李順

摘 要：伴隨著社會經(jīng)濟、科技的發(fā)展，交通事業(yè)也呈現(xiàn)出好的發(fā)展勢頭，機動車量大幅度增多，交通管理的難度逐漸增大。交通仿真技術的出現(xiàn)使很多交通問題得到有效解決，作為一種新的交通技術，交通仿真技術在道路交通信號控制管理中也發(fā)揮著不可忽視的作用，因此本文就仿真技術在交通信號控制中的應用進行了探究與概述。

關鍵詞：仿真技術；交通信號控制；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.139

交通信號燈是交通管理中的重要內容，如今交通堵塞逐漸嚴重，而信號燈的參數(shù)都是之前設置的，交通信號燈無法依據(jù)實際情況作出科學的調整，無法有效控制車流，管理也比較僵硬，不能有效的優(yōu)化交通信號控制。交通仿真技術作為一種新的技術，能夠有效的解決人力無法處理的問題，能夠對交通信號控制方案的可行性進行研究，減少成本支出，使交通堵塞情況得到有效的處理。

1 車輛模擬

汽車是一種交通工具，能夠為人們的出行提出極大的便利，在行駛過程中車輛的行為主要有：正常行駛；路口轉向；依據(jù)交通信號燈判斷能否可以繼續(xù)行駛；有障礙物要減速行駛。

為了對汽車進行模擬，就需要對其進行抽象化，將汽車作為一個類進行處理，科學設置汽車的車速、位置、移動的方向等，要實現(xiàn)這一目標，就需要對相應屬性設置接口函數(shù)，利用picturebox對車輛進行模擬[1]。由于道路上的車輛數(shù)量比較多，就需要利用數(shù)據(jù)結構將模擬出的多個車載道路上的車輛行駛情況進行儲存。一般使用list進行儲存，能夠有效的、頻繁的增減元素。

將16個點作為車輛的原始坐標，隨機確定車輛的位置，利用定時器連續(xù)的產(chǎn)生車輛。主干道上的車輛可以直行或左轉，副道上的車輛可以右轉、直行。車輛在轉向點需要獲得數(shù)字0或1確定行駛的具體方向。車輛減速就是明確其與前面車輛之間的距離是否小于安全距離，如果確定小于就需要降低車速，使其前方車輛車速一致。依據(jù)車輛方向明確車輛的行駛方向，如果車輛需要轉向，需要先轉向，再行駛。行駛過程中依據(jù)車速以及方向操作當前車輛的坐標。

2 科學設置數(shù)據(jù)信息

本次研究主要是對交通信號進行控制，因此只需要設置信號燈的相關參數(shù)即可，依據(jù)制定的交通信號等控制方案科學設置路口的交通信號等的參數(shù)，或是自動設置信息參數(shù)。

參數(shù)化信號燈中的紅、綠燈持續(xù)時間，將其作為信號燈的屬性。并在類中定義修改這些屬性接口。將一個按鈕設置在主窗口中，按按鈕時，會彈出窗體，在窗體中用戶可以將自己擬定的方案數(shù)據(jù)輸入其中。程序運行過程中如果要設置參數(shù)，調整之后，需要對紅綠燈的時間參數(shù)進行重新的加載。

3 實現(xiàn)車流信息的智能優(yōu)化

通過接受控制模塊傳來的車流量信息，并科學處理，明確交通信號燈的參數(shù)是否需要更改。

將十字路口的車輛分為不同的相位，路口東西直行車輛是相位一，只能前行；東西方向左轉車流是相位二，只能左轉；南北直行車流是相位三，只能直行；南北左轉車流是相位四，只能左轉[2]。不同方向上右轉車輛都沒有相位。不同相位是相同交通信號燈對車輛的行駛進行控制的，要統(tǒng)計不同相位的車輛，明確相應的交通信號燈參數(shù)。

路口上有東西以及南北方向的車輛，如果一個方向的車流總量大于另一個方向車流總數(shù)的10%，就需要延長該方向的綠燈時間，如果兩個方向上的車流量基本上一樣，就不需要改變參數(shù)。

統(tǒng)計十字路口東西、南北方向上的車流量，分析統(tǒng)計結果，如果一個方向上堵車超過30輛，就需要適當延長該方向的綠燈時間，如果東西、南北方向上的車流量差比較大，也需要對紅綠燈的時間進行調整。

4 科學控制交通信號

模擬交通信號燈，能夠使狀態(tài)屬性發(fā)生變化，交通燈是紅、黃、綠三種顏色，時間不同，需要在這三種顏色之間進行轉換。正常的交通信號燈在顏色變化時是紅、綠、黃、紅。所以在模擬時需要循環(huán)轉換信號燈的顏色。信號燈在交替變化過程中會出現(xiàn)時間周期，紅、黃、綠燈在一個周期中交替變化，當交通信號等回到上一次循環(huán)開始狀態(tài)時，就形成了交通信號燈的狀態(tài)變化周期。

該系統(tǒng)中有4個路口，因此需要4組信號燈，彼此是獨立的，有自己的參數(shù)。

要實現(xiàn)這一效果就需要將信號等作為一個類，將各種參數(shù)作為屬性值，其接口函數(shù)需要在類中進行定義，獲得相關屬性，做好修改等工作。

信號燈初始化會呈現(xiàn)出初始狀態(tài)，依據(jù)數(shù)據(jù)模塊中的數(shù)據(jù)對不同信號燈的狀態(tài)進行更新。將1000ms的定時器設置在主程序中[3]，然后定義全局變量，觸發(fā)一次定時器，全局變量就增加1，能夠實現(xiàn)簡單的計時。計時器到了需要對信號燈狀態(tài)切換時，就需要對信號燈的接口函數(shù)進行調整，保證其切換能夠做到周期性。一個周期運行結束后需要將計數(shù)器重新設置為0[4]，能夠保證信號燈的切換不會間斷。

在切換信號燈時，一個路口相對的兩個信號燈的狀態(tài)是一樣的，另外兩個則不同。一個周期中，交通信號燈的狀態(tài)有三種變化。

5 仿真運行

使用軟件運行程序，對路口的圖標進行加載，并繪制出路面信息。依據(jù)制定的交通信號燈參數(shù)對信號燈的參數(shù)進行設置，然后對信息進行統(tǒng)計，一是統(tǒng)計道路上的所有車輛，并將車流量的信息動態(tài)化的顯示。二是統(tǒng)計不同路口各個相位車輛數(shù)量，通過狀態(tài)欄的形式在界面上顯示，能夠為用戶的查看提供便利。

6 結束語

交通仿真技術在道路交通控制中發(fā)揮著極為重要的作用，在交通信號控制中也有很好的應用。本次研究主要是對交通信號控制中仿真技術的設計應用進行分析，明確將具體的操作步驟以及方法，能夠在實際運行中有效利用，保證道路交通安全暢通。

參考文獻：

[1]張健.ZigBee技術在智能交通信號燈控制中的應用研究[J].銅陵學院學報，2014（06）：115-118.

[2]黃興華.交通仿真技術在“交通管理與控制”實驗教學中的應用[J].電子技術與軟件工程，2015（06）：80.

[3]何冰洋.探析PLC仿真軟件在交通信號系統(tǒng)設計中的應用[J]. 計算機光盤軟件與應用，2015（01）：81-82.

[4]王鳳群，蘇躍江，王曉原，張元元.仿真技術在交通影響分析中的應用[J].山東理工大學學報（自然科學版），2010（02）：31-37.endprint