CN102157071A - 一种基于车际网络的智能交通管理***及控制方法 - Google Patents

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刘兆勇
袁永彬
张升
朱宗兵
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Abstract

一种基于车际网络的智能交通管理***，包括无线通信模块、计算模块、控制模块、交通灯信号显示模块、存储模块、故障检测模块；***通过无线通信模块和车辆上的车际网络通信管理装置通信，并结合计算模块内部的算法计算路口车流量、车密度。本发明提供的技术方案能够有效解决现有技术中的交通信号控制***无法精确的获得车流量、车辆通行速度，从而使道路通行效率低，进而产生的能源和时间的浪费等技术问题，同时还具有可以精确及时的获得路口车辆的通行信息，及时的调整红绿灯的时间，提高道路的通行效率；保证消防车、救护车等特殊车辆的通行速度、具有自动故障检测功能，优化路口红绿灯的时间，提高车辆通行效率。

Description

一种基于车际网络的智能交通管理***及控制方法
技术领域
本发明涉及交通管理***制造技术领域，具体地说，涉及一种基于车际网络的智能交通管理***。
背景技术
当前，随着科学技术的不断进步和社会迅猛发展，一些城市的机动车保有量迅速增长，从而导致城市、城际之间的交通矛盾日益突出。世界各国的大城市无不存在交通拥挤堵塞的情况。由于交通拥挤，人们每天耗在上、下班时间比平时平均多了1.5小时，同时也导致了商业运输车辆在交通中延误，增加了运输成本。然而有限的土地和经济制约等使得道路建设不可能达到相对满意的里程数，这就需要在不扩张路网规模的前提下，提高路网的通行能力。
目前的交通信号控制***一般为固定时间传统控制***，即各个路口的通行时间是固定的。这样经常出现在红灯的车道上有很多的车辆排队，而绿灯的车道上却空无一车的现象，道路通行效率低下。现有的交通管理***具有如下技术问题：
1、现有交通管理***不能根据需要对红绿灯进行适时智能调配；
2、现有的交通管理***不具备故障检测及报警能力，即交通路口的红绿灯或转向信号灯等出现故障时，交通管理中心不能在第一时间知；导致交通信号灯出现故障时不能得到及时的维修，容易出现交通混乱的情况，增加了交通事故的发生几率。
现阶段也有一些机构研究自适应式的交通信号控制***，以试图解决上述的技术问题；但因为交通信号控制***无法精确的获得车流量、车辆通行速度等信息，因此，对提高道路的通行效率作用不大，依然无法解决道路通行效率低，进而产生的能源和时间的浪费问题。
发明内容：
本发明提供的技术方案所要解决的技术问题是，现有技术中的交通信号控制***无法精确的获得车流量、车辆通行速度，从而使道路通行效率低，进而产生的能源和时间的浪费等技术问题；而提出了一种基于车际网路的智能交通管理***。
本发明的设计构思是基于车际网络技术发展的基础上形成的，利用成熟的车际网络通信管理装置发出车辆的相关数据参数信息，如车辆长度、车速、车辆中心坐标等，并将这些信息与交通管理***实现实时传递和共享，从而实现智能交通管理的目的。
本发明所提供的技术方案是，一种基于车际网路的智能交通管理***，所述智能交通管理***包括无线通信模块、计算模块、控制模块、交通灯信号显示模块、存储模块、故障检测模块；所述计算模块分别与存储模块、无线通信模块、控制模块连接；所述控制模块还分别与无线通信模块、***故障检测、交通信号灯显示模块连接；所述交通信号灯显示模块一端与控制模块连接，另一端与所述***故障连接；所述无线通信模块通过无线电信号与车际网络通信管理装置连接。
所述智能交通管理***和车际网络通信管理装置具有相同的通信协议，所述无线通信模块接收来自车际网络通信管理装置发出的车辆长度、车速以及车辆中心坐标等数据信号。
所述存储模块内部保存有当前路口的形状和各车道的经纬坐标。
所述车际网络通信管理装置内设有卫星定位***，通过所述的卫星定位***获得所述当前车辆的车辆中心坐标等数据信号。
一种基于车际网路的智能交通管理***控制方法，所述智能交通管理***包括无线通信模块、计算模块、控制模块、交通灯信号显示模块、存储模块、故障检测模块；所述计算模块分别向存储模块、无线通信模块、控制模块接收和/或发出信号；所述控制模块又分别向无线通信模块、***故障检测接收和/或发信号，所述控制模块向所述交通信号灯显示模块单向发出信号；所述交通信号灯显示模块接收来自控制模块的信号，并向所述***故障检测发出信号；所述故障检测接收来自交通信号灯显示模块的信号；所述无线通信模块接收车际网络通信管理装置发出的包含车辆数据信息的无线电信号。所述智能交通管理***根据接收到的车辆数据信息，并结合所述计算模块内部的算法计算路口车流量、车密度，进而通过控制模块向交通灯信号显示模块发出指令，适时优化信号灯显示。
