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一种基于无线传感网智能交通拥堵监测及控制系统摘要：该文所阐述的基于无线传感网的智能交通拥堵监测与控制系统系统，通过现场数据采集、传输、分析和控制信号的互传，达到整个系统闭环控制的目的，进而改进现有系统不封闭、不智能和效率低下的问题。该文所涉及产品解决方案符合智能交通发展趋势，满足了可靠、高效、节能的要求，将为解决交通拥堵问题提供一整套有效的解决参考方案。 关键词：无线传感网；智能交通 中图分类号：S951.2文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)24-5875-03 1概述 随着通讯技术和交通控制系统的不断发展，智能交通成为了无线传感网的一个重要的、基本的研究和应用方向；另一方面，随着城市化的发展，各国的交通拥堵问题都成为制约社会发展的一个瓶颈，因此，尽快把无线传感网技术应用到交通问题的解决中就显得尤为重要和急迫。当前，各国都把先进的智能交通控制系统研发工作摆在十分重要的位置上，不惜投入巨资进行整治和开发，虽然取得了一定的成绩，但是依然存在投入产出比差、系统稳定性差、系统适应性差、实时性不好等问题。无线传感网技术的兴起和深入发展为智能交通的进一步发展提供了契机，配合自动控制和软件技术，可以为解决拥堵问题提供更稳定、更可靠和更具性价比的解决方案，能够在一定程度上克服老旧系统传输效率低下、稳定性差等缺陷，是一种良好的替代和更新方案。 2智能交通控制系统方案 本方案主要由Zigbee交通监控节点、交通调度平台组成，两者均采用了基于zigbee的无线传感网技术。其中Zigbee交通监控节点集成了红外、视频、智能计数等多种传感装置同时采集拥堵或问题路段交通信息，完成交通信息的智能采集和分析系统，提高了系统的实时性和准确性，可以做到无人在现场即可完成掌握交通情况、完成交通调度的目的，符合智能交通的要求。 下图1为本方案的功能示意图：首先，Zigbee无线交通监控节点收集车速、车数统计、尾气和现场视频等信息，通过Zigbee网络传递到交通调度平台；而后，调度平台对接收到的数据进行分析，根据分析结果作出相应的调度指令，以此达到交通实时调控的目的。 本系统方案主要包括：（1）Zigbee交通信息监控子节点：通过传感器收集交通道口的车辆排队时间、排队数量、视频或图片资料，同时通过zigbee无线网络发送给zigbee监控主节点。（2）Zigbee监控主节点：主节点接收来自各个子节点的交通信息后进行统一分析，得到调度结果后通过zigbee无线网络传递给各个子节点，子节点通过LED屏幕显示给驾驶员进行实时调度。（3）交通监控、调度平台；平台主要以软件为主，以VC/VB为主要编程技术，运行设备可以是服务器或PC，通过连接Zigbee监控主节点来实现平台数据和各个Zigbee交通信息监控子节点之间进行信息交互，达到信息统一处理、产生并分配调度信息的作用。平台建设在交管部门内部。 系统关键技术主要为以下三点：（1）本系统主要采用Zigbee无线传感网技术，信息的传输主要依靠zigbee无线网络进行。（2）本系统节点内部，交通拥堵数据采集主要依靠红外线、摄像头图片和视频采集、计数器等技术；调度信息的显示主要通过zigbee芯片的UART接口显示到LED/LCD上。（3）本系统软件部分主要采用VC（VB）、Linux技术，调测部分主要通过windows或者Linux进行；最终软件部分则主要依靠VC实现。 系统方案以zigbee无线传感网作为主要技术的智能交通测控系统，有节能、网络布控和扩展方便、易于控制等特点；结合各个节点的LCD显示，达到信息实时传递、有效传递的目的。系统配合专用分析软件，对监控参数进行分析后再进行智能控制，对于模型中正常或低级别问题进行自行闭环控制；对于较大问题或异常问题向监控平台进行传输，保证交通问题准确、及时地暴露和上报。系统中除了提供外接电源接口和5号电池外，还同时配备了太阳能电池系统，保证系统的电力不会因为电池耗尽或没有得到及时更换而不能正常工作。 控制系统的主要技术、经济指标：（1）系统速率250Kbps，能够满足系统数据传输和LCD显示的带宽要求；（2）系统适应性强，稳定性好，符合国家CCC认证标准，适应复杂的交通路面状况；（3）系统待机长，子节点更换电池时间控制在两个月左右；（4）本交通控制系统系统功效为预期平均拥堵时间减少30%，拥堵概率减少20%，信息传输效率提高20%，成本降低20%。 3智能交通控制系统实现 系统实现主要分硬件系统和软件系统，分别阐述如下。 硬件方面的设计重点有：（1）软件需要确定CPU的主频、内部Cache的容量、存储器的大小等资源的最小值，除了满足以上操作系统必需的资源外，硬件还要综合考虑各种接口的需