基于電子信息技術的智能交通信號燈控制研究

摘 要：交通信號燈控制的智能化實現與發展給今天的交通系統帶來了巨大的改變，尤其是城市交通系統。它不僅有利于改善交通狀況，疏通交通流，減少擁堵，而且可以節約一定成本，對促進交通業穩定發展具有重要價值。文章著重介紹了智能交通信號燈控制引入電子信息技術的必要性以及基于電子信息技術的智能交通信號燈控制系統的設計。

關鍵詞：電子信息技術；交通信號燈；智能控制；系統設計

前言

在城鎮化、工業化和產業化的發展推動下，汽車數量越來越多，交通需求越來越高，道路擁堵現象日益嚴重，給人們的日常出行造成了一定影響。不僅如此，交通事故也隨之而增多，而一旦發生交通事故往往會造成人員和經濟上的損失。為了改善交通問題，減少和避免交通事故發生，利用電子信息技術開發智能交通信號燈控制系統顯得尤為必要。

1 智能交通信號燈控制引入電子信息技術的必要性

電子信息技術在交通領域中的應用是對電子信息技術高速發展的一個直觀體現。電子信息技術具有自身獨特的優勢，構造簡單，功能多樣，適用范圍廣，擁有專用儀器系統，用戶可以對其進行自定義，靈活性高，在各個領域中的應用均發揮著無可替代的重要作用[1]。逐漸趨于軟件化方向發展的硬件，是國際硬件整體發展趨勢，而電子信息技術正與這一趨勢相符，且虛擬儀器技術十分強大，可以實現多種功能，配備的專用軟件與探頭還可以有效的完成特定系統參數檢測，其中汽車發動機參數檢測就是電子信息技術在參數檢測方面中的一個應用。總而言之，電子信息技術不僅功能強大豐富，而且適用于各領域，可以很好的滿足測量、科研、檢測等需求。所以，將該技術引入到智能交通信號燈控制當中是非常必要的。

2 基于電子信息技術的智能交通信號燈控制系統設計

2.1 智能交通信號燈系統介紹

現行智能交通信號燈系統主要由三部分組成，發射裝置、交通信號燈系統和車載接收裝置。發射裝置利用無線方式將交通信號燈信息發射給交通信號燈系統，交通信號燈系統根據發送進來的信號燈信息對交通信號燈進行控制和顯示，有紅、黃、綠三種顏色，分別代表禁止通行、警示和可通行[2]。車載接收裝置安裝在機動車輛之中，用于接收交通信號燈信息，包括語音、接收、顯示和控制四個單元。在交通系統運行當中，交通信號燈起著基本語言的作用，對交通進行有序的指揮和疏導，使交通通暢與安全得到較好保證。

智能交通信號燈系統工作的基本原理是：先由交通信號燈系統對信號燈信息進行采集和顯示，然后由發射裝置對交通信號燈信息進行讀取，經降低功率處理后通過無線將信號燈信息發射出去。行駛在道路上的機動車內車載接收裝置感應到發射裝置發射出的信號后，由接收單元對其進行接收，并隨即發送給控制單元，對信號燈信息進行解碼后發送給語音單元，最后發送給顯示單元[3]。

2.2 智能交通信號燈控制系統設計

2.2.1 設計思路與總體設計

交通信號燈在道路交通系統中的重要作用不言而喻，它是保障車輛與行人安全通行、有序通行所不可缺少的重要裝置設備。鑒于交通信號燈主要是設置在人群集中、人員流動頻繁，日流動量較大以及過往車輛較多的分叉交通路口處，而非所有路口均設有交通燈，從這方面考慮，本系統將設置兩個交通信號燈，用以對不同方向（東西、南北）的交通進行疏導控制[4]。在同一時刻，東西方向與南北方向的交通信號燈顏色是對立的，即東西綠燈，則南北紅燈；東西紅燈，則南北綠燈，過渡階段為黃燈。考慮到十字路口白天交通流量大且頻繁，尤其是在上下班時段，因而需要對該處的交通信號燈變換時間進行相應的調整，適當縮短紅綠燈亮燈時長，以緩解交通擁堵狀況。晚間，人流與車流量減少，道路交通擁堵減緩，因而宜適當延長信號燈變換時間。

基于上述思路分析，結合交通信號燈在工作過程中是通過簡單的外設和應用程序將信號燈狀態信息反饋給控制終端的，因而基于電子信息技術的智能交通信號燈控制系統的總體設計應主要實現以下幾個功能模塊：數據采集模塊、智能交通控制中心、智能交通控制終端和電源管理及顯示模塊。數據采集模塊主要負責對交通信號燈的工作狀態信息進行實時采集并發送給控制中心，由控制中心對狀態信息進行處理，對故障進行處理。控制終端對信號燈的顏色及其變換和亮燈時長進行顯示。

2.2.2 控制中心與終端設計

數據采集模塊將采集來的交通信號燈狀態信息經由邏輯電路傳送至交通控制中心，控制中心接收到來自于數據采集模塊的狀態信息后，利用邏輯電路對信息進行判斷，判斷信號燈當前處于何種狀態，有紅燈亮、黃燈亮和綠燈亮三種狀態，通過判斷從而了解當前交通信號燈的工作狀態，進而保證道路交通信號燈系統正常運行[5]。當信號燈發生故障，控制中心根據邏輯電路判斷異常結果（不顯示上述三種狀態中的某一種），由系統第一時間發出警示，從而工作人員對故障進行及時有效的處理，及時將故障清除，降低交通燈故障給車輛行駛帶來的影響。

交通控制終端模塊，負責對交通燈的顏色變換和亮燈持續時長進行控制，它將傳輸進來的控制信息傳輸給PC機，PC機進行相應處理后再返回給控制終端，控制終端根據指令要求對交通信號燈進行智能化控制。對于智能交通控制終端的設計，采用靈活性高、可靠性高的層疊式順序框架，這種框架處于編輯狀態之下，各個框架結構的順序可以較為容易的改變。本系統設置兩個不同方向的交通信號燈，因而需要采用兩個順序結構，對于同一交通燈亮燈顏色的交替變換，可以通過設置局部變量來實現，而對于每種顏色的點亮持續時長控制則使用Window CVI提供的定時器，通過參數設置來實現。當信號燈點亮時間臨近結束時，系統需要提醒車輛和行人注意安全，以信號燈閃爍顯示作為提醒，對于這一功能的實現可以通過文本信息設置來完成，最終完成基于電子信息技術的智能交通信號燈控制系統設計。

3 結束語

在城市交通發展快速的形勢下，智能交通信號燈系統的建設與應用變得越來越重要和不可缺少，而電子信息技術在智能交通信號燈控制中的引入則更進一步提升了信號燈系統在道路交通中的作用。因此，隨著電子信息技術的不斷發展，智能交通信號燈控制系統應積極引入該技術，充分利用該技術優勢，對城市交通進行調控，保障交通穩定運行。

參考文獻

[1]王鵬.基于信息融合的智能交通信號燈控制系統研究[D].沈陽工業大學，2016.

[2]周文奇，韓曉玉.電子信息技術在智能交通信號燈控制中的運用研究[J].電子測試，2015，21：91-92.

[3]王可近.淺析電子信息技術在智能交通信號燈控制中的應用方法[J].信息化建設，2015，12：280.

[4]劉秋山，李亮，袁祥，等.利用電子信息技術實現智能交通信號燈的控制[J].河南科技，2015，23：38+40.

[5]何玉明.論電子信息技術在智能交通信號燈控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2016，08：35.