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】本实用新型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。本实用新型投资小，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]本实用新型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I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]本实用新型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]实现本实用新型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TrafficMaster-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Traffic Master-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](I)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，pcu/(h.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1900pcu/(h.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2000pcu/(h.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/(h.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；fp—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I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，所以匕取1.00。
[0027]表I车道宽度和侧向净宽修正系数
[0028]
行车道一边有障碍物I行车道两边有障碍物侧向净宽(m) __车道宽度__
_ 3.75 I3.5I 3.75 | 3.5
_ 有中央分隔带的4车道公路 _
>1.751.000.971.000.97
1.6__099__096__099__0.96
1.2__099__096__098__0.95
0.9__098__095__096__0.93
0.6__0 97__094__094__0.91
0.3__0 93__09__087__0.85
O0.90.870.810.79
_ 有中央分隔带的6或8车道公路 _
>1.751.000.961.000.96
1.6__0 99__095__0 99__0.95
1.2__099__095__098__0.94
0.9__098__094__097__0.93
0.6__(197__(193__(196__0.92
0.3__095__092__093__0.89
O0.940.910.910.87
[0029]②大型车修正系数:fHV= I/[1+PHV (Ehv-1)]。
[0030]Phv——大型车交通量占总交通量的百分比^hv——大型车换算成小客车的车辆换算系数。
[0031]根据对客货车各车型比例整理分析得到，东南绕城高速公路大型车交通量占总交通量比例为18.75%，即Phv为0.1875 ;高速公路、一级路路段车辆换算系数见表2，东南绕城高速公路Ehv取3.0 ;计算得到fHV为0.73。
[0032]表2高速公路、一级公路路段车辆换算系数
[0033]
车型平原微丘重丘山岭说明大型车I, 7/2.02.5/3.03.0分子适用于高速
-；----公路；分母适用
H车____^____于一级公路
[0034]③驾驶员条件修正系数fp
[0035]驾驶员在所研究的高速公路或其相似的路段上的行驶经验及其健康状况。fp通常在1.00?0.90取值，一般取0.95。通过计算，东南绕城高速公路可能通行能力Cp为1387辆/(h.车道)。
[0036](3)设计通行能力Cd
[0037]设计通行能力，即在具体条件下，采用i级服务水平时所能通行的最大交通量，辆/(h.车道)。
[0038]Cd = Cp (V/C) i
[0039](V/C),——第i级服务水平下，最大服务交通量与基本通行能力的比值。
[0040]东南绕城高速公路按设计速度为80km/h，按三级服务水平设计通行能力，根据表3，可以得到V/C为0.83，计算得到Cp为1151辆/(h.车道)。也就是说此四车道的东南绕城高速公路，单向每个车道的设计通行能力(通行容量)为1151/2 = 575辆(标准小客车)，即每个小时最大能通过的车辆数为575辆标准小客车(轿车)，此高速公路整个断面(4车道)I小时最大能通过的车辆数为2300辆标准小客车(轿车)。
[0041 ] 表3高速公路服务水平分级表
[0042]
?κ?设计速度务1201008060
水最大最大最大最大平山又服务车服务服务服务
iM v/c =: v/c =车速 v/c χ? 车速 v/c
Φ交通速交通父通父通苑-B*-B.级里里里里
-
一彡 P 彡91 0.56 1100 0.51 1000 — — — — — —_ _ 81 _