所述智能交通管理***和车际网络通信管理装置具有相同的通信协议，所述车辆数据信息包括当前车辆的车辆长度、车速以及车辆中心坐标等数据信息；所述车际网络通信管理装置将车辆的长度、车速、车辆中心坐标等数据信息发送给无线通信模块接收；所述的车辆中心坐标是车辆当前的经纬度坐标，由车际网络通信管理装置通过内置的卫星定位***获得数据信息。
所述计算模块提取路口数据，并根据无线通信模块接收的车辆数据信息，确定各个车道上的车辆数量；同时根据车辆位置计算出车辆到达停止线的时间和距离；所述计算模块根据车道上的车辆数量、车辆通行速度、车辆与停止线的距离和车辆到达停止线的时间，计算出各个车道的红绿灯时间，并将通行时间数据发送给控制模块，由控制模块控制交通灯信号显示模块。
所述交通信号灯显示模块模块可根据路口形状的不同设置不同数量的红绿灯；交通信号灯显示模块模块在控制模块的控制下显示红绿灯信号。
所述故障检测模块检测交通信号灯显示模块模块的故障；并把故障信号反馈给控制模块；控制模块接收到故障信号后，通过无线通信模块发送给交通管理中心。
所述无线通信模块在收到诸如警车、消防车和救护车等特殊车辆的车载车际网络设备发送的紧急通行信息时，计算模块通过计算特殊车辆到路口的时间提前控制红绿灯的亮灭，使特殊车辆以最快的速度通过路口；
所述计算模块通过对路口车辆的通行速度判断路口是否出现拥堵，若出现拥堵情况，优先放行拥堵方向，并设置报警信息，将路***通状况发送给交通管理中心，同时将路况信息经无线网络模块为无线通信模块发送给车载车际网络设备，便于司机调整出行路线。
本发明所提供的技术方案，能够有效解决现有技术中的交通信号控制***无法精确的获得车流量、车辆通行速度，从而使道路通行效率低，进而产生的能源和时间的浪费等技术问题，同时本发明具有以下优点：
1、可以精确及时的获得路口车辆的通行信息，及时的调整红绿灯的时间，提高道路的通行效率。
2、可以识别如救护车、消防车、警车等特殊车辆，当车辆执行紧急任务时保证特殊车辆的通行速度。
3、具有自动故障检测功能，可以使交通管理中心及时的发现和维修交通信号管理设备。保证路口的通行效率，保证行车安全。
附图说明
结合附图，对本发明做进一步的说明
图1为本发明智能交通管理***结构示意图；
图2为智能交通管理***的安装位置示意图；
其中，1为智能交通管理***；2为计算模块；3为控制模块；4为交通灯信号显示模块；5为存储模块；6为故障检测模块；7为无线通信模块；8为信号灯；9为车际网络通信管理装置；10为车辆长度；11为车速；12为车辆中心坐标。
具体实施方式
如图1-2所示，一种基于车际网络的智能交通管理***1，包括无线通信模块7、计算模块2、控制模块3、交通灯信号显示模块4、存储模块5、故障检测模块6。***通过无线通信模块7和车辆上的车际网络通信管理装置9通信，并结合计算模块2内部的算法计算路口车流量、车密度，进而优化路口红绿灯的时间，提高车辆通行效率。
智能交通管理***1具有和车际网络通信管理装置9具有相同的通信协议。车际网络通信管理装置9将车辆长度10、车速11、车辆中心坐标12数据发送给无线通信模块7接收。
车际网络通信管理装置9通过内部的卫星定位***获得的车辆中心坐标12的经纬度坐标。
存储模块5内部保存了当前路口的形状和各车道的经纬坐标。计算模块2提取路口数据，并根据无线通信模块7接收的车辆数据，确定各个车道上的车辆数量。同时根据车辆位置计算出车辆到达停止线的时间和距离。
计算模块2根据车道上的车辆数量、车辆通行速度、车辆与停止线的距离和车辆到达停止线的时间，计算出各个车道的红绿灯时间，并将通行时间数据发送给控制模块3，由控制模块3控制交通信号指示灯。
交通信号显示模块可根据路口形状的不同放置不同数量的红绿灯。交通信号显示模块在控制模块3的控制下显示红绿灯信号。
故障检测模块6检测交通信号显示模块的故障。并把故障信号反馈给控制模块3。控制模块3接收到故障信号后，通过无线通信模块7发送给交通管理中心。
无线通信模块7在收到诸如警车、消防车和救护车等特殊车辆的车载车际网络设备发送的紧急通行信息时。计算模块2通过计算特殊车辆到路口的时间提前控制红绿灯的亮灭，使特殊车辆可以以最快的速度通过路口。
计算模块2通过对路口车辆的通行速度判断路口是否出现拥堵，若出现拥堵情况，优先放行拥堵方向，并设置报警信息，将路***通状况发送给交通管理中心，同时将路况信息经无线通信模块7发送给车载车际网络设备，便于司机判断是否调整出行路线。
实现本发明目的所需的硬件设备，均为现有硬件设备，本发明的宗旨，即本发明的核心是将车辆的相关数据信息与交通管理***联系起来，实现车辆信息与交通管理***的信息传递与共享，从而控制执行***，实现智能交通管理的目的。
