基於rfid的交通信號控制系統的製作方法

2023-10-18 06:37:39 2

專利名稱：基於rfid的交通信號控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種交通信號控制系統，屬於交通信息技術領域。
背景技術：
大量的ITS服務基於及時、準確、可靠地收集交通流或路況等交通信息。從信息的 獲取的不同途徑可以分為三大類基於道路的交通信息、基於車輛的交通信息和基於運輸 網網絡的交通信息。基於道路的交通信息主要是通過在道路上設置各種檢測設備和系統對通過道路 的車輛進行檢測得到的信息。這種交通信息也可以分為三類點交通流信息(如平均車速)、 車輛信息(如車輛類型)和路段交通信息(如平均旅行時間)。目前使用的交通信息的採集方 法比較多樣，包括感應線圈檢測器、超聲波傳感器、雷達傳感器、紅外傳感器和視頻圖像檢 測器(包括電子警察、卡口、視頻事件檢測等)等。基於車輛的交通信息主要是通過安裝在車輛上的設備自動報告車輛的位置、 速度、車輛狀態、車輛運行環境以及關聯車輛管理庫信息等。有關車輛定位的信息不但對那 些想要知道其位置以便出行的駕駛員很重要，而且對於那些需要掌控車輛行程和狀態的交 通管理或者車輛管理部門也很重要。射頻識別技術(RadioFrequency Identification，縮寫 RFID)是 20 世紀 90 年代 開始興起的一種自動識別技術，是一種利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場) 實現無接觸信息傳遞並通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。RFID使用專用RFID讀寫 器及專用的可附著於目標物的稱作電子標籤的RFID單元，利用RF信號將信息由RFID單元 傳送至RFID讀寫器。RFID技術具有高速移動物體識別、多目標識別和非接觸識別等特點。一套完整的RFID系統，由閱讀器(Reader)與電子標籤(TAG)也就是所謂的應答 器(Transponder)及應用軟體系統三個部份所組成讀卡器(Reader)讀取(有時還可以 寫入)標籤信息的設備，可設計為手持式或固定式。天線(Antenna)在標籤和讀寫器間傳 遞射頻信號；讀卡器和天線可以一體和分體。標籤(Tag)由耦合元件及晶片組成，每個標 籤具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；每個標籤都有一個全球唯一的識別 號碼UID，UID是在製作晶片時放在ROM中的，無法修改。用戶數據區(DATA)是供用戶存放 數據的，可以進行讀寫、覆蓋、增加的操作。

發明內容
本發明所要解決的技術問題提供一種交通信號控制系統，可採集各種交通及車輛 信息、並以RFID檢測信息為依據實現交通信號的有效控制。為解決上述技術問題，本發明提供一種基於RFID的交通信號控制系統，包括RFID 讀寫系統，其特徵在於=RFID的電子標籤設置於運動物體上，RFID的讀寫器設置於道路上， RFID的讀寫器與道路交通信號控制機相通信，道路交通信號控制機與紅綠燈交通信號顯示 系統相連，道路交通信號控制機通過網絡與交通信息採集處理中心相通信。
前述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀寫器安裝在交叉 路口的出口路段的道路上方；
前述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀寫器安裝在交叉路口 的紅綠燈杆上，利用RFID檢測系統作為道路車輛檢測器的交通信號控制系統。前述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於RFID讀寫器安裝在交叉路口 的入口路段的上遊路段的道路上方。前述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀寫系統獲取的 道路交通信息數據輸入交通信號控制機，作為交通信號的控制依據。前述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀寫系統獲取的 道路交通信息數據輸入交通信號控制機，作為交通誘導的依據。前述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀寫系統獲取的 道路交通信息數據輸入交通信號控制機，作為交通信號的控制依據。前述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀寫系統獲取的道 路交通信息數據輸入交通OD矩陣。前述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀寫系統獲取的道 路交通信息數據輸入浮動車系統車輛位置控制系統，作為車輛位置修正的依據。