物联网交通管理控制系统的制作方法

一种物联网道路交通管理控制系统，包括主控系统和路基物联网终端。主控系统通过采集路基物联网终端的传感器数据，结合摄像头，测速雷达等道路信息，为道路维修维护，变更路段最高车速，切换路段通行状态等事务提供数据支持。由主控系统对路基物联网终端上的led状态予以切换，实现对路段功能的调控。

上述的物联网是一种网络信息技术。其英文名称是“theinternetofthings”。以中文表达是：“物联网是物物相连的互联网”。其包含两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，联网的设备不再局限于计算机、pad、手机，而是扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

在此说明书中，物联网的定义是：路基物联网终端通过移动通信网络，按约定的协议，连接于互联网，进行信息交换和通信，以实现主控系统对大规模终端的控制和管理的一种网络。因此，本发明属于道路交通领域的信息化控制技术。

背景技术：

现有的道路控制技术，未能很好解决道路运力的以下问题：

1、交通潮汐现象即上下班高峰期，出现的一个方向车多堵塞，另一个方向车少道空的现象。2017年8月，山东省济南市针对交通的潮汐现象，采用由专业车辆移动隔离墩实现对道路运力的科学调节。该方案相对于传统的固态虚实线方案固然可取，但依旧存在移动隔离墩作业时间长，移动隔离墩的专业车辆在作业时占道的问题。

2、当医务车，警车，消防车等公务车因公事需要急行通过时，即使在交通状态未堵塞时，也常有提不上车速的无奈。这里也存在光靠公务车接近时的声光提示，提示距离不够远的原因。

3、城市快速公交系统占用道路资源，使得快速公交车道运力沉余有待利用。

4、道路限速固定，未能根据实际环境变化予以调节，例如雨雪，冰冻天气时限速值普遍过高。

5、道路路基及路面损毁数据采集成本高，当前道路路基路面损毁状况采集设备普遍采用国外设备，由专业车辆和专业工程师沿路采集。如基于美国国家半导体的路桥振动波形采集等。且存在长期采集路基和路面振动波形、形变数据、压力参数时，采集成本过高。路基桥墩保养维修的滞后，增加了路桥坍塌事故发生的概率；路面保养维护的滞后，增加了爆胎等交通事故发生的概率。

6、小型汽车尾随大型汽车时，交通指示灯因前方大车视线受阻，以致未能按交通指示行驶。

7、部分分时段控制的路段，其道路指示牌安置于路边，提示效果不佳。

技术实现要素：

为改善道路交通的管理效率，延长道路寿命，降低道路维修维护成本，提高道路运输能力。本发明提供以下技术方案：

1、在道路上成带状安装路基物联网终端，该终端替代原有路面的虚线和实线以及双实线。所有终端经移动通信网络受控于主控系统，实现联网控制。

2、路基物联网终端装备太阳能充电模块、蓄电池能源管理模块、物联网芯片模组，微控制器mcu、gps/北斗定位模组、温湿度传感器、压力传感器、姿态传感器、三原色led和导光结构。

3、将现有的视觉视像头、测速传感器、数码显示屏链接于主控系统。

4、主控系统根据交通路况信息，批量控制路基物联网终端上的led发光颜色和闪烁频率，实现调控车道的功能。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

1、可实时切换道路功能，主控系统经移动通信网络切换路基物联网终端的led颜色，即可在路面上形成灯带效果，达到变化正反车道数量的功能。

2、医务车、警车、消防车和快速公交在接入主控系统后，主控系统可以根据需要急行的车辆位置，向车辆前方x公里内路段上路基物联网终端发出清道指令，例如采用红色快闪；向该车辆前方y公里路段上的路基物联网终端发出禁行指令，例如采用红色常亮，以主动变更路段功能的方式为急行车辆让道。

