[发明专利]一种特种车辆信号优先控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通信号控制领域，具体涉及一种基于GPS定位数据的特种车辆优先控制系统。

背景技术

特种车辆，诸如消防车、救护车、抢险车、警车等，其执行的特种使命直接关系到人民群众的生命财产安全，因此保障其道路行驶路权，一直是城市交通管理者重要的职责之一。

传统信号优先任务的执行，需要提前调度大量警力至优先车辆途径的信号交叉口，通过执勤交警间的协作，人为调整信号机工作状态，为特种车辆开辟信号优先路径。随着分布式城市交通信号控制系统的普及，前端信号机的远程控制得以实现，使得指挥中心执勤民警可直接通过操作后台信号控制系统设置信号优先方案，有效降低了路口执勤交警的工作量，但是特种车辆行进的实时位置及状态仍需要人工辅助确认，在缺乏精确信息支持的条件下，信号优先控制方案执行和撤销时机无法准确把握，由此容易对城市道路常规交通流造成不良的影响。

综观当前特种车辆信号优先控制控制系统的研究和应用，存在的不足及问题主要有：

1．优先车辆状态的获取主要依托于车载固定终端与路口传感设备的通讯，不仅增加了基础设施建设和维护的成本，而且也导致了用户类型的单一化，无法灵活地为不同用户提供信号优先服务；

2．从用户服务的角度而言，对于城市交通管理者，未提供后台监控和管理功能，缺乏决策和管理层面的支持；对于现场用户，系统的可操作性、可靠性、实用性存在一定程度的缺陷，系统功能缺乏智能化和人性化的设计。

发明内容

针对现有优先控制系统用户类型单一化，缺乏智能化和人性化设计，本发明提出了一种特种车辆信号优先控制系统，本发明目的在于，基于集成GPS定位模块的终端设备和支持远程控制和对外开放接口的信号控制系统，构建特种车辆信号优先控制系统，并依托智能移动终端（可集成GPS定位模块）和B/S架构为现场用户和指挥中心用户提供特种车辆信号优先控制的各类应用及管理服务。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种特种车辆信号优先控制系统，包括基础支撑层、数据处理层、应用服务层和通讯网络层；其中，基础支撑层包含优先车辆GPS定位数据采集系统和信号控制系统；数据处理层主要实现数据的接入与提取、数据的综合处理、数据的归档和备份及与信号控制系统的交互；应用服务层可为现场用户和指挥中心用户提供特种车辆信号优先的各类应用和管理服务；通讯网络层是构建数据处理层与基础支撑层和应用服务层之间数据交互通道的基础；

1）所述优先车辆GPS定位数据采集系统，依托集成GPS定位模块的终端设备，通过无线网络以一定的时间间隔上传优先车辆的GPS定位数据；

2）所述信号控制系统指的是支持远程控制并对外开放接口的信号控制系统；

3）所述数据处理层，其核心架构包括通讯服务器、数据库服务器、计算服务器、地图服务器、中间件服务器和文件服务器，各类服务器依托部署其中的相关软件实现数据处理层的功能；

4）所述数据应用层，现场用户基于部署于移动终端的客户端，通过无线网络与数据处理层进行交互，获取用户登录、信号优先任务设置（包括信号优先路线选择和信号优先参数设置）、信号优先任务执行及终止、信号优先任务执行状态监测、下游交叉口实时相位监测等应用服务功能；指挥中心用户基于WEB服务器和地图服务器生成的WEB+GIS的应用界面，通过有线专用网络与数据处理层进行交互，获取用户登录、实时信号优先任务监测、信号优先任务管理、预设信号优先任务查询、历史信号优先任务查询、用户权限管理、静态信息管理等应用服务功能；

5）所述通讯网络层，采用无线和有线网络混合应用的方式，支撑各层次间的数据传输。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果： 

1．相对于传统的特种车辆信号优先系统，本发明无需在车辆及路口安装特定的传感设备，在具备支持远程控制和对外开放接口的信号控制系统的基础上，特种车辆仅需安装或者携带集成GPS定位模块的终端设备，即可开发系统。系统投入成本低，建设周期短，维护简单；

2．相比现阶段研究和应用的特种车辆信号控制系统，本发明克服了信号优先服务群体固定化的缺陷，基于无线网络（如3G、4G、专用短程无线网络等），现场用户仅需借助于智能移动终端（集成GPS定位模块），如平板电脑、警务通、智能手机等，即可为所需车辆提供信号优先服务；