前述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀寫系統自身的精 確位置信息輸入車輛導航定位系統，作為車輛導航定位系統的定位補盲和位置修正依據。本發明所達到的有益效果本發明利用RFID檢測系統獲取道路交通流量數據、獲 取的道路交通信息作為交通信號控制機的控制依據、統獲取的道路交通信息作為交通OD 矩陣數據、獲取的道路交通信息作為交通誘導的依據、獲取的道路交通信息作為浮動車系 統車輛位置修正的依據等各種數據信息，也可利用RFID檢測系統自身的精確位置信息作 為車輛導航定位系統的定位補盲和位置修正依據。同時把這些信息接入道路交通信號控制 機，實現對道路交通的控制，也可進一步進行分析統計的工作。





圖1為汽車上安裝電子標籤的位置示意圖。 圖2為從車內向前看電子標籤安裝位置示意圖。 圖3為信號燈杆安裝讀寫器發送信號示意圖。 圖4為電子標籤發送應答信號讀寫器接收信號示意圖。 圖5為立杆安裝讀寫器發送信號示意圖。 圖6為立杆安裝電子標籤發送應答信號讀寫器接收信號示意圖。 圖7為RFID交通信息採集點工作原理圖，多個RFID採集器。 圖8為道路交叉路口 RFID交通信號控制系統安裝示意圖。 圖9為路段RFID交通信號控制系統安裝示意圖。 圖10為採集信息通過交通信號控制機的RFID交通信號控制系統工作流程圖。 圖11為採集信息直接上報信息處理中心的RFID交通信號控制系統工作流程圖。 圖12為交通信息處理和分析系統原理圖。
具體實施例方式RFID技術是通用的，人們可以把它用於各種用途，這裡把RFID技術用做交通信息 採集。把有關車輛的信息包括車輛RFID識別碼、車牌號、車輛所屬關係、車主身份證號碼、 車輛管理區屬、車輛信息都準確記錄在RFID電子標籤上，把這種特殊定製的電子標籤附屬 在車輛、車牌、綜合交通卡、身份證等物體上，當機動車、非機動車、人，等具有RFID電子標 籤的載體經過RFID讀寫器(交通信息採集器)時，RFID讀寫器就會採集到準確的信息。當 然，我們也可以通過計算機數據處理技術，將RFID獲取的車輛的唯一識別身份的識別碼， 與車輛的登記信息、身份證號碼等基本信息相關聯，實現綜合交通信息應用。不同的交通行為者對於RFID交通信號控制系統來說，其原理是相同，下面以小汽 車作為交通行為者為例，說明具體方案如下。如圖1所示，將經過處理的RFID電子標籤1安裝在車輛擋風玻璃上不影響駕駛員 視線的位置，通常安裝在汽車後視鏡後面的擋風玻璃上。如圖2所示，從車內向前看，汽車 擋風玻璃上可以安裝電子標籤1的位置。RFID的讀寫器2設置於道路上，RFID的讀寫器與 道路交通信號控制機4相通信，道路交通信號控制機4與紅綠燈交通信號顯示系統3相連， 道路交通信號控制機通過網絡與交通信息採集處理中心相通信。如圖3所示，安裝在車道 上方的RFID讀寫器2不斷發送射頻信號，當載有RFID標籤的車輛進入RFID讀寫器有效讀 寫範圍時，裝在車輛上的RFID電子標籤接收讀寫器發送的射頻信號。如圖4所示，RFID電子 標籤根據讀寫器的信號，發送數據到車道上方的讀寫器，讀寫器接收電子標籤的應答信號， 並解算出有效信息，通過數據通信信道送到交通信號控制機或者直接送到後臺處理器進行 進一步處理。從而完成預設的系統功能和自動識別，從而實現交通的自動化管理。事實上，本發明的系統不僅僅是可以識別機動車，只要是帶有預先定製的可以讓 RFID讀寫器識別的電子標籤的任何物體，比如帶有電子標籤的人、自行車、助力車、寵物出 現在這個讀寫器的有效範圍之內，都可以自動識別處理。RFID讀寫器的安裝方式可以根據 檢測對象和檢測場所的不同而改變，比如通過立杆安裝在路旁，可以檢測機動車輛、非機動
本絕 牛寸。對於交通信息採集應用，根據採集信息的用途不同，可以將RFID讀寫器設置在交 叉路口、相關路段。多個交叉路口或路段設置這種RFID讀寫器形成一個面的交通信息採 集，經過處理綜合可以得出這一區域的很多有用的交通信息。從而可以有效地實現交通流 量採集、交通信號控制、車輛識別、車輛跟蹤等。設置在道路交叉路口附近的RFID讀寫器通過串行數據通信鏈路與道路交通信號 控制機連接，用來代替埋設在車道上的地感應車輛檢測線圈，作為道路交通信號控制機4 的實時控制依據，具有很多優越性。同時道路交通信號控制機可以把得到的交通信息上傳 給後臺處理系統實現交通信息採集。設置在道路交叉路口附近的RFID讀寫器可以直接利用有線或者無線通信系統將 採集的交通信息傳送給後臺處理系統，從而實現交通信息採集和利用的目的。除了專門為了採集交通信息而設置的RFID系統以外，大量的用於其他目的的 RFID系統，如射頻自動識別不停車收費系統、射頻自動識別不停車停車場管理系統、射頻自 動識別不停車營運車輛管理系統、射頻自動識別不停車特種車輛管理系統、射頻自動識別 不停車重點車輛監控跟蹤系統等等，所有射頻自動識別系統採集的與交通有關的信息，都可以進行信息共享，作為交通信息源進行採集和處理利用。