一种智能交通道路容量短信播报系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种智能交通道路容量短信播报系统，属于智能交通控制【技术领域】。在各交叉路口设置信号覆盖范围至相邻路口的手机短信服务基站，各路口之间的车道上设置道路交通信息采集装置，采集装置通过数据线连接对应的数据处理计算机的接口，各数据处理计算机的接口通过数据线或无线数据传输连接至交通指挥中心的主机，路口的信号灯电控装置分别连接对应的数据处理计算机和交通指挥中心主机，该主机通过Internet网络连接各手机短信服务基站，手机短信服务基站与车辆上的手机无线连接。本发明投资小，成本低，见效快，驾驶员无需新添置新设备，可合理选择行车路线和车速，使交通压力均衡分布，提高道路通行效率。
【专利说明】一种智能交通道路容量短信播报系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种智能交通道路容量短信播报系统，属于智能交通控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 当前的主城区的交通拥挤、堵塞状况严重，并且随着城市人口规模的扩大、机动车 数量的迅猛增长，交通问题将更为严峻，城市道路信号交叉口的通行状况直接影响着道路 网的运行效率，评价交叉口运行状态常采用服务水平来衡量，而交叉口负荷度正是服务水 平关键指标之一，因此，理顺通行能力、负荷度与服务水平的依存关系，是解决与改善交叉 口与路网服务水平的关键。在交通流状态与通行状况分析中，交通量和通行能力二者缺一 不可，通行能力是指在现有的道路条件、交通条件、管制条件下保持规定的服务水平，在单 位时间内，道路某一断面所能通过的最大标准车辆数。通行能力反映了道路的容量，实际是 道路容纳性能的一种量度，它既反映了道路疏通交通的最大能力，也反映了在规定特性的 前提下，道路所能承担车辆运行的极限值；而交通量反映了道路实际负荷交通的数量大小， 它是交通体根据实际情况在道路上运行的具体体现。因此，我们常用交通量与通行能力的 比值，来表征道路的负荷度，确定交叉口的服务质量或满意程度。当交通量接近或达到对应 服务水平下的交叉口最大交通量，有时进口道排队车辆可能在本相位有效绿灯时间内不能 放完；6%的信号交叉口交通处于阻塞状态，进口道排队车辆常不能在本相位有效绿灯时间 内放完。另外，从表1可算得昆明主城区主要信号交叉口平均负荷度为0.72,这说明主城区 大部分主要信号交叉口运行状态已基本接近饱和。
[0003] 自20世界80年代以来，为了使城市交通现状有所改善，交通工程研究者开始对整 个路网进行系统研究，分析和探讨整个路网的宏观容量，为城市交通规划和管理提供决策 依据。城市道路网机动车通行容量计算方法有多种，时空消耗概念下的路网交通容量计算 法是比较科学、实用、有效的一种。在时空消耗概念下建立了城市路网交通容量计算模型， 该法比较充分地考虑了交通载体与交通个体的容量平衡关系，模型兼顾了动态与静态几方 面影响路网容量的关键因素，给容量平衡工作提供了较理想的解决办法。
[0004] 随着经济的发展，交通拥挤在城市中日益突出。解决交通拥挤必须抓住其关键，交 叉口通行能力低、负荷度高、服务质量差是造成交通拥挤、堵塞的重要原因。如何确定交叉 口负荷度，并对此进行分析判断其服务水平，提出改进措施，提高交叉口通行能力及服务水 平和主城区路网的运行效率，是智能交通领域亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种智能交通道路容量短信播报信号灯联动 系统，适用于城市任意路段道路交通播报，驾驶员可以根据手机终端的显示及自己的情况 进行调整路线，使得交通流量均衡分布，提高道路通行效率。
[0006] 实现本发明上述目的所采取的技术方案是：在各交叉路口设置信号覆盖范围至相 邻路口的手机短信服务基站，各路口之间的车道上设置道路交通信息采集装置，采集装置 通过数据线连接对应的数据处理计算机的接口，各数据处理计算机的接口通过数据线或无 线数据传输连接至交通指挥中心的主机，路口的信号灯电控装置分别连接对应的数据处理 计算机和交通指挥中心主机，该主机通过通过Internet网络连接各手机短信服务基站，手 机短信服务基站与车辆上的手机无线连接。
