專利名稱：基于微蜂窩網絡技術的高速公路信息采集監控系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種智能交通系統(ITS)，特別是一種基于微蜂窩網絡技術的高速公路信息采集監控系統。
背景技術：
現在的交通信息采集、監控系統不能實現全路段無盲區交通信息采集、監控，特別是在高速公路上，由于路線長，對于全程的交通信息采集、監控尚無實施性較好的方案及產品，而要做到無盲區的交通信息采集、監控，傳統的有線網絡實現成本太高，而且技術難度大。
此外，現有的高速公路管理系統，都只能實現單向監控，而不能做到與駕駛員的交互管理。駕駛員難以方便的與交通管理部門聯系，交通管理部門也難以與駕駛員通信，這造成了高速公路管理部門與駕駛員之間的信息阻隔。這種阻隔造成了高速公路管理中雙方對于對方意圖的反應遲鈍和交通設施利用效率不高等弊端，一方面使高速公路管理部門無法完成及時有效的交通調度和管理，另一方面成為高速公路頻發數車追尾惡性事故的重大隱患。
各收費站、管理中心、事故現場、施工現場和其他管理區域之間需要進行經常性的指揮、調度聯絡等內部管理過程；而通過敷設有線網絡來實現全路段的這種管理目的成本很高并且實施困難。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種基于微蜂窩網絡技術的高速公路信息采集監控系統。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是該基于微蜂窩網絡技術的高速公路信息采集監控系統，包括交通信息中心，所述交通信息中心設置有計算機、網絡交換機、數據庫服務器，計算機與網絡交換機連接，網絡交換機與數據庫服務器連接，其特征在于還設置有微蜂窩通訊設備、車載終端和交通指示設備，微蜂窩通訊設備與網絡交換機連接，微蜂窩通訊設備與車載終端、交通指示設備無線連接，車載終端上設置有按鍵、顯示屏和語音處理，交通信息中心通過微蜂窩通訊設備對配有車載終端的車輛進行信息服務，駕駛員通過車載終端與交通信息中心進行交流活動。
本發明所述的信息服務包括信息采集和動態調度。
本發明所述的交流活動包括報警、咨詢。
本發明所述的信息采集包括車輛的方位、速度和行駛狀況的采集。
本發明所述的動態調度包括向交通指示設備傳輸控制信息，向車載終端發送短消息、語音廣播、語音對話、數據信息，進行交通誘導、超速提醒和事故預警。
本發明的車載終端上設置有緊急求助鍵，用于情況緊急或不能用語音報警時的緊急求助。
本發明的微蜂窩通訊設備包括微蜂窩網絡局端設備、微蜂窩網絡通信控制模塊和基站，微蜂窩網絡局端設備與網絡交換機、微蜂窩網絡通信控制模塊分別連接，微蜂窩網絡通信控制模塊與基站連接。
本發明的交通指示設備設置有交通指示牌、交通指示燈。
本發明的車載終端上設置有存儲設備，用來記錄車輛屬性，所述車輛屬性包括車牌、車主、車身顏色、車型、繳費信息以及從那個路口進入高速公路。
本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果實現成本低，可以明顯地提高高速公路的運營管理效率，節省高速公路運營成本，有效降低高速公路的事故發生率。
圖1是本發明的結構示意圖。
圖2是本發明的交通指示設備的電路原理圖。
圖3是本發明的車載終端的電路原理圖。
具體實施例方式參見圖1，本發明基于微蜂窩網絡技術的高速公路信息采集監控系統包括車載終端1、交通指示設備2、微蜂窩通訊設備3和交通信息中心4，車載終端1、交通指示設備2與微蜂窩通訊設備3通過無線網絡連接，微蜂窩通訊設備3與交通信息中心4連接，該交通信息中心4設置有計算機5、網絡交換機6、數據庫服務器7，計算機5與網絡交換機6連接，網絡交換機6與數據庫服務器7連接，微蜂窩通訊設備3設置有微蜂窩網絡局端設備8、微蜂窩網絡通信控制模塊9和基站10，微蜂窩網絡局端設備8與網絡交換機6、微蜂窩網絡通信控制模塊9分別連接，微蜂窩網絡通信控制模塊9與基站10連接，基站10與車載終端1、交通指示設備2通過無線網絡連接，車載終端1上設置有按鍵、顯示屏、緊急求助鍵1-1、語音處理和存儲設備，交通指示設備2設置有交通指示燈11和交通指示牌12，交通信息中心4還可按功能劃分為數據處理中心和監控中心。
