一种基于无线通信的智能交通红绿灯控制系统的制作方法

本实用新型涉及智能交通控制领域，特别是涉及一种基于无线通信的智能交通红绿灯控制系统。

背景技术：

随着城市化进程的加快，机动车数量增长迅猛，交通堵塞的现象愈来愈严重。国内现有改善交通拥塞状况的方案主要有两种：一、建立功能强大的智能交通控制系统。二、通过交警实地指挥。

目前已有的智能交通信号控制系统：主要分为两类：各个通行方向设定时间不变，不能够根据实时情况进行通行时间的调整；还有一种就是：能够简单地根据该路口的车流量而进行通行时间的调整，以减缓拥塞情况。以上两种都属于传统的单点独立控制系统，并没有和临近的其他路口的系统建立其联系，以致对交通的调控能力有限，一旦此路口发生拥塞，而临近的控制系统依旧不做调整，那么此路口依然会持续发生拥塞。

此外，通过交警实地指挥的方案依然只能够解决该路口的拥塞情况，依然不能够解决持续拥塞的问题。交警实地在道路中间指挥，其人身安全还存在隐患。

为了减小城市道路交通网络的压力，提高城市道路的输送效率，需要寻求一种更加智能化的解决方案，以解决交通持续拥塞的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种基于无线通信的智能交通红绿灯控制系统，该系统能够自主实现临近道路口单元节点间通讯传递数据以告知临近道路口单元节点调整其红绿灯显示时间，从而缓解交通拥塞情况，功耗低、建设和维护成本低，能够实现最优的交通信号控制效果。

此外还能够利用现有的已有的通讯网络，实现和移动终端的通信，成本进一步降低，

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于无线通信的智能交通红绿灯控制系统，包括n个道路口单元节点，所述每个道路口单元节点包括用于采集道路口各个通向车流量的流量检测装置，所述流量检测装置包括磁线圈传感器、视频检测器、微波传感器以及雷达设备，多种车流量检测设备检测到的车流信息用于建立数学模型，更加准确地探测车流量信息，与所述流量检测装置无线连接的节点控制器，与所述节点控制器连接的Zigbee终端节点以及红绿灯显示模块，所述多个道路口单元节点之间通过单元节点内的Zigbee终端节点组成Zigbee无线传感网络，实现临近节点之间的数据互传。地磁线圈传感器实时采集道路口各个通向车流量，并传送给节点控制器，节点控制器根据车流量判断是否拥塞，并根据拥塞情况调节红绿灯显示模块的显示时间，如果检测出此道路口达到拥塞标准，控制器发出命令，并通过Zigbee终端节点组成的Zigbee无线传感网络告知临近的道路口的节点控制器，调整临近道路口红绿灯显示模块的显示时间，让后面的机动车在其所在的道路口多等待一会，避免加重拥塞情况。无线发射2.4KHZ频段信号，便于与其他通用无线通讯方式互通。

上述方案中，还包括将Zigbee协议和TCP/IP协议实现转换的Zigbee无线网关，所述Zigbee无线网关将Zigbee无线传感网络与GPRS网络连接。实现Zigbee无线传感网络与GPRS网络连接的互联。

上述方案中，所述Zigbee无线网关包括数据处理模块、Zigbee模块、GPRS无线通讯模块。

上述方案中，所述数据处理模块为SAM9M10核心处理模块，所述Zigbee模块采用TI公司的CC2530芯片，所述GPRS无线通讯模块采用内置TCP/IP协议的SIM300模块。SAM9M10核心处理模块负责Zigbee无线传感网络的数据收发、GPRS网络数据的收发等，需要较强的数据处理能力。SAM9M10核心处理模块包括一个基于ARM926的400MHz微处理器，支持133MHz的双数据率DRAM(DDR2)，并且集成了高速(480Mbps)USB主机和设备端口、片上收发器、以太网MAC、两个用于MMC4.3和SDIO/SDCard2.0的接口，数据处理能力极强。CC2530具有卓越的RF性能、可编程的256KB闪存、更小的封装尺寸和IR产生电路。

上述方案中，还包括监控中心服务器。监控中心服务器接收来自Zigbee无线网关的数据。实现监控中心服务器的远程上位机监控，另外此监控中心服务器的数据可共享。

上述方案中，还包括移动终端，所述移动终端内置无线通讯模块，可通过WIFI/3G/4G/GPRS网络协议与所述监控中心服务器通讯。具有WIFI/3G/4G/GPRS通讯协议的移动终端可以实现对通过远程访问上位机，从而实现共享监控中心服务器的数据，也可通过位于Internet网的监控中心服务器实现对于Zigbee无线传感网络中终端的监控，实现移动网络、WiFi网络等与以太网、Zigbee无线传感网络的互联。

