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ZigBee智能交通控制系统无线通信方案临湘

时间:2022年07月29日

ZigBee智能交通控制系统无线通信方案

ZigBee智能交通控制系统无线通信方案 2011年12月10日 来源: ZigBee智能交通控制系统无线通信方案 一、应用需求    现代城市的发展,随着城市车辆的增加,人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门所面临的重要问题。城市交通控制系统是面向全市的交通数据监测、交通信号灯控制与交通诱导的计算机控制系统,它是现代城市交通监控系统中重要的组成部份,主要用于城市道路交通控制与管理,对提高城市道路的通行能力、缓和城市交通拥挤起着重要作用。    城市道路的畅通采用有效的控制措施,最大限度地提高道路的使用效率是城市道路交通控制的重要内容。 城市道路交通控制主要是对交通信号的控制,道路交通信号灯是城市道路网中的主要控制设施。交通信号灯存在,它们就会或多或少地影响交通网络的运行效率,因此信号灯必须以最优控制策略存在,以减小道路网络中所有车辆的行程的时间,必须要有一个智能交通系统来达到城市道路的最大畅通。智能交通信号控制系统的管理模式就是集中管理,分级控制,充分利用现有通信和控制技术,按实际交通现状先进行单个交叉路口的自适应协调,然后是主干线的协调控制,实现分布式协调的分级控制,最终达到区域控制的系统最优。    二、Zigbee技术简介  通信可靠    系统采用了CSMA-CA的碰撞避免机制,避免了发送数据时的竞争和冲突;采用完全确认的数据传输机制,保证信息传输的可靠性;    网络的自组织、自愈能力强    zigbee的自组织功能:无需人工干预,网络节点能感知其他节点的存在,并确定连接关系,组成结构化的网络;     zigbee自愈功能:增加、删除或移动节点,节点发生故障等等,网络都能够自我修复无需人工干预,保证整个系统仍然能正常工作。    成本低廉    设备的复杂程度低,且Zigbee协议是免专利费的,这些可以有效地降低设备成本;Zigbee的工作频段灵活,为免执照频段的2.4GHz,就是没有使用费的无线通信。    网络容量大    一个ZigBee网络可以容纳最多254个从设备和一个主设备,一个区域内可以同时存在200多个ZigBee网络。    三、基于ZigBee技术的智能交通控制系统解决方案    3.1 ZigBee无线太阳能交通信号控制系统    新型的太阳能无线交通控制系统集结了交通管理、交通控制、绿色能源等全新的理念与技术,采用太阳能代替传统的电能供电,通过交通灯柱顶端的太阳能电池板来进行聚集和储存太阳能,然后通过zigbee主控制器向同一交通岗的各组交通灯发射控制信号,达到无线同步控制运行的效果。    现有的红绿灯控制系统在铺设时其控制线路必须专门挖道布线,给整个交通调度带来很大的不便。费用相应较高,日后的维护保养也十分不便。而传统的有线方式面临着布线困难,维护不易,成本较高等问题。     采用ZIGBEE和太阳能结合的无线控制系统,无须挖路布设控制线路,各设备之间实现无线自动组网连接,既降低了系统安装成本,更重要的是避免了传统安装方式对交通干扰所带来的经济损失。随时可以施工。而且,也避免了由于城市快速发展,道路拓展等变化对原有预埋管线的干扰。由于系统没有控制线路,避免了恶意破坏,大大减少了维护成本。    3.2 ZigBee无线交通信号远程控制系统     智能交通信号控制系统的管理模式就是集中管理,分级控制,充分利用现有设施,按实际交通现状先进行单个交叉路口的自适应协调,然后是主干线的协调控制,实现分布式协调的分级控制,最终达到区域控制的系统最优。交警指挥调度系统可与交通信号自动控制系统集成,实时采集路口的车辆的流量;在GIS地图显示各路口的交通状况、红绿灯状态等相关交通信息;根据实际需要修改、配置道口机的参数,对信号自动控制系统道口机实现远程控制。    基于ZIGBEE无线网络平台的智能红绿灯控制系统,系统具有以下几个特点:    * 无须挖路布设控制线路,各设备之间实现无线自动组网连接,既降低了系统安装成本,更重要的是避免了传统安装方式对交通干扰所带来的经济损失。随时可以施工。而且,也避免了由于城市快速发展,道路拓展等变化对原有预埋管线的干扰。由于系统没有地面控制箱和控制线路,避免了恶意破坏,大大减少了维护成本;    * 由于系统没有地面控制箱和控制线路,避免了恶意破坏;而且,整个控制系统的各个模块具有高集成度,高可靠性和低功耗,低成本,体积小等优点,维护保养十分方便,只需更换相应节点即可,避免了传统控制线路本身带来许多麻烦,从而大大减少了设备购置成本,建设安装成本和系统维护成本;    * 卓越的物理性能,整个网络所使用的无线频率是国际通用的免费频段(2.4-2.48Ghz ISM), 传输的方式是抗干扰能力强的直序扩频方式(DSSS),特别适合在干扰较大的环境中使用;    * 网络的自组织、自愈能力

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