本發明各部分的主要作用如下車載終端1參見圖3，車載終端1上設置有緊急求助鍵1-1、按鍵、顯示屏、語音處理和存儲設備，在車輛進入高速公路時派發，在車輛離開高速公路時回收，用于采集車輛信息和與駕駛員通過語音、短信，數據等方式交互，車載終端上的存儲設備用來記錄車輛屬性，所述車輛屬性包括車牌、車主、車身顏色、車型、繳費信息以及從那個路口進入高速公路，這些信息通過掃描證件或手工輸入。當按下緊急求助鍵1-1后，信號經過車載終端中央處理器處理后通過微蜂窩通訊模塊發送到交通信息中心4，以便在情況緊急或不能用語音報警時的緊急求助。其它按鍵信號或語音信號通過按鍵和聲音采集發送到車載終端中央處理器，由車載終端中央處理器根據情況相應處理，比如說向交通信息中心發送咨詢要求；交通信息中心發來的動態調度信息通過微蜂窩通訊模塊到達車載終端中央處理器，車載終端中央處理器再根據情況進行短消息顯示、語音廣播、語音對話、數據信息顯示，進行交通誘導、超速提醒和事故預警。
交通指示設備2交通信息中心4可通過無線鏈路控制交通指示燈11和交通指示牌12的狀態，實現全路段的交通指示控制，其電路原理圖參見圖2。
基站10通過無線方式與車載終端1和交通指示設備2通信，并通過有線網絡ISDN線路與交通信息中心4連接，作為車載終端1、交通指示設備2與交通信息中心4之間通信的中介設備。
微蜂窩通信控制模塊9用于匯集基站10的通信鏈路，并控制向上信息采集、向下傳輸交通信息到基站10。
微蜂窩網絡局端設備8用于網絡連接服務，通過與微蜂窩網絡通信控制模塊9通信，以獲得采集的信息，并承擔微蜂窩網絡信息交換的角色。它可在微蜂窩網絡內部進行信息的轉發，提供以太網接口以將微蜂窩網絡聯入計算機網絡，并可在微蜂窩網絡和以太網之間作信息的交換，實現數據、語音的統一。
數據處理中心用于交通信息(包括采集到的信息和控制信息)的集中存儲、加工。
監控中心借助計算機軟件、電子設施等，并基于數據處理中心提供的數據，對交通狀況進行監控。
實際工作時，在高速公路上每隔一定距離均勻架設一個基站10，并將所有基站10接入微蜂窩網絡通信控制模塊9，進而通過微蜂窩網絡局端設備8與交通信息中心4的網絡交換機6連接，從而與計算機網絡中的數據庫服務器7和計算機5通信，方便地實現了全路段無線通信網絡覆蓋。對每部進入高速公路的車輛派發一個車載終端1，當車輛駛出高速公路時回收。對每個需要控制的交通指示設備2安裝一個交通指示燈11或者一個交通指示牌12或者交通指示燈11和交通指示牌12都安裝。這樣就構成了一個完整的硬件數據通路。車載終端1與交通指示設備2通過基站10無線接入微蜂窩網絡，向交通信息中心4傳送信息，并接受交通信息中心4的控制指令；數據庫服務器7集中存儲所有交通信息，并提供給計算機5；計算機5上的軟硬件根據采集來的信息，可向監控人員提供多種形式的數據表示(包括聲、光、色等多媒體形式)，以便監控人員方便的了解交通狀況；計算機5上的軟硬件還可提供多種管判方式以方便地下達控制指令，如通過電子按鈕或通過計算機軟件等方式，這樣實現了無線的交通信息采集與交通控制，具有組網方便、便于擴充、信息傳輸及時、成本低廉的優點，能大大提高高速公路的管理效率，減少事故發生頻率、最大限度降低事故造成的損失。通過使用本發明所示的微蜂窩通訊設備作為內部管理語音和數據的專網，以提供給管理人員作為通信工具，還能大大降低高速公路管理的運營成本。
當交通信息中心4采集交通信息時，車載終端1、交通指示設備2通過基站10與交通信息中心4通信，以向交通信息中心4提供交通指示設備2的當前狀態和車輛的方位、速度和行駛狀況等信息。車輛的方位、速度和行駛狀況由微蜂窩網絡直接獲得。車載終端1還可作為駕駛員與交通信息中心4聯系的工具，通過車載終端1上的緊急求助鍵1-1或通過語音、短信等方式，駕駛員可與交通信息中心4通訊，以協助高速公路的管理，彌補了以往單向管理所表現出來的交互性差、應變不及時等不足。
