1 比特加密的安全层和应用层接口，最上层为用于交通监测及控制数据交换的TSCA应用层。
6.根据权利要求3所述的基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统，其特征在于所述ZigBee区域基站(B)的区域基站BDAT通信协议栈的组成是用于交通数据汇聚及网间转发的区域基站应用层位于协议栈顶部，往下分成ZigBee网络和IP网络两个子部分；其中 ZigBee网络子部分底层为IEEE802. 15. 4物理层，以上依次是IEEE802. 15. 4媒体访问控制层、网络层、1 比特加密的安全层和应用层接口 ；IP网络子部分底层为GPRS/CDMA无线网络物理层，向上依次为PPP数据链路层、IP网络层和TCP/UDP传输层。
7.根据权利要求2所述的基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统，其特征在于所述交通控制节点(A)基于邻近协商机制的交通控制协议-BNNC交通控制协议的数据单元， 即=ZigBee网络层数据帧格式是第一层包括网络层帧头，数据参考基准时间，交通检测数据区1，交通控制数据区2 ；第二层包括检测设备类型，检测参数1……，检测参数p，第三层包括信号周期，信号相位数q，相位1参数……，相位q参数；其中P、q的取值范围是P、 q分别为1 100之间的任意整数。
专利摘要一种基于无线Mesh自组网的智能交通控制系统，包括n个系统交通控制节点、m个ZigBee区域基站、移动通信基站和交通控制中心；n个系统交通控制节点位于各交叉路口，其内各设备采用RS-232/RS-485总线相连，邻近节点间通过ZigBee技术实现无线Mesh自组通信网并实时交换交通数据，每个ZigBee区域基站与交通控制中心之间通过移动通信基站采用GPRS/CDMA数传设备进行远程连接；m、n分别为1～100、2～256之间的整数。该系统采用先进的ZigBee短距离无线通信技术和现代智能网络技术有机结合，系统高度智能化，建设和维护成本显著降低，系统组网灵活，能够实现最优的交通信号控制效果。
文档编号G08G1/081GK201946115SQ20102054227
公开日2011年8月24日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者周坚和, 孙自广, 张增芳, 李春贵, 王萌 申请人:广西工学院