二彡 19 >86 0.79 16000.71 1400 彡69 0.67 1300 彡59 0.64 1150
75
_
三彡26 彡73 0.94 19000.85 1700 彡62 0.83 1600 彡53 0.81 1150
68
-
m 彡 42 >48 48>45 彡 43
四 I 2000I 2000 I 1900I 1800
>42 <48 <<45 <43
48
[0043]城市路段通行能力计算:每一个交通个体在一次出行中须占一定的时间、空间资源，而对于城市道路设施来说，在一定时期内资源是有限的，相对稳定的。这些设施在特定的时间、空间内所能容纳的交通个体是极其有限的。交通流中的某个交通个体会占用道路设施一定的时间和空间，而其他交通个体只能使用除此之外的时空资源，于是用MicrosoftAccess和VisualBasic6.0建立数据库管理系统进行计算,得到交叉口高峰实测流量,而每两个交叉口之间路段流量等于此路上下游交叉口进口高峰流量之和。
[0044]路段机动车道通行能力与负荷度计算: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，以来确定路段的服务质量或满意程度。
[0045]路段机动车道通行能力计算:道路通行能力的具体计算与分析是比较复杂的。不同道路设施由于车辆运行状态和影响因素的不同，使得其通行能力的研究方法亦不同。目前通常采用的通行能力研究方法主要有理论公式法、模拟模型法和宏观统计法等。这几种方法是根据通行能力的基本定义和车辆运行特征，来寻求通行能力与相关因素之间或交通流之间的关系。
[0046]路段是道路的基本部分，路段上的车流不受分流、合流和交织流的影响，车辆运行特征为连续流。道路通行能力计算首先要确定在理想条件下一条车道的理论(基本)通行能力；然后考虑实际道路条件、交通条件和管制条件确定各种影响系数，修正理论通行能力。得到可能通行能力；再考虑规定的运行条件，修正可能通行能力，便可求出设计(实用)通行能力。本实用新型采用的路段机动道通行能力计算公式如下:
[0047]Cd = CpXa
[0048]Cp = CbXK1XK2XK3XK4XK5
[0049]其中:Cd—设计通行能力(pcu/h) ;Cp—可能通行能力(pcu/h) ;Cb—基本通行能力(pcu/h) ;Ki一修正基本通行能力的系数；规划水平系数，表4为我国城市道路服务水平与规划系数，反映国家的经济水平与技术政策。
[0050]表4我国城市道路服务水平与规划系数
[0051]
道路等级I规划水平I规划系数
城市快速路 I05
主干路、次干路~Ii085
支路、辅路 SiΓ?ο
[0052](I)基本通行能力
[0053]基本通行能力是指在理想的道路条件和交通条件下，一条车道在单位时间内通过的最大小汽车车辆数。理想的道路条件是指车道宽度不小于3.75m，侧向净空为1.75m，平、纵线形和路面良好，纵坡平缓并有足够的行车视距；理想的交通条件是指车流组成的单一的标准车，在一条道路上，以相同的速度连续行驶，车辆之间均保持与车速相适应的最小安全车头间隔且流向分配均衡，无任何方向的干扰。在理想条件下，得出的最大交通量，即为理论通行力，亦称基本通行能力。表5为一条车道基本通行能力:
[0054]表5 —条车道理论通行能力
[0055]
行驶车速(km/h)[50[40[30[20
可能通行能力(pcu/h)~ 1690164015501380
[0056](2)可能通行能力
[0057]可能通行能力是指在实际的道路交通条件下，单位时间内通过道路上某一点的最大可能交通量。计算可能通行能力是以基本通行能力为基础，考虑到实际的道路和交通状态，确定其修正系数，用基本通行能力乘上一系列的修正系数K，即得到实际道路交通与一定环境下可能通行能力。其计算公式为=Cp = CbXK1XK2XK3XK4XK5,对于城市干道可能通行能力的确定，其修正系数除了考虑车道宽度、侧向净空、沿途条件和交通条件外。还应考虑车道、平面交叉口、非机动车与机动车混行、街道化程度、重型车等修正系数。
[0058](I)车道宽度修正系数Kl:根据道路宽度影响通行能力的实际观测，当车道宽度达到某一数值时，其通过量能达到理论上的最大值，当车道宽度小于该值时，则通行能力降低。我国
[0059]规定该宽度为3.5m，其修正系数见表6。
[0060]表6车道宽度修正系数
[0061]
车道宽度 On)|3.50 |3.25 丨3.00 丨2.75
车道宽度修正系数~Γ00 094 084 077
[0062](2)多车道修正系数Κ2:在多车道道路上，由于车辆变换车道的需要而降低通行能力，其修正系数见表7。
[0063]表7多车道修正系数
[0064]
单向车道数[I[2[3U
车道顺序修正系数~TToo 090 084 065
[0065](3)平面交叉口修正系数Κ3:平面交叉口对通行能力的影响，主要因素有信号配时、路口间距和车流平均行驶速度，具体系数见表8。
[0066]表8交叉口修正系数
[0067]
调查行驶车速交叉口路口平均间距(m)
(km / h)4005006008001000
50 0.62 0.67 0.71 0.76 0.8040 0.68 0.73 0.76 0.81 0.84_30__075__0 79__082__086__0.88
[0068](4)机非混行修正系数K4:对于机非混行的一块板道路，当自行车流量达到一定时，自行车靠近或占用机动车道行驶，均为影响机动车行驶速度，降低通行能力，若有公共汽车停靠站，影响通行能力的现象会更为明显。机动车道与非机动车道之间有分隔带时，K4为1.00 ;机动车道与非机动车道之间无分隔带时，K4为0.80。
