電子信息技術在智能交通信號燈控制中的運用探析

邱締賢

摘 要：隨科學技術的日新月異，現代電子信息技術帶領人們逐步進入智能化生活時代，各種類型的電子信息技術在生活中的應用正在日益普及，智能交通信號燈作為電子信息技術在城市交通中的重要應用之一，智能交通信號燈在城市道路交通中顯得重要。目前，電子信息技術在城市交通的應用可讓人們更好的參與日常交通，其將路面狀況、圖像及視頻等綜合信息進行處理借助其強大的分析判斷能力，提高了有關部門對實時路況的監管以及調整，保障了人民群眾在日常出行中的高效便捷安全，提高了人民群眾的出行體驗。如今，社會交通基礎設施建設水平逐步提高，其對基礎設施智能化及設備信息化的要求越來越高，對此相關部門需順應時代潮流，著重探析電子信息技術在智能交通信號燈控制中的運用，基于此，本文通過對智能交通信號燈的介紹，分析了電子信息技術在智能交通信號燈控制中的運用的意義，最后敘述了基于電子信息技術的智能交通信號燈控制系統設計。

關鍵詞：電子信息技術;智能交通信號燈;運用

中圖分類號：U491.51 文獻標識碼：A

0 引言

隨著城鎮化速度的不斷加快和人們生活水平的不斷提高，汽車已經成為現代社會不可或缺的工具，在這種情況下，人們在享受汽車帶給生活便利的同時，城市交通也在面臨著巨大的壓力，其中最為重要也是最難以解決的問題就是交通擁堵問題，可以這樣說，每一個生活在城市里的市民都在飽受堵車帶來的痛苦。為緩解這一嚴重影響生活質量的重要問題，有關部門以及相關人士提出了許多解決措施，例如，限制單雙號出行、低碳出行、公交專線等等，但是大多都是治標不治本。目前，智能交通信號燈控制系統也許能夠從根本上解決這一難題，隨著電子信息技術的蓬勃發展，智能交通信號燈控制的實現更為輕松，因此，智能交通信號燈的出現對于解決目前城鎮中出現的一系列交通問題無疑提供了重要的科技手段。

1 智能交通信號燈系統介紹及原理

1.1 智能交通信號燈的概念

眾所周知，交通信號燈作為城鎮交通必不可少的基礎交通設施，傳統的交通信號燈一般分為紅燈、綠燈、黃燈，因此，通常也被稱作“紅綠燈”，交通信號燈依靠信號燈顏色周期性的交替變化，以達到對交通參與者行動的有效指揮[1]。在交通信號燈出現的初期，傳統的交通信號燈只能進行顏色的改變，隨著車流量的增加以及交通情況的復雜化，現代交通信號燈出現了提示交通參與者左轉、直行、右轉、調頭等方向提示，在交通信號系統的指引下，保證了高效的交通運輸，對于我國的社會經濟發展有重要的影響，而且可以有效降低安全事故的發生率。如今，隨著電子信息技術的發展，智能交通信號燈的出現可以極大地解決現有交通信號燈對實際交通狀況處理不夠靈活的缺陷，有效緩解交通擁堵等問題。

智能交通信號燈一般是基于交通大數據，一個城市的路網是一個圖模型，路口就是節點[2]。根據道路網絡的流量情況信號燈可以對時間作出自動調節，達到局部或者全局交通狀況最優化。當然也有基于物聯網的信號燈，比如在離某個路口一段距離的路燈或者路面下裝有車輛傳感器，如果某段路在一段時間內車流過多，路口的信號燈可以做出對應的信號調節，來疏通該路段的車流。也有的路段或時間段行人較少，在沒有行人通過時車行道路燈一直通行，減少了不必要等待時間。

1.2 智能交通信號燈的原理

智能交通信號燈從原理上講其實很簡單，就是將紅綠燈的轉換設計得更聰明一些，更智能一點。具體地說，是以紅燈方向的車流量達到一定數量作為紅燈轉為綠燈的條件，并且該數量并非簡單地以大于綠燈方向的車流量為標準（即并非總是為車流量大的道路開綠燈），而是隨紅燈的持續時間而變，持續時間越長，該數量越小[3]。換句話說，就是紅燈的持續時間越長，轉為綠燈所需的車流量就越小，也就是越容易轉為綠燈。不僅如此，當紅燈的持續時間長到一定程度時，紅燈方向哪怕只有一輛車，也可獲得綠燈，從而避免了因一個方向的車流量持續很大而使另一個方向的紅燈時間太長的問題。同時，這也意味著紅燈剛開始時，會因該數值較大而不容易轉為綠燈，從而避免了紅綠燈轉換過于頻繁的問題。另外，在夜間道路車流量極小的情況下，智能交通信號燈控制系統可以輕易避免在沒有其余車輛通行的道路，還有車輛在等紅燈這一問題，而這樣的情況即使在如今的夜間道路上也很容易出現。

