一种交通信号机控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于城市道路路口信号控制领域，尤其涉及一种交通警察现场值勤时通过移动终端控制交通信号机的系统和方法。
【背景技术】
[0002]城市道路路口的交通控制通常是由交通信号机来完成的，一般情况下交通信号机是按设定好的程序进行工作，但在一些特定的情况下，自动工作难以满足要求，会造成车辆通行效率低，影响交通事故的及时处理等现象。这就要求值勤的交通警察能对交通信号机进行现场控制，改变交通信号机的工作状态和工作参数，使路口的交通信号处于最佳的状态。在已有的现场控制交通信号机方案中，交通警察主要是通过操作交通信号机面板上的开关按钮或使用专用遥控器来实现。
[0003]交通信号机通常安装在道路边缘的专用设备柜内，这类设备的专业性很强，一般情况下现场值勤人员不便操作这些设备，即使进行操作，在道路边缘的操作人员也不能很好地观察路口的交通状况，难以做出最佳的决策。
[0004]专用遥控器使用简单，适合值勤人员操作。但是需要值勤人员配备、携带专用遥控器；遥控器一般只具有改变交通信号机工作状态的功能，没有改变交通信号机在自动模式下的工作参数的功能；遥控器使用寿命不长，可靠性低。
[0005]综上所述，现有的一些方法在实际工作中发挥的作用有限，寻找一种方便、及时、可靠的现场控制交通信号机的方案是很有价值的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种交通信号机控制系统及其控制方法，为交通警察提供了一种在道路路口现场实时控制交通信号机的方法，使用方便，工作可靠。
[0007]本发明的第一个目的通过以下技术方案实现的，一种交通信号机控制系统，包括若干个交通信号机、与所述交通信号机一一对应的W1-Fi通讯单元、安装有控制软件的智能移动终端；所述智能移动终端和所述交通信号机通过W1-Fi通讯单元进行点对点的无线连接，实现双向数据通信；所述交通信号机把当前工作状态和工作参数传送给所述移动终端，所述智能移动终端通过控制软件向所述交通信号机发送控制命令，交通信号机根据控制命令修改工作状态和工作参数。
[0008]优选地,所述智能移动终端与W1-Fi通讯单元按IEEE 802.11标准协议进行通信；所述W1-Fi通讯单元与所述交通信号机通过对应的串口模块按串口通信协议进行通信。
[0009]优选地，所述交通信号机上设有主控模块、电源模块、串口模块，电源模块向所述W1-Fi通讯单元和交通信号机供电，主控模块获取交通信号机的工作状态和工作参数，并对交通信号机的工作状态和工作参数进行调控；所述主控模块与所述交通信号机的串口模块以二进制数据形式传送数据。
[0010]优选地，所述W1-Fi通讯单元包括W1-Fi模块、串口模块和天线，天线用于接收、发送W1-Fi模块或智能移动终端传送的数据，W1-Fi模块用于接收、处理、发送W1-Fi通讯单元串口模块或天线传送的数据。
[0011]优选地，所述智能移动终端为手机或电脑。
[0012]优选地，所述智能移动终端上安装的软件具有用户身份识别功能，用户运行软件后，首先要输入“用户名”和“密码”进行身份识别，只有预先注册过的用户才可以进入第一操作主界面，确保没有权限的人员不能通过移动终端控制交通信号机。
[0013]本发明的第二个目的是通过以下技术方案实现的，上述交通信号机控制系统的控制方法，其特征是，包括以下步骤:
(1)所述智能移动终端自动搜索并识别所述W1-Fi通讯单元发出的信号；智能移动终端与W1-Fi通讯单元建立点对点的无线连接，智能移动终端根据W1-Fi通讯单元的设备名绑定对应的交通信号机；
(2)连接成功后，交通信号机的主控模块将交通信号机当前的工作状态和工作参数以二进制数据形式传送给交通信号机的串口模块；交通信号机的串口模块与W1-Fi通讯单元的串口模块按串口通信协议将数据传送给W1-Fi模块；W1-Fi模块按W1-Fi通讯协议对数据进行处理后，传送给W1-Fi通讯单元的天线，以无线信号的形式向周围空间发送；
(3)智能移动终端通过无线网络接收W1-Fi通讯单元发送的数据，在智能移动终端的屏幕上显示交通信号机当前工作状态和工作参数；
(4)使用智能移动终端控制软件向交通信号机发出“申请控制权限”，交通信号机应答后，智能移动终端获得控制权限，使用智能移动终端控制道路路口的交通信号机；智能移动终端发出的控制命令经无线网络传送给W1-Fi通讯单元天线，天线将接收到的指令数据传送给W1-Fi模块，W1-Fi模块对指令数据进行处理后传送给W1-Fi通讯单元串口模块，然后经W1-Fi通讯单元串口模块传送给交通信号机的串口模块，交通信号机的串口模块将接收到的控制命令数据传送给交通信号机主控模块，主控模块按照指令的要求做出相应的控制；移动终端退出控制后，交通信号机恢复原来的参数运行。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
第一，本系统实现功能有:
1.在移动终端的屏幕上显示当前路口交通信号机的工作状态和工作参数；
2.通过移动终端对交通信号机的计时系统进行对时；
3.通过移动终端控制交通信号机，包括信号机工作状态(自动-全红-黄闪-手动步进-单一方向放行);
4.通过移动终端控制交通信号机，包括设置交通信号机的工作参数，改变路口信号灯“自动”状态下红灯和绿灯时间。
[0014]第二，本发明的优点是交通警察无需携带专用设备，就可以在道路路口的任一位置使用移动终端控制交通信号机，使交通信号灯的工作状态适应交通流量的变化和满足现场值勤的要求。交通警察在现场值勤时遇到下面几种情况，可以使用本系统，用移动终端控制交通信号机:
1、当某一时段道路路口交通流量发生明显变化，交通信号灯预先设定的绿灯和红灯时间不能适应实时的交通状况，交通警察通过移动终端改变交通信号机工作参数，调整各相位的绿灯和红灯时间，使信号灯适应车流量变化。
[0015]2、当道路路口交通流量情况复杂，出现拥堵，用交通信号机自动指挥已不能解决问题，交通警察可用移动终端手动步进控制交通灯的绿灯和红灯变化，疏通路口。
[0016]3、当出现交通事故，需要清空路口方便事故处理时，交通警察可用移动终端控制交通信号机使路口信号灯处于“全红”状态。
[0017]4、当道路路口信号灯需要特勤控制时，交通警察可用移动终端控制交通信号机满足特勤控制要求。
【附图说明】
[0018]图1为通过移动终端控制交通信号机的系统的组成框图；
图2为移动终端安装软件的第一操作主界面；
图3为移动终端安装软件的第二操作主界面；
图4为移动终端安装软件的主函数流程图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示的组成框图进行实施，智能移动终端上安装有控制软件，并通过自带的无线通讯功能与道路路口现场的W1-Fi通讯单元按IEEE 802.11标准协议进行通信。W1-Fi通讯单元通过串口模块与交通信号机进行连接，按串口通信协议进行通信。交通信号机与本系统相关的模块是主控模块、串口模块和电源模块。
[0020]在本实施例中，W1-Fi通讯单元由KB3071无线W1-Fi通讯模块和NETSYS天线组成。KB3071包括W1-Fi芯片组和串口模块，内置无线网络协议IEEE802.11协议栈，能够实现用户串口