[0007] 道路交通信息采集装置是在两路口中段车道的地下间隔埋设的前地感线圈和 后地感线圈，采集模块采用连接在线圈上的VD9224模块；数据处理计算机采用Traffic Master-caits设备，Traffic Master-caits配置了含有嵌入式web服务的CCM2200通信模 块，通过RS232通信接口与远程的交通指挥中心的主计算机通信连接。
[0008] 数据处理计算机与交通指挥中心主机的无线数据传输为：Traffic Master-caits 设备通过RS232接口连接无线GPRS模块，GPRS模块通过GMS基站无线连接交通指挥中心 主机。
[0009] 数据处理计算机与交通指挥中心主机的有线数据传输为：RS232接口连接基带 MODEM或频带MODEM，通过已敷设的路侧线缆通道连接到交通指挥中心主机的RS232接口。
[0010] 在两路口中段车道的地下间隔设置前地感线圈和后地感线圈，构成了双地感线圈 对道路交通信息实时采集，双地感线圈通过信号线连接装有交通通信能力计算程序的数据 处理计算机的接口，把双地感线圈测量出车辆数目、车型及速度，将这些信号输入计算机 中，利用程序进行分析，将结果输出到信号灯控制柜的信号灯电控装置和交通指挥中心主 机，所有路口的道路交通能力信息汇聚传输至智能交通指挥中心，便可实现各个路口绿波 信号灯控制，于是路口的信号灯会根据前方车流的情况进行动态调整，使得大部分汽车通 过路口时遇到绿灯，实现智能绿波信号控制，提高道路通行能力，计算机自带的程序计算出 的车流决定了红绿信号灯周期，该程序会根据车流情况下自动调整信号灯周期，驾驶员驾 驶的车辆运动速度必须和下一个路口红绿灯周期匹配才能顺利通过下一个路口，如果速度 偏离绿波规定车速，那么一路总是遇到红灯。智能交通指挥中心的主机根据道路交通流量 实时信息进行分析，获得实时道路交通流量预报，编辑播报短信，通过Internet网络至短 信服务器后，通过移动运营商的该路口小功率手机短信服务基站进行信息发布，信息发布 的内容包括到下一个路口的车速，周边道路的道路通行能力的状况，手机短信预告路口服 务基站5短信预报通知驾驶员到达下一个路口的车速，这样驾驶员就不再盲目，则可无等 待通过路口绿灯；在等待红灯期间，驾驶员收到前方各个路口的交通流量信息及道路容量， 驾驶员可以根据短信提示结合自己的目的地合理选择行车路线，使得交通压力均衡分布。
[0011] 预警信息发布：智能交通控制中心的主机设置有交通流量播报短信平台，通过电 脑上的短信平台，来编辑各个路口交通流量的短信，并且发送，短信平台会把数据通过互 联网来传送到短信服务器上面，短信服务器一般是短信平台服务商的短信服务器，短信平 台服务商的短信服务器再把数据提交到移动运营商的服务器，移动运营商的审核人员，会 对短信的内容进行审核，把那些违法诈骗等敏感短信内容拦截掉，把正常交通容量的短信 通过网关和路口小功率服务器基站发送到等待红灯的驾驶员手机终端上。
[0012] 对道路通行能力测定的数据处理计算机采用Traffic Master-caits调查设备，产 品通过交通运输部检测并被推荐作为I级ABC类设备使用。线圈式自动调查系统是由感 应器（埋设于被检测道路路面下的感应线圈）和Traffic Master-caits设备（安装在路 边或观测站房中）及其配套软件组成。通过地埋电感线圈来感应车辆通过的信号，再通过 TrafficMaster-caits设备将信号进行处理，得到满足交通部标准的交通流量、车型、车速等 信息。同进，通过设备中预装的操作软件，实现对设备的调试、监测设备的运行情况。设备 通过RS232通信接口与远程管理中心的数据接收处理系统进行通信，实现数据传输并接受 管理中心对设备的控制。设备还可以通过RS232通信接口将数据传送给交通部数据库服务 器。这样，路面上的交通信息就通过系统的各个组成部分采集并传输到指定的数据管理系 统中，从而完成了数据采集和管理的工作流程。
[0013] 设备组成：该道路通行能力测定系统设备采用模块化设计，所有电路板的制作使 用现代生产工艺，具有高标准质量，仅使用SMD元件。一个自动化调查站点需要如下模块或 构成，各模块及功能如下表9所示：机柜机箱、机架及背板、采集模块、通信模块、电源模块、 电源防雷模块、信号防雷模块、工业级固态盘、无线路由器、传感器（线圈）支持软件。
