摘 要：本文簡要地介紹了智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)及未來的發(fā)展方向，并針對(duì)此應(yīng)用趨勢，應(yīng)用最新的Micro PAC（微型可編程自動(dòng)化控制器）技術(shù)，架構(gòu)出智能型分布式交通監(jiān)控系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性和反應(yīng)能力，獲得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵字：智能交通系統(tǒng) PAC
Abstract： The article introduce the architecture and the future of the Intelligent Transport System in a nutshell, According to the direction of application, the dispersive ITS based on the new Micro PAC technology has more reliability and reactivity, it also gain nice social benefit and economic benefit.
Key words: Intelligent Transport System（ITS） PAC(Programmable Automation Controller)
[中圖分類號(hào)] TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B 文章編號(hào) 1606-5123(2005)10-00
1引言
先進(jìn)的智能型交通監(jiān)控系統(tǒng)(ITS)包含交通數(shù)據(jù)收集系統(tǒng) (車輛偵測系統(tǒng) /風(fēng)力偵測系統(tǒng) / 雨量偵測系統(tǒng) / 濃霧偵測系統(tǒng) / 邊坡坍方偵測系統(tǒng) )、信息顯示系統(tǒng) (旅行時(shí)間標(biāo)志板)、交通管制顯示系統(tǒng) (風(fēng)雨霧慢行警示號(hào)志 / 閘道儀控號(hào)志 )、閉路電視系統(tǒng)、有線電話系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等眾多的子系統(tǒng)。ITS的體系結(jié)構(gòu)選型是決定系統(tǒng)集成的關(guān)鍵。
2可編程自動(dòng)化控制器（PAC）應(yīng)用設(shè)計(jì)
ITS系統(tǒng)集成最大的挑戰(zhàn)是如何將各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)透過控制器實(shí)時(shí)的獨(dú)立處理(Stand- alone)與正確大量運(yùn)算,且在最短的時(shí)間內(nèi)將運(yùn)算后的有效數(shù)據(jù),透過以太網(wǎng)或光纖網(wǎng)絡(luò)將所有處理過的有效數(shù)據(jù)送回中央端的中央計(jì)算機(jī)作數(shù)據(jù)的各種分析報(bào)表,進(jìn)而形成實(shí)時(shí)的交通決策的重要依據(jù)。
要達(dá)成如此龐大系統(tǒng)且能夠分析出實(shí)時(shí)的正確報(bào)表,在整個(gè)的系統(tǒng)架構(gòu)上控制器扮演著重要的關(guān)鍵,不但控制器本身要能夠耐受高速公路、隧道內(nèi)等極度惡劣的環(huán)境(高溫 / 潮濕 / 落塵重 / 雷擊 )因素,且能夠穩(wěn)定地扮演 數(shù)據(jù)收集、邏輯運(yùn)算、突發(fā)復(fù)雜事件運(yùn)算、數(shù)據(jù)備份、通訊等多功能的平臺(tái),所能處理，PAC分布式交控系統(tǒng)架構(gòu)比較IPC工控機(jī)的傳統(tǒng)架構(gòu)更能穩(wěn)定實(shí)時(shí)地完成此類任務(wù)。
泓格的Micro PAC微型可編程自動(dòng)化控制器與分布式模塊在(ITS)智能型交通監(jiān)控系統(tǒng)的整合應(yīng)用是現(xiàn)今在長距離的交控系統(tǒng)整合應(yīng)用的主要架構(gòu)之一，智能型交通監(jiān)控系統(tǒng)可分為下列三種應(yīng)用架構(gòu)：
2．1道路環(huán)境監(jiān)測
透過分布式模塊將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)(風(fēng)速/雨量/濃霧/坍方偵測器)收集，再由Micro PAC (I-7188/I-8000)經(jīng)過運(yùn)算轉(zhuǎn)換成有效的氣象與環(huán)境信息，并可直接連網(wǎng)回傳到監(jiān)控中心，判斷是否須關(guān)閉某路段以維護(hù)行車安全。
