[发明专利]基于CAN总线的分布式信号控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通技术和信号控制领域，特别涉及一种基于CAN总线的分布式信号控制系统。

背景技术

目前，国内现有交通信号控制机基本上都是集中控制，也就是说信号控制机和信号灯之间都是采用220V电压进行控制，每个路口信号灯和信号控制机之间都需要大量的线缆，所以无论是安装、施工管道布线都非常复杂，需要大量的线缆，工程量大，施工难度高，施工对周边设施影响较大，工程费用高，而且维护难度很大，系统可靠性较低。

另外，目前信号控制机大多采用的是多时段定周期，部分信号控制机采用感应式控制方案。多时段固定周期主要依靠的是经验值以及以往统计数据确定路口相位设定以及信号灯时间，无法实现道路交通控制的智能化，通行效率较低；感应信号控制机则需要整理路口各个方向的实时检测的车辆信息数据对路口信号灯相位和信号灯时间进行动态调整，提高道路的通行效率，但是这种情况下每个方向都需要许多的车检器来检测车辆信息和道路信息，数据都是通过RS422/RS485发送到信号控制机，所以信号控制机需要大量的RS422/RS485接口，而且由于采用的是集中控制方式，信号控制机由于内部接口有限，只能采用串口轮询的方式进行通讯，这样导致通讯实时性和灵活性都较差，而且每个RS422/RS485接口都需要一组通讯线，因此也需要很多通讯线，同样存在施工复杂、可靠性低、不方便调试、维护难度大等问题。

当前信号控制机基本上都是集中控制的信号机，所有数据处理都是需要信号控制机主控处理，处理的数据量很大，但是因为处理器资源和性能有限，已经无法满足当前越来越多新增功能的要求。同时在路口方案确定施工完成之后，管道布线就已经完成。如果在后续应用中需要添加检测器设备或者需要增加信号灯数量，将会变得非常麻烦，需要重新添加和铺设线路，导致可扩展性很差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种通讯线路简单可靠、能简化施工难度和降低施工成本、提高可靠性及简化后续维护难度、扩展性较好、提高交通信号控制系统的智能化水平的基于CAN总线的分布式信号控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于CAN总线的分布式信号控制系统，包括一个主控单元和若干个方向分控区域，每个所述方向分控区域均包括一个方向分控单元和若干个信号灯控制单元，每个所述信号灯控制单元均包括若干个车道信号灯单元和对应的行人信号灯单元，所述主控单元生成整个路口信号灯控制方案并定时将其通过一组CAN总线分别传送到每个所述方向分控单元，每个所述方向分控单元均通过另外一组CAN总线与对应方向分控区域中的信号灯控制单元连接，所述方向分控单元收到所述路口信号灯控制方案并对其解析后，将解析结果通过所述另外一组CAN总线发送到对应方向分控区域中的车道信号灯单元和行人信号灯单元，并按照所述路口信号灯控制方案控制信号灯的状态，所述信号灯控制单元实时监控各个信号灯的状态，并将信号灯状态信息发送到对应的方向分控单元，所述方向分控单元将所述信号灯状态信息发送到所述主控单元。

在本发明所述的基于CAN总线的分布式信号控制系统中，每个所述方向分控单元均具有一个唯一的与方向相关联的ID号，每个所述车道信号灯单元和行人信号灯单元均具有唯一的ID号。

在本发明所述的基于CAN总线的分布式信号控制系统中，每个所述方向分控区域还均包括一组车检器，所述车检器与对应方向分控区域中的方向分控单元连接。

在本发明所述的基于CAN总线的分布式信号控制系统中，所述主控单元包括第一电源系统和第一控制系统，所述第一电源系统包括第一交流供电电源、第一蓄电池、第一电源转换模块和第一电源防护电路，所述第一交流供电电源通过所述第一电源防护电路与所述第一电源转换模块连接，所述第一蓄电池与所述第一电源转换模块连接；