智能交通系統(tǒng)(ITS)應用在城市交通中主要體現(xiàn)在微觀的交通信息采集、交通控制和誘導等方面,通過提高對交通信息的有效使用和管理來提高交通系統(tǒng)的效率,主要是由信息采集輸入、策略控制、輸出執(zhí)行、各子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸物聯(lián)、溫度傳感器、溫濕度傳感器、
溫度變送器、溫濕度變送器、高溫高濕變送器、露點傳感器、壓力變送器、液位變送器、智能測控測量與通信等子系統(tǒng)組成。信息采集子系統(tǒng)通過傳感器采集車輛和路面信息,策略控制子系統(tǒng)根據(jù)設定的目標(如通行量zui大、或平均候車時間zui短等)運用計算方法(例如模糊控制、遺傳算法等)計算出*方案,并輸出控制信號給執(zhí)行子系統(tǒng)(一般是交通信號控制器),以引導和控制車輛的通行,達到預設的目標。
無線傳感器網絡是一種融合短程無線通訊技術、微電子傳感器、嵌入式系統(tǒng)的新技術,逐漸被用于智能交通系統(tǒng)等需要數(shù)據(jù)采集與檢測的相關領域。基于IEEE802.15.4規(guī)范的ZigBee技術,具備以下良好特性:①功耗低,2節(jié)普通5號電池可支持一個節(jié)點工作6~24個月;②組網能力強,網絡zui多可達個節(jié)點,并支持樹狀、星狀、網狀等多種組網方式;③傳輸距離遠,兩節(jié)點室外傳輸距離可達幾百米,在增加發(fā)射功率后可達幾千米;④可靠性高,具備多級安全模式;⑤成本低,開放的簡化ZigBee協(xié)議棧,工作在2.4GHz免執(zhí)照的ISM頻段。
無線傳感器網絡具備優(yōu)良特性,可以為智能交通系統(tǒng)的信息采集提供一種有效手段,可以監(jiān)測路口各個方向上的車輛,根據(jù)監(jiān)測結果,改進簡化、改進信號控制算法,提高交通效率。無線傳感器網絡可以應用于執(zhí)行子系統(tǒng)中的控制子系統(tǒng)和引導子系統(tǒng)等方面。例如可以應用該技術改進信號控制器,實現(xiàn)智能公交系統(tǒng)的公交優(yōu)先功能。
用于ITS的無線傳感器網絡構建
如圖1所示,在無線傳感器網絡結構中,安裝道路兩旁的匯聚節(jié)點組成一個自組織的多跳網狀Mesh基礎網絡構架,交通信息采集的傳感器終端節(jié)點與每個臨近的匯聚節(jié)點組成星型網絡進行通訊,zui終的數(shù)據(jù)將被匯聚到網關節(jié)點上。網關節(jié)點可以作為一個模塊安裝在交叉路口的交通信號控制器內,通過信號控制器的專有網絡,將所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到交管中心作進一步處理。
在無線傳感器網絡部署中,匯聚節(jié)點可以安裝在路邊立柱、橫杠等交通設施上,網關節(jié)點可以集成再交叉路口的交通信號控制器內,傳感器終端節(jié)點可以填埋在路面下或者安裝在路邊,道路上的運動車輛也可以安裝傳感器節(jié)點動態(tài)加入傳感器網絡。