智能交通信號控制機(jī)的研究與設(shè)計

陶剛 胡海兵 楊建德

【關(guān)鍵詞】智能交通信號控制 軟件 硬件 設(shè)計

1 智能交通信號控制

1.1 智能交通信號控制系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車的數(shù)量不斷增加，道路交通已經(jīng)成為我國乃至世界各國都在大力解決的問題。道路交通是否通暢不僅直接關(guān)系著車輛的有效出行率，也關(guān)系著國民經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行效率。因此，道路的暢通，尤其是城市的道路暢通必須要采取有效的措施，努力做到最大限度地提高道路的使用效率，這是城市道路交通控制的重要內(nèi)容。現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，城市道路交通的控制，主要依靠智能交通信號控制系統(tǒng)。智能交通信號控制系統(tǒng)主要是指對交通信號的控制。城市交通信號控制主要依靠對交叉口處的交通信號燈進(jìn)行有效控制。很大程度上保證行人和車輛的安全通過，并且減小交通壓力。

1.2 智能交通信號控制機(jī)

在整個智能交通信號控制系統(tǒng)當(dāng)中，起到關(guān)鍵作用的是智能交通信號控制機(jī)。智能交通信號控制機(jī)是通過利用一種實(shí)時的操作系統(tǒng)對交通信號進(jìn)行智能控制的技術(shù)。它采用了智能控制，利用先進(jìn)的操作系統(tǒng)，結(jié)合我國道路交通安全情況，對交通進(jìn)行實(shí)時控制和管理。智能交通信號控制機(jī)的作用和功能較為強(qiáng)大，可以為交通管理提供各種各樣的完備的交通控制方式，即根據(jù)不同的情況，對道路交通實(shí)現(xiàn)有效的控制。智能交通信號控制機(jī)內(nèi)部設(shè)置了功能強(qiáng)大的計算能力，可以對復(fù)雜的情況進(jìn)行操作運(yùn)算。

智能交通信號控制機(jī)，采用模塊化設(shè)計，其內(nèi)部由不同的板塊設(shè)計，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。一般情況下，智能交通信號控制機(jī)主要有以下幾個板塊：主控模塊、燈控單元、通信模塊、檢測單元、系統(tǒng)供電、功能擴(kuò)展等部分。每個板塊的作用和原理各部相同，各個板塊通過相互協(xié)調(diào)和作用達(dá)到對交通的智能控制作用。主控板塊主要是加強(qiáng)交通信號控制機(jī)的性能和擴(kuò)展性，燈控單元主要是接收控制單元的指令，對交通燈的狀態(tài)進(jìn)行有效控制。通信板塊主要是對信息進(jìn)行上傳下達(dá)，供電部分主要包括電源開關(guān)、電源保護(hù)等模塊，主要功能是為智能交通系統(tǒng)提供電力。

2 智能交通控制機(jī)設(shè)計

2.1 設(shè)計思路

目前來看，智能交通信號控制機(jī)，是我國實(shí)現(xiàn)交通控制的最佳途徑之一。因此，必須要對智能交通控制機(jī)進(jìn)行更加有效地完善和設(shè)計。智能信號機(jī)目前主要是用來控制道路交叉路口的，是整個智能交通控制系統(tǒng)的重要組成部分。我國目前的道路交通控制主要是對兩部分進(jìn)行控制。一部分是機(jī)動車和非機(jī)動車，一部分是行人。因此，在設(shè)計智能交通控制機(jī)時，必須要將兩者進(jìn)行有效地調(diào)控，才能實(shí)現(xiàn)對整個交通的有效控制。在機(jī)動車和非機(jī)動車部分，交通控制機(jī)需要滿足機(jī)動車的左右轉(zhuǎn)彎、直行，同時在此期間還要對行人進(jìn)行有效分流，主要通過紅、黃、綠三色交通燈實(shí)現(xiàn)。而行人部分主要是通過紅、綠兩色燈進(jìn)行控制。除此之外。智能交通控制機(jī)的一個重要作用就是要實(shí)現(xiàn)對道路交通，以及車流信息進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，明確道路交通情況，從而合理安排和規(guī)劃交通信號燈，控制好車輛和行人的流動速度和方向。最終實(shí)現(xiàn)道路交通通暢。

