智能化城市交通管理网络系统技术方案

本发明专利技术提供一种智能化城市交通管理网络系统，由指挥中心局域网、宽带城域专网、以及路口局域网采用网络互联技术连接成一个完整的城市交通管理网络；其智能路口机本身是具有运行智能化路口信号灯监控程序能力的独立控制系统；整个城市交通管理网络采用全分布式处理的两层扁平式控制方法和执行多重代理协议的管理模式。本发明专利技术有利于提高城市交通管理效率和管理能力，同时大幅度降低了城市交通管理系统的复杂度和投资成本。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Intelligent urban traffic management network system

The present invention provides a kind of intelligent city traffic management network system, the command center by the broadband metropolitan area network, LAN, LAN and intersection using network interconnection technology connected into a complete city traffic management network; the intelligent traffic control system with the machine itself is the independent operation of intelligent traffic signal monitoring program of the capability of the whole city traffic; the management of network with full distributed processing two layers of flat type control method and implementation of multi proxy protocol management mode. The invention is beneficial to improve the urban traffic management efficiency and management ability, and greatly reduces the complexity and the investment cost of the urban traffic management system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算机智能网络和城市交通管理领域，尤其是涉及利用计算机智能网络和人工智能技术进行城市交通管理的网络系统。随着现代社会的发展，人们对城市交通、公共安全和环境保护越来越重视，提出了城市绿色交通通道的概念。所谓城市绿色交通通道，又称绿波带，是指通过提高城市交通全局的综合管理能力，大幅度提高城市交通效率，避免出现城市交通瓶颈，实现交通安全无事故，降低城市车辆尾气排放量和噪音，从而减少环境污染和对地球资源的消耗。目前的城市交通管理系统一般包括控制管理系统和设置在交通路口的执行装置，如路口机、交通信号机等，采用的是集中或集散控制的方法，当交通区域增大时，还需配置区域控制机。其工作过程是控制管理系统通过对各路段各时段交通流量信息的判断、信号周期、绿信比和相关路口信号相位差的推算，调整各路口信号配时的解决方案，进而通过路口机执行对路口交通信号灯的控制。但是，由于现有的城市交通管理系统是采用集中控制或集散控制的方法，其对各路口的控制管理方案的调整过程层次多、效率低、偏差大、路口局部交通与城市全局交通的协调能力不足，并且逐个路口按串行方式依次进行调整，并不能实现并行处理，因此，管理效率和管理能力较低，不利于较大区域范围内的交通管理，不能适应复杂的交通路况，经常需要交警亲临多个路段人工干预城市交通信号管理系统的运行，无法满足实现城市绿色交通通道的要求。本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种管理效率更高、管理能力更强的智能化城市交通管理网络系统。本专利技术的目的是这样实现的，一种智能化城市交通管理网络系统，包括交通指挥中心控制管理系统中心局域网(简称指挥中心局域网)、宽带城域网交通控制管理系统专网(简称宽带城域专网)、以及由智能路口机和信息采集设备等组成的交通路口控制管理系统现场局域网(简称路口局域网)，其特征在于，所述指挥中心局域网、宽带城域专网、以及路口局域网采用网络互联技术通过城域电信主干或专用光缆连接成一个完整的城市交通管理网络；所述智能路口机本身是一个具有运行智能化路口信号灯监控程序能力的独立的控制系统；整个城市交通管理网络采用全分布式处理(每个路口自成对等独立的控制系统)的两层扁平式控制方法(中心级的智能网络层面和现场级的智能路口机层面)和执行多重代理协议(多智能路口机和多信号协议类型)的管理模式。实施本专利技术的智能化城市交通管理网络系统，由于采用全分布式处理的两层扁平式控制方法和执行多重代理协议的管理模式，从而可以全范围动态地调整城市交通管理方案，并可以独立解决各个控制点(路口)的交通管理问题，有利于实现交通管理效率的最大化，大幅提高了城市交通管理能力，具有很强的社会效益和经济效益，同时大幅度降低了城市交通管理系统的复杂度和投资成本。