用于智能交通监测的智能控制系统、无线通信系统、车辆检测节点、中继节点和汇聚节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能交通技术领域，特别是指智能泊车信息监控、智能交通灯路口数据采集与监控、高速流量监控中涉及的无线通信系统。
【背景技术】
[0002]近年来城市发展迅速和人口爆炸性增长，同时，人们的消费观念也在改变，更多地人买车，更频繁的开车。随之而来的是道路阻塞，环境污染，交通事故频发等一系列难以解决的问题。尽管上路堵，停车难，油费涨伴随着每一个有车族，但是这也没能改变他们的出行方式。城市交通问题出现在世界上每一个大型城市。堵车增加了通勤的时间和成本，耽误了人们工作和休息的时间，从而造成人们在经济上的损失。同时在堵车时，引擎空转，不仅浪费燃料，同时还增加环境污染，夺走我们的蓝天白云。
[0003]2014年国内机动车保有量达2.64亿，机动车驾驶人突破3亿人。全国有31个城市的汽车数量超过100万辆，其中北京、天津、成都、深圳、上海、广州、苏州、杭州等8个城市汽车数量超过200万辆。最长的堵车记录达260公里；2010年9月，北京市拥堵路段峰值超140条为了解决堵车问题，政府也出台了很多措施，限购，限行，倡导公共交通等等。
[0004]但是随着科技的发展，我们的城市正在变得更加智慧，智能交通系统也因此诞生。智能交通系统的出现，就是希望能够解决由交通带来的环境，效率，安全等一系列问题。比如减少汽车发动但是静止的时间，减少交通阻塞的概率，更合理的利用交通路口资源等等。要实现这些功能，数据的必不可少。智能交通系统需要能够感知当前的车流量，车速，车型等等一些列相关数据，从而能够做出正确，智能的判断。
[0005]传感器技术，M2M技术伴随着物联网技术快速发展，使我们可以不在为拥堵，停车等交通问题烦恼。利用这些技术，交通系统将会变得更加智能，我们的城市我们的生活也会变得更加美好。
[0006]随着传感器技术，嵌入式技术，通信技术的不断发展，车辆检测手段也从原来较为单一的种类发展为现在具有多类型，多品种，多系列的车辆检测手段。按照采集信息的位置可以分为固定型检测和移动型检测技术，固定型检测技术可以分为磁信号采集，波信号采集和视频信号采集3种。主要包括磁力检测器、感应线圈检测器、微波检测器、红外检测器、超声波检测器和视频检测器等。移动型检测技术主要有车辆识别法，浮动车法和探测车法，运用的主要技术有、GPS定位技术、车牌识别采集技术、基于电子标签的定位采集技术和基于手机探测的采集技术。
[0007]在车辆检测方面，国际上常用的监测方法主要有线圈、视频和微波。线圈精度高，结构简单，但是由于安装和维护需要对道路造成一定的破坏，使用不方便，因此没有大面积推广使用。视频监测是目前采用最多的一种方法，国内外的许多专家学者也都提出了视频识别的一些算法研究，但是由于视频监测成本较高，而且容易受到光线、角度等环境因素的影响，准确度不是太高。微波监测手法大多应用于高速路段监测，安装方便，但也容易受到干扰。
[0008]北京航空航天大学研究的异向性磁阻传感器(anisotropicmagnetoresisitive, AMR)可以检测出车辆穿过磁场时对周围的地球磁场的扰动，从而监测车辆运动，如果结合WSN技术，可以实现精度高，体积小，成本低并且易于部署的无线传感器网络。
[0009]上海交通大学提出了基于WSN的视频与磁敏传感器结合的方式进行监测，可以弥补视频监测对车辆判别不准确的问题。磁敏传感器成本低，信噪比低，结合WSN技术还可以节省传输线路及布线成本，同时视频检测结果中包含了大量智能交通所感兴趣的信息，比单独采用磁敏信号获取的数据多，可以更好用于以后的数据处理和分析。研究内容、预期目标及研究方法。
[0010]SCATS (Sydney coordinated adaptive traffic system)即悉尼交通自适应协调系统。scat由一个中央超级rop，ii个远程rop，和散布在悉尼lsoo平方公里的超过ιοοο个微型交通信号控制系统组成。SCATS可以根据道路车流实时情况，对信号灯进行动态控制，做出适合当时通行状况的合理配时。通行效率可以大幅提高。
[0011]重庆大学蔡增增等对比分析了几种常见的磁阻传感器，并对其原理进行研究。最终选定了 HMC3883L作为传感器，设计开发了其驱动电路。同时利用ZigBee和GPRS相结合，组建了采集交通信息的无线传感器网络。同时对采集到的数据进行了算法研究，但该研究中提出的算法仍有不足。在运行之前需要人为修改参数，动态车辆探测算法仍有待改进。
