[发明专利]一种基于物联网技术的信号灯联动控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于物联网技术的信号灯联动控制系统及控制方法，该系统包括安装于车辆上的车载单元OBU、安装于每个信号灯路口的OBU读卡器、物联网网关及云服务器，OBU读卡器读取车载单元OBU的信息，物联网网关分别与OBU读卡器和信号灯装置相连，云服务器与物联网网关相连。该系统能够实时采集各路口的车辆通行信息，实现交通状态远程监控，根据实时车流量，自动控制信号灯信号，减少车辆的平均等待时间，实现多路口车流量信息的实时交互，实现信号灯信号控制的提前预判和联动控制，提高车辆整体通行效率，能够实现信号灯信号的远程控制，并对车辆交通违法行为进行自动判定。

技术领域

本发明涉及一种信号灯控制系统及控制方法，更具体地，涉及一种基于物联网技术的信号灯联动控制系统及控制方法。

背景技术

近年来，随着汽车保有量的不断提高，交通拥堵问题越来越严重。现有信号灯控制装置主要为定时控制装置，未能很好考虑路口处各方向车流的动态变化。同时，相邻路口的信号灯独立运行，彼此间无法联动控制，在通行高峰时，一个路口的拥堵会迅速蔓延至周围路口，导致冲绿灯现象的发生，而在平峰时，又会导致车辆频繁的加减速和冲灯尾等现象的发生，造成道路资源的浪费和通行效率的降低。因此，现有信号灯定时控制装置弊端明显。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够实时采集各路口的车辆通行信息、提前预判和联动控制信号灯信号、提高车辆整体通行效率的基于物联网技术的信号灯联动控制系统，本发明的另一目的是提供基于该控制系统的信号灯联动控制方法。

技术方案：本发明所述的基于物联网技术的信号灯联动控制系统，包括安装于车辆上的车载单元OBU、安装于每个信号灯路口的OBU读卡器、物联网网关及云服务器，OBU读卡器读取车载单元OBU的信息，物联网网关分别与OBU读卡器和信号灯装置相连，云服务器与物联网网关相连。

其中，车载单元OBU为ETC系统中的车载OBU设备，安装于每辆车上，集成有车辆识别信息，车辆识别信息包括车牌号、车架号、发动机号及车辆所有人等。

其中，基于物联网技术的信号灯联动控制系统还包括Zigbee节点，Zigbee节点连接物联网网关，利用其自组网的能力，实现相邻多个路口间车辆通行信息的低延时、高可靠通信，物联网网关通过分析Zigbee节点传输的相邻路口车辆通行数据和本路口OBU读卡器收集的车辆通行数据，自动判定车辆超速、未按交通指示标线行驶等多种违章行为，并将车辆信息、车辆违章信息及信号灯控制信息等传送到云服务器，通过数据可视化处理，实现整个片区实时交通状态的远程监控和违章查处。

其中，物联网网关具有边缘计算和存储功能，能够对汇集的数据进行实时处理、路由和存储，物联网网关内预置有信号灯控制规则，能够根据车辆数量，实时智能控制信号灯信号。

本发明所述的基于物联网技术的信号灯联动控制系统的控制方法，包括以下步骤：

(1)车载单元OBU预存车辆识别信息；

(2)每个OBU读卡器的读卡范围对应一条车道，实时读取车载单元OBU中保存的车辆识别信息，并对进入左转、直行及右转车道上的车辆进行分别计数，并将数据传到物联网网关；

(3)相邻路口的物联网网关之间通过云服务器进行数据交互；

(4)物联网网关对OBU读卡器及云服务器下发的相邻路口数据进行边缘计算分析，通过对该路口各来车方向的实时车流量进行判定，并对相邻路口即将进入该路口的车流量进行预判，实现对信号灯信号的联动控制，并可自动判定车辆种违章行为；

(5)物联网网关将车辆通行数据、信号灯控制信息、车辆信息及车辆交通违法信息传送给云服务器，云服务器通过数据可视化处理，进行实时交通状态的远程监控和违章查处，同时对信号灯信号进行远程控制。

本发明所述的基于物联网技术的信号灯联动控制系统的另一控制方法，包括以下步骤：