一种公共交通实时监测系统技术方案

一种公共交通实时监测系统，包括交通数据采集模块、后台服务器、交通监测中心和网络云服务器，所述交通数据采集模块由传感器节点组成，用于通过传感器节点采集交通数据，并将采集得到的交通数据通过无线传感器网络发送至后台服务器，所述后台服务器用于接收并保存所述交通数据，所述交通监测中心与后台服务器连接，用于对所述交通数据进行处理，分析当前的公共交通状态，所述网络云服务器用于接收并保存所述交通数据，并将当前的公共交通状态向外界发布和共享交通信息。本发明专利技术有益效果为：将无线传感器网络应用到公共交通实时监测中，实现了公共交通的有效监测。

A Real-time Monitoring System for Public Transportation

A real-time monitoring system for public transport includes a traffic data acquisition module, a background server, a traffic monitoring center and a network cloud server. The traffic data acquisition module is composed of sensor nodes for collecting traffic data through sensor nodes, and transmitting the collected traffic data to the background server through a wireless sensor network. In receiving and storing the traffic data, the traffic monitoring center is connected with the background server to process the traffic data and analyze the current public traffic status. The network cloud server is used to receive and save the traffic data, and to publish and share the traffic information to the outside world. The invention has the beneficial effect that the wireless sensor network is applied to the real-time monitoring of public transport, and the effective monitoring of public transport is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种公共交通实时监测系统
本专利技术创造涉及公共交通领域，具体涉及一种公共交通实时监测系统。
技术介绍
近年来，随着交通基础设施建设的积极推进，我国高速公路规模不断扩大，随之而来的交通压力也越来越大，为了适应道路交通的科学管理，对公共交通进行实时监测是一个重要的方向。目前，对公共交通的监测多是通过视频监控的方法，当路段发生拥堵的时候，视频监控可以获取实时图像，但无法对路段的其它交通数据进行采集和分析。无线传感器网络克服了这一弊端，传感器节点能够快速、准确地感知、获取交通数据，并以多跳路由的方式将交通数据传输至控制中心，通过对采集得到的交通数据进行统计和分析，判断当前的交通状态，采取相应的引导措施，对提高公共交通的工作效率具有重要的社会意义。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种公共交通实时监测系统。本专利技术创造的目的通过以下技术方案实现：一种公共交通实时监测系统，包括交通数据采集模块、后台服务器、交通监测中心和网络云服务器，所述交通数据采集模块由传感器节点组成，用于通过传感器节点采集交通数据，并将采集得到的交通数据通过无线传感器网络发送至后台服务器，所述后台服务器用于接收和保存所述交通数据，所述交通监测中心与后台服务器连接，用于对所述交通数据进行处理，分析当前的公共交通状态，并将处理后的交通数据和当前的公共交通状态上传至网络云服务器，由网络云服务器向外界共享当前的交通信息。本专利技术创造的有益效果：提出了一种基于无线传感器网络的公共交通实时监测系统，针对无线网络分簇结构中簇首节点能耗消耗过快导致网络分割问题，对无线传感器网络中的分簇路由协议进行改进，使得网络中各节点的能量消耗更加平衡，从而有效的延长了无线传感器网络的生命周期。附图说明利用附图对专利技术创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术结构示意图；附图标记：交通数据采集模块1；后台服务器2；交通监测中心3；网络云服务器4。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1，本实施例的一种公共交通实时监测系统，包括交通数据采集模块1、后台服务器2、交通监测中心3和网络云服务器4，所述交通数据采集模块1由传感器节点组成，用于通过传感器节点采集交通数据，并将采集得到的交通数据通过无线传感器网络发送至后台服务器2，所述后台服务器2用于接收和保存所述交通数据，所述交通监测中心3与后台服务器2连接，用于对所述交通数据进行处理，分析当前的公共交通状态，并将处理后的交通数据和当前的公共交通状态上传至网络云服务器4，由网络云服务器4向外界共享当前的交通信息。优选地，所述交通数据采集模块1由传感器节点组成，所述传感器节点包括普通传感器节点和可充电式传感器节点。本优选实施例提出了一种基于无线传感器网络的公共交通实时监测系统，针对无线网络分簇结构中簇首节点能耗消耗过快导致网络分割问题，对无线传感器网络中的分簇路由协议进行改进，使得网络中各节点的能量消耗更加平衡，从而有效的延长了无线传感器网络的生命周期。优选地，所述交通数据采集模块1采用非均匀分簇路由算法，在簇首选举时，具体包括：步骤1，确定需要选举的簇首数量；步骤2，进行候选簇首选举，计算无线传感器网络中全部传感器节点对应的权值；步骤3，将所有传感器节点根据对应的权值按降序进行排序，选取权值大的10％的传感器节点作为候选簇首；步骤4，在候选簇首中进行簇首选举；步骤5，判断选举的簇首数目是否达到最优簇首数；步骤6，如果没有达到，继续在候选簇首集合中选取簇首，如果达到最优簇首数，选举结束。优选地，所述步骤2在进行候选簇首选举时，根据下列公式对每个传感器节点对应的权值进行计算：式中，E(i)为传感器节点i的剩余能量值，Ei(0)为传感器节点i的初始能量值，k(i)为传感器节点i的重传次数，K(max)为网络的最大重传次数，C(i)为传感器节点i在下个周期内可充电的能量值，S(i)为传感器节点i的节点密度，α、β、γ和δ为各自的权重，且α+β＝1、γ+δ＝1。本优选实施例在候选簇首选举时，以各传感器节点权值为参考，选举具有较高权值的传感器节点成为候选簇首，在权值的计算公式中，综合考虑了传感器节点的能量值、传感器节点的通信质量以及传感器节点的密度，使得选取的候选簇头具有较长的生命周期，从而提高了网络的使用性能。优选地，当簇首选举完成后，在簇首集合外的传感器节点选择自己归属的簇首，具体包括：(1)确定各簇首对应的簇内最大成员数目，设簇首j对应的簇内最大成员数目为M(j)，则M(j)的计算公式为：式中，M(0)表示簇内成员数目的初始值，E(j)表示簇首j的剩余能量值，Ej(0)表示簇首j的初始能量值，l(j,s)表示簇首j到基站的距离，l(max)和l(min)表示网络中传感器节点到基站的距离的最大值和最小值，x和y为权重系数，且x+y＝1；(2)根据下式计算在簇首集合外的传感器节点加入各簇首的代价值，将传感器节点加入各簇首的代价值由大到小进行排序，选取具有最小代价值的簇首加入，加入簇首的传感器节点数不超过各簇首对应的簇内最大成员数目，式中，cost(i,j)为在簇首集合外的传感器节点i加入簇首j的代价值，E(j)为簇首j的剩余能量值，N(ij)为传感器节点i和簇首j进行一次通信需要消耗的能量值，N(js)为簇首j和基站进行一次通信需要消耗的能量值，M(j)为簇首j对应的簇内最大成员数目，m(j)为簇首j对应的簇内现有成员数目，li(max)和li(min)分别为传感器节点i到各个簇首的最大距离值和最小距离值，lij为传感节点i到簇首j的距离值，A、B和C分别为权重值，且A+B+C＝1。本优选实施例根据簇首的剩余能量值和距离基站的距离动态的调整簇内允许的最大成员数，从而均衡了簇首的能量消耗，避免了剩余能量较少或距离基站较近的簇首负担较重的缺陷，保证了网络的连通性；定义了在簇首集合外的传感器节点加入各簇首的代价值，除了常规的簇首的能量值和距离的影响，本优选实施例还引入了簇内现有成员数和簇内最大成员数目之间的差值作为参数，使得传感器节点选择差值较大的簇加入，从而保证了簇内成员数的均衡。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公共交通实时监测系统，其特征是，包括交通数据采集模块、后台服务器、交通监测中心和网络云服务器，所述交通数据采集模块由传感器节点组成，用于通过传感器节点采集交通数据，并将采集得到的交通数据通过无线传感器网络发送至后台服务器，所述后台服务器用于接收和保存所述交通数据，所述交通监测中心与后台服务器连接，用于对所述交通数据进行处理，分析当前的公共交通状态，并将处理后的交通数据和当前的公共交通状态上传至网络云服务器，由网络云服务器向外界共享当前的交通信息。