2 電子信息技術在智能交通信號燈控制中的運用意義

目前，在實際城鎮交通通行中，絕大部分的交通信號燈都是依靠固定的時間讀數來控制交通信號燈紅燈、綠燈、黃燈的變換，這是一種固定周期制的控制系統，其優勢在于能夠通過簡單的控制系統解決相對復雜的交通情況，但是隨著道路情況變化的速度越來越快以及道路車輛的急劇增加，勢必會造成道路出現擁堵的情況，長此以往則會導致很大程度上的交通資源浪費，隨著時間的推移，復雜多變的交通情況將難以依靠如此簡單化的交通信號燈進行優化，究其原因就是現有的交通信號燈未能對變化多端的實際交通情況進行充分完善的考慮，例如，在日常通行中往往會出現一條路上車輛很少，但是綠燈通行時間卻很長，而另外一條路上的車輛很多，卻需要等待較長時間紅燈導致無法進行快速通行的情況。換句話說，就是目前的交通信號燈無法隨實際通行情況的變化而變化，很容易造成道路的擁堵。想要解決這一問題，就需要依靠智能交通信號燈的全面廣泛應用，智能交通信號燈通過對路面實際交通情況進行圖像、視頻等信息數據的采集以及處理，并依靠電子信息技術對大數據的分析判斷能力，能夠對實際交通通行情況進行精準掌握，并做出最適合當前道路交通的信號燈變換。因此，智能化的交通信號燈控制系統離不開電子信息技術的發展，電子信息技術有效的提升了智能交通信號控制系統的工作效率和智能化程度。同時，利用現有的道路交通硬件設施，如：布設在路口的監控攝像頭定時拍攝路口車輛排隊圖像，利用道路邊的傳感器，采集車輛排隊信息，將圖像通過網絡實時上傳到交通燈管理控制中心進行處理，實現道路交通控制的智能化和數字化[4]。因此，電子信息技術在智能交通信號燈控制中的應用，極大的推動了智能交通信號系統的智能化發展，具有重要的現實意義。

3 基于電子信息技術的智能交通信號燈控制系統設計

電子信息技術依靠其自身的技術優勢，廣泛應用在智能交通的方方面面，其中值得一提的是其不僅保障了智能交通信號燈系統控制的高效和便捷，并且彌補了傳統交通信號燈不夠靈活的缺陷，科學運用電子信息技術對智能交通信號燈控制系統進行設計，能夠促使智能交通信號系統的各個環節發揮最大的作用。

3.1 電子信息技術在智能交通控制終端模塊的應用

智能交通控制模塊作為電子信息技術在智能交通信號燈的核心應用，能夠調整層疊式順序結構，進而從多元化角度實現交通控制終端模塊的設計[5]。在設計過程中，應以合理角度調整順序結構及紅綠燈開關，以防出現控制失誤而導致紅綠燈故障，進而造成交通事故。此外，在設計過程中，紅綠燈設計人員需考慮多方因素，通過對電子信息技術的科學應用，以已設置造成的時間數值為依據，通過相應設置將黃燈安置在紅綠燈中間，進而起到警示來往車輛及過路行人的功能。智能交通控制終端模塊的設計是充分展示電子信息技術在紅綠燈應用的集中表現。

3.2 控制系統的實現

基于圖像處理及嵌入式系統的智能交通信號燈控制系統正是智能交通的一個重要組成部分，將有效緩解交通路口擁堵狀況。依靠電子信息技術其首先實現了，實時檢測監控智能交通信號燈的實際工作情況，有關部門的工作人員可以第一時間排除交通信號燈存在的故障，更加方便的掌握智能交通信號燈的工作狀態，其次，智能化的交通信號燈對實際路況進行科學智能的分析處理，實時調整交通信號燈的時間切換參數，合理設置了紅、綠、黃燈的時間間隔。電子信息技術控制智能交通信號燈，能夠極大提升交通部門對城鎮交通的控制能力，隨著智能交通信號燈的全面應用于城市中，并且建立完善合理的全程交通信號燈控制系統，可以做到對整個城市的道路交通情況統籌安排，對于高峰時期意義十分重大，確保車輛在此時間段在智能交通信號燈的指引下，減小對城市主干道的壓力。

3.3 中心模塊中電子信息技術的應用

在電子信息技術的應用中，其涵蓋了整個系統的設計過程，在交通指揮方面有著重要的意義和作用，其中最重要的價值體現在智能交通信號燈控制系統的中心模塊上，其可以在信息傳達到位之后，在第一時間做出判斷，以此來減少交通信號燈的故障發生概率，當發生故障期間，可以立即處理，避免造成事故的影響，減少損失。在中心控制模塊設計中，包含一種邏輯電路，其能夠準確的將模塊傳遞的信息進行判斷，并做出科學分析，做到實時監控的作用和狀態，在此控制作用下，減少系統故障。正在整體系統運行中，主要包含紅色、黃色和綠色三種顏色形式，如果信號燈顏色沒有在此狀態，則表示系統出現故障，這時系統的中心控制模塊會發出警報，提醒工作人員立即檢查信號燈，找到故障發生位置和原因，提出有效措施和應急備案加以解決，進而實現交通的順利和穩定性。

4 結語

綜上所述，隨著電子信息技術大范圍的應用，為目前各個領域帶來了更加深刻的影響，目前電子信息技術在智能交通信號燈控制系統的運用，使得城市交通綜合控制能力得到極大提升，智能交通信號燈系統可以充分利用現有的道路交通硬件設施，如：布設在路口的監控攝像頭定時拍攝路口車輛排隊圖像，利用道路邊的傳感器，采集車輛排隊信息，將圖像通過網絡實時上傳到交通燈管理控制中心進行處理，并根據路口情況自動切換紅綠燈，達到交通管制的作用。

參考文獻：

[1]張健，鄭春.基于ZigBee無線通信技術在智能交通控制系統中的應用研究[J].赤峰學院學報（自然科學版），2012（9）：45-47.

[2]王子安，朱旭東.我國交通信號控制燈的應用與發展——以電子信息技術應用為例[J].電子世界，2019（3）：81+83.

[3]肖闊.電子信息技術在智能交通信號燈控制中的有效運用[J].電子技術與軟件工程，2017（12）：256.

[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]張健.基于ZigBee無線網絡技術在智能交通信號燈控制中的應用[J].銅陵學院學報，2013（2）：103-106.