[0014] 通讯模块：采集模块采用VD9224模块，CCM2200模块含有嵌入式web服务，无须安 装的三方软件即可对设备进行配置和数据监视；CCM2200还有RTC时钟和/或固态硬盘存 储器，以便使路边站独立工作，成为一个独立的系统。此外，CCM2200还可通过超级终端程 序对单车数据进行监视。CCM2200的总线背板是SM2010BP。
[0015] 模块工作流程：设备中插入的VD9224为采集模块，连接在线圈上，用于采集交通 信息。CCM2200通信模块是一个I/O集中器，可以将多个VD9224模块的数据进行统计分析， 生成统计数据，同时，在这个系统里，我们可以写入软件，生成符合交通部规定的车辆分类 分型标准数据。CCM2200通讯模块上有一个USB 口，外接一个工业级固态盘，本地存贮数据； 同时设备上提供了以太网口，可以将数据发向数据中心或指定的管理系统。
[0016] 车速、车型检测原理：每个车道安装两个地感线圈传感器，能精确的测量车辆通过 第一个地感线圈传感器和第二个地感线圈传感器的时间差（T)，两个地感线圈之间的距离 是固定的（L)，L/T就是车速。根据车辆的含金属物的质量不同，通过地感线圈传感器产生 的波形不同，来精确的检测每一辆车是什么车型。
[0017] 流量检测原理：车辆通过第一个地感线圈传感器产生的信号传送到主机记数，自 动判别同时压在两个地感线圈传感器上等多重情况下的选择性记数。
[0018] 高速公路设计通行能力（通行容量）计算：道路容量计算是由"基本通行能力一 可能通行能力一设计通行能力（通行容量）"转化而得。
[0019] (1)基本通行能力c
[0020] 基本通行能力，即理想条件下一车道所能通行的最大交通量，pcuAh.车道）。设 计速度为120、100、80和60km/h的高速公路基本路段，其C分别为2200、2100、2000和 ΙΘΟΟροιν?ι.车道）。如昆明东南绕城高速公路设计速度为80km/h，取基本通行能力为 2000ρ(^/〇ι·车道）。
[0021] (2)可能通行能力CP
[0022] 可能通行能力，即在具体条件下所能通行的最大交通量，辆Ah.车道）。计算公式 如下：
[0023] CP = CXfffXfHVXfP
[0024] 这里，fw-车道宽度和侧向净宽对通行能力的修正系数；fHV-大型车对通行能力 的修正系数；f P-驾驶员条件对通行能力的修正系数。
[0025] ①车道宽度和侧向净宽修正系数fw
[0026] 车道宽度和侧向净宽修正系数见表1所示。东南绕城高速公路车道宽度为3. 75m， 侧向净宽大于1. 75m，所以心取1. 00。
[0027] 表1车道宽度和侧向净宽修正系数
[0028]
【权利要求】
1. 一种智能交通道路容量短信播报系统，其特征在于：在各交叉路口设置信号覆盖范 围至相邻路口的手机短信服务基站，各路口之间的车道上设置道路交通信息采集装置，采 集装置通过数据线连接对应的数据处理计算机的接口，各数据处理计算机的接口通过数据 线或无线数据传输连接至交通指挥中心的主机，路口的信号灯电控装置分别连接对应的数 据处理计算机和交通指挥中心主机，该主机通过Internet网络连接各手机短信服务基站， 手机短信服务基站与车辆上的手机无线连接。
2. 按权利要求1所述的智能交通道路容量短信播报系统，其特征在于：道路交通信息 采集装置是在两路口中段车道的地下间隔埋设的前地感线圈和后地感线圈，采集模块采用 连接在线圈上的VD9224模块；数据处理计算机采用Traffic Master-caits设备，Traffic Master-caits配置了含有嵌入式web服务的CCM2200通信模块，通过RS232通信接口与远 程的交通指挥中心的主计算机通信连接。
3. 按权利要求2所述的智能交通道路容量短信播报系统，其特征在于：数据处理计算 机与交通指挥中心主机的无线数据传输为，Traffic Master-caits设备通过RS232接口连 接无线GPRS模块，GPRS模块通过GMS基站无线连接交通指挥中心主机。
4. 按权利要求2所述的智能交通道路容量短信播报系统，其特征在于：数据处理计算 机与交通指挥中心主机的有线数据传输为，RS232接口连接基带MODEM或频带MODEM，通 过已敷设的路侧线缆通道连接到交通指挥中心主机的RS232接口。
【文档编号】G08G1/042GK104064049SQ201410279691
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】刘拥华, 孙静怡 申请人:昆明理工大学