专利名称：区域协调控制信号机的制作方法
技术领域：
本发明属于智能交通路口控制装置，特别涉及一种区域协调控制信号机。
背景技术：
近年来，随着我国经济的发展，城市的交通拥挤问题日趋严重，因此提 高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。智能交通系
统(ITS)在这种背景下应运而生。
目前我国的城市交通控制主要还是依靠道路交通信号控制机(以下简称 信号机)来完成的。国内的信号机主要分为两类 一类采用8/16位单片机作 为处理器，交通控制功能简单、方案单一，以RS232或RS485为通讯方式， 难以与控制中心联网以及实现区域交通协调控制等功能，不能适应智能化交 通控制的要求；另一类则是基于工控机或PC104，功能虽然强大，但由于工控 机或PC1Q4都是按通用计算机标准设计，并非专门针对交通应用设计，该类 信号机硬件结构复杂而且很多功能并不需要，成本也高，国外的信号机(如 西门子公司的2070和美国的EAGLE)开发起步早，水平高，已有各种自适应
联网型区域协调控制信号机产品，但一般不适用于中国混合交通的实际情况， 且价格昂贵，操作不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种区域协调控制信号机。 本发明的技术方案是
一种区域协调控制信号机，其特征在于硬件有以ARM9为核心的主控 板，主控板通过I2C总线连接多的灯组控制器、状态灯、键盘和显示器；主
控板还连接有电话接口、 UBS接口、以太网接口、多个232接口、多个I/0接 口、 485接口和422接口。 .
区域协调控制信号机软件有从各类接口电话接口、 UBS接口、以太网
接口、多个232接口、多个I/0接口、 485接口和422接口连接的采集设备收
3集的采集数据处理软件模块；有算法l、算法2、算法3到算法N处理软件模 块；有相位灯色控制模块；有基于232的Limix守护进程模块；有基于以太 网的Linux守护进程模块；有时间服务模块；状态检测模块；采集数据报送 模块；还有信号机参数文件数据库和流量统计数据库；采集数据处理软件模 块连接流量统计数据库；流量统计数据库和信号机参数文件数据库连接算法 1、算法2、算法3到算法N处理软件模块；算法l、算法2、算法3到算法N 处理软件模块连接共享内存将控制周期、协调相位、相位差和每个相位的控 制信息传给相位灯色控制模块；信号机参数文件数据库连接相位灯色控制模 块；相位灯色控制模块向区域协调控制信号机外连接的灯组等色显示。 本发明特点优点和效果。
本系统采用的是自主研发的区域协调控制信号机，是一个典型的嵌入式 系统，以应用为中心对功能、性能、可靠性、成本、功耗、体积等达到最佳， 既要满足智能交通系统对区域协调控制信号机智能化、多功能的要求，又要 性价比高，因此本产品的设计选择基于ARM核的32位嵌入式RISC处理器 ——AT91RM920G来完成智能交通区域协调控制信号机控制板的硬件设计，区 域协调控制信号机有一套专用软件。达到了区域协调控制信号机在交通系统 中成为收集与处理交通流量数据、通信联网以及绿波控制平台的设计目标。
图1是区域协调控制信号机的硬件结构框图 图2.1是区域协调控制信号机的主控板电原理图之一 图2. 2是区域协调控制信号机的主控板电原理图之二 图2. 3是区 域协调控制信号机的主控板电原理图之三 图3是主控器键盘显示电原理图 ' 图4. 1是灯组控制器主板电原理图 图4. 2是灯组控制器电原理图 图5是灯组控制器显示板电原理图 图6是区域协调控制信号机的软件结构框图
具体实施例方式
如图l所示的一种区域协调控制信号机硬件结构原理框图，有以ARM9为 核心的主控板，主控板用过I2C总线连接多的灯组控制器、状态灯、键盘和显示器；主控板还连接有电话接口、 UBS接口、以太网接口、多个232接口、 多个I/0接口、 485接口和422接口。
如图2.1、图2.2、图2.3所示的是区域协调控制信号机的主控板电原理图.
