帕爾哈提.庫(kù)爾班

摘要 經(jīng)濟(jì)發(fā)展使城市建設(shè)逐漸走向科學(xué)化，智能化。交通擁堵現(xiàn)象在各大中小發(fā)達(dá)城市越發(fā)明顯。y我們需要把交通網(wǎng)絡(luò)的控制樞紐，交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，以求通過(guò)智能化處理來(lái)緩解交通壓力。

關(guān)鍵詞 城市建設(shè)；智能化；交通網(wǎng)絡(luò)；交通燈控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào) U48 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）43-0102-01

0引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路上各種各樣的車輛越來(lái)越多，給目前的交通網(wǎng)絡(luò)控制帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。作為交通控制主要樞紐工具的交通燈，在這場(chǎng)考驗(yàn)中扮演了一個(gè)重要的角色。通過(guò)國(guó)家一二級(jí)城市交通調(diào)查表明，目前的交通燈控制系統(tǒng)基本不能很好的控制城市交通擁擠問(wèn)題。其主要原因是目前的交通燈大多數(shù)都是使用單片機(jī)作為其控制系統(tǒng)，單片機(jī)只能夠使用定時(shí)算法來(lái)控制城市交通。

在城市建設(shè)發(fā)展初期，這種控制系統(tǒng)基本上能夠滿足交通要求，但是在我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展后期，伴隨著交通車輛的增加，這種系統(tǒng)不但不能夠解決交通擁擠問(wèn)題， 在某些場(chǎng)合還會(huì)使交通疏導(dǎo)工作變的越發(fā)嚴(yán)峻。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，提高了人們的生活水平，生活離不開(kāi)智能化處理。

數(shù)字圖像處理技術(shù)、電子信息技術(shù)、機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展為交通燈控制系統(tǒng)的智能化建設(shè)提供了有力的技術(shù)支持。通過(guò)對(duì)這幾種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，可以使交通燈通過(guò)對(duì)當(dāng)前的路況信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，然后將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)控制中心，通過(guò)數(shù)字控制中心的智能化分析，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)控制十字路口的交通狀況，避免出現(xiàn)南北交通堵塞擁擠現(xiàn)象嚴(yán)重，而東西車輛稀少的交通狀況。

1交通燈控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要由三大模塊組成，它們分別是交通燈基礎(chǔ)控制模塊，交通燈智能數(shù)據(jù)處理模塊，交通控制處理模塊。交通燈數(shù)據(jù)處理將收集到的數(shù)據(jù)信息整合分析，通過(guò)采集到的路況信息發(fā)送到交通控制處理模塊，交通控制模塊根據(jù)路況信息，實(shí)時(shí)控制交通燈的顯示時(shí)間。

1.1 交通燈基礎(chǔ)控制

交通燈的控制方面采用單片機(jī)進(jìn)行控制，只不過(guò)單片機(jī)中紅綠燈得顯示、中斷時(shí)間由系統(tǒng)控制處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。為了能夠使單片機(jī)能夠很好的控制交通燈的狀態(tài)，我們將單片機(jī)控制的顯示燈分為以下幾種狀態(tài)：

基礎(chǔ)狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，單片機(jī)對(duì)紅綠等進(jìn)行正常情況下的控制，每60s的時(shí)鐘周期，南北方向與東西方向的紅綠燈進(jìn)行交替顯示，這也是正常路況信息。

智能狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，交通燈南北方向與東西方向的交通燈交替周期不按60s得時(shí)鐘周期進(jìn)行控制，這種狀態(tài)下的時(shí)鐘周期由系統(tǒng)控制器來(lái)控制，交通燈控制模塊根據(jù)智能處理模塊中的數(shù)據(jù)信息，計(jì)算當(dāng)前南北方向，東西方向交通燈的停滯時(shí)間，并將交替周期作為該模塊系統(tǒng)的輸出，傳送到交通控制單片機(jī)中，單片機(jī)根據(jù)該數(shù)據(jù)進(jìn)行交通燈紅綠燈得交替周期進(jìn)行控制。

