交通信号灯智能运维系统及运行方法与流程

本发明涉及交通管理，特别涉及交通信号灯智能运维系统及运行方法。

背景技术：

1、随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通部门急需解决问题之一，而交通信号灯是城市交通组织与管理系统中，控制和调节路网中各关键节点的核心设备，是整个路网平稳运行的关键。随着信控路口数量增加，由于交通信号灯故障导致的交通异常拥堵数量也在逐步增加，并随之带来了一定的安全隐患。因此，信号灯的故障监管和运维方式显得尤为关键。

2、交通信号灯的正常运行是路网交通正常运行的前提条件，及时发现并有效的修复故障的交通信号灯，是保证路网的正常运行的必要条件。目前，故障发现依靠人工巡检、故障维修依靠人工电话通知接单，导致运维过程监管缺失，信号灯运维记录难追溯，给后续信号灯运维分析造成了难题，给市民的正常交通出行带来了安全隐患，无法满足城市管理精细化工作及建设安全有序交通环境的要求。

3、因此，如何依托现有城市公共基础设施的基础，对信号灯故障进行及时的发现与处置，对信号灯运维过程实现全生命周期智能化监控成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供交通信号灯智能运维系统及运行方法，实现的目的是依托现有城市公共基础设施的基础，对信号灯故障进行及时的发现与处置，对信号灯运维过程实现全生命周期智能化监控。

2、为实现上述目的，本发明公开了交通信号灯智能运维系统，包括中心层、通信层以及路口层；

3、所述中心层的软硬件设施布设在控制中心机房的专用网络中，包括用于交通信号灯智能运维系统的中心软件平台、pc客户端、手机app客户端、安全认证软件、服务器和通信设备；

4、所述中心软件平台用于实现交通信号灯全生命周期智能管理功能，包括数字孪生底座、资产管理功能、抢修运维管理功能、大数据辅助决策功能、用户管理功能和权限管理功能；

5、所述pc客户端是所述中心软件平台的人机交互工具；

6、所述手机app客户端要用于为运维人员提供路口维修前后信息反馈、设备申领、定位故障路口位置的便捷操作途径；

7、所述安全认证软件用于对所述pc客户端和所述手机app客户端接入提供安全授权，确保链路安全；

8、所述服务器用于为所述中心软件平台、所述pc客户端、所述手机app客户端和所述安全认证软件提供硬件资源；

9、所述通信设备用于实现所述服务器与外场设备数据联通；

10、所述通信层用于为所述路口层的自动监测终端设备与所述中心软件平台之间的信息传输提供通道，包括4g或5g vpdn网络；

11、所述路口层部署于路口每套信号灯内部或外壳外部，与信号灯进行电性连接，包括用于检测交通信号灯故障的所述自动监测终端设备；

12、所述自动监测终端设备用于自动识别信号灯类型、信号灯安装位置定位、信号机无信号输出监测、信号灯常亮监测、发光单元非正常熄灭监测、倒计时缺笔段监测、非正常黄闪监测、信号放行冲突监测和信号灯灯体偏转监测。

13、优选的，所述数字孪生底座包含城市基础地理信息数据、道路交通设施数据和交通信号控制系统设备；

14、所述城市基础地理信息数据包含道路路网线、道路起止点、道路面、标志性信息点、行政区划面和城市街区面；

15、所述道路交通设施数据包括道路交通标线、道路交通标志、交通隔离和防撞设施数据；

16、所述交通信号控制系统设备包括交通信号灯点位、交通信号灯属性、支撑杆点位和支撑杆属性；

17、所述交通信号灯属性包括信号灯类型、信号灯建设时间、信号灯品牌、信号灯故障数据和信号灯运维数据；

18、所述支撑杆属性包括支撑杆类型和支撑杆建设时间。

19、优选的，所述自动监测终端设备包括主控单元、数据采集单元和物联网通信模块；

20、所述数据采集单元包括定位系统、信号灯转向检测器、信号灯电压检测器、信号灯电流检测器；

21、所述物联网通信模块用于提供通信服务包含无线通信模块及通信卡和有线通信模块。

22、本发明还提供交通信号灯智能运维系统的运行方法，包括如下步骤：

23、步骤1、交通信号灯运行监测及故障自动报警；

24、步骤2、故障推送及诊断核查；

25、步骤3、故障派单；

26、步骤4、维修作业过程监测与反馈；

27、步骤5、大数据辅助决策。

28、优选的，步骤1是指自动监测终端设备实时检测路口层的每一交通信号灯的电流、电压、灯体偏转数据。

29、优选的，步骤2是指当自动监测终端设备检测到任一交通信号灯发生故障时，将发生故障的所述交通信号灯的电流、电压、灯体偏转数据通过通信层实时上传至中心软件平台；

30、所述中心软件平台根据内置的阈值对将发生故障的所述交通信号灯进行核查，自动对发生故障的所述交通信号灯的故障数据进行二次诊断。

31、优选的，步骤3是指中心软件平台根据发生故障的交通信号灯的位置、故障类型，以及发生故障的所述交通信号灯所归属的运维单位、管理人员，自动进行故障派单，并将故障详情以手机app客户端消息和/或短信方式发送给所述运维单位、所述管理人员和/或维修人员。

32、优选的，步骤4是指当维修人员接收到故障信息后，再所述维修人员赶往故障现场进行故障维修时，所述维修人员将发生故障的所述交通信号灯的照片或视频进行采集并上传至手机app客户端；

33、如果故障维修完成，则所述维修人员将故障修复后的所述交通信号灯的照片或视频上传至手机app客户端；

34、如果故障不能及时完成修复，需要申领替换设备，则所述维修人员通过手持app客户端进行设备申领；

35、包括所述维修人员的所处位置、是否到达现场、是否维修完成，及维修进度均实时在app客户端中进行消息发布。

36、优选的，步骤5是指中心软件平台对交通信号灯、运维人员、运维单位进行大数据深度挖掘分析，为精细化全生命周期管理提供决策依据；

37、在进行大数据深度挖掘分析中，对交通信号灯的故障次数、故障类型、故障发生天气、品牌和使用年限进行单因素或多因素关联分析，

38、对运维人员和运维单位的维修次数、维修故障类型、故障修复时长、故障修复花费费用进行单因素或多因素关联分析，

39、对每一路口的信号灯的布设数量、类型、位置是否符合国家及当地建设规范要求进行自动分析。

40、本发明的有益效果：

41、本发明可提升信号灯检修效率，切实提高了报修和抢修效率，极大程度上提升了交警总队运维管理的及时性和精确度。

42、本发明可实现信号灯故障检修人员的合理分配，可以有效地提高交警总队对信号灯故障检修任务的精细化、高效化管理，进一步保障交通路口的正常运行助力城市交通的精细化管理。

43、本发明可实现路口信控运行状况的实时监测和智能派单，将以往依靠人工的抢修工作向数字化转型，对信号灯“发现故障-安排任务”流程进行网络化、智能化提升。

44、以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。