基于LabVIEW 的交通燈系統設計

陳毅豪，冷俊男

（西北農林科技大學，陜西 楊凌 712100）

交通對人們的日常生活有著重大的影響，便捷的交通可以節約人們的時間。隨著城市的不斷發展，交通擁擠成為阻礙城市發展的嚴重問題，而十字路口的堵塞則是城市交通擁擠的主要原因。因此，對十字路口交通燈的控制成為必要。文章在LabVIEW 平臺上完成了對十字路口交通燈系統的開發設計。

1 系統子模塊規劃

本課題所開發的基于LabVIEW 的交通燈系統由若干個子模塊組成，通過對交通燈系統的分析，規劃系統的子模塊如下：

首先，需要有十字路口的交通燈指揮車輛的交通，確保車輛順利通行；其次，需要有人行橫道交通燈指揮行人通過，并與十字路口交通燈協調指揮，確保行人的安全。由以上規劃，可得系統模塊圖，如圖1 所示。

圖1 系統模塊圖

北紅燈表示十字路口交通燈模塊中北向的紅燈，南北紅燈表示人行橫道交通燈模塊中南北向的紅燈，其它方向的交通燈和顏色類似表示。則根據交通燈的運行順序，采用的控制邏輯順序如下：

（1）北紅燈、南紅燈和東綠燈、西綠燈，南北紅燈和東西綠燈統一亮30 秒；

（2）北紅燈、南紅燈和東黃燈、西黃燈，南北紅燈和東西綠燈統一亮05 秒；

（3）北綠燈、南綠燈和東紅燈、西紅燈，南北綠燈和東西紅燈統一亮30 秒；

（4）北黃燈、南黃燈和東紅燈、西紅燈，南北綠燈和東西紅燈統一亮05 秒。

2 子模塊設計

2.1 十字路口交通燈模塊

本模塊設計中前面板需要用12 盞燈、4 個時間顯示器。其中紅、黃、綠各4 盞，三個分為一組，每組都包含紅、黃、綠三種顏色的燈。在每組交通燈合適的位置放置一個數值顯示控件作為交通燈的計時器。同樣的方法另做人行道的8 盞燈和時間顯示器。并在前面板合適的位置放置一個開關按鈕，用于控制循環的停止。

2.2 人行橫道交通燈模塊

本模塊設計中前面板需要用8 盞燈、8 個時間顯示器、1 個停止按鍵。每條人行橫道的兩端各分布1 盞燈，1 個時間顯示器，紅、綠狀態交替運行。停止按鍵用于結束循環運行。這樣交通燈系統的前面板就做好了，交通燈前面板設計如圖2 所示。

圖2 交通燈前面板設計

3 展 望

盡管已經基本完成了本課題最初的規劃，本設計仍存在一些不足之處，需要繼續地改進和完善。對后續工作的展望如下：

（1）改進系統，增進多樣化。目前所設計的交通燈系統僅適用于十字路口的交通規劃，而我們現實生活中的路口變化多端，因此為了將此系統更好的應用于實際生活中，需開發更為靈活的交通燈系統。例如，在面對有三個岔路口的交通燈設計時，便需提出新的設計方案。

（2）優化系統，提高安全性。不同位置的十字路口有不同的人流量，比如郊區和市區的十字路口是不同的，為節省資源和提高安全性，需根據人流量自主確定紅綠燈時間，做到高效而又安全。

4 總 結

文章對十字路口交通燈系統的設計意義作了的介紹，在此基礎上提出并確定了基于LabVIEW的十字路口的交通燈系統的具體實施方案。結合理論教學與實驗的實際需要及社會現實交通堵塞，選取了較為靈活的自動化管理交通燈系統的方案。應用NI 公司的LabVIEW 及其諸多性能，作為軟件開發工具，實現了十字路口交通燈系統的建模、分析與設計這一系列過程的計算機仿真，最終開發出了一種十字路口交通自動化管理，并實現了應用程序發布。