2．2道路行車狀況監(jiān)測
透過Loop感應(yīng)器可將車輛車速、車長、經(jīng)過時(shí)間(單位路面擁擠程度)數(shù)據(jù)記錄并回傳中控中心，以判斷車流狀態(tài)是否要采取管制(限量)、開放路間或封閉交流道并透過廣播系統(tǒng)建議駕駛?cè)烁牡馈?/P>
2．3隧道環(huán)境安全監(jiān)測
收集隧道口輝度計(jì)的訊號(hào)值，透過Mirco PAC的運(yùn)算和控制，調(diào)整隧道出入口燈光明暗變化，讓駕駛?cè)嗽谶M(jìn)入隧道內(nèi)時(shí)，內(nèi)外燈光明暗變化不會(huì)超過眼球所能適應(yīng)的狀態(tài)，以確保駕駛?cè)说陌踩?；隧道?nèi)的測煙計(jì)可測量是否有火警發(fā)生，以啟動(dòng)火警消防系統(tǒng)警報(bào)，并將抽風(fēng)機(jī)依序打開保持隧道空氣流通，避免行駛?cè)宋霛鉄煻a(chǎn)生危險(xiǎn)。
2．4方案比較
（1）傳統(tǒng)方案。如圖1所示。以往數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)是以遠(yuǎn)程分布式的架構(gòu)，從遠(yuǎn)程傳感器收集數(shù)據(jù)給主機(jī)控制器(master)，再傳給計(jì)算機(jī)完成運(yùn)算，最后上傳到中控室計(jì)算機(jī)主機(jī)。舊式架構(gòu)會(huì)產(chǎn)生2項(xiàng)缺點(diǎn)：
·倘若數(shù)據(jù)量過大數(shù)據(jù)直接上傳給計(jì)算機(jī)容易造成數(shù)據(jù)流「瞬間堵車」現(xiàn)象；
·交控系統(tǒng)范圍大、距離長，若主機(jī)控制器無法直接連網(wǎng)，會(huì)造成現(xiàn)場端須再配備IPC上網(wǎng)，不僅提高成本且易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
圖1 舊型三層式ITS數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)
（2）新式架構(gòu)。如圖2所示。采用可連網(wǎng)及可程序的主機(jī)控制器(Micro PAC)，可以將舊式架構(gòu)「中央集權(quán)式」的三層式架構(gòu)，把遠(yuǎn)程I/O資料全部集中在PC端，改成新架構(gòu)「地方分權(quán)式」的分布式架構(gòu)，由各區(qū)域現(xiàn)場主機(jī)(Micro PAC)實(shí)時(shí)處理遠(yuǎn)程I/O的訊號(hào)并運(yùn)算轉(zhuǎn)換成有效的數(shù)據(jù)后連接以太網(wǎng)或光纖網(wǎng)絡(luò)，如此不但在數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)換時(shí)具有高效能與高靈活性，同時(shí)在長距離與大范圍的環(huán)境可延伸擴(kuò)充多個(gè)數(shù)據(jù)收集的子系統(tǒng)，減輕中控計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
圖2 智能型分布式交控系統(tǒng)
3泓格I-7188E Micro PAC特性簡介
l 80188-40 CPU，512K Flash，512K SRAM
l MiniOS7操作系統(tǒng)，兼容ROM-DOS
l RS-232 * 1，RS-485 * 1
l 10Base-T Ethernet * 1
l 支持TC/BC/梯形圖/指令表編程語言
l 支持TCP/IP、UDP、Modbus RTU/TCP通信協(xié)議
l 支持I/O、存儲(chǔ)器、串口擴(kuò)展
l +10~30VDC供電，-20~+75℃工作溫度范圍
l 功耗：2W（不含LED指示燈）；3W（含LED指示燈）
4結(jié)束語
嵌入MiniOS7操作系統(tǒng)的泓格I-7188E Micro PAC是新一代工業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)自動(dòng)化平臺(tái)。隨著現(xiàn)代化交通管理的質(zhì)量要求，PAC技術(shù)在大系統(tǒng)集成工程中必將得到廣泛深入的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)（略）
作者簡介：
孫崇峰（1978—）男 研究方向?yàn)镻C－Based。