上述方案中，还包括带有蓝牙通讯模块的移动终端，所述道路口单元节点还包括蓝牙模块，所述移动终端通过蓝牙协议与道路口单元节点通讯，实现与移动终端短距离的无线通讯。蓝牙通讯模块能够实现短距离的无线通讯，交警可以在路边而不是道路中间，通过手机传送数据给道路口单元节点，以调整红绿灯显示模块的显示时间，有效解决了交警道路中间指挥存在的人身隐患。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本申请通过组建Zigbee无线传感网络，实现临近道路口单元节点间通讯传递数据以告知临近道路口单元节点调整其红绿灯显示时间，从而缓解交通拥塞情况。

此外，还可通过Zigbee无线网关与以太网实现互联，实现数据的共享和远程的监控。

最后，通过蓝牙通讯模块实现短距离的无线通讯，使交警可以在路边而不是道路中间，通过手机传送数据给道路口单元节点，以调整红绿灯显示模块的显示时间，有效解决了交警道路中间指挥存在的人身隐患。

附图说明

图1是本实用新型实施例1每个道路口单元节点的结构框图；

图2是本实用新型实施例1的2个道路口单元节点组成的Zigbee无线传感网络的结构示意图；

图3是本实用新型实施例2的结构示意图；

图4是本实用新型实施例6的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种基于无线通信的智能交通红绿灯控制系统，包括n个道路口单元节点，所述每个道路口单元节点包括用于采集道路口各个通向车流量的流量检测装置，所述流量检测装置包括磁线圈传感器、视频检测器、微波传感器以及雷达设备，多种车流量检测设备检测到的车流信息用于建立数学模型，更加准确地探测车流量信息，与所述流量检测装置无线连接的节点控制器，与所述节点控制器连接的Zigbee终端节点以及红绿灯显示模块，所述多个道路口单元节点之间通过单元节点内的Zigbee终端节点组成Zigbee无线传感网络，实现临近节点之间的数据互传。地磁线圈传感器实时采集道路口各个通向车流量，并传送给节点控制器，节点控制器根据车流量判断是否拥塞，并根据拥塞情况调节红绿灯显示模块的显示时间，如果检测出此道路口达到拥塞标准，控制器发出命令，并通过Zigbee终端节点组成的Zigbee无线传感网络告知临近的道路口的节点控制器，调整临近道路口红绿灯显示模块的显示时间，让后面的机动车在其所在的道路口多等待一会，避免加重拥塞情况。如图2所示，当道路口单元节点1检测到该路口横向拥堵时，通过节点控制器调节红绿灯显示模块横向模块显示时间延长，并通过Zigbee终端节点组成的Zigbee无线传感网络告知道路口单元节点2，道路口单元节点2的节点控制器根据道路口单元节点1检测到的横向拥塞情况，适当延长道路口单元节点2的红绿灯显示模块横向模块的显示时间，避免道路口单元节点2的车流量汇聚到道路口单元节点1造成持续的拥堵。

实施例2

如图3所示，一种基于无线通信的智能交通红绿灯控制系统，包括n个道路口单元节点，所述流量检测装置包括磁线圈传感器、视频检测器、微波传感器以及雷达设备，多种车流量检测设备检测到的车流信息用于建立数学模型，更加准确地探测车流量信息，与所述流量检测装置无线连接的节点控制器，与所述节点控制器连接的Zigbee终端节点以及红绿灯显示模块，所述多个道路口单元节点之间通过单元节点内的Zigbee终端节点组成Zigbee无线传感网络，实现临近节点之间的数据互传。地磁线圈传感器实时采集道路口各个通向车流量，并传送给节点控制器，节点控制器根据车流量判断是否拥塞，并根据拥塞情况调节红绿灯显示模块的显示时间，如果检测出此道路口达到拥塞标准，控制器发出命令，并通过Zigbee终端节点组成的Zigbee无线传感网络告知临近的道路口的节点控制器，调整临近道路口红绿灯显示模块的显示时间，让后面的机动车在其所在的道路口多等待一会，避免加重拥塞情况。

优选地，还包括将Zigbee协议和TCP/IP协议实现转换的Zigbee无线网关，所述Zigbee无线网关将Zigbee无线传感网络与GPRS网络连接。实现Zigbee无线传感网络与GPRS网络连接的互联。