如图3所示的是主控器键盘显示电原理图
如图4. 1是灯组控制器主板电原理图，图4. 2是灯组控制器电原理图。 如图5所示的是灯组控制器显示板电原理图
区域协调控制信号机软件有从各类接口电话接口、 UBS接口、以太网 接口、多个232接口、多个I/0接口、 485接口和422接口连接的采集设备收 集的采集数据处理软件模块；有算法1、算法2、算法3到算法N处理软件模 块；有相位灯色控制模块；有基于232的Li皿x守护进程模块；有基于以太 网的Linux守护进程模块；有时间服务模块；状态检测模块；采集数据报送 模块；还有信号机参数文件数据库和流量统计数据库；采集数据处理软件模 块连接流量统计数据库；流量统计数据库和信号机参数文件数据库连接算法 1、算法2、算法3到算法N处理软件模块；算法l、算法2、算法3到算法N 处理软件模块连接共享内存将控制周期、协调相位、相位差和每个相位的控 制信息传给相位灯色控制模块；信号机参数文件数据库连接相位灯色控制模 块；相位灯色控制模块向区域协调控制信号机外连接的灯组等色显示。
如图6是区域协调控制信号机的软件结构框图
本区域协调控制信号机具体方案的功能内容
功能系统功能由三个子系统构成，交通信号控制器子系统、控制管理
子系统、服务子系统。
总体系统功能
本系统具有完全自主知识产权，处于国际水平、国内领先。如果组成城 域网，那么会凸显其多功能的优势。实现真正意义上的智能化和网络化。
实现了绿波带。相位差参数设置简单。相位差回归速度快， 一般在两个 周期。
实现了时间表控制。最大支持32个相位，32个灯组，时段数没有限制， 可以对周日一周六分别设置，支持阳历节假日，阴历节假日，支持多条预案， 编辑功能强大。
支持远程手动控制(可视)。
控制系统可以实时监控路口区域协调控制信号机运行状态和控制状态。可以将该区域协调控制信号机作为一般通讯设备，例如路口摄像设备 抓拍的图片，可以通过区域协调控制信号机传输到交通控制中心。
系统接口丰富，可以接入流量采集设备、测速设备、触点设备等。 相位控制属性全面。包括正常、绿闪、黄闪、红闪、常绿、常黄、常红、 萝。
为二次开发预留接口。
一般情况下，二次开发主要是添加新的算法和添 加新的支持设备。
为所有算法开发了公共接口，使得算法和基本控制分开，提高系统的扩 展性。
实现了以太网、拨号、C匿A等通讯方式。
实现任何路口图形设计，包括三路口、四路口、五路口、六路口等等， 实现了怪异路口的图形设计。
实时性、动态性强。毫秒级刷新。
数据通讯压縮性高。节约通讯成本，同时提高通讯效率。 区域协调控制信号机参数设置方式多样。可以通过网络通讯下载，可以
手动现场设置，还可以通过u盘设置。
可以接入人行横道过街请求设备。
区域协调控制信号机自身检测并主动报警。当区域协调控制信号机检测 到或运行过程中发现异常时主动向服务器报警，并根据错误级别决定区域协 调控制信号机的动作。比如发现总线错误时系统报警、写日志、停止控制、 全部灭灯。错误分为三级， 一般性错误、较严重错误、严重错误。可以通过
网络实时监控和现场LCD液晶屏显示系统状态，以监视系统是否正常。 对异常情况，数据库记载处理结果和处理人。
保证系统安全措施。系统采用DES加密。用户分级管理，由于级别不同 系统权限受到限制。
实现灯组控制。主控制器控制器实现对灯组控制的控制，灯组控制器实 现对灯的控制。
实现对倒计时的控制。
自动校时。
区域、道路、路口编码管理。
实现了区域协调控制信号机主控制器、区域协调控制信号机灯组控制器等设备管理。
可以对相位设置、灯组设置、通讯参数设置、其它控制参数设置等。 实现对路口图形自由设计。
实时显示路口控制状态。可以在控制中心实时参考路口状态和强制路口 状态。
错误日志管理。
GPS校时功能。
用途该系统主要用途是对平面交叉路口实施机动车和非机动车通行控 制，使其在现有的道路状况下，尽可能的提高通行能力。
权利要求
1、一种区域协调控制信号机，其特征在于硬件有以ARM9为核心的主控板，主控板通过I2C总线连接多的灯组控制器、状态灯、键盘和显示器；主控板还连接有电话接口、UBS接口、以太网接口、多个232接口、多个I/O接口、485接口和422接口。
2、 根据权利要求1所述的区域协调控制信号机，其特征在于其软件有从各类接口电话接口、 UBS接口、以太网接口、多个232接口、多个I/0接 口、 485接口和422接口连接的采集设备收集的采集数据处理软件模块；有算 法l、算法2、算法3到算法N处理软件模块；有相位灯色控制模块；有基于 232的Linux守护进程模块；有基于以太网的Linux守护进程模块；有时间服 务模块；状态检测模块；采集数据报送模块；还有信号机参数文件数据库和 流量统计数据库；采集数据处理软件模块连接流量统计数据库；流量统计数 据库和信号机参数文件数据库连接算法1、算法2、算法3到算法N处理软件 模块；算法l、算法2、算法3到算法N处理软件模块连接共享内存将控制周 期、协调相位、相位差和每个相位的控制信息传给相位灯色控制模块；信号 机参数文件数据库连接相位灯色控制模块；相位灯色控制模块向区域协调控 制信号机外连接的灯组等色显示。
全文摘要
区域协调控制信号机有以ARM9为核心的主控板，主控板通过I2C总线连接灯组控制器、状态灯、键盘和显示器；主控板还连接有电话、UBS、以太网、多个232和I/O、485和422接口。区域协调控制信号机有一套专用软件。本区域协调控制信号机，是一个典型的嵌入式系统，以应用为中心对功能、性能、可靠性、成本、功耗、体积等达到最佳，满足智能交通系统对区域协调控制信号机智能化、多功能的要求，性价比高，本产品选择基于ARM核的32位嵌入式RISC处理器——AT91RM9200来完成智能交通区域协调控制信号机控制板的硬件设计，达到了在区域交通系统中协调控制收集与处理交通流量数据、通信联网以及绿波控制平台的目标。
文档编号G08G1/07GK101527083SQ200910068618
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者刘春义 申请人:天津市华海计算机技术有限公司