車瑋

隨著車輛的不斷增加，使得城市當(dāng)中出現(xiàn)了越來越嚴(yán)重的交通堵塞問題，使得車輛難以為居民提供最佳的服務(wù)。所以，為通過交通信號燈予以控制。基于此，本文此研究當(dāng)中，通過對電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制系統(tǒng)中重要性的介紹，分別闡述了電子信息技術(shù)的具體應(yīng)用，并對智能交通信號燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，為現(xiàn)代城市更好的建設(shè)提供幫助。

以往階段，城市道路交通規(guī)劃時(shí)，已經(jīng)設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的信號燈信息，可對車輛進(jìn)行一定疏導(dǎo)，然而隨著經(jīng)濟(jì)的增長，車輛數(shù)量的不斷提升，現(xiàn)有交通信號燈逐漸體現(xiàn)出越來越多的滯后性，依然采用現(xiàn)有信號燈系統(tǒng)，則難以符合現(xiàn)代社會發(fā)展需求。所以，為了進(jìn)一步提升智能交通信號燈的性能，需要加強(qiáng)對電子信息技術(shù)的重視程度，并將其融入智能交通信號燈控制體系當(dāng)中。

現(xiàn)代交通信號燈系統(tǒng)運(yùn)行過程中，各種顏色的燈會按照相應(yīng)的順序變換，而未考慮交通狀況，可能出現(xiàn)這以一種現(xiàn)象：在一個(gè)十字路口處，一條道路車輛較少，但綠燈時(shí)間較長，而在另一條道路上，車輛較多，但綠燈時(shí)間并不是很充足，無法保證所有車輛全部通過。針對這一問題，交通領(lǐng)域?qū)ζ渥龀隽藘?yōu)化，即在現(xiàn)有控制原理的基礎(chǔ)上，增加了該路段的交通運(yùn)輸情況，并提出了信號燈偏移量：一個(gè)周期相對于其他交通信號燈周期開始時(shí)間的偏移量。通過對這一參數(shù)的調(diào)控，以使前后多個(gè)信號燈更好地配合使用。但需要注意的是，該控制系統(tǒng)依然存在一些缺陷，如需要不斷地調(diào)整參數(shù)；無法有效對突發(fā)事件進(jìn)行處理等，因而還需要進(jìn)一步對交通信號燈進(jìn)行改進(jìn)。所以，需要利用電子信息技術(shù)構(gòu)建出智能交通信號燈控制系統(tǒng)。通過電子信息技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建出結(jié)構(gòu)更加精簡，應(yīng)用效果更好地智能化交通信號燈控制方案。

（一）PLC技術(shù)

現(xiàn)代智能交通信號燈建設(shè)時(shí)，可對PLC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。所謂的PLC技術(shù)，指的是可編程邏輯控制器技術(shù)，其并非為單一的技術(shù)手段，而是多種技術(shù)相融合而得到的新技術(shù)，如自動化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等，具有較為良好的控制性能，且適用范圍較大，通信速度與質(zhì)量較高，安全、穩(wěn)定性較強(qiáng)，因而被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。作為新型的電子數(shù)字計(jì)算機(jī)通，PLC能夠與工業(yè)類控制系統(tǒng)連接到一起，有利于系統(tǒng)的調(diào)控。將其應(yīng)用到智能交通信號燈控制系統(tǒng)后，可按照預(yù)期設(shè)定的計(jì)數(shù)器，動態(tài)監(jiān)控整個(gè)信號燈，并完成相應(yīng)的計(jì)算工作，以得到準(zhǔn)確的結(jié)果。

（二）模糊控制技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了很多先進(jìn)的控制方法，模糊控制技術(shù)是其中較為常見的一種，從本質(zhì)上來說，該方法無須設(shè)立各種規(guī)則，不用構(gòu)建出特定的數(shù)學(xué)模型，即可對目標(biāo)進(jìn)行有效地控制。正是該方法存在這一特點(diǎn)，使其在現(xiàn)代社會當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。模糊控制時(shí)，會自動采集道路當(dāng)中車輛速度、密度等方面的信息，并以此作為輸入量，而在輸出端，則先能夠?qū)^為單一，進(jìn)而該道路的綠燈延時(shí)。此外，該技術(shù)還存在顯著的特點(diǎn)，即通過相應(yīng)的計(jì)算機(jī)，能夠?qū)θ说母杏X進(jìn)行模擬，若發(fā)現(xiàn)信息存在錯誤，能夠自動進(jìn)行調(diào)整，并制定出相應(yīng)的決策。

