交通信号控制的智能化、网络化设计

　　无线传感网是集计算机、通信、网络、智能计算、传感器、嵌入式系统、微电子等多个领域交叉综合的新兴学科，它将大量多种类传感器节点(传感、采集、处理、收发、网络于一体)组成自治的无线网络，实现对物理世界的动态协同感知。它能实时、动态获得物理世界的传感信息，并且将相关信息与通讯主干网融合，实现了现有的计算机网络虚拟世界向真实物理世界的延伸，改变了人类和自然界交互的方式。

　　无线传感器网络用于构建交通信息系统具有以下优点：1)其无线自组、泛在协同的特点使系统布设和维护十分方便，可以降低用户成本，布设和维护时不会影响车辆的正常行驶，便于提高交通信息采集系统的可扩展性;2)规模的分布式监测和协同计算技术在能力上优于传统的单点或局部监测技术。

　　在交通信号控制中，需进行信息采集、处理、传输，控制模式选择，控制结果输出执行等操作。传感器节点是构成无线传感器网的基本要素，具有信息采集、信息处理和无线通信功能，它们既是数据包传输的发起者，也是数据包的转发者。针对多路口交通信号灯控制系统，采用三层WSN组织结构，第1层为信息采集层，负责采集各路口车辆信息;第2层为控制层，负责调整各交叉路口的绿信比;第3层为协调层，负责协调干线各路口周期的确定和各路口之间的相位差。多路口交通信号灯控制系统WSN组织结构如图2所示。

　　相邻路段的信息采集节点组成信息采集层，路口交通信号灯控制节点组成控制层。信息采集层和控制层传感器节点自组织成簇：交通信号灯控制节点作为簇首，信息采集节点作为簇成员。簇首负责采集簇内信息采集节点的数据，进行数据融合，并与相邻簇首节点进行通信;簇成员节点负责路面车辆信息的采集。从簇首节点中，选取一个节点作为汇聚节点，汇聚节点与控制中心组成协调层。汇聚节点以多跳的方式与各簇首节点通信，收集各路口车流量信息，将数据送到控制中心，控制中心进行综合处理，协调各路口工作。

　　信息采集节点负责路面车流信息的采集，基于RFID技术进行车辆检测，在车辆前挡风玻璃上粘贴RFID标签，在交叉路口四个方向的红绿灯前50～70 m安装RFID读写器，并调整信号灯控制器软件，检测交叉路口附近的车辆流量，采集到车辆数据后，将此数据信息以多跳通信的方式传递给交通信号控制节点，经数据融合后传递给汇聚节点;汇聚节点收集各路口车流量信息，控制中心根据设定的目标(如通行量最大、平均候车时间最短等)运用智能控制方法计算出最佳方案，并输出给各路口交通信号控制节点，控制车辆的通行与禁止，实现多路口的协调控制。

　　3 结论

　　本文构建了基于多Agent的智能交通控制模型，提出了一种基于无线传感器网的智能交通控制部署，利用传感器节点采集交通信息，交通信号控制节点进行数据融合，并将数据传送给控制中心，控制中心进行综合处理，选择合适的路口控制模式，调整各交叉路口的绿信比，协调干线各路口周期的确定和各路口之间的相位差，自适应地控制车辆通行时间，从而保证车辆通行质量，实现交通信号控制的智能化、网络化。