基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的城市智能交通控制系統(tǒng)

摘要： 現(xiàn)代城市的發(fā)展，交通問題越來越引起人們的關(guān)注。隨著城市車輛的增加，人、車、路三者關(guān)系 的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門所面臨的重要問題。城市交通控制系統(tǒng)是面向全市的交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通誘導(dǎo)的計算機(jī)控制系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控系統(tǒng)中重要的組成部份，主要用于城市道路交通控制與管理，對提高城市道路的通行能力、緩和城市交通擁擠起著重要作用。

二、概述：

城市道路的暢通采用有效的控制措施，最大限度地提高道路的使用效率是城市道路交通控制的重要內(nèi)容。城市道路交通控制主要是對交通信號的控制。交叉口處的交通信號燈是城市道路網(wǎng)中的主要控制設(shè)施。安裝信號燈的初衷是為了保證不同方向的相交車流或行人能安全的通過交叉口。隨著交通需求的持續(xù)增加，不久人們認(rèn)識到只要交通信號燈存在，它們就會或多或少地影響交通網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率，因此信號燈必須以最優(yōu)控制策略存在，以減小道路網(wǎng)絡(luò)中所有車輛的行程的時間，必須要有一個智能交通系統(tǒng)來達(dá)到城市道路的最大暢通。

在城市交通控制系統(tǒng)的通信中，可以采用數(shù)傳電臺、GSM短消息、光纖接入等方式。數(shù)傳電臺的優(yōu)勢是除了每年的頻點(diǎn)費(fèi)以外，平時運(yùn)行無需額外費(fèi)用；缺點(diǎn)是受地形、氣候的影響較大，造成系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時性較差，無法主動上報。GSM短消息方式可以實(shí)現(xiàn)主動上報；缺點(diǎn)是按條收費(fèi)，運(yùn)行費(fèi)用高，而且在節(jié)假日短消息中心服務(wù)器繁忙時延時相當(dāng)長。光纖通信穩(wěn)定可靠，但是施工成本投入大、擴(kuò)展性差、設(shè)備維護(hù)方面不方便。而GPRS通信則避免了以上問題。

通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新無線數(shù)據(jù)傳數(shù)業(yè)務(wù)，目的是給移動 用戶提供高速無線IP或X.25服務(wù)。GPRS理論帶寬可達(dá)171.2Kbit/s，實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在40～100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于INTERNET連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。GPRS永遠(yuǎn)在線，按流量計費(fèi)，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、點(diǎn)多分散、中小流量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。

二、系統(tǒng)概述

該城市交通控制系統(tǒng)能將實(shí)現(xiàn)區(qū)域或整個城市交通監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一控制、協(xié)調(diào)和管理，采用符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信和系統(tǒng)集成技術(shù)，具有穩(wěn)定性好、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。GPRS城市智能交通控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示，系統(tǒng)分為三個部分，分別是交通管理中心主站、GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端、現(xiàn)場設(shè)備包括車輛檢測器、信號控制機(jī)、電子警察等。主站主要完成人機(jī)交互工作；GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端完成信息的上送與下發(fā)；現(xiàn)場設(shè)備主要完成現(xiàn)場交通信息的采集和信號燈的控制等。

　　（一）現(xiàn)場交通信息采集設(shè)備、交通信號控制機(jī)、電子警察等。

　　1、多通道車輛檢測器

　　多通道車輛檢測器是專門面向交通信息采集的基于高性能微處理器的多通道車輛檢測器。它由地磁線圈、車輛檢測卡、微處理器和數(shù)據(jù)處理軟件組成，性能可靠，性價比高，使用方便。

　　2、交通信號控制機(jī)

　　交通信號控制機(jī)是一種基于實(shí)時內(nèi)嵌操作系統(tǒng)的智能型交通信號機(jī)，它采用了智能控制，ASOS操作系統(tǒng)等計算機(jī)控制的最新技術(shù)，結(jié)合我國的具體交通情況，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的交通管理與信號控制功能。

　　主要功能特點(diǎn)

提供了完備的交通控制方式，包括定時控制、多時段控制、感應(yīng)控制、模糊控制、手動控制、黃閃控制、全紅控制等。

　　 具有倒計時實(shí)時顯示功能。

　　 通信功能強(qiáng)大，支持電話線、光纖、無線多種通信方式。

　　 計算能力強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜智能控制算法。

　　 最多可設(shè)置16個時段，支持相位數(shù)可達(dá)16。

　　 信號機(jī)采用模塊化設(shè)計，在COMPACTPCI總線上，系統(tǒng)的硬件配置靈活，可熱拔插。

　　 綠燈信號沖突自動檢測。

　　 具有防電網(wǎng)浪涌和抗雷電襲擊措施。

　　 全封閉增強(qiáng)型機(jī)箱設(shè)計，有防雨、防潮、防塵、防震能力。

　　3、電子警察系統(tǒng)

電子警察系統(tǒng)由前端數(shù)碼攝像機(jī)、車輛檢測器、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理部分組成一套反應(yīng)快捷、準(zhǔn)確高效的交通違章自動識別和處理的電子警察系統(tǒng)。采用了先進(jìn)的車輛檢測、模式識別、圖像處理、通信傳輸?shù)燃夹g(shù)，具有自動拍攝違章車、圖像遠(yuǎn)程傳輸、車牌識別、統(tǒng)計分析和違章處罰等一系列功能，為交通管理部門對交通違章行為的處罰提供了客觀的依據(jù)，提高了違規(guī)行為的處理效率，真正實(shí)現(xiàn)了“科技強(qiáng)警”、“向科技要警力”的目的。