強(qiáng)制狀態(tài)，在某些特殊的場(chǎng)合，我們需要對(duì)交通燈進(jìn)行強(qiáng)制控制，其實(shí)這種狀態(tài)是智能狀態(tài)的特殊情況。這種狀態(tài)需要操作人員進(jìn)行控制。一旦進(jìn)入該狀態(tài)，交通燈的某一方向?qū)?huì)一直處于紅燈或者是綠燈狀態(tài)。

在本系統(tǒng)中，本系統(tǒng)擬選用C51系列的單片機(jī)進(jìn)行編程控制，在該系列的單片機(jī)有2個(gè)計(jì)時(shí)器以及6個(gè)中斷源，能夠用C語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，具有效率高，編程簡(jiǎn)單，費(fèi)用比較低的特點(diǎn)。

在該系統(tǒng)中，單片機(jī)的控制模式通過(guò)P0，P3口進(jìn)行控制，P4口控制定時(shí)器，P2口控制南北、東西方向，當(dāng)P2口為1表示當(dāng)前東西方向處于紅燈狀態(tài)，反之南北方向處于紅燈狀態(tài)。P5，P6口控制定時(shí)器時(shí)間的內(nèi)存。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)會(huì)不停的檢測(cè)P0，P3口中的數(shù)據(jù)，如果為10則通常狀態(tài)，單片機(jī)運(yùn)行通常模式；如果為00，單片機(jī)會(huì)從P5，P6口讀取單片機(jī)內(nèi)存地址，通過(guò)讀取內(nèi)存地址中的控制時(shí)間，以及P2口中的數(shù)據(jù)來(lái)控制東西、南北方向的顯示時(shí)間；如果為11，則系統(tǒng)處于強(qiáng)制狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)直接根據(jù)P2口的數(shù)據(jù)來(lái)控制交通燈東西，南北方向的交通燈，使它們一直處于某種狀態(tài)。如果為01，這種狀態(tài)系統(tǒng)會(huì)直接將整個(gè)交通系統(tǒng)處于紅燈狀態(tài)，以此來(lái)控制交通突發(fā)事件的發(fā)生。

1.2 交通燈智能數(shù)據(jù)處理

交通燈智能處理模塊主要由光電反射感應(yīng)器組成，在距離十字路口的50m處，將會(huì)在各個(gè)方向按照這種感應(yīng)器。當(dāng)有車輛通過(guò)該采樣路面時(shí)，車輛的反射光線會(huì)被感應(yīng)器接收，通過(guò)電路連接，該信號(hào)會(huì)處于低電平。系統(tǒng)會(huì)在一定的時(shí)間周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)該電平的數(shù)量，以此來(lái)統(tǒng)計(jì)該流向的車輛數(shù)量。

如果根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)南北方向的電平數(shù)量比較多，說(shuō)明南北方向的車輛比較多，這個(gè)時(shí)候系統(tǒng)會(huì)將這一數(shù)據(jù)發(fā)送到交通控制出模塊。為了提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)還間使用數(shù)字圖像處理，通過(guò)數(shù)字圖像處理技術(shù)來(lái)判斷當(dāng)前檢測(cè)到的車輛是否為同一車輛。這種數(shù)字圖像處理的方法一般采用模糊匹配的方法，然后將其寫(xiě)入單片機(jī)中利用程序進(jìn)行控制。

1.3交通燈控制處理

交通燈的控制處理一般使用單片機(jī)的上位機(jī)電腦在交通監(jiān)控室進(jìn)行實(shí)時(shí)處理控制，可以將其設(shè)計(jì)交通控制軟件，該控制模塊的輸入是當(dāng)前十字路口的路況信息以及交通流量數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)會(huì)將從交通智能數(shù)據(jù)處理模塊得到數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)分析結(jié)果，向交通燈基礎(chǔ)控制模塊中的單片機(jī)P1，P2，P3，P4，P5，P6端口傳輸相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)控制模塊得到數(shù)據(jù)后，控制當(dāng)前路況紅綠燈的顯示。

2結(jié)論

智能化控制交通燈是當(dāng)前城市交通建設(shè)的必然趨勢(shì)，本文將交通燈智能化控制系統(tǒng)分為3個(gè)模塊進(jìn)行簡(jiǎn)要的淺析，以求在交通燈的實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中提供開(kāi)發(fā)思想借鑒。

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