智能交通控制機(jī)除了要滿足在道路交叉路口的有效控制和協(xié)調(diào)，還必須要與一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行協(xié)調(diào)一致。因此，智能交通信號機(jī)必須具有聯(lián)網(wǎng)的功能，通過實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互相連通，各個交叉路口可以清楚地了解到區(qū)域內(nèi)部的交通情況，及時采取合理的措施，滿足當(dāng)前的交通情況。

2.2 軟、硬件設(shè)計

2.2.1 智能交通信號控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

智能交通之所以能夠?qū)崿F(xiàn)并得到有效的完善設(shè)計，主要是依賴于技術(shù)的進(jìn)步。尤其是互聯(lián)網(wǎng)的利用，使得智能交通控制的范圍得以擴(kuò)大，速度得以提升。因此，在對智能交通控制機(jī)的設(shè)計過程當(dāng)中，智能交通信號系統(tǒng)的整體核心就在于軟件的支持與設(shè)計。軟件的完善不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對區(qū)域內(nèi)的交通情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，更能夠在第一時間內(nèi)做出最佳反應(yīng)，進(jìn)而提出有效的措施。實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計主要有以下幾個方面。

（1）為道路交通提供詳細(xì)全面的數(shù)據(jù)，智能交通控制機(jī)所提供的有效數(shù)據(jù)，是道路交通管理者進(jìn)行道路交通管理工作的直接依據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)交通管理人員可以對其進(jìn)行分析，通過指揮協(xié)調(diào)，從而確保整個道路的通暢。

（2）智能交通控制機(jī)可以對道路信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行間斷性地實(shí)時更新。數(shù)據(jù)的提供情況通常顯示的只是某個時間點(diǎn)的交通情況，但是實(shí)際上道路交通情況復(fù)雜多變，每分鐘的情況，甚至每秒鐘的情況都不盡相同。因此，智能交通控制機(jī)必須具有實(shí)時更新數(shù)據(jù)的功能。

（3）軟件的設(shè)計必須要硬件相匹配，通過軟件的操控功能對各個硬件板塊進(jìn)行有效操控，不僅能夠保證智能化交通信號控制系統(tǒng)正常、快速地工作，同時也減少了大量的人力勞動，提高了工作的整體效率，最大程度上實(shí)現(xiàn)了道路的有效通行率。

2.2.2 智能交通信號控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

如果說在智能交通信號控制當(dāng)中，軟件是心臟的話，那么硬件就是組成智能交通信號控制的各個有機(jī)組成部分，與軟件相互配合，才能達(dá)到最終的功能。智能交通信號控制系統(tǒng)的硬件部分作為軟件的載體，必須要在結(jié)構(gòu)和功能上都具備強(qiáng)大的功能。因?yàn)橹悄芙煌ㄐ盘柨刂茩C(jī)有許多不同的板塊，但是每個板塊的功能是各部相同的。因此，在硬件設(shè)計過程中，必須要明確各個板塊的功能，分清主次，才能到達(dá)最終的目的。而在各個板塊當(dāng)中，主板是所有硬件的核心，主板的設(shè)計成功與否直接關(guān)系著硬件的運(yùn)行狀況。主板需要通過對不同模塊的操控，最終實(shí)現(xiàn)對智能交通信號控制機(jī)的各項(xiàng)功能進(jìn)行控制。

3 結(jié)語

智能交通控制機(jī)的設(shè)計與完善，關(guān)系著整個交通狀況和城市發(fā)展速度，因此，必須要做好各個板塊相互配合，軟硬件相互協(xié)調(diào)。這是智能交通系統(tǒng)完善的重中之重。

（通訊作者：胡海兵）

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