【技术特征摘要】
1.一种公共交通实时监测系统，其特征是，包括交通数据采集模块、后台服务器、交通监测中心和网络云服务器，所述交通数据采集模块由传感器节点组成，用于通过传感器节点采集交通数据，并将采集得到的交通数据通过无线传感器网络发送至后台服务器，所述后台服务器用于接收和保存所述交通数据，所述交通监测中心与后台服务器连接，用于对所述交通数据进行处理，分析当前的公共交通状态，并将处理后的交通数据和当前的公共交通状态上传至网络云服务器，由网络云服务器向外界共享当前的交通信息。2.根据权利要求1所述的一种公共交通实时监测系统，其特征是，所述交通数据采集模块由传感器节点组成，所述传感器节点包括普通传感器节点和可充电式传感器节点。3.根据权利要求2所述的一种公共交通实时监测系统，其特征是，所述交通数据采集模块采用非均匀分簇路由算法，在簇首选举时，具体包括：步骤1，确定需要选举的簇首数量；步骤2，进行候选簇首选举，计算无线传感器网络中全部传感器节点对应的权值；步骤3，将所有传感器节点根据对应的权值按降序进行排序，选取权值大的10％的传感器节点作为候选簇首；步骤4，在候选簇首中进行簇首选举；步骤5，判断选举的簇首数目是否达到最优簇首数；步骤6，如果没有达到，继续在候选簇首集合中选取簇首，如果达到最优簇首数，选举结束。4.根据权利要求3所述的一种公共交通实时监测系统，其特征是，所述步骤2在进行候选簇首选举时，根据下列公式对每个传感器节点对应的权值进行计算：式中，E(i)为传感器节点i的剩余能量值，Ei(0)为传感器节点i的初始能量值，k(i)为传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：佛山单常科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44