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基于GPRS的城市交通控制數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)研究

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是城市交通控制系統(tǒng)的重要組成部分之一，它通過數(shù)據(jù)采集、傳輸和管理技術(shù)，使監(jiān)控中心能夠準(zhǔn)確地獲取路網(wǎng)各個(gè)路口的交通流量和交通信號(hào)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，從而為保證路網(wǎng)的控制效果創(chuàng)造條件。因此，如何能夠快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地將各個(gè)路口的交通流數(shù)據(jù)和交通信號(hào)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)上傳給監(jiān)控中心以及由監(jiān)控中心下傳控制指令給信號(hào)機(jī)就成了整個(gè)控制系統(tǒng)高效運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。目前我國現(xiàn)有的城市交通控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主要采用電話或?qū)Ｓ秒娎|等有線方式[1]進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，已不能滿足智能交通系統(tǒng)：ITS[2]及各種智能車載移動(dòng)終端數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性和移動(dòng)性要求。通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS(General Packet Radio Service)作為一種高速、高效、經(jīng)濟(jì)的無線系統(tǒng)，具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、接入迅速、按流量計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)在線、沒有任何布線的優(yōu)點(diǎn)[3]，特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適合短時(shí)的突發(fā)大數(shù)據(jù)量通信，完全滿足分布式的城市交通實(shí)時(shí)、多點(diǎn)交通信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控的雙向數(shù)據(jù)通信需求。本文采用32位ARM7TDMI核ARM微處理器S3C44BOX及GPRS模塊GR47，設(shè)計(jì)了具有GPRS功能的智能交通信號(hào)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了基于GRPS網(wǎng)絡(luò)的城市交通控制數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，基本上克服了傳統(tǒng)有線通信方式所造成的造價(jià)高、覆蓋范圍小、擴(kuò)展性差等缺點(diǎn)。

1 系統(tǒng)組成及工作原理

基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的城市交通控制數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是一個(gè)分布式、集散型、網(wǎng)絡(luò)化、全開放的監(jiān)控系統(tǒng)，由監(jiān)控中心、GPRS／Internet通信網(wǎng)絡(luò)以及具有GPRS功能的路口智能交通信號(hào)機(jī)組成，如圖1所示。

整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行于客戶／服務(wù)器模式，監(jiān)控中心內(nèi)部通過以太網(wǎng)將通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及監(jiān)控工作站等設(shè)備互連。監(jiān)控中心在軟件系統(tǒng)的控制下，實(shí)時(shí)接收處理來自各路口智能交通信號(hào)機(jī)的交通量信息、當(dāng)前工作狀態(tài)以及信號(hào)配時(shí)方案等各種數(shù)據(jù)^[4]，在監(jiān)控中心的LED多媒體顯示屏及中心監(jiān)控終端上顯示信號(hào)機(jī)位置、運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)信息。同時(shí)，監(jiān)控中心的通信服務(wù)器也可以向各路口信號(hào)機(jī)下傳各種控制指令和優(yōu)化的信號(hào)配時(shí)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)分布式智能交通信號(hào)機(jī)狀態(tài)的監(jiān)視和控制。通信服務(wù)器可以由已接入Internet的計(jì)算機(jī)擔(dān)當(dāng)，完成TCP／UDP鏈路建立、維護(hù)、數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)以及圖像的監(jiān)控等。

路口交通信號(hào)機(jī)為全自動(dòng)智能設(shè)備，可以通過短信、數(shù)據(jù)有無檢測、響鈴、預(yù)設(shè)時(shí)間等多種方式啟動(dòng)GPRS撥號(hào)程序接入Internet，主動(dòng)與監(jiān)控中心的通信服務(wù)器建立TCP或UDP連接，并向通信服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)或圖像，實(shí)現(xiàn)城市交通信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸。

2 智能交通信號(hào)機(jī)的硬件構(gòu)成

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