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        基于電子信息技術(shù)的智能交通信號燈控制研究

        2016-12-31 00:00:00蒲金橋
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年32期

        摘 要:交通信號燈控制的智能化實現(xiàn)與發(fā)展給今天的交通系統(tǒng)帶來了巨大的改變,尤其是城市交通系統(tǒng)。它不僅有利于改善交通狀況,疏通交通流,減少擁堵,而且可以節(jié)約一定成本,對促進交通業(yè)穩(wěn)定發(fā)展具有重要價值。文章著重介紹了智能交通信號燈控制引入電子信息技術(shù)的必要性以及基于電子信息技術(shù)的智能交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計。

        關(guān)鍵詞:電子信息技術(shù);交通信號燈;智能控制;系統(tǒng)設(shè)計

        前言

        在城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展推動下,汽車數(shù)量越來越多,交通需求越來越高,道路擁堵現(xiàn)象日益嚴重,給人們的日常出行造成了一定影響。不僅如此,交通事故也隨之而增多,而一旦發(fā)生交通事故往往會造成人員和經(jīng)濟上的損失。為了改善交通問題,減少和避免交通事故發(fā)生,利用電子信息技術(shù)開發(fā)智能交通信號燈控制系統(tǒng)顯得尤為必要。

        1 智能交通信號燈控制引入電子信息技術(shù)的必要性

        電子信息技術(shù)在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用是對電子信息技術(shù)高速發(fā)展的一個直觀體現(xiàn)。電子信息技術(shù)具有自身獨特的優(yōu)勢,構(gòu)造簡單,功能多樣,適用范圍廣,擁有專用儀器系統(tǒng),用戶可以對其進行自定義,靈活性高,在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用均發(fā)揮著無可替代的重要作用[1]。逐漸趨于軟件化方向發(fā)展的硬件,是國際硬件整體發(fā)展趨勢,而電子信息技術(shù)正與這一趨勢相符,且虛擬儀器技術(shù)十分強大,可以實現(xiàn)多種功能,配備的專用軟件與探頭還可以有效的完成特定系統(tǒng)參數(shù)檢測,其中汽車發(fā)動機參數(shù)檢測就是電子信息技術(shù)在參數(shù)檢測方面中的一個應(yīng)用??偠灾娮有畔⒓夹g(shù)不僅功能強大豐富,而且適用于各領(lǐng)域,可以很好的滿足測量、科研、檢測等需求。所以,將該技術(shù)引入到智能交通信號燈控制當(dāng)中是非常必要的。

        2 基于電子信息技術(shù)的智能交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

        2.1 智能交通信號燈系統(tǒng)介紹

        現(xiàn)行智能交通信號燈系統(tǒng)主要由三部分組成,發(fā)射裝置、交通信號燈系統(tǒng)和車載接收裝置。發(fā)射裝置利用無線方式將交通信號燈信息發(fā)射給交通信號燈系統(tǒng),交通信號燈系統(tǒng)根據(jù)發(fā)送進來的信號燈信息對交通信號燈進行控制和顯示,有紅、黃、綠三種顏色,分別代表禁止通行、警示和可通行[2]。車載接收裝置安裝在機動車輛之中,用于接收交通信號燈信息,包括語音、接收、顯示和控制四個單元。在交通系統(tǒng)運行當(dāng)中,交通信號燈起著基本語言的作用,對交通進行有序的指揮和疏導(dǎo),使交通通暢與安全得到較好保證。

        智能交通信號燈系統(tǒng)工作的基本原理是:先由交通信號燈系統(tǒng)對信號燈信息進行采集和顯示,然后由發(fā)射裝置對交通信號燈信息進行讀取,經(jīng)降低功率處理后通過無線將信號燈信息發(fā)射出去。行駛在道路上的機動車內(nèi)車載接收裝置感應(yīng)到發(fā)射裝置發(fā)射出的信號后,由接收單元對其進行接收,并隨即發(fā)送給控制單元,對信號燈信息進行解碼后發(fā)送給語音單元,最后發(fā)送給顯示單元[3]。

        2.2 智能交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

        2.2.1 設(shè)計思路與總體設(shè)計

        交通信號燈在道路交通系統(tǒng)中的重要作用不言而喻,它是保障車輛與行人安全通行、有序通行所不可缺少的重要裝置設(shè)備。鑒于交通信號燈主要是設(shè)置在人群集中、人員流動頻繁,日流動量較大以及過往車輛較多的分叉交通路口處,而非所有路口均設(shè)有交通燈,從這方面考慮,本系統(tǒng)將設(shè)置兩個交通信號燈,用以對不同方向(東西、南北)的交通進行疏導(dǎo)控制[4]。在同一時刻,東西方向與南北方向的交通信號燈顏色是對立的,即東西綠燈,則南北紅燈;東西紅燈,則南北綠燈,過渡階段為黃燈??紤]到十字路口白天交通流量大且頻繁,尤其是在上下班時段,因而需要對該處的交通信號燈變換時間進行相應(yīng)的調(diào)整,適當(dāng)縮短紅綠燈亮燈時長,以緩解交通擁堵狀況。晚間,人流與車流量減少,道路交通擁堵減緩,因而宜適當(dāng)延長信號燈變換時間。