[0069](5)街道化修正系数K5:街道化程度即指沿道路两侧的商业化程度，当商业化程度高时，行人过街总量和范围都加大，对通行能力的影响也趋于严重。根据经验K5 —般取
0.95。
[0070]无线数据传输方式:路边控制器完成数据采集和本地数据处理后，数据通过标准的RS232接口连接无线GPRS模块，GPRS模块通过GMS基站和移动信息服务中心将数据传送到数据中心。从设备的RS23接口到本地的数据中心之间是一个透明的无线数据通道，只需要路边控制器的GPRS模块配置成数据中心的固定IP地址，数据中心任何一台配置该IP地址的机器就可以接收到路边控制器的数据。要实现对多台检测设备的监控管理，只需要每一个设备采集终端的GPRS模块都配置成数据中心的IP地址即可。
[0071]适应环境:因为无线数据传输只要在路边控制器连接无线的GPRS模块，配置数据中心IP地址，在数据中心用户端安装配套的接收软件，就可以实现道路信息的采集和控制管理。这种数据传输方式无需铺设电缆，所以比较适合传输电缆不方便铺设的环境条件，或者是临时的测试安装。需要本地GPRS网络情况比较好。
[0072]需要条件:本地GPRS网络情况比较好；数据中心有固定的IP地址。一台稳定可靠的数据接收计算机。
[0073]有线数据传输方式:TRAFFIC MASTER-Caits-1车辆检测器完成数据采集和本地数据处理后，也可以通过有线的方式进行数据传输。标准的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数据中心。若道路本身没有铺设沿路数据传输线缆，则需要在设备安装点和控制中心之间铺设电缆。如果从采集设备安装点到数据中心有现成已敷设的数据传输电缆，则可以应用现有数据传输通路。这样设备安装地点就需要靠近道路原有的数据传输节点。
[0074]适应环境:道路数据传输网络比较完善，从采集设备到数据中心有现成成熟的数据传输通路。不适于进行无线传输的环境，如本地GPRS网络情况不好等。
[0075]需要条件:从采集设备到数据中心有现成的数据传输通路。数据采集设备安装地点靠近数据传输网络节点。基带MODEM或频带MODEM。数据传输速率9600比特，标准RS232接口。需要带稳压功能。
[0076]无线数据传输方式，其供电方式可采用市电交流电网电压220V(1±15% )，也支持采用备用电源UPS (保证断电后供电24小时)或太阳能供电。
[0077]本实用新型的有益效果:
[0078]可以大大缓解目前中小城市交通拥堵的状况。道路交通能力测试系统测量出车辆数目、车型及速度。所有信息汇聚传输至智能交通指挥中心，实现各个路口绿波信号灯控制，指挥中心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，通过路口小功率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，驾驶员可以根据短信提示调整车速、合理选择行车路线，使得交通压力均衡分布。驾驶员无需新添置新设备，交通管理部门投资小，成本低，见效快，避免了常规的通过扩宽道路来提升道路通过能力的方法，可将现有道路的通行能力提高到接近极限。
【专利附图】
【附图说明】
[0079]图1本实用新型的结构示意图示意图；
[0080]图2 ;本实用新型的工作原理示意图
[0081]图1中:1.信号灯，2.数据处理计算机，3.前地感线圈，4.后地感线圈，5.手机短信服务基站，6.交通指挥中心主机，7.车辆。
【具体实施方式】
[0082]下面结合附图1?2和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0083]在交叉路口中心设置小功率手机短信服务基站5，其信号覆盖范围小于9000M2，在各个路口之间设置道路交通能力测试系统，该系统由前地感线圈3、后地感线圈4、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)、相关支持软件构成，在两路口中段车道的地下间隔设置前地感线圈3和后地感线圈3构成双地感线圈，道路交通能力测试系统的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2的接口，把测量出的车辆数目、车型及速度进行分析，将结果输出到信号灯I的电控装置中，所有路口的道路交通能力测试系统的数据处理计算机2实现联网，所有信息汇聚传输至智能交通指挥中心主机6，实现各个路口绿波信号灯控制，于是路口的信号灯I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，数据处理计算机2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，但驾驶员无法知道应该控制到什么车速才能顺利通过下一个红绿灯路口，为此，交通指挥中心主机6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5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，驾驶员还可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。
[0084]预警信息发布:交通指挥中心主机6的短信客户端是交通流量播报短信平台，中心通过电脑上的短信平台，编辑各个路口交通流量的短信，并且发送，短信平台会把数据处理计算机2提交的数据，通过互联网来传送到短信服务器上面，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手机短信服务基站5发送到等待红灯的驾驶员手机终端上。
