基于電子信息技術的智能交通信號燈控制技術分析

車瑋

隨著車輛的不斷增加，使得城市當中出現(xiàn)了越來越嚴重的交通堵塞問題，使得車輛難以為居民提供最佳的服務。所以，為通過交通信號燈予以控制。基于此，本文此研究當中，通過對電子信息技術在智能交通信號燈控制系統(tǒng)中重要性的介紹，分別闡述了電子信息技術的具體應用，并對智能交通信號燈控制系統(tǒng)進行了設計，為現(xiàn)代城市更好的建設提供幫助。

以往階段，城市道路交通規(guī)劃時，已經(jīng)設計出了相應的信號燈信息，可對車輛進行一定疏導，然而隨著經(jīng)濟的增長，車輛數(shù)量的不斷提升，現(xiàn)有交通信號燈逐漸體現(xiàn)出越來越多的滯后性，依然采用現(xiàn)有信號燈系統(tǒng)，則難以符合現(xiàn)代社會發(fā)展需求。所以，為了進一步提升智能交通信號燈的性能，需要加強對電子信息技術的重視程度，并將其融入智能交通信號燈控制體系當中。

現(xiàn)代交通信號燈系統(tǒng)運行過程中，各種顏色的燈會按照相應的順序變換，而未考慮交通狀況，可能出現(xiàn)這以一種現(xiàn)象：在一個十字路口處，一條道路車輛較少，但綠燈時間較長，而在另一條道路上，車輛較多，但綠燈時間并不是很充足，無法保證所有車輛全部通過。針對這一問題，交通領域對其做出了優(yōu)化，即在現(xiàn)有控制原理的基礎上，增加了該路段的交通運輸情況，并提出了信號燈偏移量：一個周期相對于其他交通信號燈周期開始時間的偏移量。通過對這一參數(shù)的調控，以使前后多個信號燈更好地配合使用。但需要注意的是，該控制系統(tǒng)依然存在一些缺陷，如需要不斷地調整參數(shù)；無法有效對突發(fā)事件進行處理等，因而還需要進一步對交通信號燈進行改進。所以，需要利用電子信息技術構建出智能交通信號燈控制系統(tǒng)。通過電子信息技術的應用，構建出結構更加精簡，應用效果更好地智能化交通信號燈控制方案。

（一）PLC技術

現(xiàn)代智能交通信號燈建設時，可對PLC技術進行應用。所謂的PLC技術，指的是可編程邏輯控制器技術，其并非為單一的技術手段，而是多種技術相融合而得到的新技術，如自動化控制技術、計算機技術、通信技術等，具有較為良好的控制性能，且適用范圍較大，通信速度與質量較高，安全、穩(wěn)定性較強，因而被廣泛應用到各個領域。作為新型的電子數(shù)字計算機通，PLC能夠與工業(yè)類控制系統(tǒng)連接到一起，有利于系統(tǒng)的調控。將其應用到智能交通信號燈控制系統(tǒng)后，可按照預期設定的計數(shù)器，動態(tài)監(jiān)控整個信號燈，并完成相應的計算工作，以得到準確的結果。

（二）模糊控制技術

隨著科學技術的快速發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了很多先進的控制方法，模糊控制技術是其中較為常見的一種，從本質上來說，該方法無須設立各種規(guī)則，不用構建出特定的數(shù)學模型，即可對目標進行有效地控制。正是該方法存在這一特點，使其在現(xiàn)代社會當中被廣泛應用。模糊控制時，會自動采集道路當中車輛速度、密度等方面的信息，并以此作為輸入量，而在輸出端，則先能夠對較為單一，進而該道路的綠燈延時。此外，該技術還存在顯著的特點，即通過相應的計算機，能夠對人的感覺進行模擬，若發(fā)現(xiàn)信息存在錯誤，能夠自動進行調整，并制定出相應的決策。