電子標籤卡的安裝位置把編號後的卡貼到對應的車輛上或安裝在卡座上。由於停車場設備一般安裝在車道左邊(靠駕駛員一邊)的隔離島上，因此電子標籤 安裝位座應貼在擋風玻璃上偏左邊的位置，如圖1所示。對於小型車(含普通麵包車)電子 標籤支架參照圖2中的A、B、C尺寸粘貼。如果是大卡車或大客車應適當把電子標籤往下貼 參照圖2中的D、E、F位置尺寸粘貼，以不遮擋駕駛員的視線為原則。如果天線安裝在司機 一邊，那麼標籤也應貼在汽車擋風玻璃的A、E位。如果天線裝在車道的正上方，則標籤應忒 在車內後車鏡或汽車擋風玻璃中心線B、F位附近。如果天線安裝在副駕駛邊，那麼標籤也 應貼在汽車擋風玻璃的C、D位。基於RFID的交通信號控制系統交通信號控制的依據是道路實際運行狀態，道路 的實際運行狀態是依靠道路數據獲取並分析得出，如何獲取道路運行數據是交通信號控制 的關鍵技術之一。多年來，交通監視是由感應線圈檢測器、超聲波傳感器、雷達傳感器和紅 外傳感器等，本發明將RFID技術用於道路數據獲取，利用RFID讀寫器獲取經過探測區域的 載有RFID電子標籤的機動車、非機動車或行人等道路狀態信息，並傳輸給該區域的道路交 通信號控制機，實現道路交通信號控制的目的。同時，由交通信號控制機將RFID讀寫器獲 得的交通信息傳送給上位處理機做進一步分析處理。由於RFID標籤本身具有相當多的信息容量，足以讓設計者存放類似載體類型、載 體名稱、載體所屬關係、載體登記地址和單位、載體標識碼等等信息。RFID設備可以根據總 體規劃方案在需要的路口、路段布置，RFID讀寫這些數據後，系統可以處理、分析這些數據， 從而得出載體的活動路徑和活動規律。這些數據將可以直接用於道路交通管理、控制，可以 根據載體標籤的配置程度結合其他交通信息採集技術一起得出完整的交通信息數據，可以 作為交通OD矩陣的模型數據。
權利要求
一種基於RFID的交通信號控制系統，包括RFID讀寫系統、交通信號控制機系統、信息傳輸系統和中心處理系統，其特徵在於RFID的電子標籤設置於運動物體上，RFID的讀寫器設置於道路上，RFID的讀寫器與道路交通信號控制機相通信，道路交通信號控制機與紅綠燈交通信號顯示系統相連，道路交通信號控制機通過網絡與交通信息採集處理中心相通信。
2.根據權利要求1所述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀 寫器安裝在交叉路口的出口路段的道路上方。
3.根據權利要求1所述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀 寫器安裝在交叉路口的紅綠燈杆上。
4.根據權利要求1所述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於RFID讀寫器安 裝在交叉路口的入口路段的上遊路段的道路上方。
5.根據權利要求1所述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀 寫系統獲取的道路交通信息數據輸入交通信號控制機，作為交通信號的控制依據。
6.根據權利要求1所述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀 寫系統獲取的道路交通信息數據輸入交通信號控制機，作為交通誘導的依據。
7.根據權利要求1所述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀 寫系統獲取的道路交通信息數據作為交通OD矩陣數據。
8.根據權利要求1所述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID讀 寫系統獲取的交通信息作為交通流量數據。
9.根據權利要求1所述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID系 統自身的精確位置信息輸入車輛導航定位系統，作為車輛導航定位系統的位置修正依據。
10.根據權利要求1所述的基於RFID的交通信號控制系統，其特徵在於所述RFID系 統獲取的交通信息作為社會稽查布控的依據。
全文摘要
本發明提供一種基於RFID的交通信號控制系統，包括RFID讀寫系統、交通信號控制機系統、信息傳輸系統和中心處理系統，其特徵在於RFID的電子標籤設置於運動物體上，RFID的讀寫器設置於道路上，RFID的讀寫器與道路交通信號控制機相通信，道路交通信號控制機與紅綠燈交通信號顯示系統相連，道路交通信號控制機通過網絡與交通信息採集處理中心相通信。本發明的系統可採集各種交通及車輛信息，可以直接用於道路交通管理、控制。
文檔編號G08G1/07GK101950486SQ20101051989
公開日2011年1月19日 申請日期2010年10月26日 優先權日2010年10月26日
發明者應劭捷 申請人:南京宏控科技有限公司