[0012]复旦大学张丽等着重对无线传感器网络在智能公交系统上的应用进行了研究，可以为乘客提供车辆目前运行情况和具体位置。其中，传感器网络采用了基于距离的定位方法来检测车辆，通过车载节点向站台节点发送信息，并根据信号的传输时间来估计车辆的距离。该传感器节点除了包含采集、处理、通信、电源模块以外，还根据实际情况的需要增加定位系统，移动模块和能量生成模块。一定程度上增加了节点的性能，但同时也会导致成本的增加。北京交通大学揭志熹研究了用ZigBee方式构件无线传感器网络，分析了 ZigBee协议栈的体系结构。研究了通过ZigBee的RSSI的定位算法，验证了 RSSI在实际应用环境中的性能指标，为车辆的监测手段提供了新的参考。
[0013]综上可知，目前业内针对智能交通车辆信息的检测、传输、监控等方面的解决方案存在设计复杂、精准率低、算法模型函待改进等问题。整体上而言，当前尚未提出一种成本低、安装简易、灵敏度高且精准率高的专门应用于智能交通监控管理系统的通信方法和交通信息检测方法。
【实用新型内容】
[0014]本实用新型要解决的技术问题是提供智能交通监控管理系统的通信方法及交通信息检测方法，以解决现有技术所存在的成本高、安装复杂、灵敏度低、误差大的问题。
[0015]为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种智能交通无线通信系统，及用于该系统中的车辆检测节点、中继节点、汇聚节点，以及停车、车流量和车速检测方法，具体如下:
[0016]一种用于智能交通监测的无线通信系统，该系统包括:车辆检测节点、无线中继节点和/或无线汇聚节点，以及管理中心，其特征在于:
[0017]所述车辆检测节点，用于对车辆的交通信息进行采集，并通过无线协议将数据发送到管理中心；所述中继节点，用于接收所述车辆检测节点发出的交通信息，并将接收到的交通信息进行处理后发送至汇聚节点；
[0018]所述汇聚节点，用于接收所述车辆检测节点发出的交通信息、或者中继节点发来的处理后的交通信息，并将其通过WIFI或移动通信网络传输至管理中心；
[0019]所述管理中心，用于对接收到交通信息进行存储和处理。
[0020]优选的，所述系统包括:至少1个车辆检测节点、至少1个中继节点以及1个汇聚节点，所述车辆检测节点、中继节点和汇聚节点构成的网络采用网状/星型拓扑结构海个中继节点与至少1个车辆检测节点通过无线通信网络相连，所述中继节点与该中继节点相连的车辆检测节点构成一个星型网络，所述车辆检测节点将检测到的交通信息发送到所述至少一个中继节点，多个中继节点之间通过不同频道的无线通信组成网状网络传输所述交通信息至汇聚节点；所述汇聚节点，用于将整个无线通信网络中所有车辆检测节点检测到的交通信息上传至所述管理中心。
[0021]优选的，所述系统包括至少1个汇聚节点和至少1个车辆检测节点，所述汇聚节点与至少一个车辆检测节点构成的无线通信网络采用星型拓扑结构；
[0022]其中，每个汇聚节点与至少1个车辆检测节点相连，每个汇聚节点之间采用不同的频道同时工作，该系统可以同时部署多个独立的网络工作；
[0023]所述汇聚节点，用于将接收到的连接到该汇聚节点的所有车辆检测节点检测到的交通信息上传至所述管理中心。
[0024]优选的，所述中继节点包括两个不同频段的无线通信模块，其中一个无线通信模块用于和车辆检测节点通信，另一个无线通信模块用于各中继节点之间、和/或中继节点与汇聚节点之间的通信。
[0025]优选的，该系统的网络工作时采用网络记忆快速恢复网络，当每个节点断开或重启时，无需重新加入网络就可以直接进行工作；其中，车辆检测节点的地址、信道信息记录在片内Flash中，车辆检测节点在每次上电后读取flash存储的信息，若信息有效，则通过监听信标同步后直接工作。
[0026]—种路口交通灯的智能控制系统，该系统包括车流量检测节点、车速检测节点、中继节点、交通灯控制器、手持控制器以及数据管理平台，其特征在于:车流量检测节点用于车道内车辆计数检测，车速检测节点用于车速测量，中继节点用于接收车速检测节点、车流量检测节点的测量信号并将数据转发到交通灯控制器；交通灯控制器用于根据不同路口的车流量和车速智能管理各个路口的红绿灯时间；数据管理后台用于对各个路口的控制器数据进行收集并对数据进行分析。
[0027]优选的，该系统还包括特殊车辆识别器，其用于特殊车辆的身份识别，可通过识别结果控制各个路口的红绿灯时间。
[0028]优选的，所述系统包括:至少1个车辆检测节点、至少1个中继节点以及1个汇聚节点，所述车辆检测节点、中继节点和汇聚节点构成的网络采用网状/星型拓扑结构海个中继节点与至少1个车辆检测节点通过无线通信网络相连，所述中继节点与该中继节点相连的车辆检测节点构成一个星型网络，所述车辆检测节点将检测到的交通信息发送到所述至少一个中继节点，多个中继节点之间通过不同频道的无线通信组成网状网络传输所述交通信息至汇聚节点