一种智慧城市道路车辆管控系统

技术领域

本发明涉及通信的技术领域，具体涉及一种智慧城市道路车辆管控系统。

背景技术

交通灯设计的初心是保证该路段的顺序通行，单纯的设置交通灯时长是有局限性的，只是考虑对当前通行相位时间的延长，并未考虑其他紧急情况或者其他路段的排队情况。

因此，设计出一种智能道路车辆管控系统来缓解交通压力是很有必要的。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，针对上诉缺点本发明做出了以下的改进和优化。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一方面，本发明提供了一种智慧城市道路车辆管控系统，一种智慧城市道路车辆管控系统，其特征在于，包括依次连接的采集模块、控制模块、通信模块、驱动模块、交通灯和光伏供电模块；

所述采集模块设置于每个街道路口，用于采集每个街道路口的车流量信息、车辆信息和天气信息，并将其发送至控制模块；

所述控制模块用于根据采集模块发送的车流量信息、车辆信息和天气信息从而得到对应的控制信号，通过通信模块将控制信号发送到驱动模块，从而智能控制交通灯的通行时间和警报不符合行车规范的车辆进行警告和警报不符合行车规范的车辆进行警告；

所述通信模块用于将控制模块的控制信号发送到驱动模块；

所述驱动模块用于根据控制模块的控制信号，控制交通灯的通行时间和警报不符合行车规范的车辆进行警告；

所述光伏供电模块用于给所述采集模块、所述控制模块、所述通信模块、所述驱动模块和所述交通灯供电。

优选的，所述采集模块包括摄像头、温度传感器、湿度传感器和距离传感器。

优选的，所述控制模块包括中央处理器、计时器和警报单元，所述中央处理器用于处理采集模块发送的信息，所述计时器用于记录各车道上车辆的等待时间，同时记录交通灯没有检测到车辆的空闲时间时长；所述警报单元用于通过采集模块检测的车辆抢道信号，通过交通灯向所述抢道车辆发出警报信号。

优选的，所述通信模块设置于交通灯上，用于与道路交叉口中的其他交通灯节点进行通信组网。

优选的，所述驱动模块包括驱动电路，和均与所述驱动电路连接的控制电路、抖频电路和滤波电路。

优选的，所述光伏供电模块包括薄膜太阳能电池板，所述薄膜太阳能电池板分别与DC/DC变换器1、DC/DC变换器2和逆变电路连接，所述DC/DC变换器1还依次与滤波电路、稳压电路连接，所述稳压电路还分别与+5v直流电源、+12v直流电源和可调直流电源连接；所述DC/DC变换器2还与蓄电池连接；所述逆变电路还依次与变压电路和220v交流电源连接。

优选的，所述交通灯用于智能控制道路车流量，具体包括以下步骤：

S1，采集每个街道路口的车流量信息、车辆信息和天气信息；

S2，判断是否有特种车辆在执行任务；

S3，判断是否有车辆抢道；

S3，根据车流量智能控制交通灯的通行时间和警报不符合行车规范的车辆进行警告。

优选的，所述根据车流量智能控制交通灯的通行时间和警报不符合行车规范的车辆进行警告，其中车流量K计算方式如下：

其中，N表示当前车道的车辆数量，L表示车道长度，b为一预设值，一般取0.8，当K小于0时，判断当前车道为拥堵状态，自动延长当前车道的绿灯时间和其相应附近车道的红灯时间，若当K大于0时，不做调整；

所述当前车道有特种车辆在执行任务时，优先保证其所在车道交通灯为绿灯常亮，延长其相应附近车道的红灯时间；

所述当前车道车辆抢道时，向所述抢道车辆发出警报信号。

本发明提供了一种智慧城市道路车辆管控系统，其系统通过采集模块采集每个街道路口的车流量信息、车辆信息和天气信息，并将其发送至控制模块的中央处理器，通过每个区域实际情况智能控制相应交通灯，达到高效调控交通的目的，还能优先特种车辆先行，在特殊天气提醒避免交通事故的发生，并通过光伏供电模组高效用电。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，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为本发明一种智慧城市道路车辆管控系统的结构示意图；

图2为本发明一种交通灯控制步骤示意图；

图3为本发明驱动电路模块结构示意图；

图4为本发明光伏供电模块结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对一种智慧城市道路车辆管控系统作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在一实施例中，一方面，本发明提供了一种智慧城市道路车辆管控系统，如图1所示，一种智慧城市道路车辆管控系统，其特征在于，包括依次连接的采集模块、控制模块、通信模块、驱动模块、交通灯和光伏供电模块；

所述采集模块设置于每个街道路口，用于采集每个街道路口的车流量信息、车辆信息和天气信息，并将其发送至控制模块；

其中车流量信息为通过设置一个阈值，在交通灯前等候车辆数量超过阈值则系统判断为拥堵，阈值根据当前街道的大小而定；车辆信息为通过其车辆车牌判定，是否存在有特种车辆，并通过摄像头判断其是否在执行特种任务，若有则需优先安排特种车辆紧急通行；天气信息为判断当前天气是否不利于驾驶，如在冰雪大雾等特殊天气时恰当减少通行时间，保证车辆安全驾驶距离。

