蔣志國

（杭州普樂科技有限公司，浙江 杭州 310000）

【關(guān)鍵字】道路交通信號(hào)燈；道路交通信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)器；道路交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)；道路交通信號(hào)控制機(jī)

0 緒論

道路交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示器（以下簡稱倒計(jì)時(shí)器）是指在道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)中，獨(dú)立于道路交通信號(hào)燈，同步顯示交通信號(hào)燈色剩余時(shí)間的裝置。在道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)在起輔助作用，用于顯示各種燈色距離結(jié)束時(shí)間，以便交通參與者 （機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人等）在道路交通信號(hào)燈燈轉(zhuǎn)換燈色時(shí)，提前做出判斷，并做出適當(dāng)?shù)牟僮?，以防止交通事故發(fā)生的顯示設(shè)備。

1 倒計(jì)時(shí)器的組成及工作原理

1.1 倒計(jì)時(shí)器組成

通常，倒計(jì)時(shí)器由三部分組成，其一為倒計(jì)時(shí)器顯示面板，顯示面板由紅黃綠三色的發(fā)光二極管按一定的規(guī)則排列而成的7段LED顯示屏，用于顯示各總燈色剩余時(shí)間；

其二為倒計(jì)時(shí)器控制板，控制板由采集電路、主控電路、驅(qū)動(dòng)電路、電源電路四部分組成。采集電路負(fù)責(zé)采集將交流22V燈色信號(hào)轉(zhuǎn)換為主控電路能夠識(shí)別的TTL電平；主控電路負(fù)責(zé)接收采集電路的電平信號(hào)，并通過一系列運(yùn)算，計(jì)算出當(dāng)前應(yīng)該顯示數(shù)字 （也可為特殊符號(hào)）、燈色，驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路輸出燈色及數(shù)字；驅(qū)動(dòng)電路接收主控電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并點(diǎn)亮顯示面板；電源電路為其他三部分提供電力。

其三為倒計(jì)時(shí)器殼體，殼體起保護(hù)顯示面板及控制板的作用。

1.2 倒計(jì)時(shí)器工作原理

倒計(jì)時(shí)按工作原理可分為三種，即跟隨式倒計(jì)時(shí)器、觸發(fā)式倒計(jì)時(shí)器和通訊式倒計(jì)時(shí)器三種。

跟隨式倒計(jì)時(shí)器也稱學(xué)習(xí)式倒計(jì)時(shí)器，是指能夠自行檢測(cè)信號(hào)相位時(shí)間，并自動(dòng)調(diào)整顯示的倒計(jì)時(shí)器。跟隨式倒計(jì)時(shí)器是通過學(xué)習(xí)道路交通信號(hào)控制機(jī)上一周期輸入的紅、黃、綠三種道路交通信號(hào)燈燈色的時(shí)間并記錄，在當(dāng)前周期對(duì)應(yīng)燈色時(shí)按1秒為單位遞減。該種倒計(jì)時(shí)器多運(yùn)用于交通信號(hào)機(jī)放行時(shí)段設(shè)計(jì)簡單的路口。

觸發(fā)式倒計(jì)時(shí)器是指能夠根據(jù)道路交通信號(hào)控制機(jī)輸出的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行顯示的倒計(jì)時(shí)器。道路交通信號(hào)控制機(jī)信號(hào)相位燈驅(qū)閃滅一次作為觸發(fā)信號(hào)輸出，倒計(jì)時(shí)器捕捉到該觸發(fā)信號(hào)，并以此時(shí)開始記錄該信號(hào)到相位燈色轉(zhuǎn)換時(shí)的時(shí)間長，并在下一周期判別到該信號(hào)后開始按1秒為單位遞減燈色剩余時(shí)間。該中倒計(jì)時(shí)器多運(yùn)用于路口設(shè)置方案復(fù)雜的路口，但不適應(yīng)于有放行時(shí)間極短的路口。

通訊式倒計(jì)時(shí)器能夠通過數(shù)據(jù)通訊接口接收道路交通信號(hào)控制機(jī)發(fā)送信號(hào)相位剩余時(shí)間的倒計(jì)時(shí)器。通訊式倒計(jì)時(shí)通過與交通信號(hào)控制機(jī)以不小于每秒1包的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并根據(jù)該數(shù)據(jù)內(nèi)容實(shí)時(shí)顯示相位的燈色及剩余數(shù)字。該種倒計(jì)時(shí)能適應(yīng)于絕大多數(shù)路口，但對(duì)道路交通信號(hào)機(jī)有較高的要求，且倒計(jì)時(shí)器的成本較高。

2 設(shè)置倒計(jì)時(shí)器之利

在交通道路十字路口，按道路交通信號(hào)控制機(jī)中對(duì)道路交通信號(hào)燈的規(guī)定，道路交通信號(hào)燈分三個(gè)燈色，分別是紅燈，綠燈，黃燈三種（人行道路交通信號(hào)燈無黃燈）。正常的車輛道路交通信號(hào)燈轉(zhuǎn)換燈序?yàn)椋?/p>