尽管上面对本发明的具体实施方式进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于车际网路的智能交通管理***，其特征在于，所述智能交通管理***(1)包括无线通信模块(7)、计算模块(2)、控制模块(3)、交通灯信号显示模块(4)、存储模块(5)、故障检测模块(6)；所述计算模块(2)分别与存储模块(5)、无线通信模块(7)、控制模块(3)连接；所述控制模块(3)还分别与无线通信模块(7)、***故障检测、交通信号灯(8)显示模块连接；所述交通信号灯(8)显示模块一端与控制模块(3)连接，另一端与所述***故障连接；所述无线通信模块(7)通过无线电信号与车际网络通信管理装置(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于车际网路的智能交通管理***，其特征在于，所述智能交通管理***(1)和车际网络通信管理装置(9)具有相同的通信协议，所述无线通信模块(7)接收来自车际网络通信管理装置(9)发出的车辆长度(10)、车速(11)以及车辆中心坐标(12)等数据信号。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于车际网路的智能交通管理***，其特征在于，所述存储模块(5)内部设有当前路口的形状和各车道的经纬坐标。
4.根据权利要求3所述的一种基于车际网路的智能交通管理***，其特征在于，所述车际网络通信管理装置(9)内设有卫星定位***，所述车际网络通信管理装置(9)通过所述卫星定位***获得当前车辆的车辆中心坐标(12)等数据信号。
5.一种基于车际网路的智能交通管理***控制方法，其特征在于，所述智能交通管理***(1)包括无线通信模块(7)、计算模块(2)、控制模块(3)、交通灯信号显示模块(4)、存储模块(5)、故障检测模块(6)；
所述计算模块(2)分别向存储模块(5)、无线通信模块(7)、控制模块(3)接收和/或发出信号；
所述控制模块(3)又分别向无线通信模块(7)、***故障检测接收和/或发出信号，所述控制模块(3)向所述交通信号灯(8)显示模块单向发出信号；
所述交通信号灯(8)显示模块接收来自控制模块(3)的信号，并向所述***故障检测发出信号；
所述故障检测接收来自交通信号灯(8)显示模块的信号；
所述无线通信模块(7)接收车际网络通信管理装置(9)发出的包含车辆数据信息的无线电信号。
所述智能交通管理***(1)根据接收到的车辆数据信息，并结合所述计算模块(2)内部的算法计算路口车流量、车密度，进而通过控制模块(3)向交通灯信号显示模块(4)发出指令，适时优化信号灯(8)显示。
6.根据权利要求5所述的一种基于车际网路的智能交通管理***控制方法，其特征在于，所述智能交通管理***(1)和车际网络通信管理装置(9)具有相同的通信协议，所述车辆数据信息包括当前车辆的车辆长度(10)、车速(11)以及车辆中心坐标(12)等数据信息；所述车际网络通信管理装置(9)将车辆的长度、车速(11)、车辆中心坐标(12)等数据信息发送给无线通信模块(7)接收；所述的车辆中心坐标(12)是车辆当前的经纬度坐标，由车际网络通信管理装置(9)通过内置的卫星定位***获得数据信息。
7.根据权利要求5或6所述的一种基于车际网路的智能交通管理***控制方法，其特征在于，所述计算模块(2)提取路口数据，并根据无线通信模块(7)接收的车辆数据信息，确定各个车道上的车辆数量；同时根据车辆位置计算出车辆到达停止线的时间和距离；所述计算模块(2)根据车道上的车辆数量、车辆通行速度、车辆与停止线的距离和车辆到达停止线的时间，计算出各个车道的红绿灯时间，并将通行时间数据发送给控制模块(3)，由控制模块(3)控制交通灯信号显示模块(4)。
8.根据权利要求7所述的一种基于车际网路的智能交通管理***控制方法，其特征在于，所述交通信号灯(8)显示模块模块可根据路口形状的不同设置不同数量的红绿灯；交通信号灯(8)显示模块模块在控制模块(3)的控制下显示红绿灯信号。
9.根据权利要求8所述的一种基于车际网路的智能交通管理***控制方法，其特征在于，所述故障检测模块(6)检测交通信号灯(8)显示模块模块的故障；并把故障信号反馈给控制模块(3)；控制模块(3)接收到故障信号后，通过无线通信模块(7)发送给交通管理中心。
10.根据权利要求9所述的一种基于车际网路的智能交通管理***控制方法，其特征在于，
所述无线通信模块(7)在收到诸如警车、消防车和救护车等特殊车辆的车载车际网络设备发送的紧急通行信息时，计算模块(2)通过计算特殊车辆到路口的时间提前控制红绿灯的亮灭，使特殊车辆以最快的速度通过路口；
所述计算模块(2)通过对路口车辆的通行速度判断路口是否出现拥堵，若出现拥堵情况，优先放行拥堵方向，并设置报警信息，将路***通状况发送给交通管理中心，同时将路况信息经无线通信模块(7)发送给车载车际网络设备，便于司机调整出行路线。
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