王粵 李明睿 盧禹含 張鑫 鄭培宏 郭家鵬 趙秋宇

摘? 要：針對(duì)我國現(xiàn)存交通信號(hào)燈大多為固定模式，無法滿足當(dāng)今人口出行需求與安全，甚至存在一些交通安全隱患。人們出行現(xiàn)存另一大問題是停車難的問題，針對(duì)以上問題設(shè)計(jì)了一款A(yù)PP，此項(xiàng)目結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，信息技術(shù)，電子技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)旨在最大限度上方便人們出行。

關(guān)鍵詞：智慧;交通;系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：U491.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）26-0028-03

Abstract： In view of the fact that most of the existing traffic lights in our country are fixed mode， they can not meet the travel needs and safety of the current population， and even have some traffic safety risks. Another big problem existing in people's travel is the difficulty of parking. Aiming at the above problems， an APP is designed. This project combines Internet technology， information technology， electronic technology and automatic control technology to maximize the convenience of people's travel.

Keywords： wisdom; traffic; system

當(dāng)今，中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展飛速，城市人口和車輛逐年增加，城市交通的壓力與日俱增，道路擁堵，行駛困難等問題愈加突出，建立健全城市智能交通系統(tǒng)迫在眉睫，因此，本文在傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，借助于現(xiàn)代化高新技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成了一種綜合性的智慧城市交通系統(tǒng)。

根據(jù)相關(guān)調(diào)查我國目前道路口交通信號(hào)燈的設(shè)置主要是參考《道路交通信號(hào)燈》和《道路交通信號(hào)燈設(shè)置與安裝規(guī)范》[1]，當(dāng)前交通信號(hào)燈通常采取的是固定模式，已不適合現(xiàn)如今日益擁堵的道路，因此，文章設(shè)計(jì)了一款根據(jù)車流量可調(diào)整的城市道路信號(hào)燈系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠發(fā)揮出信號(hào)燈對(duì)城市交通系統(tǒng)的控制作用，確保城市交通的暢通。

1 智慧交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對(duì)當(dāng)前道路交通信號(hào)燈使用已設(shè)定好的固定模式來進(jìn)行定時(shí)控制，但早晚高峰時(shí)，如果十字路口的某一個(gè)方向的車輛比較多時(shí)，由于道路信號(hào)燈是固定時(shí)間模式，此時(shí)十字路口車輛在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)很難順利通過這個(gè)路口，導(dǎo)致一部分車輛會(huì)停在十字路口，就會(huì)造成車輛擁堵狀況。因此，在車流量比較密集的道路口，通常交通警察會(huì)進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，但這種方法比較落后且消耗人力，很難去滿足現(xiàn)代智能化交通的需求。因此，本文設(shè)計(jì)了一款道路交通信號(hào)燈的時(shí)間與實(shí)時(shí)車流量相匹配的智慧交通系統(tǒng)。

智慧交通控制系統(tǒng)由無線地磁傳感監(jiān)測裝置監(jiān)測實(shí)時(shí)的道路交通流狀況，通過無線低頻傳輸方式將信息傳輸?shù)礁浇慕尤朦c(diǎn)，再由中央信息處理控制單元整合處理信息根據(jù)源程序輸出對(duì)應(yīng)信號(hào)燈控制方案，進(jìn)而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)信號(hào)燈已到達(dá)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)道路交通流的目的。這樣整個(gè)交通系統(tǒng)完成一個(gè)閉環(huán)處理，能夠做到實(shí)時(shí)高效的調(diào)節(jié)交通流。具體智慧交通系統(tǒng)控制流程圖如圖1所示。

智慧交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，在普通紅綠燈各道路口前設(shè)置兩對(duì)無線地磁傳感監(jiān)測裝置，分別設(shè)置在距道路口大約50m-150m處，同時(shí)在交通路口后約100m處再設(shè)置一組無線地磁傳感監(jiān)測裝置，每組具體距離應(yīng)根據(jù)當(dāng)前道路口日常車流量大小、紅綠燈時(shí)長來進(jìn)行設(shè)置，一條道路一個(gè)方向一共設(shè)置三組無線地磁傳感監(jiān)測裝置。無線地磁傳感檢測裝置是采取高靈敏磁阻傳感元件監(jiān)測車輛對(duì)大地磁場的改變進(jìn)行簡單的計(jì)算處理來檢測是否有車輛存在以及車速等信息，然后通過低功率無線傳感技術(shù)將信號(hào)傳遞給附近的接入點(diǎn)，完成道路行車信息的采集。無線地磁傳感監(jiān)測裝置對(duì)路面造成破壞小，且不需要對(duì)原來的道路進(jìn)行封路和改造，安裝、維修簡單，能耗小且不受氣候影響，是非常經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的監(jiān)測方式[2-4]。第1、2兩個(gè)單元的無線地磁傳感檢測裝置負(fù)責(zé)在當(dāng)前交通信號(hào)燈道路口等候車流量的檢測，倘若檢測到有停止的車輛則說明當(dāng)前道路口發(fā)生堵塞，需要進(jìn)行紅綠燈時(shí)長的調(diào)整來控制車流量。第3單元的無線地磁傳感監(jiān)測設(shè)備負(fù)責(zé)檢測已通過當(dāng)前道路口的車流量，倘若監(jiān)測到有車輛在此堵塞停留，則說明當(dāng)前道路口的下一路段發(fā)生較大擁堵，導(dǎo)致下一路段全部堵塞，當(dāng)前道路口已不適合再進(jìn)行通車，此時(shí)應(yīng)停止該方向路段下一次綠燈的進(jìn)車，以提供下一路段車流調(diào)整的時(shí)間，否則或會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前道路口的車輛無法進(jìn)入下一路段的情況，甚至可能會(huì)出現(xiàn)車輛只能被迫滯留在十字路口內(nèi)從而導(dǎo)致其他方向通車出現(xiàn)問題，造成大型交通阻塞。故當(dāng)?shù)谌O(jiān)測裝置監(jiān)測到堵塞滯留車輛時(shí)，應(yīng)停止當(dāng)前道路口信號(hào)燈的下一次綠燈，直至監(jiān)測設(shè)備檢測到下一路段通暢時(shí)再繼續(xù)通車。