紅燈-＞綠燈-＞綠閃-＞黃燈-＞紅燈

正常人行道路交通信號(hào)燈轉(zhuǎn)換燈序?yàn)椋?/p>

紅燈-＞綠燈-＞綠閃-＞紅燈

各個(gè)燈序持續(xù)時(shí)間可根據(jù)路口實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，所以在不同的路口，或在相同路口的不同時(shí)間段所持續(xù)時(shí)間均有差異，在無倒計(jì)時(shí)器的情況下，交通參與者無法準(zhǔn)確判斷燈色何時(shí)轉(zhuǎn)換。

若在路口不設(shè)立倒計(jì)時(shí)器，綠燈時(shí)交通參與者通過路口，交通參與者此時(shí)并不知道還剩余多少時(shí)間，部分比較謹(jǐn)慎的勢(shì)必降低行駛速度以確保不闖紅燈，這樣必然影響通行效率。在綠燈 （綠閃時(shí)）即將結(jié)束時(shí)，部分比較魯莽的交通參與者，因不知何時(shí)結(jié)束，他們繼續(xù)行駛，造成安全隱患。如前一位為謹(jǐn)慎者，而在他后方的為一魯莽者，謹(jǐn)慎者認(rèn)為已無法通過路口，采取了緊急制動(dòng)操作，而魯莽者認(rèn)為能夠安全通過路口，進(jìn)行加速操作，者兩車必然追尾，造成交通事故。

在交通信號(hào)燈為紅色時(shí)，因不知道紅燈何時(shí)結(jié)束，交通參與者因不知道紅燈何時(shí)結(jié)束，一類人群因不知道到何時(shí)開始綠燈，當(dāng)紅燈等待時(shí)間較長時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)發(fā)動(dòng)中，造成了資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染；而另一種情況下，雖然持續(xù)熄火中，當(dāng)紅燈突然轉(zhuǎn)換為綠燈后，才開始手忙腳亂的啟動(dòng)起步即影響了車輛通行效率，也不安全。

設(shè)立倒計(jì)時(shí)器能夠提前告知交通參與者路口交通信號(hào)燈各種燈色的剩余時(shí)間。在綠燈時(shí)，交通參與者可判斷是否能夠安全通過路口，準(zhǔn)確做出是否通過路口的決定，減少應(yīng)剎車不及時(shí)導(dǎo)致的交通事故的發(fā)生，或因提前剎車，而減少車輛通行數(shù)量，降低路面通行率。

在紅燈時(shí)，由于知道了紅燈還將持續(xù)的時(shí)間，當(dāng)判斷到還需要等待較長時(shí)間時(shí)，機(jī)動(dòng)車可熄火等待，以降低車輛油品消耗，避免尾氣排放污染環(huán)境。而當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)器顯示即將結(jié)束紅燈時(shí)，交通參與者可提前做好起步準(zhǔn)備，以提高車輛通行效率。

3 設(shè)置倒計(jì)時(shí)器之弊

凡事有利必有弊，倒計(jì)時(shí)器的設(shè)置也不可避免，由于紅燈倒計(jì)時(shí)數(shù)字不斷減少，無形中會(huì)使駕駛員產(chǎn)生一種期待感和競爭感。部分駕駛員會(huì)未等到綠燈啟亮就搶先起步形成闖紅燈；當(dāng)交通流量較小，在紅燈倒計(jì)時(shí)快要結(jié)束，但停車線前尚無停車排隊(duì)等待車輛時(shí)，一些疾駛而來的車輛如果估計(jì)其將在紅燈結(jié)束時(shí)剛好會(huì)到達(dá)交叉口，可能會(huì)不減速直接沖過停車線。這要比停車后再起步所需的時(shí)間短得多，很容易與上一相位的末車發(fā)生碰撞，引發(fā)一些重大事故；

在一些特殊路口如采用感應(yīng)信號(hào)控制或公交優(yōu)先信號(hào)控制的路口，由于未能設(shè)置能實(shí)時(shí)顯示各燈色倒計(jì)時(shí)的通訊式倒計(jì)時(shí)器，會(huì)限制道路交通信號(hào)機(jī)方案變換的靈活性，從而降低感應(yīng)控制或優(yōu)先控制的效果，增加交叉口車輛的延誤；當(dāng)交通信號(hào)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，交通信號(hào)燈燈色變換和倒計(jì)時(shí)顯示有可能不一致，也有引發(fā)交通事故的潛在危險(xiǎn)。

4 結(jié)論

綜上所述，合理設(shè)置倒計(jì)時(shí)器，能夠提高道路車輛通行效率，減少資源消耗和環(huán)境污染，減少交通事故發(fā)生。但不合理的設(shè)置則可能引發(fā)交通事故。為減少倒計(jì)時(shí)器的弊端，合理設(shè)置倒計(jì)時(shí)器尤為重要