（一）設(shè)計(jì)思路

當(dāng)東西向街道顯示為紅燈時(shí)，南北向街道則處于綠燈狀態(tài)，反之，當(dāng)東西向街道處于綠燈狀態(tài)時(shí)，南北向街道處于紅燈狀態(tài)，以此指導(dǎo)行人與車輛的運(yùn)動與停止。具體設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注重諸多方面的因素，如街道中的車流量情況等，出現(xiàn)交通擁擠現(xiàn)象時(shí)，還應(yīng)確保紅綠燈的合理性，防止間隔周期較長，導(dǎo)致街道出現(xiàn)擁堵的問題。夜晚時(shí)，行人數(shù)量相對較少，因而應(yīng)適當(dāng)增加紅燈時(shí)間，以減少車輛的等待時(shí)間。交通信號燈系統(tǒng)運(yùn)行過程中，可以動態(tài)地進(jìn)行監(jiān)控，準(zhǔn)確了解信號燈系統(tǒng)的具體情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中出現(xiàn)的問題，并向相關(guān)工作人員發(fā)出警報(bào)，工作人員獲取這一信息后，可第一時(shí)間對系統(tǒng)進(jìn)行維修與調(diào)整，以確保信號燈系統(tǒng)處于良好狀態(tài)。

（二）控制終端設(shè)計(jì)

在智能交通信號燈的最前端，主要為控制終端，主要用于對各種終端設(shè)備，如信號燈等，控制終端設(shè)計(jì)得好壞，直接關(guān)系到整個(gè)信號燈系統(tǒng)的運(yùn)行情況。具體設(shè)計(jì)時(shí)，主要采用了層疊式順序結(jié)構(gòu)原理，從多個(gè)層面出發(fā)，共同對信號燈進(jìn)行控制，以保證控制效果，使信號燈有序進(jìn)行變換。需要注意的是，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注保證順序結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，合理對紅綠燈狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控，以免一條街道紅綠燈出現(xiàn)故障，對車輛與行人做出錯誤的指導(dǎo)，從而造成嚴(yán)重的交通事故，對人員的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)與生命安全造成危害。此外，設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮到所有影響因素，確保街道當(dāng)中滯留大量車輛后，綠燈能夠及時(shí)亮起，并在維持一段時(shí)間后，自動跳轉(zhuǎn)成紅燈，以合理控制街道上車輛的運(yùn)行。在應(yīng)用電子信息技術(shù)時(shí)，可根據(jù)周圍道路交通水平，合理的對紅綠燈時(shí)間參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并錄入智能化控制程序，以使整個(gè)系統(tǒng)能夠根據(jù)車流量情況自行控制。

（三）控制中心設(shè)計(jì)

控制中心設(shè)計(jì)時(shí)，則也可以對電子信息技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用?？刂浦行慕邮盏降缆?、車輛、行人等相關(guān)信心后，會自動對這些信息進(jìn)行分析，針對分析結(jié)果，向外部發(fā)出相關(guān)控制指令，以使紅綠燈根據(jù)街道具體情況跟而合理進(jìn)行轉(zhuǎn)換，保證整個(gè)街道車輛順利運(yùn)行。對于這一功能作用來說，主要由邏輯電路完成。在一般交通信號燈系統(tǒng)內(nèi)，通常有三種信號燈，分別為紅燈、黃燈與綠燈，三種燈依次進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到控制車輛與行人的目的。而當(dāng)信號燈長期處于某一種顏色時(shí)，或是信號燈無法正常轉(zhuǎn)換，則表明其出現(xiàn)故障，無法發(fā)揮出正常的智慧交通功能，相關(guān)人接收到這一信號后，會及時(shí)予以修理。

智能信號燈系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)周圍車輛、行人等具體情況，控制某一種顏色的燈亮起，而另外兩種顏色的燈則處于熄滅狀態(tài)，為周圍車輛與行人進(jìn)行指導(dǎo)，確以保證整個(gè)街道交通的順暢性。本次研究當(dāng)中，以基于虛擬儀器的智能交通信號燈控制系統(tǒng)為研究對象，對系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)展開了研究。該儀器界面內(nèi)，共由三個(gè)部分構(gòu)成，一個(gè)是信號燈模擬模塊，主要用于模擬信號燈的狀態(tài)；第二個(gè)為參數(shù)設(shè)置模塊，主要用于各街道上信號燈狀態(tài)時(shí)間的設(shè)置，以保證該信號燈可按照維持預(yù)設(shè)時(shí)間，其中黃燈固定為3s。最后為儀器控制模塊，主要控制該儀器的啟動與停止。假設(shè)，在南北向信號燈參數(shù)控制模塊內(nèi)，紅燈維持時(shí)間參數(shù)設(shè)定成16s，綠燈維持時(shí)間參數(shù)設(shè)定成14s，則在東西向信號燈參數(shù)模塊內(nèi)，紅燈維持時(shí)間參數(shù)自動生成17s，綠燈維持時(shí)間參數(shù)自動生成13s。將一起啟動后，在下位機(jī)的作用下，將這些參數(shù)傳輸給PC機(jī)。

總結(jié)：綜上所述，現(xiàn)代社會迅猛發(fā)展的今天，使得社會各界對交通信號指示燈提出了更高的要求，想要達(dá)到這一要求，則需要加強(qiáng)對電子信息技術(shù)的應(yīng)用，從而有效提升交通信號燈的智能化水平，降低信號燈建設(shè)成本的同時(shí)，賦予信號燈系統(tǒng)更加良好的性能，為交通道路的指導(dǎo)提供重要幫助。

作者單位：蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)