[发明专利]无线交通信号灯控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术和交通信号灯控制管理技术。

背景技术

目前国内城市交叉路口交通信号灯的控制管理系统，普遍使用道口机(开关控制柜)控制管理的方式，即在每一个，或几个路口安装一个道口机来对这一个或几个路口的交通信号灯进行集中控制。交通信号灯路口的每一个信号灯的开关，都安置在道口机机柜中，在理想的情况下，这些道口机将通过光纤或其它通信电缆连接在一起，通向城市交通控制中心。

现有控制系统存在如下问题：

1.由于使用一个道口机，来对整个交通信号灯路口的所有交通信号灯进行集中控制，因而，每一个信号灯的电源线都必须从道口机引出，这样，每一个道口机所引出的电源线的数量，将是一个不小的数目，特别是由一个道口机控制几个路口的情况更是如此。这些众多数目的电源线不仅需要花费较多的材料，在铺设安装时，需要对道路进行“开膛剖肚”，十分影响交通，而且检修维护都非常不便。

2.由于道口机的成本较高，安装工作量较大，在许多城市新扩展的交通路口，往往没法及时安装道口机，因而常常产生一些不必要的交通事故；在不得已的情况下，只好使用临时电子警察来替代。而电子警察不仅在某种程度上占用了通行道路，而且需要随时充电和专人保管，使用十分不便。

3.由于城市的快速发展，在许多地方，由于各种原因，都没能预埋所需的通信线缆。为了将整个城市的道口机连接在一起而对城市已建好的道路重新进行开挖，以铺设通信线缆，将是一件十分困难的事情，因而，许多道口机实际上是“人自为战”式的独立工作，并没有联网，这对实现整个城市交通的现代化管理，无疑是一个极大的问题。另外，道路的改建，扩建，甚至重新规划的情况，在我国十分普遍，因而，市场急需要一种灵活的，便于移动和安装的无线交通信号灯控制管理系统。

4.在许多特殊情况下，例如突发交通事故，国宾来访等，都需要值勤的交警，临时来改变交通信号灯的工作模式，而现有的系统显然不能满足这种需求。

5.另外，由于科学技术的快速发展，原有交通信号灯使用的是功耗大的白炽灯，而如今交通信号灯普遍使用的是低功耗的发光二极管，人们开始考虑利用太阳能和风能等新的能源，来代替传统的铺设线缆供电的方式，显然，由老式道口机集中控制路口所有信号灯的方式，已不能满足这种新的需要。

综上所述，现有的城市道路交通信号灯控制系统不仅体积庞大，线路复杂，建设成本和维护成本都十分高，而且使用也非常不方便，显然已经不能跟上经济和城市快速发展的需要，也不能适应科学技术迅猛发展的现实，市场急需要一个经济高效，使用方便灵活，安装和维护简单，并能适应城市交通现代化管理需要的，新一代的交通信号灯控制管理系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有交通信号灯控制管理系统的缺陷，以及城市交通现代化管理的需要，提供了一种全新的，经济高效的无线交通信号灯控制系统。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：

一.基本结构：

使用一个，或多个分散安装在同一路口不同方向上的，高度集成的信号灯控制模块，来代替对整个路口信号灯进行集中控制的道口机；再利用无线通信的方式进行协调，使这些分散的控制模块，能够协调一致地共同指挥路口所有信号灯的工作，并通过无线或有线的方式，与城市交通控制中心相连接。

二.系统工作原理

首先，我们在交通信号灯路口每一个方向上，需要控制的每一个或一组交通信号灯处，安装一个独立的交通信号灯控制模块(以后简称控制模块)，这个控制模块通过有线的方式，直接与这个或这组交通信号灯相连接，并负责指挥这个或这组交通信号灯的工作，如图一所示。

这个独立控制模块是由一个无线收发模块，和对应的信号灯开关控制电路所组成；控制模块中的这个无线收发模块，通常是由一个高度集成的，抗干扰能力强的微功率无线单芯片收发机制成(我们将利用这种微功率无线单芯片收发机所进行的无线通信，叫做微功率无线通信，例如Zigbee网络节点之间的通信)；控制模块中的这个无线收发模块，也可以是现有的其它大型无线通信网络系统的一个终端模块(例如现有移动通信网络，我们将利用这种大型无线通信网络所进行的通信，叫做外部无线网通信，以区别小范围内的微功率通信网络)；每一个控制模块都有自己无线地址编码。