基于CDMA的遠程遙控多模式綠波帶交通燈綜合控制系統

【摘要】隨著私家車的增加和人們出行的增多，各地車流量一直在增加，交通燈系統作為保持車輛安全出行的保障之一，一直都在不斷的完善中。現在的交通燈系統大多不能隨時切換模式，如需改變模式，需要拆下交通燈控制器，重新載入，由此提出一套可以隨時遠程遙控的多模式交通燈綜合控制系統。本系統還可實現綠波帶交通，本文從系統的開發背景、系統組成、功能介紹、系統特色等角度一一介紹。

【關鍵詞】CDMA遠程切換模式綠波帶

一、系統開發背景

在大城市的交通高峰時段出行，車輛被堵在路上已不稀奇，交通的“上下班高峰期”并不陌生，這讓我們深刻的感覺到，隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高，國內私家車數量的大幅增長和人們的越來越頻繁的出行給交通路況帶來了很大的壓力，交通燈前的擁堵情況也越發嚴重了，由此，我們想到，交警部門如果可以在交通高峰期等有需要的時刻，通過無線通信方式及時調整交通燈的亮滅時間，即更換模式，那將可能在某些交通高峰時刻緩解交通問題。

二、系統組成與功能

整個系統由上位機軟件、下位機軟硬件、CDMA通信模塊三大部分組成。

（1）上位機

上位機采用C#編程，采用的是圖形界面編程，程序界面清晰明了，易操作，配有說明文檔，可根據提示進行路口數量選擇、紅綠燈數量選擇、紅綠燈定時時間以及工作模式確定，通過設定好的參數，系統可軟件模擬出交通路口情況，為保證最基本的安全，所設計的系統可以自動判錯，如果使用者設置得有問題，比如會使某兩個方向的車可能相撞，系統會立即提示有錯。

界面有兩種設置方式，一是通過拖動時間條的方式，分別控制各個路口的紅綠黃燈亮滅時間，二是通過填表方式，按照提示輸入各個燈的亮滅時間，全部設置好以后，系統會判斷是否有錯誤數據或是否有危險，若有，系統則不執行本次改變，用戶可以隨即更改數據，以設置出沒問題的數據，在系統運行。

軟件界面可以根據使用者的設置模擬出整個路口的情況，并且可以通過串口通信方式給下位機傳送數據。

為了防止設置過后的數據被遺忘，上位機軟件有自動保存數據的功能，也可以從文件中讀取已保存和使用過的數據來設置。

（2）下位機

下位機分為軟件和硬件兩個部分。軟件部分是采用C語言編程控制單片機，一是要實現與上位機和通信模塊的通信，下位機受上位機的控制，還要通過串口通信方式從上位機中接收數據，并保存在下位機中，所以下位機軟件中必須含有識別上位機指令和保存數據的部分以保證系統的正常運行，二是要控制演示模塊的執行情況。下位機的信號可以傳給驅動模塊，驅動模塊驅動交通燈。

下位機硬件中除了有一些功能芯片外，還留有演示模塊的接口，設計時在控制器周圍裝配有一套演示系統，此演示系統較美觀，可靈活根據需要擺出路口形狀，在設置好模式并導入下位機后，下位機可直接控制演示系統，以此模擬交通路口的交通燈的亮滅時間，這樣可以很清楚的呈現交通路口的情況，并很方便的模擬交通情況，下位機硬件是上位機中設置的交通情況的實物演示。

（3）通信模塊

通信模塊采用的是CMDA模塊，它可完成普通手機的大部分功能，系統主要用到的是它的短信功能，通過短信實現隨時遠程切換交通燈的模式，以此臨時改變交通燈的參數，以隨時適應車流量變化。通信模塊是實現功能最重要的模塊，這使遠程切換模式成為了可能，使交通燈模式的改變提供了一個便捷的方式，當然，這也需要系統中其他所有部分的配合才能完成的。

三、系統特色

本系統適用于多種路口，如三路口、四路口，且在軟件和硬件上均能模擬出路口的交通情況。系統可以直接從上位機軟件上模擬、控制整個系統的運行。

本系統可在軟件上預先模擬出符合條件的路口實現綠波帶交通。所謂綠波帶，是指在算好大概的車流量后，使車輛在經過某一路口后，通過對各個路口的紅綠燈信號進行協調，車輛在通過時能連續獲得一路綠燈，以此保證主干道交通流暢通感的技術。當需要采用綠波帶技術時，可以采用軟件內置的參數，先參看模擬演示，再決定是否需要使用。綠波帶交通的實現為系統提出了一個難點，那就是時間的同步，即基準時間。在下位機系統和通信模塊的通信中，內設了一套時間校正子程序，系統每隔一段時間會進行系統時間的同步，校正程序在系統各部分有相差時間時觸發。