一種交通信號機控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于城市道路路口信號控制領(lǐng)域，尤其涉及一種交通警察現(xiàn)場值勤時通過移動終端控制交通信號機的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]城市道路路口的交通控制通常是由交通信號機來完成的，一般情況下交通信號機是按設(shè)定好的程序進行工作，但在一些特定的情況下，自動工作難以滿足要求，會造成車輛通行效率低，影響交通事故的及時處理等現(xiàn)象。這就要求值勤的交通警察能對交通信號機進行現(xiàn)場控制，改變交通信號機的工作狀態(tài)和工作參數(shù)，使路口的交通信號處于最佳的狀態(tài)。在已有的現(xiàn)場控制交通信號機方案中，交通警察主要是通過操作交通信號機面板上的開關(guān)按鈕或使用專用遙控器來實現(xiàn)。
[0003]交通信號機通常安裝在道路邊緣的專用設(shè)備柜內(nèi)，這類設(shè)備的專業(yè)性很強，一般情況下現(xiàn)場值勤人員不便操作這些設(shè)備，即使進行操作，在道路邊緣的操作人員也不能很好地觀察路口的交通狀況，難以做出最佳的決策。
[0004]專用遙控器使用簡單，適合值勤人員操作。但是需要值勤人員配備、攜帶專用遙控器；遙控器一般只具有改變交通信號機工作狀態(tài)的功能，沒有改變交通信號機在自動模式下的工作參數(shù)的功能；遙控器使用壽命不長，可靠性低。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有的一些方法在實際工作中發(fā)揮的作用有限，尋找一種方便、及時、可靠的現(xiàn)場控制交通信號機的方案是很有價值的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種交通信號機控制系統(tǒng)及其控制方法，為交通警察提供了一種在道路路口現(xiàn)場實時控制交通信號機的方法，使用方便，工作可靠。
[0007]本發(fā)明的第一個目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種交通信號機控制系統(tǒng)，包括若干個交通信號機、與所述交通信號機一一對應(yīng)的W1-Fi通訊單元、安裝有控制軟件的智能移動終端；所述智能移動終端和所述交通信號機通過W1-Fi通訊單元進行點對點的無線連接，實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信；所述交通信號機把當(dāng)前工作狀態(tài)和工作參數(shù)傳送給所述移動終端，所述智能移動終端通過控制軟件向所述交通信號機發(fā)送控制命令，交通信號機根據(jù)控制命令修改工作狀態(tài)和工作參數(shù)。
[0008]優(yōu)選地,所述智能移動終端與W1-Fi通訊單元按IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進行通信；所述W1-Fi通訊單元與所述交通信號機通過對應(yīng)的串口模塊按串口通信協(xié)議進行通信。
[0009]優(yōu)選地，所述交通信號機上設(shè)有主控模塊、電源模塊、串口模塊，電源模塊向所述W1-Fi通訊單元和交通信號機供電，主控模塊獲取交通信號機的工作狀態(tài)和工作參數(shù)，并對交通信號機的工作狀態(tài)和工作參數(shù)進行調(diào)控；所述主控模塊與所述交通信號機的串口模塊以二進制數(shù)據(jù)形式傳送數(shù)據(jù)。
[0010]優(yōu)選地，所述W1-Fi通訊單元包括W1-Fi模塊、串口模塊和天線，天線用于接收、發(fā)送W1-Fi模塊或智能移動終端傳送的數(shù)據(jù)，W1-Fi模塊用于接收、處理、發(fā)送W1-Fi通訊單元串口模塊或天線傳送的數(shù)據(jù)。
[0011]優(yōu)選地，所述智能移動終端為手機或電腦。
[0012]優(yōu)選地，所述智能移動終端上安裝的軟件具有用戶身份識別功能，用戶運行軟件后，首先要輸入“用戶名”和“密碼”進行身份識別，只有預(yù)先注冊過的用戶才可以進入第一操作主界面，確保沒有權(quán)限的人員不能通過移動終端控制交通信號機。
[0013]本發(fā)明的第二個目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，上述交通信號機控制系統(tǒng)的控制方法，其特征是，包括以下步驟:
(1)所述智能移動終端自動搜索并識別所述W1-Fi通訊單元發(fā)出的信號；智能移動終端與W1-Fi通訊單元建立點對點的無線連接，智能移動終端根據(jù)W1-Fi通訊單元的設(shè)備名綁定對應(yīng)的交通信號機；