        基于上述思路分析,結(jié)合交通信號燈在工作過程中是通過簡單的外設(shè)和應(yīng)用程序?qū)⑿盘枱魻顟B(tài)信息反饋給控制終端的,因而基于電子信息技術(shù)的智能交通信號燈控制系統(tǒng)的總體設(shè)計應(yīng)主要實現(xiàn)以下幾個功能模塊:數(shù)據(jù)采集模塊、智能交通控制中心、智能交通控制終端和電源管理及顯示模塊。數(shù)據(jù)采集模塊主要負責(zé)對交通信號燈的工作狀態(tài)信息進行實時采集并發(fā)送給控制中心,由控制中心對狀態(tài)信息進行處理,對故障進行處理??刂平K端對信號燈的顏色及其變換和亮燈時長進行顯示。

        2.2.2 控制中心與終端設(shè)計

        數(shù)據(jù)采集模塊將采集來的交通信號燈狀態(tài)信息經(jīng)由邏輯電路傳送至交通控制中心,控制中心接收到來自于數(shù)據(jù)采集模塊的狀態(tài)信息后,利用邏輯電路對信息進行判斷,判斷信號燈當(dāng)前處于何種狀態(tài),有紅燈亮、黃燈亮和綠燈亮三種狀態(tài),通過判斷從而了解當(dāng)前交通信號燈的工作狀態(tài),進而保證道路交通信號燈系統(tǒng)正常運行[5]。當(dāng)信號燈發(fā)生故障,控制中心根據(jù)邏輯電路判斷異常結(jié)果(不顯示上述三種狀態(tài)中的某一種),由系統(tǒng)第一時間發(fā)出警示,從而工作人員對故障進行及時有效的處理,及時將故障清除,降低交通燈故障給車輛行駛帶來的影響。

        交通控制終端模塊,負責(zé)對交通燈的顏色變換和亮燈持續(xù)時長進行控制,它將傳輸進來的控制信息傳輸給PC機,PC機進行相應(yīng)處理后再返回給控制終端,控制終端根據(jù)指令要求對交通信號燈進行智能化控制。對于智能交通控制終端的設(shè)計,采用靈活性高、可靠性高的層疊式順序框架,這種框架處于編輯狀態(tài)之下,各個框架結(jié)構(gòu)的順序可以較為容易的改變。本系統(tǒng)設(shè)置兩個不同方向的交通信號燈,因而需要采用兩個順序結(jié)構(gòu),對于同一交通燈亮燈顏色的交替變換,可以通過設(shè)置局部變量來實現(xiàn),而對于每種顏色的點亮持續(xù)時長控制則使用Window CVI提供的定時器,通過參數(shù)設(shè)置來實現(xiàn)。當(dāng)信號燈點亮?xí)r間臨近結(jié)束時,系統(tǒng)需要提醒車輛和行人注意安全,以信號燈閃爍顯示作為提醒,對于這一功能的實現(xiàn)可以通過文本信息設(shè)置來完成,最終完成基于電子信息技術(shù)的智能交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計。

        3 結(jié)束語

        在城市交通發(fā)展快速的形勢下,智能交通信號燈系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用變得越來越重要和不可缺少,而電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的引入則更進一步提升了信號燈系統(tǒng)在道路交通中的作用。因此,隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展,智能交通信號燈控制系統(tǒng)應(yīng)積極引入該技術(shù),充分利用該技術(shù)優(yōu)勢,對城市交通進行調(diào)控,保障交通穩(wěn)定運行。

        參考文獻

        [1]王鵬.基于信息融合的智能交通信號燈控制系統(tǒng)研究[D].沈陽工業(yè)大學(xué),2016.

        [2]周文奇,韓曉玉.電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的運用研究[J].電子測試,2015,21:91-92.

        [3]王可近.淺析電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的應(yīng)用方法[J].信息化建設(shè),2015,12:280.

        [4]劉秋山,李亮,袁祥,等.利用電子信息技術(shù)實現(xiàn)智能交通信號燈的控制[J].河南科技,2015,23:38+40.

        [5]何玉明.論電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016,08:35.

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