【摘要】隨著私家車(chē)的增加和人們出行的增多，各地車(chē)流量一直在增加，交通燈系統(tǒng)作為保持車(chē)輛安全出行的保障之一，一直都在不斷的完善中。現(xiàn)在的交通燈系統(tǒng)大多不能隨時(shí)切換模式，如需改變模式，需要拆下交通燈控制器，重新載入，由此提出一套可以隨時(shí)遠(yuǎn)程遙控的多模式交通燈綜合控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)綠波帶交通，本文從系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)背景、系統(tǒng)組成、功能介紹、系統(tǒng)特色等角度一一介紹。

【關(guān)鍵詞】CDMA遠(yuǎn)程切換模式綠波帶

一、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)背景

在大城市的交通高峰時(shí)段出行，車(chē)輛被堵在路上已不稀奇，交通的“上下班高峰期”并不陌生，這讓我們深刻的感覺(jué)到，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，國(guó)內(nèi)私家車(chē)數(shù)量的大幅增長(zhǎng)和人們的越來(lái)越頻繁的出行給交通路況帶來(lái)了很大的壓力，交通燈前的擁堵情況也越發(fā)嚴(yán)重了，由此，我們想到，交警部門(mén)如果可以在交通高峰期等有需要的時(shí)刻，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式及時(shí)調(diào)整交通燈的亮滅時(shí)間，即更換模式，那將可能在某些交通高峰時(shí)刻緩解交通問(wèn)題。

二、系統(tǒng)組成與功能

整個(gè)系統(tǒng)由上位機(jī)軟件、下位機(jī)軟硬件、CDMA通信模塊三大部分組成。

（1）上位機(jī)

上位機(jī)采用C#編程，采用的是圖形界面編程，程序界面清晰明了，易操作，配有說(shuō)明文檔，可根據(jù)提示進(jìn)行路口數(shù)量選擇、紅綠燈數(shù)量選擇、紅綠燈定時(shí)時(shí)間以及工作模式確定，通過(guò)設(shè)定好的參數(shù)，系統(tǒng)可軟件模擬出交通路口情況，為保證最基本的安全，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以自動(dòng)判錯(cuò)，如果使用者設(shè)置得有問(wèn)題，比如會(huì)使某兩個(gè)方向的車(chē)可能相撞，系統(tǒng)會(huì)立即提示有錯(cuò)。

界面有兩種設(shè)置方式，一是通過(guò)拖動(dòng)時(shí)間條的方式，分別控制各個(gè)路口的紅綠黃燈亮滅時(shí)間，二是通過(guò)填表方式，按照提示輸入各個(gè)燈的亮滅時(shí)間，全部設(shè)置好以后，系統(tǒng)會(huì)判斷是否有錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或是否有危險(xiǎn)，若有，系統(tǒng)則不執(zhí)行本次改變，用戶(hù)可以隨即更改數(shù)據(jù)，以設(shè)置出沒(méi)問(wèn)題的數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)運(yùn)行。

軟件界面可以根據(jù)使用者的設(shè)置模擬出整個(gè)路口的情況，并且可以通過(guò)串口通信方式給下位機(jī)傳送數(shù)據(jù)。

為了防止設(shè)置過(guò)后的數(shù)據(jù)被遺忘，上位機(jī)軟件有自動(dòng)保存數(shù)據(jù)的功能，也可以從文件中讀取已保存和使用過(guò)的數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)置。

（2）下位機(jī)

下位機(jī)分為軟件和硬件兩個(gè)部分。軟件部分是采用C語(yǔ)言編程控制單片機(jī)，一是要實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)和通信模塊的通信，下位機(jī)受上位機(jī)的控制，還要通過(guò)串口通信方式從上位機(jī)中接收數(shù)據(jù)，并保存在下位機(jī)中，所以下位機(jī)軟件中必須含有識(shí)別上位機(jī)指令和保存數(shù)據(jù)的部分以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，二是要控制演示模塊的執(zhí)行情況。下位機(jī)的信號(hào)可以傳給驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)交通燈。

下位機(jī)硬件中除了有一些功能芯片外，還留有演示模塊的接口，設(shè)計(jì)時(shí)在控制器周?chē)b配有一套演示系統(tǒng)，此演示系統(tǒng)較美觀，可靈活根據(jù)需要擺出路口形狀，在設(shè)置好模式并導(dǎo)入下位機(jī)后，下位機(jī)可直接控制演示系統(tǒng)，以此模擬交通路口的交通燈的亮滅時(shí)間，這樣可以很清楚的呈現(xiàn)交通路口的情況，并很方便的模擬交通情況，下位機(jī)硬件是上位機(jī)中設(shè)置的交通情況的實(shí)物演示。

（3）通信模塊

通信模塊采用的是CMDA模塊，它可完成普通手機(jī)的大部分功能，系統(tǒng)主要用到的是它的短信功能，通過(guò)短信實(shí)現(xiàn)隨時(shí)遠(yuǎn)程切換交通燈的模式，以此臨時(shí)改變交通燈的參數(shù)，以隨時(shí)適應(yīng)車(chē)流量變化。通信模塊是實(shí)現(xiàn)功能最重要的模塊，這使遠(yuǎn)程切換模式成為了可能，使交通燈模式的改變提供了一個(gè)便捷的方式，當(dāng)然，這也需要系統(tǒng)中其他所有部分的配合才能完成的。

三、系統(tǒng)特色

本系統(tǒng)適用于多種路口，如三路口、四路口，且在軟件和硬件上均能模擬出路口的交通情況。系統(tǒng)可以直接從上位機(jī)軟件上模擬、控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

本系統(tǒng)可在軟件上預(yù)先模擬出符合條件的路口實(shí)現(xiàn)綠波帶交通。所謂綠波帶，是指在算好大概的車(chē)流量后，使車(chē)輛在經(jīng)過(guò)某一路口后，通過(guò)對(duì)各個(gè)路口的紅綠燈信號(hào)進(jìn)行協(xié)調(diào)，車(chē)輛在通過(guò)時(shí)能連續(xù)獲得一路綠燈，以此保證主干道交通流暢通感的技術(shù)。當(dāng)需要采用綠波帶技術(shù)時(shí)，可以采用軟件內(nèi)置的參數(shù)，先參看模擬演示，再?zèng)Q定是否需要使用。綠波帶交通的實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)提出了一個(gè)難點(diǎn)，那就是時(shí)間的同步，即基準(zhǔn)時(shí)間。在下位機(jī)系統(tǒng)和通信模塊的通信中，內(nèi)設(shè)了一套時(shí)間校正子程序，系統(tǒng)每隔一段時(shí)間會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)間的同步，校正程序在系統(tǒng)各部分有相差時(shí)間時(shí)觸發(fā)。