实施例3

一种基于无线通信的智能交通红绿灯控制系统，包括n个道路口单元节点，所述流量检测装置包括磁线圈传感器、视频检测器、微波传感器以及雷达设备，多种车流量检测设备检测到的车流信息用于建立数学模型，更加准确地探测车流量信息，与所述流量检测装置无线连接的节点控制器，与所述节点控制器连接的Zigbee终端节点以及红绿灯显示模块，所述多个道路口单元节点之间通过单元节点内的Zigbee终端节点组成Zigbee无线传感网络，实现临近节点之间的数据互传。地磁线圈传感器实时采集道路口各个通向车流量，并传送给节点控制器，节点控制器根据车流量判断是否拥塞，并根据拥塞情况调节红绿灯显示模块的显示时间，如果检测出此道路口达到拥塞标准，控制器发出命令，并通过Zigbee终端节点组成的Zigbee无线传感网络告知临近的道路口的节点控制器，调整临近道路口红绿灯显示模块的显示时间，让后面的机动车在其所在的道路口多等待一会，避免加重拥塞情况。还包括将Zigbee协议和TCP/IP协议实现转换的Zigbee无线网关，所述Zigbee无线网关将Zigbee无线传感网络与GPRS网络连接。实现Zigbee无线传感网络与GPRS网络连接的互联。

优选地，所述Zigbee无线网关包括数据处理模块、Zigbee模块、GPRS无线通讯模块。

实施例4

在实施例3的基础上，优选地，所述数据处理模块为SAM9M10核心处理模块，所述Zigbee模块采用TI公司的CC2530芯片，所述GPRS无线通讯模块采用内置TCP/IP协议的SIM300模块。SAM9M10核心处理模块负责Zigbee无线传感网络的数据收发、GPRS网络数据的收发等，需要较强的数据处理能力。SAM9M10核心处理模块包括一个基于ARM926的400MHz微处理器，支持133MHz的双数据率DRAM(DDR2)，并且集成了高速(480Mbps)USB主机和设备端口、片上收发器、以太网MAC、两个用于MMC4.3和SDIO/SDCard2.0的接口，数据处理能力极强。CC2530具有卓越的RF性能、可编程的256KB闪存、更小的封装尺寸和IR产生电路。

实施例5

在实施例2的基础上，优选地，还包括监控中心服务器。监控中心服务器接收来自Zigbee无线网关的数据。实现监控中心服务器的远程上位机监控，另外此监控中心服务器的数据可共享。

实施例6

如图4所示，在实施例5的基础上，优选地，还包括移动终端，所述移动终端内置无线通讯模块，可通过WIFI/3G/4G/GPRS网络协议与所述监控中心服务器通讯。具有WIFI/3G/4G/GPRS通讯协议的移动终端可以实现对通过远程访问上位机，从而实现共享监控中心服务器的数据，也可通过位于Internet网的监控中心服务器实现对于Zigbee无线传感网络中终端的监控，实现移动网络、WiFi网络等与以太网、Zigbee无线传感网络的互联。

实施例7

一种基于无线通信的智能交通红绿灯控制系统，包括n个道路口单元节点，所述流量检测装置包括磁线圈传感器、视频检测器、微波传感器以及雷达设备，多种车流量检测设备检测到的车流信息用于建立数学模型，更加准确地探测车流量信息，与所述流量检测装置无线连接的节点控制器，与所述节点控制器连接的Zigbee终端节点以及红绿灯显示模块，所述多个道路口单元节点之间通过单元节点内的Zigbee终端节点组成Zigbee无线传感网络，实现临近节点之间的数据互传。地磁线圈传感器实时采集道路口各个通向车流量，并传送给节点控制器，节点控制器根据车流量判断是否拥塞，并根据拥塞情况调节红绿灯显示模块的显示时间，如果检测出此道路口达到拥塞标准，控制器发出命令，并通过Zigbee终端节点组成的Zigbee无线传感网络告知临近的道路口的节点控制器，调整临近道路口红绿灯显示模块的显示时间，让后面的机动车在其所在的道路口多等待一会，避免加重拥塞情况。还包括带有蓝牙通讯模块的移动终端，所述道路口单元节点还包括蓝牙模块，所述移动终端通过蓝牙协议与道路口单元节点通讯，实现与移动终端短距离的无线通讯。蓝牙通讯模块能够实现短距离的无线通讯，交警可以在路边而不是道路中间，通过手机传送数据给道路口单元节点，以调整红绿灯显示模块的显示时间，有效解决了交警道路中间指挥存在的人身隐患。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。