根據(jù)三組無線地磁傳感器所檢測情況可將一條道路的檢測情況分為0-3個(gè)級(jí)別，同一道路兩個(gè)不同方向的相同車輛檢測裝置任意一個(gè)監(jiān)測裝置所監(jiān)測到的級(jí)數(shù)為該路段輸出級(jí)數(shù)，且輸出級(jí)數(shù)表達(dá)優(yōu)先級(jí)為3級(jí)>2級(jí)>1級(jí)>0級(jí)。

各道路口的信息處理級(jí)數(shù)分別分為0-3級(jí)：

0級(jí)：該道路正常，來往車輛可根據(jù)固定的交通信號(hào)燈模式進(jìn)行行駛;

1級(jí)：該道路的無線地磁傳感監(jiān)測裝置一檢測到車輛擁堵，此時(shí)發(fā)送信號(hào)給控制單元，中央控制單元根據(jù)兩個(gè)道路口同時(shí)的信號(hào)情況來調(diào)整該道路口此方向的信號(hào)燈時(shí)長;

2級(jí)：該道路的無線地磁傳感監(jiān)測裝置一和裝置二同時(shí)檢測到車輛擁堵，此時(shí)發(fā)送信號(hào)給控制單元，控制單元根據(jù)兩個(gè)道路口同時(shí)的信號(hào)情況來調(diào)整該道路口此方向的信號(hào)燈時(shí)長;

3級(jí)：該道路的無線地磁傳感監(jiān)測裝置三檢測到該道路口下一路段車輛發(fā)生擁堵，則表明該道路口已造成大型堵車，該道路口已不適合仍通行該方向的車輛，則發(fā)送信號(hào)至控制單元，控制單元根據(jù)兩個(gè)道路口同時(shí)的信號(hào)情況來調(diào)整該道路口此方向的信號(hào)燈時(shí)長。

各路段的級(jí)數(shù)信息傳入接入點(diǎn)由中央信息處理控制系統(tǒng)結(jié)合兩條道路的車流輸出信息，根據(jù)源程序來下達(dá)調(diào)控指令，通過線路實(shí)時(shí)傳輸調(diào)控程序來進(jìn)行實(shí)時(shí)控制信號(hào)燈的顯示情況，進(jìn)而達(dá)到車流量控制的目的。

控制單元調(diào)控程序指令具體情況如表1所示。

如表1所示，中央信息處理控制系統(tǒng)，通過將接收器所收集的兩條路段的實(shí)時(shí)級(jí)數(shù)信息進(jìn)行分析處理，下達(dá)設(shè)定的控制指令至信號(hào)指示燈，使信號(hào)燈得以根據(jù)實(shí)時(shí)的路況信息實(shí)時(shí)地進(jìn)行變動(dòng)，從而達(dá)到實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)交通流的目的。

2 智慧交通系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

智慧信號(hào)燈系統(tǒng)通過結(jié)合紅外線監(jiān)測技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)交通信號(hào)燈的自動(dòng)化控制，使信號(hào)燈可以隨著變化的交通狀況隨時(shí)做出改變，及時(shí)面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的交通狀況提出優(yōu)秀的解決方案[4]。省去了大量人力，減少了道路危險(xiǎn)。

3 結(jié)束語

智慧交通控制系統(tǒng)是在政策規(guī)范約束下、結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)、應(yīng)用適合的運(yùn)作方式給城市交通運(yùn)輸提供最佳的交通條件。使用智慧系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)交通控制可以減少交通事故，增加交通的安全性。可以有效緩和交通擁擠，提高交通效益。智慧交通系統(tǒng)可以通過對(duì)交通流的有效的調(diào)度與引導(dǎo)，使得城市交通流量保持在一種穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，從而能夠避免和減緩交通堵塞問題，很大程度上縮短了城市生活居民的出行時(shí)間，使人們的生活更加方便更加高效。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫毅然.我國現(xiàn)行道路交通信號(hào)燈設(shè)置中的問題及對(duì)策[J].河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，36（02）：114-119.

[2]衛(wèi)小偉.城市智能交通控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010，33（17）：189-192.

[3]張永杰.城市智能交通控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].智能城市，2017，3（04）：130-131.

[4]胡鑒清.智能交通控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.