（一）設計思路

當東西向街道顯示為紅燈時，南北向街道則處于綠燈狀態(tài)，反之，當東西向街道處于綠燈狀態(tài)時，南北向街道處于紅燈狀態(tài)，以此指導行人與車輛的運動與停止。具體設計過程中，應注重諸多方面的因素，如街道中的車流量情況等，出現(xiàn)交通擁擠現(xiàn)象時，還應確保紅綠燈的合理性，防止間隔周期較長，導致街道出現(xiàn)擁堵的問題。夜晚時，行人數(shù)量相對較少，因而應適當增加紅燈時間，以減少車輛的等待時間。交通信號燈系統(tǒng)運行過程中，可以動態(tài)地進行監(jiān)控，準確了解信號燈系統(tǒng)的具體情況，及時發(fā)現(xiàn)其中出現(xiàn)的問題，并向相關工作人員發(fā)出警報，工作人員獲取這一信息后，可第一時間對系統(tǒng)進行維修與調整，以確保信號燈系統(tǒng)處于良好狀態(tài)。

（二）控制終端設計

在智能交通信號燈的最前端，主要為控制終端，主要用于對各種終端設備，如信號燈等，控制終端設計得好壞，直接關系到整個信號燈系統(tǒng)的運行情況。具體設計時，主要采用了層疊式順序結構原理，從多個層面出發(fā)，共同對信號燈進行控制，以保證控制效果，使信號燈有序進行變換。需要注意的是，在設計過程中，應注保證順序結構的科學性，合理對紅綠燈狀態(tài)進行調控，以免一條街道紅綠燈出現(xiàn)故障，對車輛與行人做出錯誤的指導，從而造成嚴重的交通事故，對人員的經(jīng)濟財產(chǎn)與生命安全造成危害。此外，設計人員應考慮到所有影響因素，確保街道當中滯留大量車輛后，綠燈能夠及時亮起，并在維持一段時間后，自動跳轉成紅燈，以合理控制街道上車輛的運行。在應用電子信息技術時，可根據(jù)周圍道路交通水平，合理的對紅綠燈時間參數(shù)進行設定，并錄入智能化控制程序，以使整個系統(tǒng)能夠根據(jù)車流量情況自行控制。

（三）控制中心設計

控制中心設計時，則也可以對電子信息技術進行應用。控制中心接收到道路、車輛、行人等相關信心后，會自動對這些信息進行分析，針對分析結果，向外部發(fā)出相關控制指令，以使紅綠燈根據(jù)街道具體情況跟而合理進行轉換，保證整個街道車輛順利運行。對于這一功能作用來說，主要由邏輯電路完成。在一般交通信號燈系統(tǒng)內(nèi)，通常有三種信號燈，分別為紅燈、黃燈與綠燈，三種燈依次進行轉換，從而達到控制車輛與行人的目的。而當信號燈長期處于某一種顏色時，或是信號燈無法正常轉換，則表明其出現(xiàn)故障，無法發(fā)揮出正常的智慧交通功能，相關人接收到這一信號后，會及時予以修理。

智能信號燈系統(tǒng)運行時，根據(jù)周圍車輛、行人等具體情況，控制某一種顏色的燈亮起，而另外兩種顏色的燈則處于熄滅狀態(tài)，為周圍車輛與行人進行指導，確以保證整個街道交通的順暢性。本次研究當中，以基于虛擬儀器的智能交通信號燈控制系統(tǒng)為研究對象，對系統(tǒng)的實現(xiàn)展開了研究。該儀器界面內(nèi)，共由三個部分構成，一個是信號燈模擬模塊，主要用于模擬信號燈的狀態(tài)；第二個為參數(shù)設置模塊，主要用于各街道上信號燈狀態(tài)時間的設置，以保證該信號燈可按照維持預設時間，其中黃燈固定為3s。最后為儀器控制模塊，主要控制該儀器的啟動與停止。假設，在南北向信號燈參數(shù)控制模塊內(nèi)，紅燈維持時間參數(shù)設定成16s，綠燈維持時間參數(shù)設定成14s，則在東西向信號燈參數(shù)模塊內(nèi)，紅燈維持時間參數(shù)自動生成17s，綠燈維持時間參數(shù)自動生成13s。將一起啟動后，在下位機的作用下，將這些參數(shù)傳輸給PC機。

總結：綜上所述，現(xiàn)代社會迅猛發(fā)展的今天，使得社會各界對交通信號指示燈提出了更高的要求，想要達到這一要求，則需要加強對電子信息技術的應用，從而有效提升交通信號燈的智能化水平，降低信號燈建設成本的同時，賦予信號燈系統(tǒng)更加良好的性能，為交通道路的指導提供重要幫助。

作者單位：蘭州石化職業(yè)技術大學