[实用新型]无线网络交通信号灯控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线网络交通信号灯控制系统。

背景技术

城市交通信号灯控制是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统，建立数学模型非常困难，有时甚至无法建立数学方法加以描述。现有技术，采用定时控制系统，不能根据车流量的大小进行控制，存在许多不合理的问题。如当车辆遇到红灯等待信号的时候，绿灯通行方向没有车辆通过，或者车辆通过完毕但因定时不到交通信号灯不能发生转换，导致红灯方向的车辆或行人无用的等待造成交通拥挤，是很大程度上的资源浪费。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型，提供了一种人、公路和车辆三位一体的公路交通控制系统，信号灯可根据实时的交通状况改变绿信比的智能交通系统。

为达到上述目的，本实用新型无线网络交通信号灯控制系统，由交通信号灯以及若干节点构成，其中所述节点包括传感器、所述传感器通过A/D转换器连接的微处理器、存储所述微处理器指令的存储器、接受和发送所述微处理器信号的无线发射/接受器以及为上述节点中各部分供电的电源管理器。

进一步地，所述微处理器为嵌入式微处理器。

特别地，所述微处理器与所述无线发射/接受器之间及所述各个节点之间通过无线网络进行连接。

本实用新型无线网络交通信号灯控制系统利用最尖端的电子信息技术，形成行人、公路和车辆三位一体的公路交通系统。无线传感器网络的基本组成元素是同时具有传感、信息处理和进行无线通信的功能的节点。节点内部以及节点之间通过无线网络进行通讯免除破路布置管线的麻烦，使车辆行驶和道路导航实现智能化，从而缓解道路交通拥堵，减少交通事故，改善道路交通环境，节约交通能源，减轻驾驶疲劳等功能，最终实现安全、舒适、快速、经济的交通环境。

附图说明

图1为本实用新型实施例一个节点结构示意图；

图2为本实用新型实施例的双向六车道十字路口布置结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。

本实用新型可采用多种不同的算法对其进行控制，仅就利用模糊控制算法对其控制过程进行说明。

如图1所示，本实用新型无线网络交通信号灯模拟控制系统，由交通信号灯以1及若干节点2构成，其中所述节点包括感应车量及行人流量的传感器21、通过A/D转换器22通信连接的微处理器23、存储所述微处理器指令的存储器24、所述微处理器连接的无线发射/接收器25以及为上述节点各部分供电的电源管理器26，其中所述微处理器23为嵌入式微处理器，A/D转换器将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号发送给微处理器，微处理器将信号通过无线无线发射/接收器将信号发送到下一各节点，用于控制交通信号灯的通行周期和绿信比，所述微处理器与所述无线发射/接受器之间及所述各个节点之间通过无线网络进行连接。

如图2所示，选用具有双向六车道的道口为对象，利用无线传感器网络的交通信号灯系统，动态控制红绿灯的时间。车道分为东南西北四个方向，每个方向上有左转、直行、右转3个车道。分别用A、B、C、D代表南、东、北、西4个方向，4个方向上的车流由十字路口中心的4个方向的交通信号灯控制，每个方向上有左转/禁止灯、直行/禁止灯和右转/禁止灯。信号的持续时间(倒计时)由两位七段数码管显示。无线传感器节点分布在道路的两侧，采集车辆到达数、离开数和等候车辆的排队长度，将十字路口的车辆信号输入嵌入式微处理器中进行模糊计算。由于采用了嵌入式芯片，能够提供足够多的控制输出，实现对每个信号灯的驱动单元进行独立驱动，同时还可以对每个驱动单元进行绿灯冲突判断即相互冲突的两个方向的信号灯不能同时点亮。在车流运行方向和路况不同的情况下，对同组状态进行归并，得到分别用变量X1、X2、X3、X4表示四种不同的红绿灯状态，X1、X2、X3和X4四种车流状态竞争绿灯优先权，其中X1、X2为直行竞争，X3、X4为左转竞争。为了得到绿灯所有权和绿灯时间的最优分配，先使用微处理器对X1、X2进行二维模糊逻辑算法，得到一个变量Y1，代表直行方向的绿灯需求；对X3、X4进行模糊逻辑算法得到变量Y2，代表左转方向的绿灯需求。然后将Y1、Y2进行二维模糊逻辑运算，得到最终的绿灯需求追加时间函数Z，大大保障了交通控制的安全性。最后将信号通过无线发射/接收器发送到交通信号灯控制器驱动交通信号灯进行控制。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。