3、根据路基物联网终端的压力传感器和姿态传感器数据，长期自动采集桥梁应力，路面形变，桥墩地基下沉等数据，提前预知道路承重状况，按需维修维护道路设施。

4、根据路基物联网终端的温湿度传感器，感知路面雨雪状态，主控系统通过数码指示器主动调节路段限速值。

5、红绿灯路段，路基物联网终端设置成从机模式，与现有红绿灯控制器同步，驾驶员可从路基物联网终端产生的光带得到通行信号，避免因大车导致的信号灯视线被遮挡。

6、根据人工或视觉设备，知道某路段突发交通事故时，主控系统可快速将突发路段附近z米内路基物联网终端切换为警示灯模式，提醒后方车辆。

7、根据交通各个方向的流量，主控系统调控路基物联网终端的状态，变更终端所对应的左转、前行、右转车道功能，达到增减左转、前行、右转车道数量的效果。

8、路基物联网终端将路段功能以灯光带提示。驾驶员不必思考路段的时段控制，不必转移路面视线，直接根据灯光带的指示行驶即可。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面予以图示：

图1：系统联网示意图。图1的附图标记如下：

1：路基物联网终端；2：无线通信；3：基站；4：云端数据库；5：主控系统；6：交通控制工作站。

图2：系统中的路基物联网终端组成单元示意图。图2的附图标记如下：

1：透光板；2：导光槽；3：导光条；4：rf天线；5：太阳能充电板；6：发光组件；7：pcb板；8：蓄电池。

图3：系统中的路基物联网终端成带状安装，总车道数为4车道路面，正反均双车道时的状态示意图。图3、图4、图5、图6的附图标记如下：

a：指示灯关闭；b：指示灯为黄灯闪烁；c：指示灯为绿灯闪烁；d：指示灯为红灯闪烁；e：指示灯为红灯常亮。

图4：系统中的路基物联网终端成带状安装，总车道数为4车道路面，状态为开启一道潮汐车道时的状态示意图。(请对比图3查看)

图5：系统中的路基物联网终端在十字路口时，实现红绿灯的辅助显示以及增减左转，前行，右转道路数量的安装示意图。

图6：系统通过路基物联网终端对不同路段分别进行清道指令和禁行指令的交通调控示意图。

具体实施方式

将路基物联网终端成带状埋沉于道路路面，其表面与路面齐平。路基物联网终端上电后，自动与就近移动通信网络基站通信，链接于云端物联网数据库，主控系统与该云端数据库链接。主控系统向路基物联网终端发送指令，路基物联网终端执行于来自主控系统的指令。

为解决大批量物联网通信的实时性不一致缺陷。由主控系统将路基物联网终端分别设置为主机模式和从机模式。主机模式的路基物联网终端受控于来自主控系统的指令。主机模式的路基物联网终端通过光纤、io开关、can总线等方式向从机模式的路基物联网终端发送指令，从机模式的路基物联网终端接收并执行该指令的同时向下一组从机终端转送自身收到的指令信息。每一组从机模式的终端既是指令执行器也是指令中继器，由此实现主机模式的终端和大规模从机模式的终端，其指示灯状态均同步。

技术特征：

技术总结
一种物联网道路交通管理控制系统，包括主控系统(5)和路基物联网终端(1)，该终端(1)具有多种颜色的指示灯功能。将大量的终端(1)成带状安装于路面，代替现有道路上的虚实线。终端(1)以无线通信(2)的方式自动与就近的基站(3)建立通信，实现物联网功能并链接至云端数据库(4)。控制系统(5)通过网络与云端数据库(4)链接。交通管理员通过交通控制工作站(7)操作主控系统(5)向终端(1)发送指令。该指令经过基站(3)以无线通信(2)的方式发送至路面上大规模安装的终端(1)，终端(1)执行该指令。终端上的指示灯，在道路上形成光标或光带效果，实现对路段功能调控。

技术研发人员：陈文雷;徐多丽
受保护的技术使用者：陈文雷;徐多丽
技术研发日：2017.09.27
技术公布日：2019.04.02