专利名称：基于微蜂窝网络技术的高速公路信息采集监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能交通系统(ITS)，特别是一种基于微蜂窝网络技术的高速公路信息采集监控系统。
背景技术：
现在的交通信息采集、监控系统不能实现全路段无盲区交通信息采集、监控，特别是在高速公路上，由于路线长，对于全程的交通信息采集、监控尚无实施性较好的方案及产品，而要做到无盲区的交通信息采集、监控，传统的有线网络实现成本太高，而且技术难度大。
此外，现有的高速公路管理系统，都只能实现单向监控，而不能做到与驾驶员的交互管理。驾驶员难以方便的与交通管理部门联系，交通管理部门也难以与驾驶员通信，这造成了高速公路管理部门与驾驶员之间的信息阻隔。这种阻隔造成了高速公路管理中双方对于对方意图的反应迟钝和交通设施利用效率不高等弊端，一方面使高速公路管理部门无法完成及时有效的交通调度和管理，另一方面成为高速公路频发数车追尾恶性事故的重大隐患。
各收费站、管理中心、事故现场、施工现场和其他管理区域之间需要进行经常性的指挥、调度联络等内部管理过程；而通过敷设有线网络来实现全路段的这种管理目的成本很高并且实施困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种基于微蜂窝网络技术的高速公路信息采集监控系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该基于微蜂窝网络技术的高速公路信息采集监控系统，包括交通信息中心，所述交通信息中心设置有计算机、网络交换机、数据库服务器，计算机与网络交换机连接，网络交换机与数据库服务器连接，其特征在于还设置有微蜂窝通讯设备、车载终端和交通指示设备，微蜂窝通讯设备与网络交换机连接，微蜂窝通讯设备与车载终端、交通指示设备无线连接，车载终端上设置有按键、显示屏和语音处理，交通信息中心通过微蜂窝通讯设备对配有车载终端的车辆进行信息服务，驾驶员通过车载终端与交通信息中心进行交流活动。
本发明所述的信息服务包括信息采集和动态调度。
本发明所述的交流活动包括报警、咨询。
本发明所述的信息采集包括车辆的方位、速度和行驶状况的采集。
本发明所述的动态调度包括向交通指示设备传输控制信息，向车载终端发送短消息、语音广播、语音对话、数据信息，进行交通诱导、超速提醒和事故预警。
本发明的车载终端上设置有紧急求助键，用于情况紧急或不能用语音报警时的紧急求助。
本发明的微蜂窝通讯设备包括微蜂窝网络局端设备、微蜂窝网络通信控制模块和基站，微蜂窝网络局端设备与网络交换机、微蜂窝网络通信控制模块分别连接，微蜂窝网络通信控制模块与基站连接。
本发明的交通指示设备设置有交通指示牌、交通指示灯。
本发明的车载终端上设置有存储设备，用来记录车辆属性，所述车辆属性包括车牌、车主、车身颜色、车型、缴费信息以及从那个路口进入高速公路。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果实现成本低，可以明显地提高高速公路的运营管理效率，节省高速公路运营成本，有效降低高速公路的事故发生率。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的交通指示设备的电路原理图。
图3是本发明的车载终端的电路原理图。
具体实施例方式参见图1，本发明基于微蜂窝网络技术的高速公路信息采集监控系统包括车载终端1、交通指示设备2、微蜂窝通讯设备3和交通信息中心4，车载终端1、交通指示设备2与微蜂窝通讯设备3通过无线网络连接，微蜂窝通讯设备3与交通信息中心4连接，该交通信息中心4设置有计算机5、网络交换机6、数据库服务器7，计算机5与网络交换机6连接，网络交换机6与数据库服务器7连接，微蜂窝通讯设备3设置有微蜂窝网络局端设备8、微蜂窝网络通信控制模块9和基站10，微蜂窝网络局端设备8与网络交换机6、微蜂窝网络通信控制模块9分别连接，微蜂窝网络通信控制模块9与基站10连接，基站10与车载终端1、交通指示设备2通过无线网络连接，车载终端1上设置有按键、显示屏、紧急求助键1-1、语音处理和存储设备，交通指示设备2设置有交通指示灯11和交通指示牌12，交通信息中心4还可按功能划分为数据处理中心和监控中心。