當交通信息中心4發送交通信息時，可有針對性的通過基站10向特定范圍的車載終端1傳送短消息、語音廣播、語音對話、數據信息等信息，以便向駕駛員提供交通誘導、超速提醒、事故預警等服務；向特定范圍的交通指示設備2發送特定的交通指示控制指令，然后交通指示設備2按照交通指示控制指令的要求控制交通指示牌12或交通指示燈11的指示狀態，以實現交通指示的無線控制。
交通信息中心4用于集中存儲數據和監控交通狀況。其中數據處理中心通過與微蜂窩網絡局端設備8的直接通信，獲取微蜂窩網絡的數據，并作存儲和加工處理；監控中心通過與數據處理中心的交互以獲得數據信息并將管理數據在數據處理中心進行暫存，同時以多種形式向工作人員顯示交通狀況，并通過微蜂窩網絡局端設備8向基站10傳達工作人員下達的信息(包括向駕駛員傳達的語音、短信，向交通指示設備數據終端傳達的用于控制交通指示設備狀態的控制信息等)。
權利要求
1.一種基于微蜂窩網絡技術的高速公路信息采集監控系統，包括交通信息中心，所述交通信息中心設置有計算機、網絡交換機、數據庫服務器，計算機與網絡交換機連接，網絡交換機與數據庫服務器連接，其特征在于還設置有微蜂窩通訊設備、車載終端和交通指示設備，微蜂窩通訊設備與網絡交換機連接，微蜂窩通訊設備與車載終端、交通指示設備無線連接，車載終端上設置有按鍵、顯示屏和語音處理，交通信息中心通過微蜂窩通訊設備對配有車載終端的車輛進行信息服務，駕駛員通過車載終端與交通信息中心進行交流活動。
2.根據權利要求1所述的高速公路信息采集監控系統，其特征在于所述的信息服務包括信息采集和動態調度。
3.根據權利要求1所述的高速公路信息采集監控系統，其特征在于所述的交流活動包括報警、咨詢。
4.根據權利要求2所述的高速公路信息采集監控系統，其特征在于所述的信息采集包括車輛的方位、速度和行駛狀況的采集。
5.根據權利要求2所述的高速公路信息采集監控系統，其特征在于所述的動態調度包括向交通指示設備傳輸控制信息，向車載終端發送短消息、語音廣播、語音對話、數據信息，進行交通誘導、超速提醒和事故預警。
6.根據權利要求1所述的高速公路信息采集監控系統，其特征在于所述的車載終端上設置有緊急求助鍵，用于情況緊急或不能用語音報警時的緊急求助。
7.根據權利要求1所述的高速公路信息采集監控系統，其特征在于所述的微蜂窩通訊設備包括微蜂窩網絡局端設備、微蜂窩網絡通信控制模塊和基站，微蜂窩網絡局端設備與網絡交換機、微蜂窩網絡通信控制模塊分別連接，微蜂窩網絡通信控制模塊與基站連接。
8.根據權利要求1所述的高速公路信息采集監控系統，其特征在于所述的交通指示設備設置有交通指示牌、交通指示燈。
9.根據權利要求1所述的高速公路信息采集監控系統，其特征在于所述的車載終端上設置有存儲設備，用來記錄車輛屬性，所述車輛屬性包括車牌、車主、車身顏色、車型、繳費信息以及從那個路口進入高速公路。
全文摘要
本發明涉及一種基于微蜂窩網絡技術的高速公路信息采集監控系統，包括交通信息中心，所述交通信息中心設置有計算機、網絡交換機、數據庫服務器，計算機與網絡交換機連接，網絡交換機與數據庫服務器連接，其特征在于還設置有微蜂窩通訊設備、車載終端和交通指示設備，微蜂窩通訊設備與網絡交換機連接，微蜂窩通訊設備與車載終端、交通指示設備無線連接，車載終端上設置有按鍵、顯示屏、緊急求助鍵、語音處理，交通信息中心通過微蜂窩通訊設備對配有車載終端的車輛進行信息服務，駕駛員通過車載終端與交通信息中心進行交流活動。本發明實現成本低，可以明顯地提高高速公路的運營管理效率，節省高速公路運營成本，有效降低高速公路的事故發生率。
文檔編號G08G1/00GK1746934SQ20051006085
公開日2006年3月15日 申請日期2005年9月23日 優先權日2005年9月23日
發明者林捷, 張曉茂, 周建文 申請人:杭州東冠信息技術有限公司