(2)連接成功后，交通信號機的主控模塊將交通信號機當(dāng)前的工作狀態(tài)和工作參數(shù)以二進制數(shù)據(jù)形式傳送給交通信號機的串口模塊；交通信號機的串口模塊與W1-Fi通訊單元的串口模塊按串口通信協(xié)議將數(shù)據(jù)傳送給W1-Fi模塊；W1-Fi模塊按W1-Fi通訊協(xié)議對數(shù)據(jù)進行處理后，傳送給W1-Fi通訊單元的天線，以無線信號的形式向周圍空間發(fā)送；
(3)智能移動終端通過無線網(wǎng)絡(luò)接收W1-Fi通訊單元發(fā)送的數(shù)據(jù)，在智能移動終端的屏幕上顯示交通信號機當(dāng)前工作狀態(tài)和工作參數(shù)；
(4)使用智能移動終端控制軟件向交通信號機發(fā)出“申請控制權(quán)限”，交通信號機應(yīng)答后，智能移動終端獲得控制權(quán)限，使用智能移動終端控制道路路口的交通信號機；智能移動終端發(fā)出的控制命令經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳送給W1-Fi通訊單元天線，天線將接收到的指令數(shù)據(jù)傳送給W1-Fi模塊，W1-Fi模塊對指令數(shù)據(jù)進行處理后傳送給W1-Fi通訊單元串口模塊，然后經(jīng)W1-Fi通訊單元串口模塊傳送給交通信號機的串口模塊，交通信號機的串口模塊將接收到的控制命令數(shù)據(jù)傳送給交通信號機主控模塊，主控模塊按照指令的要求做出相應(yīng)的控制；移動終端退出控制后，交通信號機恢復(fù)原來的參數(shù)運行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
第一，本系統(tǒng)實現(xiàn)功能有:
1.在移動終端的屏幕上顯示當(dāng)前路口交通信號機的工作狀態(tài)和工作參數(shù)；
2.通過移動終端對交通信號機的計時系統(tǒng)進行對時；
3.通過移動終端控制交通信號機，包括信號機工作狀態(tài)(自動-全紅-黃閃-手動步進-單一方向放行);
4.通過移動終端控制交通信號機，包括設(shè)置交通信號機的工作參數(shù)，改變路口信號燈“自動”狀態(tài)下紅燈和綠燈時間。
[0014]第二，本發(fā)明的優(yōu)點是交通警察無需攜帶專用設(shè)備，就可以在道路路口的任一位置使用移動終端控制交通信號機，使交通信號燈的工作狀態(tài)適應(yīng)交通流量的變化和滿足現(xiàn)場值勤的要求。交通警察在現(xiàn)場值勤時遇到下面幾種情況，可以使用本系統(tǒng)，用移動終端控制交通信號機:
1、當(dāng)某一時段道路路口交通流量發(fā)生明顯變化，交通信號燈預(yù)先設(shè)定的綠燈和紅燈時間不能適應(yīng)實時的交通狀況，交通警察通過移動終端改變交通信號機工作參數(shù)，調(diào)整各相位的綠燈和紅燈時間，使信號燈適應(yīng)車流量變化。
[0015]2、當(dāng)?shù)缆仿房诮煌髁壳闆r復(fù)雜，出現(xiàn)擁堵，用交通信號機自動指揮已不能解決問題，交通警察可用移動終端手動步進控制交通燈的綠燈和紅燈變化，疏通路口。
[0016]3、當(dāng)出現(xiàn)交通事故，需要清空路口方便事故處理時，交通警察可用移動終端控制交通信號機使路口信號燈處于“全紅”狀態(tài)。
[0017]4、當(dāng)?shù)缆仿房谛盘枱粜枰厍诳刂茣r，交通警察可用移動終端控制交通信號機滿足特勤控制要求。
【附圖說明】
[0018]圖1為通過移動終端控制交通信號機的系統(tǒng)的組成框圖；
圖2為移動終端安裝軟件的第一操作主界面；
圖3為移動終端安裝軟件的第二操作主界面；
圖4為移動終端安裝軟件的主函數(shù)流程圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示的組成框圖進行實施，智能移動終端上安裝有控制軟件，并通過自帶的無線通訊功能與道路路口現(xiàn)場的W1-Fi通訊單元按IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進行通信。W1-Fi通訊單元通過串口模塊與交通信號機進行連接，按串口通信協(xié)議進行通信。交通信號機與本系統(tǒng)相關(guān)的模塊是主控模塊、串口模塊和電源模塊。
[0020]在本實施例中，W1-Fi通訊單元由KB3071無線W1-Fi通訊模塊和NETSYS天線組成。KB3071包括W1-Fi芯片組和串口模塊，內(nèi)置無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE802.11協(xié)議棧，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶串口