本實用新型屬于交通信號燈控制技術領域，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的交通燈控制系統(tǒng)。

背景技術：

隨著私家車的不斷普及，交通擁堵現(xiàn)象越來越嚴重，尤其是在十字路口，對交通燈控制系統(tǒng)進行改進具有重大意義。目前，大多數(shù)交通信號燈的控制方案為固定時長或多時段分段控制，這種方式?jīng)]有結合路口的實際情況，可能會導致沒有車的方向是綠燈而有車的方向在排長隊等紅燈，造成信號燈顯示的不合理。另外，現(xiàn)有的技術對車輛排隊長度的檢測大多采用地埋線圈探測器、超聲波探測器、視頻探測器等，其中地埋線圈探測器在安裝時需要切割地面，安裝過程復雜且成本高，超聲波探測器和視頻探測器容易受天氣和障礙物的影響，可能會造成準確度不高。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的交通燈控制系統(tǒng)，可以實時、準確的得到路口附近道路上車輛分布情況。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的十字路口汽車排隊數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，包括安裝在機動車上的電子標簽、安裝在十字路口附近道路兩側的多個讀卡器、主控網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)主控平臺，其特征在于：

所述電子標簽作為流動物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點；

所述讀卡器作為固定物聯(lián)網(wǎng)參考節(jié)點，用于確定十字路口道路范圍最后面車輛的位置，檢測所在道路的車速以及統(tǒng)計車輛的數(shù)目；

所述主控網(wǎng)絡將讀卡器讀取的信息傳送到物聯(lián)網(wǎng)主控平臺；

所述物聯(lián)網(wǎng)主控平臺接收該信息并顯示，或者進一步發(fā)送至遠程機。

所述讀卡器可選用識別范圍為5～10米的UHF RFID讀卡器，具體根據(jù)路面寬度選擇范圍合適的讀卡器，各讀卡器間的距離固定為10米，所述電子標簽隨車輛接近十字路口，進入各個讀卡器的識別范圍，讀卡器在感應到周圍有電子標簽時，讀取其中的信息，識別每個不同的電子標簽。

所述讀卡器讀取信息包括：

1公里內車輛數(shù)目；

單位時間內通過的車輛數(shù)目；

始終識別到同一個電子標簽的時間段。

進一步地，本實用新型還提供了利用所述十字路口汽車排隊數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)，所述物聯(lián)網(wǎng)主控平臺與交通信號燈相連，物聯(lián)網(wǎng)主控平臺根據(jù)車輛排隊長度、車速以及車輛的數(shù)目判斷道路的擁堵程度，根據(jù)道路擁堵程度控制信號燈轉換的時長。

所述道路擁堵程度判斷公式為：K＝a*L+b*C+c*V，其中，K為道路擁堵程度，L為車輛的排隊長度，C為1公里內車輛數(shù)目，V為車流速度，a、b、c 三個參數(shù)初始值設為a＝0.1，b＝0.5，c＝-1可根據(jù)實際測試情況調整。

所述物聯(lián)網(wǎng)主控平臺通過公式t＝KD*d+(KD-KD')*e+f根據(jù)道路擁堵程度及其變化趨勢動態(tài)調整下一次綠燈的時長，其中，t為其中一個方向下一次綠燈時長，KD為兩個方向擁堵程度K的差值，KD'為T秒前為兩個方向擁堵程度K的差值，f為兩個方向擁堵程度相同時的綠燈時長，參數(shù)d、e、f初始值設為d＝1， e＝1，f＝30，可根據(jù)實際測試情況調整。

所述車輛排隊長度的方法為：從距離路口最遠至最近，各個讀卡器依次讀取各電子標簽，當一個讀卡器在預設的時間段內始終識別到同一個電子標簽，說明該標簽對應的車輛沒有移動或者基本沒有移動，根據(jù)讀取到最后一輛車上電子標簽的讀卡器位置，得出等候車輛的排隊長度。

所述讀卡器的識別范圍為5米，各讀卡器間的距離固定為10米，第一個讀卡器安裝在路口，第二個讀卡器與第一個讀卡器的距離為10米，與路口的距離為10米，以此類推，第n個讀卡器與路口的距離為10(n-1)米，則車輛排隊長度由公式L＝10(m-1)得出，其中，L為車輛排隊長度，m為在預設的時間段內始終識別到同一個電子標簽的讀卡器中距離路口最遠的一個。