本发明各部分的主要作用如下车载终端1参见图3，车载终端1上设置有紧急求助键1-1、按键、显示屏、语音处理和存储设备，在车辆进入高速公路时派发，在车辆离开高速公路时回收，用于采集车辆信息和与驾驶员通过语音、短信，数据等方式交互，车载终端上的存储设备用来记录车辆属性，所述车辆属性包括车牌、车主、车身颜色、车型、缴费信息以及从那个路口进入高速公路，这些信息通过扫描证件或手工输入。当按下紧急求助键1-1后，信号经过车载终端中央处理器处理后通过微蜂窝通讯模块发送到交通信息中心4，以便在情况紧急或不能用语音报警时的紧急求助。其它按键信号或语音信号通过按键和声音采集发送到车载终端中央处理器，由车载终端中央处理器根据情况相应处理，比如说向交通信息中心发送咨询要求；交通信息中心发来的动态调度信息通过微蜂窝通讯模块到达车载终端中央处理器，车载终端中央处理器再根据情况进行短消息显示、语音广播、语音对话、数据信息显示，进行交通诱导、超速提醒和事故预警。
交通指示设备2交通信息中心4可通过无线链路控制交通指示灯11和交通指示牌12的状态，实现全路段的交通指示控制，其电路原理图参见图2。
基站10通过无线方式与车载终端1和交通指示设备2通信，并通过有线网络ISDN线路与交通信息中心4连接，作为车载终端1、交通指示设备2与交通信息中心4之间通信的中介设备。
微蜂窝通信控制模块9用于汇集基站10的通信链路，并控制向上信息采集、向下传输交通信息到基站10。
微蜂窝网络局端设备8用于网络连接服务，通过与微蜂窝网络通信控制模块9通信，以获得采集的信息，并承担微蜂窝网络信息交换的角色。它可在微蜂窝网络内部进行信息的转发，提供以太网接口以将微蜂窝网络联入计算机网络，并可在微蜂窝网络和以太网之间作信息的交换，实现数据、语音的统一。
数据处理中心用于交通信息(包括采集到的信息和控制信息)的集中存储、加工。
监控中心借助计算机软件、电子设施等，并基于数据处理中心提供的数据，对交通状况进行监控。
实际工作时，在高速公路上每隔一定距离均匀架设一个基站10，并将所有基站10接入微蜂窝网络通信控制模块9，进而通过微蜂窝网络局端设备8与交通信息中心4的网络交换机6连接，从而与计算机网络中的数据库服务器7和计算机5通信，方便地实现了全路段无线通信网络覆盖。对每部进入高速公路的车辆派发一个车载终端1，当车辆驶出高速公路时回收。对每个需要控制的交通指示设备2安装一个交通指示灯11或者一个交通指示牌12或者交通指示灯11和交通指示牌12都安装。这样就构成了一个完整的硬件数据通路。车载终端1与交通指示设备2通过基站10无线接入微蜂窝网络，向交通信息中心4传送信息，并接受交通信息中心4的控制指令；数据库服务器7集中存储所有交通信息，并提供给计算机5；计算机5上的软硬件根据采集来的信息，可向监控人员提供多种形式的数据表示(包括声、光、色等多媒体形式)，以便监控人员方便的了解交通状况；计算机5上的软硬件还可提供多种管判方式以方便地下达控制指令，如通过电子按钮或通过计算机软件等方式，这样实现了无线的交通信息采集与交通控制，具有组网方便、便于扩充、信息传输及时、成本低廉的优点，能大大提高高速公路的管理效率，减少事故发生频率、最大限度降低事故造成的损失。通过使用本发明所示的微蜂窝通讯设备作为内部管理语音和数据的专网，以提供给管理人员作为通信工具，还能大大降低高速公路管理的运营成本。
当交通信息中心4采集交通信息时，车载终端1、交通指示设备2通过基站10与交通信息中心4通信，以向交通信息中心4提供交通指示设备2的当前状态和车辆的方位、速度和行驶状况等信息。车辆的方位、速度和行驶状况由微蜂窝网络直接获得。车载终端1还可作为驾驶员与交通信息中心4联系的工具，通过车载终端1上的紧急求助键1-1或通过语音、短信等方式，驾驶员可与交通信息中心4通讯，以协助高速公路的管理，弥补了以往单向管理所表现出来的交互性差、应变不及时等不足。
