一种交通管理系统的制作方法

本实用新型涉及交通管理领域，尤其是涉及一种交通管理系统。

背景技术：

随着汽车在我国的不断普及，由此引发交通问题也日益突出。超速行驶，违法闯红灯等行为不仅可能导致交通拥堵，而且可能会引发严重的交通事故。因此，提高交通监管效率，加大对驾驶员的约束力具有重要意义。目前，无论是超速行驶还是违法闯红灯，国内外普遍采用的方式是通过摄像头采集违法车辆信息进行取证。

但是利用摄像头采集违法车辆信息有多方面的局限性，一方面摄像头受天气、光线、安装位置等因素影响较大，采集的照片可能不够清晰，无法识别出车辆信息；另一方面，单个路口往往需要安装多个摄像头才能准确获取各个方向上行驶的车辆信息，设备安装维护成本较高；此外，摄像头采集到的车辆信息需要后台人工审核，浪费时间和人力资源。总而言之摄像头抓拍是一种间接的信息采集方式，效率和准确性都不是最理想的。

V2X(Vehicle to X)技术是一种基于wifi的802.11P协议或者LTE-V技术(TLE-V是车联网实验室提出的一种基于TD-LTE技术的V2V解决方案)的一种短距离通讯方式，它的工作频率是5.9Ghz，它的传输距离可以达到1公里，它是一种专门为车载通讯定制的短距离传输机制。

中国专利CN201307340公开了一种视频式闯红灯监测装置，视频式闯红灯监测装置包括：检测摄像机，视频检测器，I/O控制器，抓拍摄像机，数据传输单元；检测摄像机实时摄取通过红绿灯的车辆图像；视频检测器对检测摄像机摄取的图像进行分析，识别通过红灯停止线的车辆；I/O控制器检测红绿灯状态信号，当处于红灯信号，且视频检测器识别到通过红灯停止线的车辆时，向抓拍摄像机发出抓拍指令；当处于绿灯信号时，向抓拍摄像机发出停止抓拍指令；数据传输单元将抓拍摄像机摄取的图像传输至远程计算机。该专利存在受拍摄条件影响，不能保证稳定的识别精度的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种交通管理系统，具有提高交通监管的准确性、节省资源、功能可扩展性强等优点。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种交通管理系统，包括设于交叉路口处的第一路侧单元、设于车辆上的车载单元、红灯信号检测器和后台服务器，所述第一路侧单元包括第一路侧数据处理器以及分别连接第一路侧数据处理器的第一无线网卡、第一路侧V2X通信器和停止线GPS位置存储器，所述车载单元包括车载数据处理器以及分别连接车载数据处理器的GPS定位器、车载V2X通信器和车辆预置信息存储器，所述红灯信号检测器连接交叉路口处的交通信号灯，红灯信号检测器连接第一路侧数据处理器，所述第一无线网卡无线连接后台服务器，所述第一路侧V2X通信器无线连接车载V2X通信器。

所述第一路侧V2X通信器通过DSRC网络或者LTE-V网络无线连接车载V2X通信器。

所述红灯信号检测器包括依次连接的红灯信号检测电路、单片机和第三无线网卡，所述红灯信号检测电路连接交叉路口处的交通信号灯，所述第三无线网卡与第一无线网卡无线连接。

所述红灯信号检测器为多个，红灯信号检测器与交通信号灯一一对应连接，第一路侧数据处理器连接多个红灯信号检测器。

所述第一路侧数据处理器和车载数据处理器均采用ARM处理器。

该系统还包括设于测速段道路侧的第二路侧单元，所述第二路侧单元包括第二路侧数据处理器以及分别连接第二路侧数据处理器的第二无线网卡、第二路侧V2X通信器和限速信息存储器，所述第二无线网卡无线连接后台服务器，所述第二路侧V2X通信器无线连接车载V2X通信器。

所述第二路侧V2X通信器通过DSRC网络或者LTE-V网络无线连接车载V2X通信器。

所述第二路侧单元为多个，多个第二路侧单元沿测速段道路依次间隔设置。

所述第二路侧数据处理器采用ARM处理器。

所述车载数据处理器连接汽车总线。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)提高交通监管的准确性：车载单元OBU与路侧单元RSU直接通讯，不受光线、天气、安装角度的影响，能快速准确的获取车辆信息，其中第一路侧单元配合红灯信号检测器，实现对闯红灯行为的监测，第二路侧单元则可以实现对测速段道路上超速行为的监测，有效地提高交通管理水平。

2)节省资源：单个路侧单元RSU可连接多个交通信号灯对应的红灯信号检测器，接收多个车载单元OBU的消息，处理结果直接提交后台服务器，无需额外的人工审核工作，大大节省了人力资源与设备成本。

