[发明专利]基于无线传感器网络的智能红绿灯控制系统

说明书

一种基于无线传感器网络的智能红绿灯控制系统，利用现有照明电杆上安装多个传感器来改善感知的质量，得到更准确的车流量识别和更正确的数据，这样就可以根据车辆车流量通行情况自动调节红绿灯转换时间，提高通行效率，从而预防路口交通堵塞；在东西南北四个路口设置一个网关协调器和主控器，网关协调器负责数据的汇聚，主控器负责控制网关协调器和外部网络通信及红绿灯控制，网关协调器和主控器安装在交叉路口的交通信号控制箱内，通过主控器输出信号控制原有红绿灯控制器来实现红绿灯转换时间，同时主控器可将所采集到的数据通过4G/5G模块发送到交通指挥中心中心；网关协调器可以与周围路口的网关协调器相互通信，这样通过网关协调器可以得知本路口周边其它路口的车流量数据，以便更好的控制红绿灯转换时间，提高车辆通行效率。

技术领域

本发明涉及道路运输监测领域，更具体的说是涉及一种基于无线传感器网络的智能红绿灯控制系统。

背景技术

随着人口数量的增长，给交通带来的压力越来越大，经济高速增长造成各城市汽车拥有量的增长远远超过了我国城市交通道路建设速度，从而引发城市交通拥堵加剧、交通事故上升、环境污染加重等一系列问题。目前，传统的定时交通灯控制方法根本无法应对城市交通中巨大且复杂的随机情况，主要原因如下:

1、缺乏充足的车流量信息，车流量的检测是实现交通灯动态控制的基础，传统的车流量检测方法主要包括采用的方法有，磁感应检测技术、声波检测技术、激光红外线检测法、视频检测技术和超声波检测法，这些传感器它们都具有高性能、精度高、体积小、操作方便等特点，但是由于它们提供的信息的时间、地点、表达形式、采样频率不同，可信度、不确定性不同，侧重点、用途也不尽相同，所以检测到的参数只是从多个侧面孤立地反映目标信息，在实际应用上，前进中的车辆速度、种类及环境、天气的变化，所以普遍存在检测信号不稳定，测量误差大的问题。

2、红绿灯控制采用传统的信号配时方案，目前常见的交通红绿灯控制主要有固定时序以及预定义时序两种控制方法，固定时序控制的交通红绿灯控制方法是采用周期固定的时间，通过延时控制红绿灯亮灯和熄灯时间的长短，而预定义时序控制是根据事先调查好的路口车流量信息，选择不同时段不同交通红绿灯延时的控制方法。但是交通车流量控制系统是一个随机性很大的非线性系统，任何时刻都可能出现车流量大的车道绿灯时间短，而车流量小的车道绿灯时间长的情况，经常由于交通灯的直行、左转和右转的红绿灯时长分配不均，导致车辆拥堵，极易发生交通事故。

3、在现有技术中，采用车流量控制交通红绿灯的方法主要是在一些关键路口安装车流量传感器对过往车辆进行检测，没有一个科学、合理、有效的城市交通监控系统。

发明内容

本发明根据上述的弊端，提出了一种新的控制方式，采用无线传感器网络结合车流量传感器来完成交通的智能控制，相临十字交叉路口处的无线传感器汇聚节点之间能够进行通信，提供了相对较多的数据冗余信息。无线传感器网络作为新兴的测控网络技术 ,是能够自主实现数据的采集、融合和传输等应用的智能网络应用系统。无线传感器网络使逻辑上的信息世界与真实的物理世界紧密结合,从而真正实现“无处不在 ”的计算模式，而且该系统具有体积小、成本低、便于安装的优点，能够全天候的工作，便于在交通部门进行推广和普及。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。

一种基于无线传感器网络的智能红绿灯控制系统，其特征包括