当交通信息中心4发送交通信息时，可有针对性的通过基站10向特定范围的车载终端1传送短消息、语音广播、语音对话、数据信息等信息，以便向驾驶员提供交通诱导、超速提醒、事故预警等服务；向特定范围的交通指示设备2发送特定的交通指示控制指令，然后交通指示设备2按照交通指示控制指令的要求控制交通指示牌12或交通指示灯11的指示状态，以实现交通指示的无线控制。
交通信息中心4用于集中存储数据和监控交通状况。其中数据处理中心通过与微蜂窝网络局端设备8的直接通信，获取微蜂窝网络的数据，并作存储和加工处理；监控中心通过与数据处理中心的交互以获得数据信息并将管理数据在数据处理中心进行暂存，同时以多种形式向工作人员显示交通状况，并通过微蜂窝网络局端设备8向基站10传达工作人员下达的信息(包括向驾驶员传达的语音、短信，向交通指示设备数据终端传达的用于控制交通指示设备状态的控制信息等)。
权利要求
1.一种基于微蜂窝网络技术的高速公路信息采集监控系统，包括交通信息中心，所述交通信息中心设置有计算机、网络交换机、数据库服务器，计算机与网络交换机连接，网络交换机与数据库服务器连接，其特征在于还设置有微蜂窝通讯设备、车载终端和交通指示设备，微蜂窝通讯设备与网络交换机连接，微蜂窝通讯设备与车载终端、交通指示设备无线连接，车载终端上设置有按键、显示屏和语音处理，交通信息中心通过微蜂窝通讯设备对配有车载终端的车辆进行信息服务，驾驶员通过车载终端与交通信息中心进行交流活动。
2.根据权利要求1所述的高速公路信息采集监控系统，其特征在于所述的信息服务包括信息采集和动态调度。
3.根据权利要求1所述的高速公路信息采集监控系统，其特征在于所述的交流活动包括报警、咨询。
4.根据权利要求2所述的高速公路信息采集监控系统，其特征在于所述的信息采集包括车辆的方位、速度和行驶状况的采集。
5.根据权利要求2所述的高速公路信息采集监控系统，其特征在于所述的动态调度包括向交通指示设备传输控制信息，向车载终端发送短消息、语音广播、语音对话、数据信息，进行交通诱导、超速提醒和事故预警。
6.根据权利要求1所述的高速公路信息采集监控系统，其特征在于所述的车载终端上设置有紧急求助键，用于情况紧急或不能用语音报警时的紧急求助。
7.根据权利要求1所述的高速公路信息采集监控系统，其特征在于所述的微蜂窝通讯设备包括微蜂窝网络局端设备、微蜂窝网络通信控制模块和基站，微蜂窝网络局端设备与网络交换机、微蜂窝网络通信控制模块分别连接，微蜂窝网络通信控制模块与基站连接。
8.根据权利要求1所述的高速公路信息采集监控系统，其特征在于所述的交通指示设备设置有交通指示牌、交通指示灯。
9.根据权利要求1所述的高速公路信息采集监控系统，其特征在于所述的车载终端上设置有存储设备，用来记录车辆属性，所述车辆属性包括车牌、车主、车身颜色、车型、缴费信息以及从那个路口进入高速公路。
全文摘要
本发明涉及一种基于微蜂窝网络技术的高速公路信息采集监控系统，包括交通信息中心，所述交通信息中心设置有计算机、网络交换机、数据库服务器，计算机与网络交换机连接，网络交换机与数据库服务器连接，其特征在于还设置有微蜂窝通讯设备、车载终端和交通指示设备，微蜂窝通讯设备与网络交换机连接，微蜂窝通讯设备与车载终端、交通指示设备无线连接，车载终端上设置有按键、显示屏、紧急求助键、语音处理，交通信息中心通过微蜂窝通讯设备对配有车载终端的车辆进行信息服务，驾驶员通过车载终端与交通信息中心进行交流活动。本发明实现成本低，可以明显地提高高速公路的运营管理效率，节省高速公路运营成本，有效降低高速公路的事故发生率。
文档编号G08G1/00GK1746934SQ20051006085
公开日2006年3月15日 申请日期2005年9月23日 优先权日2005年9月23日
发明者林捷, 张晓茂, 周建文 申请人:杭州东冠信息技术有限公司