3)功能可扩展性强：RSU设备不仅可接收OBU的消息，亦可对外广播消息，可将一些路面警示消息向周围广播，提高驾驶员的安全意识。

4)设置多个第二路侧单元，实时速度与区间速度的双重超速监测，大大提高超速监测的准确性。

5)利用V2X通信器与DSRC网络或者LTE-V网络建立连接，充分的利用V2X技术，使得车与车之间能够通信，具有使用免费、传输安全等优点。

6)红灯信号检测器设置第三无线网卡，解决了布线困难的问题，红灯信号检测器结构简单，便于安装于更换。

附图说明

图1为本实用新型系统内部连接结构示意图；

图2为本实用新型系统应用于交叉路口处的示意图；

图3为本实用新型系统应用于测速段道路处的示意图。

图中：1、第一路侧单元，2、车载单元，3、红灯信号检测器，4、第二路侧单元，5、后台服务器，11、第一路侧数据处理器，12、第一无线网卡，13、第一路侧V2X通信器，14、停止线GPS位置存储器，21、车载数据处理器，22、GPS定位器，23、车载V2X通信器，24、车辆预置信息存储器，31、红灯信号检测电路，32、单片机，33、第三无线网卡，41、第二路侧数据处理器，42、第二无线网卡，43、第二路侧V2X通信器，44、限速信息存储器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1、图2何图3所示，一种交通管理系统，包括设于交叉路口处的第一路侧单元1、设于车辆上的车载单元2、红灯信号检测器3、测速段道路侧的第二路侧单元4和后台服务器5，第一路侧单元1包括第一路侧数据处理器11以及分别连接第一路侧数据处理器11的第一无线网卡12、第一路侧V2X通信器13和停止线GPS位置存储器14，车载单元2包括车载数据处理器21以及分别连接车载数据处理器21的GPS定位器22、车载V2X通信器23和车辆预置信息存储器24，红灯信号检测器3连接交叉路口处的交通信号灯，红灯信号检测器3连接第一路侧数据处理器11，第一无线网卡12无线连接后台服务器5，第一路侧V2X通信器13无线连接车载V2X通信器23，第二路侧单元4包括第二路侧数据处理器41以及分别连接第二路侧数据处理器41的第二无线网卡42、第二路侧V2X通信器43和限速信息存储器44，第二无线网卡42无线连接后台服务器5，第二路侧V2X通信器43无线连接车载V2X通信器23。图2中A为车辆GPS位置，B为停止线GPS位置。

第一路侧V2X通信器13和第二路侧V2X通信器43均通过DSRC网络或者LTE-V蜂窝网络无线连接车载V2X通信器23，车载V2X通信器23、第一路侧V2X通信器13和第二路侧V2X通信器43均为现有的支持V2X技术的通信器。

红灯信号检测器3包括依次连接的红灯信号检测电路31、单片机32和第三无线网卡33，红灯信号检测电路31连接交叉路口处的交通信号灯，第三无线网卡33与第一无线网卡12无线连接。红灯信号检测电路31与交通信号灯内部电路连接，根据红灯、黄灯、绿灯的供电情况(高低电平)，并转发给单片机32，单片机32获取对应红灯、黄灯、绿灯的开启时间，并通过第三无线网卡33转发给第一路侧单元1。

红灯信号检测器3为多个，红灯信号检测器3与交通信号灯一一对应连接，第一路侧数据处理器11连接多个红灯信号检测器3。

第一路侧数据处理器11、第二路侧数据处理器41和车载数据处理器21均采用ARM处理器，ARM处理器具有体积小、低功耗、低成本、高性能的优点，可快速准确地处理交通管理过程中的数据。

工作原理：

1)车载数据处理器21通过汽车总线连接汽车中控台，车辆预置信息存储器24内预先存储车辆基本信息，如车辆型号、颜色、车牌号等，车载数据处理器21通过GPS定位器22获取车辆实时位置和实时车速，并在车辆行驶过程中，通过车载V2X通信器23向外广播车辆预置信息存储器24内的车辆基本信息、车辆实时位置和实时车速。

2)闯红灯行为监测：

第一路侧单元1通过与红灯信号检测器3连接，实时读取当前交通信号灯的状态，可获得交通信号灯的红灯状态时间，停止线GPS位置存储器14内预先存储交叉路口处停止线的GPS位置；

第一路侧数据处理器11通过第一路侧V2X通信器13接收周围车辆内车载数据处理器21向外广播的信息，并根据停止线GPS位置存储器14内的信息、红灯状态时间内对应的车辆实时位置和实时车速，判断车辆是否越过停止线，当交通信号灯处于红灯状态时，监测到有车辆越过停止线，则将红灯状态时间内越过停止线的车辆对应的车辆基本信息通过第一无线网卡12发送到后台服务器5。

3)超速行为监测：

第二路侧单元4根据限速信息存储器44内的信息、测速段道路内对应的车辆实时位置和实时车速，判断车辆实时车速是否超出限速，将车辆实时车速超出限速的车辆对应的车辆基本信息通过第二无线网卡42发送到后台服务器5。

第二路侧单元4还可以设置多个，多个第二路侧单元4沿测速段道路依次间隔设置，后台服务器5根据多个第二路侧单元4采集的同一车辆的实时位置获取在测速段道路上的区间车速(即平均车速)，以获取的区间车速与车辆实时车速综合判断车辆是否超速，提高可靠性。

综上，本实用新型通过利用V2X(Vehicle to X)技术，通过专用短程通信(DSRC，Dedicated Short Range Communications)协议或者LTE-V技术实现了车载单元(OBU，On Board Unit)与路边单元(RSU，Road Side Unit)间的直接通讯，当车辆超速行驶或者在红灯状态下越过停止线时路边单元RSU将获得车辆的车速以及位置信息。