下面结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细的说明附图说明图1是本专利技术智能化城市交通管理网络系统的一个实施例的系统结构示意图；图2是图1所示的智能化城市交通管理网络系统中智能路口机的系统结构示意图；图3是图2所示的智能路口机的电路原理框图；图4是图1所示的智能化城市交通管理网络系统的工作流程图；图5是图1所示的智能化城市交通管理网络系统的信息流程图；图6是图2所示的智能路口机的工作流程图；图7是图2所示的智能路口机的信息流程图。如图1所示，在本专利技术的一个实施例中，智能化城市交通管理网络系统包括指挥中心局域网，宽带城域专网和路口局域网，采用以太网络互联技术通过城域电信主干或专用光缆连接成一个完整的城市交通管理网络。其中，智能路口机本身是一个独立的控制系统并具有运行智能化路口信号灯监控程序的能力，整个城市交通管理网络采用全分布式处理的两层控制方法和执行多重代理协议的管理模式。指挥中心局域网的关键是交通指挥中心网络服务器，在该服务器上日常运行着城市路网信息库、交通流量统计库、城市交通管制系统、城市路口车流量实时采集系统、城市道路事故实时检测系统等城市交通控制管理公共系统，在这些公共系统信息的基础上，服务器上还运行特殊的城市交通信号周期和协议同步系统来执行城市各路口交通信号的协调任务。宽带城域专网的关键是主干路由交换机、接入交换机或集线器，这些数字通信设备通过电信电缆或光纤专缆形成一个宽带城域数字通信网络。该网络支持以太网技术的网络高速互联。路口局域网的关键是智能路口机和路口车流量采集器，其中智能路口机通过局域网与路口车流量采集器交换信息，并通过宽带城域专网与交通指挥中心网络服务器共享信息。在智能路口机上运行智能路口信号控制系统，该系统一方面按设定协议规程和智能化动态调整的协议运行参数执行路口的信号控制任务，另一方面接受来自交通指挥中心网络服务器的指令，选择多重代理协议，执行城市交通管制或者城市交通信号周期和协议同步的任务。如图2和图3所示，智能路口机系统由智能路口信号控制器、便携式编码器、路口信号灯驱动器和智能网络接口模块组成，每个模块都具有独立工作和联机或联网工作的能力，且都包含RS485抗共式干扰的总线通讯功能。下面对各组成部分分别进行详细的说明智能路口信号控制器其内部电路构成主要包括以下模块(1)嵌入式微处理器核心模块主要由微处理器(CPU)，存储器、总线控制器、时钟电路、输入/输出(I/O)接口电路等组成，其主要功能是执行固有的可以从网络下载的智能路口机本控程序，与智能网络配合实现多种交通信号控制和管理模式；(2)总线选通控制器模块主要由标准门控电路和电子开关电路等组成，其主要功能是在智能路口机的手控和自控工作模式之间自动切换；(3)路向选通控制器模块主要由标准译码电路、门控电路和锁存器电路等组成，其主要功能是确定路口选择，以对该路口有关监控对象(即交通信号灯和交通指示牌之类的信号装置)进行状态信息的输入/输出操作；(4)对象选通控制器模块主要由标准译码电路、门控电路和锁存器电路等组成，其主要功能是确定选中路口的监控对象，以对信号灯或装置进行状态信息的输入/输出操作。(5)状态选通控制器模块主要由标准译码电路、门控电路和锁存器电路等组成，其主要功能是确定选中路口具体的监控对象有关的状态锁存器，以对该路口状态锁存器进行状态信息的输入/输出操作，明确此刻该交通信号灯或交通指示牌之类的信号装置应有的工作状态。(6)状态锁存器模块主要由标准译码电路、门控电路和锁存器电路等组成，其主要功能是锁存状态信息和控制对锁存器状态信息的输入/输出操作；(7)门控驱动电路及方波合成器(RS485通讯接口电路)模块主要由标准门控电路、方波合成器、RS485通讯接口电路等组成，其主要功能是根据状态锁存器提供的状态信息自动生成标准的交通信号灯或交通指示牌之类的信号装置必需的状态控制信号，并保障通讯信号抗干扰等要求的可靠传送。便携式编码器其内部电路构成主要包括以下模块(1)基础模块主要由标准时钟电路、开关电路、输入/输出切换电路、RS485通讯接口电路等组成，其主要功能是实现与智能路口信号控制器的联机操作。(2)路口显示模块主要由标准发光二极管(LED)及其驱动电路等组成，其主要功能是显示由路口选择器输入设置的路口编码。(3)路灯显示模块主要由标准LED及其驱动电路等组成，其主要功能是显示由路灯选择器输入设置的路灯或装置编码。(4)状态显示模块主要由标准LED及其驱动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化城市交通管理网络系统，包括交通指挥中心控制管理系统中心局域网（指挥中心局域网）、宽带城域网交通控制管理系统专网（宽带城域专网）、以及由智能路口机和信息采集设备等组成的交通路口控制管理系统现场局域网（路口局域网），其特征在于，所述指挥中心局域网、宽带城域专网、以及路口局域网采用网络互联技术通过城域电信主干或专用光缆连接成一个完整的城市交通管理网络；所述智能路口机本身是一个具有运行智能化路口信号灯监控程序能力的独立的控制系统；整个城市交通管理网络采用全分布式处理的两层扁平式控制方法和执行多重代理协议的管理模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑肖惺，郑天生，
申请(专利权)人：郑肖惺，郑天生，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]