[0085]道路通行能力测定系统的数据处理计算机2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Traffic Master-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通信接口与远程交通指挥中心主机6的数据接收处理系统进行通信，实现数据传输并接受交通指挥中心主机6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。
[0086]设备组成:Traffic Master-caits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:
[0087]表9设备主要组成模块及功能
[0088]
序号I品名规格产地I数量I功能描^^
' 机柜机箱德国/weiss I 防护等级IP66
2机架及背板用于存插各功能模块
~ZZ7" I (标准通过与感应线圈相连采集通过断面的交
3— 臟4 m/VelSS 2辅)通信息数据_
1,..接收VD9224采集模块的数据’将数据进
4通fef吴块 CM2200 德国/tciss I vfE.,______订处理，并向故据中心发送数据。_
[0089]
5电源模块Caits-dOl 中国/caitsI 用丁电源控制
6电源防雷模块Ι)ΕΗΤ385 德国/wcissI 防止电源遭雷击
7信号防雷模块防止信号受雷电干扰
。 I N_ra/." 插在CM2200模块上，用于存储接收到的
8工业级固态盘 ATP 德国/weiss I φ.w
______醒_
9无线路由器中国/东方讯 I 联M
10传感器c线圈)中国 Ζ(ι车道)通过电磁感应车辆通过信息用于将设备中的机器代码转换成交调行
11支持软件 caits I 业规范的协议标准，并有统计分析和存_____储、人机交互的功能_
[0090]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。
[0091]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通讯模块是一个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。
[0092]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。
[0093]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。
[0094]无线数据传输方式:路边数据处理计算机2完成数据采集和本地数据处理后，数据通过标准的RS232接口连接无线GPRS模块，GPRS模块通过GMS基站和移动信息服务中心将数据传送到交通指挥中心主机6的数据中心。从设备的RS232接口到本地的数据中心之间是一个透明的无线数据通道，只需要路边控制器的GPRS模块配置成数据中心的固定IP地址，数据中心任何一台配置该IP地址的机器就可以接收到路边控制器的数据。要实现对多台检测设备的监控管理，只需要每一个设备采集终端的GPRS模块都配置成数据中心的IP地址即可。
[0095]适应环境:因为无线数据传输只要在路边数据处理计算机2的控制器连接无线的GPRS模块，配置数据中心IP地址，在数据中心用户端安装配套的接收软件，就可以实现道路信息的采集和控制管理。这种数据传输方式无需铺设电缆，所以比较适合传输电缆不方便铺设的环境条件，或者是临时的测试安装。需要本地GPRS网络情况比较好。
[0096]需要条件:本地GPRS网络情况比较好；交通指挥中心主机6的数据中心有固定的IP地址。一台稳定可靠的数据接收计算机。
[0097]有线数据传输方式:TRAFFIC MASTER-Caits-1车辆检测器完成数据采集和本地数据处理后，也可以通过有线的方式进行数据传输。标准的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6的数据中心。若道路本身没有铺设沿路数据传输线缆，则需要在设备安装点和数据处理计算机2之间铺设电缆。如果从采集设备安装点到数据处理计算机2有现成已敷设的数据传输电缆，则可以应用现有数据传输通路。这样设备安装地点就需要靠近道路原有的数据传输节点。
[0098]适应环境:道路数据传输网络比较完善，从采集设备到数据中心有现成成熟的数据传输通路。不适于进行无线传输的环境，如本地GPRS网络情况不好等。需要条件:从采集设备到数据中心有现成的数据传输通路。数据采集设备安装地点靠近数据传输网络节点。基带MODEM或频带MODEM。数据传输速率9600比特，标准RS232接口。需要带稳压功能。
[0099]无线数据传输方式的供电方式可采用市电交流电网电压220V(1±15% )，也支持采用备用电源UPS (保证断电后供电24小时)或太阳能供电。
【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，TrafficMaster-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】G08G1/08GK203931199SQ201420330457
【公开日】2014年11月5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