所述控制模块用于根据采集模块发送的车流量信息、车辆信息和天气信息从而得到对应的控制信号，通过通信模块将控制信号发送到驱动模块，从而智能控制交通灯的通行时间和警报不符合行车规范的车辆进行警告和警报不符合行车规范的车辆进行警告；

所述通信模块用于将控制模块的控制信号发送到驱动模块；

所述驱动模块用于根据控制模块的控制信号，控制交通灯的通行时间和警报不符合行车规范的车辆进行警告；

所述光伏供电模块用于给所述采集模块、所述控制模块、所述通信模块、所述驱动模块和所述交通灯供电。

优选的，所述采集模块包括摄像头、温度传感器、湿度传感器和距离传感器。

其中摄像头可以判断车牌信息，判断其是否为特种车辆，以及判断其有无开启任务警示灯，(判断有无在执行特种任务)；距离传感器可以配合摄像头检测出当前车道的排车等候的车辆数目及长度，温度传感器及湿度传感器可以配合使用，判断当前是否为冰雪严寒或者雾霾等易导致车祸的特殊天气。

优选的，所述控制模块包括中央处理器、计时器和警报单元，所述中央处理器用于处理采集模块发送的信息，所述计时器用于记录各车道上车辆的等待时间，同时记录交通灯没有检测到车辆的空闲时间时长；所述警报单元用于通过采集模块检测的车辆抢道信号，通过交通灯向所述抢道车辆发出警报信号。

中央处理器根据采集模块发送的信息，在处于冰雪严寒或者雾霾等易导致车祸的天气时，加大城市红灯等待时间，使得各车辆有序通行，并通过警报单元警告司机小心驾驶；在某一段路等候时间过长时，智能调节增加当前道路及其相应前进方向的绿灯时间，及延长相应反方向的红灯时间，增加驶出车辆及减少驶入车辆，在有车辆想进行抢道等其他增加堵车风险的行为时，发出警报信号。

优选的，所述通信模块设置于交通灯上，用于与道路交叉口中的其他交通灯节点进行通信组网。

优选的，所述驱动模块包括驱动电路，和均与所述驱动电路连接的控制电路、抖频电路和滤波电路。

如图3所示，DRL优先级控制电路在DRL-Power上电时,无论位置灯PL-Power是否上电,其通过MOS管切断PWM调光信号对DC-DC驱动芯片使能EN的PWM控制,促使系统表现为DRL功能,从而实现DRL优先级高于位置灯的要求。位置灯功能是在日行灯功能工作基础上,通过计时器构造的单稳态振荡电路模块,产生占空比为90％的PWM调光信号,经过N-MOS管进行反相控制控制芯片的使能EN/PWM脚,促使控制芯片周期性工作,等效降低LDE有效电流,进而实现位置灯的低亮度效果,实现位置灯功能。本发明还提供了一种抖频电路,该电路能够有效地降低辐射试验RE/CE发射辐射数值,优化EMC表现。

优选的，所述光伏供电模块包括薄膜太阳能电池板，所述薄膜太阳能电池板分别与DC/DC变换器1、DC/DC变换器2和逆变电路连接，所述DC/DC变换器1还依次与滤波电路、稳压电路连接，所述稳压电路还分别与+5v直流电源、+12v直流电源和可调直流电源连接；所述DC/DC变换器2还与蓄电池连接；所述逆变电路还依次与变压电路和220v交流电源连接。

本发明通过光伏供电模块，如图4所示，在天气长时间阴霾时候通过蓄电池供电，在天气良好时，通过光伏板储存的太阳能对采集模块及交通灯进行供电，该光伏供电模块还提供了不同接口，满足不同实际需要，更加良好的利用了用电效率，多余的电量还能通过蓄电池反馈回电网，达到更高效能源利用。

优选的，所述交通灯用于智能控制道路车流量，如图2所示，包括以下步骤：

S1，采集每个街道路口的车流量信息、车辆信息和天气信息；

S2，判断是否有特种车辆在执行任务；

S3，判断是否有车辆抢道；

S3，根据车流量智能控制交通灯的通行时间和警报不符合行车规范的车辆进行警告。

优选的，所述根据车流量智能控制交通灯的通行时间和警报不符合行车规范的车辆进行警告，其中车流量K计算方式如下：

其中，N表示当前车道的车辆数量，L表示车道长度，b为一预设值，一般取0.8，当K小于0时，判断当前车道为拥堵状态，自动延长当前车道的绿灯时间和其相应附近车道的红灯时间，若当K大于0时，不做调整；

所述当前车道有特种车辆在执行任务时，优先保证其所在车道交通灯为绿灯常亮，延长其相应附近车道的红灯时间；

所述当前车道车辆抢道时，向所述抢道车辆发出警报信号。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。