所述車流速度檢測的方法為：在距離路口每100米位置處安裝一對相距20 米的測速讀卡器，根據(jù)公式v＝20/t檢測在該路段車輛的速度，其中，v為車輛的速度，t為電子標簽被一對測速讀卡器先后識別到所經(jīng)過的時間，同一時間所有測速讀卡器測得的速度的平均值為車流速度V。

所述車輛數(shù)目的統(tǒng)計方法為：在十字路口和距離路口1公里處各安裝一個讀卡器統(tǒng)計該路段車輛的數(shù)目，將兩個讀卡器與物聯(lián)網(wǎng)主控平臺相連，通過物聯(lián)網(wǎng)主控平臺的程序實現(xiàn)每檢測到一輛車到達距離路口1公里處時數(shù)目加1，每檢測到一輛車駛出路口時數(shù)目減1。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1)本實用新型采用物聯(lián)網(wǎng)技術可以實時、準確的得到路口附近道路上車輛分布情況。

2)本實用新型系統(tǒng)結構簡單，安裝在道路兩側，維修方便，可以節(jié)約成本。

附圖說明

圖1是本實用新型結構框圖。

圖2是本實用新型的路口示意圖。

圖3是本實用新型系統(tǒng)工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例詳細說明本實用新型的實施方式。

如圖1所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)的交通燈控制系統(tǒng)，包括安裝在機動車上的電子標簽、安裝在十字路口附近道路兩側的多個讀卡器、主控網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)主控平臺。

安裝在機動車上的電子標簽作為流動物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點，安裝在十字路口附近道路兩側的讀卡器作為固定物聯(lián)網(wǎng)參考節(jié)點，用于確定十字路口道路范圍最后面車輛的位置，檢測所在道路的車速以及統(tǒng)計車輛的數(shù)目，主控網(wǎng)絡將讀卡器讀取的信息傳送到物聯(lián)網(wǎng)主控平臺。

以上構成本實用新型十字路口汽車排隊數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，該系統(tǒng)的目的是獲取基礎數(shù)據(jù)，為后續(xù)的處理提供依據(jù)。

基于此，本申請?zhí)峁┝私煌艨刂葡到y(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)主控平臺根據(jù)車輛排隊長度、車速以及車輛的數(shù)目判斷道路的擁堵程度，物聯(lián)網(wǎng)主控平臺與交通信號燈相連，根據(jù)道路擁堵程度控制信號燈轉換的時長。

如圖2所示，攜帶了電子標簽2的機動車行駛到路口附近的道路上，就進入了安裝在十字路口附近道路兩側的普通讀卡器3的感應范圍內。普通讀卡器3 在感應到周圍有電子標簽2時能讀取其中的信息，識別每個不同的電子標簽2。當一個讀卡器長時間識別到同一個電子標簽時，說明該標簽對應的車輛沒有移動。對于兩個相鄰的讀卡器，如果離路口近的讀卡器長時間識別同一標簽，而離路口遠的讀卡器沒有長時間識別同一標簽，則說明攜帶被離路口近的讀卡器識別標簽的車輛是排隊中的最后一輛車，判斷最后面一輛車對應的讀卡器位置就能得出等候車輛的排隊長度。

在距離路口每100米位置處安裝一對相距20米的附加測速功能的讀卡器4，根據(jù)公式v＝20/t檢測在該路段車輛的速度，其中，v為車輛的速度，t為電子標簽被一對測速讀卡器先后識別到所經(jīng)過的時間，同一時間所有測速讀卡器測得的速度的平均值為車流速度V。

在十字路口和距離路口1公里處各安裝一個附加統(tǒng)計該路段車輛的數(shù)目功能讀卡器5，將兩個讀卡器5與物聯(lián)網(wǎng)主控平臺相連，通過物聯(lián)網(wǎng)主控平臺的程序實現(xiàn)每檢測到一輛車到達距離路口1公里處時數(shù)目加1，每檢測到一輛車駛出路口時數(shù)目減1。

如圖3所示，系統(tǒng)初始化之后，物聯(lián)網(wǎng)主控平臺根據(jù)車輛排隊長度、車流速度速以及1公里內車輛的數(shù)目計算道路的擁堵程度，再根據(jù)四條道路擁堵程度及其變化趨勢動態(tài)調整下一次綠燈的時長。若東西方向道路擁堵程度比南北方向嚴重，則將東西方向綠燈時間增長，反之，則將南北方向的綠燈時間增長，紅燈時間保持不變。