張海貝

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電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的應(yīng)用研究

張海貝

鄭州市第四十七中學，河南 鄭州 450003

交通信號燈的主要作用是合理地控制交通流，確保行人和車輛能夠有序地在城市中流通。電子信息技術(shù)在多個領(lǐng)域發(fā)揮著作用，在智能交通信號燈控制中的應(yīng)用受到了人們的廣泛關(guān)注。為了實現(xiàn)智能交通信號燈控制，設(shè)計和使用人員對相關(guān)的技術(shù)應(yīng)提出更高的要求。對電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的應(yīng)用進行了探討，旨在為我國的交通發(fā)展提供一些建議。

電子信息技術(shù)；智能交通信號燈；控制

引言

隨著我國城市現(xiàn)代化進程的不斷加快，汽車作為日常的交通工具，幾乎完全融入普通人的日常生活中，但是隨著近年來機動車擁堵現(xiàn)象不斷出現(xiàn)，交通事故和嚴重超載問題日益嚴重，影響了交通的正常運行。在現(xiàn)代城市生活中，城市交通信號管理系統(tǒng)在改善交通狀況方面發(fā)揮著重要的作用。智能交通信號燈作為交通管理系統(tǒng)的主要組成部分也發(fā)揮著重要作用。因此，研究車輛通行的規(guī)律，提高道路路口車輛通行效率具有重要的現(xiàn)實意義。電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，推動了交通信號燈智能化方向的發(fā)展，極大地緩解了交通運輸?shù)膲毫Α?/p>

1 智能交通信號燈的概念

智能交通信號燈的主要組成部分是發(fā)射裝置、交通信號系統(tǒng)以及車載接收裝置。在這三個部分中，要注意以交通信號燈為基礎(chǔ)，展開其他工作。作為交通指揮的核心，交通信號燈在指揮行人和車輛通行的過程中發(fā)揮著重要的作用。智能交通信號燈系統(tǒng)主要包含三種顏色：紅、黃、藍。紅燈表示禁行，綠燈代表可以通行，黃燈作為警示。智能交通信號燈系統(tǒng)能夠保證道路交通的安全性，在交通信號系統(tǒng)的指引下，保證交通的有序性，保證高效的交通運輸，對我國的社會經(jīng)濟發(fā)展有重要的影響，而且可以降低安全事故的發(fā)生率。設(shè)置交通信號燈需要堅持科學性。有些路口不需要設(shè)置信號燈。一般的信號燈設(shè)置在人流和車流量比較大的十字路口，保證道路利用率的不斷提升，緩解交通擁堵等問題。車載接收系統(tǒng)是在汽車內(nèi)部安裝的，可以根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的聯(lián)系完成交通的指揮[1]。

2 電子信息技術(shù)應(yīng)用于智能交通信號燈的重要意義

隨著近年來我國綜合實力的提高，電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)也在快速發(fā)展的過程中越來越成熟。為了更好地把電子技術(shù)應(yīng)用到智能交通信號控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)設(shè)計考慮了如何使用現(xiàn)代電子信息技術(shù)及在交通信號管理領(lǐng)域具有的技術(shù)優(yōu)勢，特別是在儀器系統(tǒng)中，用戶可以通過電子平臺的相應(yīng)設(shè)備自定義配置參數(shù)、流程等，提高交通信號系統(tǒng)智能化控制程度。隨著信息技術(shù)在交通行業(yè)的發(fā)展，硬件設(shè)備在發(fā)展過程中也越來越依賴計算機軟件功能開發(fā)，電子信息技術(shù)可以實現(xiàn)智能信號燈發(fā)展的趨勢，并替代傳統(tǒng)信號燈。電子信息技術(shù)應(yīng)用可以更方便地檢測特定參數(shù)和傳輸?shù)脑O(shè)備；電子信息技術(shù)也能提供一種簡單易用的虛擬化系統(tǒng)，同時與控制設(shè)備相結(jié)合集成自動化系統(tǒng)，還與高速數(shù)據(jù)采集設(shè)備相結(jié)合形成自動測量系統(tǒng)[2]。

3 基于電子信息技術(shù)的智能交通信號燈系統(tǒng)設(shè)計

3.1 整體設(shè)計

在設(shè)計常見的交通信號燈時，通常在道路路口設(shè)置兩個交通信號燈分別控制雙向的交通通行，從而保障交通的暢通和安全。白天交通壓力較大，車輛和行人較多，長時間的信號燈不利于保障車輛的順利通行，這時應(yīng)縮短信號燈的切換時間；晚間車輛和行人較少，交通壓力較低，可以適當延長信號燈的變化時間，保障車輛的通行。通過設(shè)置流量檢測裝置，可以控制當前道路的車流量，進行數(shù)據(jù)采集和實時監(jiān)控，從而達到控制交通信號燈切換時間長短的目的。常見的設(shè)計裝置為紅外線檢測，通過利用紅外線發(fā)射和接收能力較強的特點，在路面的兩側(cè)安裝紅外接收發(fā)射電路，形成紅外線矩陣，對實時通過道路的車輛數(shù)量進行數(shù)據(jù)采集[3]。例如，在設(shè)計道路時，由多個接收管和接收電路組成的接收器之間的距離可以在0.5～2?m，從而最大限度收集紅外信號。

3.2 智能交通控制終端模塊設(shè)計

智能交通控制終端模塊是對交通信號燈實現(xiàn)控制的終端設(shè)備，也是電子信息技術(shù)應(yīng)用的重要體現(xiàn)。在設(shè)計系統(tǒng)時，一般采用順序框架。這樣可以確保智能交通控制終端處于編輯狀態(tài)時，各結(jié)構(gòu)中的框架順序可以及時改變，提高系統(tǒng)的靈活性。常見的設(shè)計控制方式是通過兩個順序結(jié)構(gòu)，對不同方向的信號燈進行信號切換。在設(shè)計同盞燈信號的切換時，可通過局部變量的方式實現(xiàn)這一功能。在設(shè)計智能交通信號燈的時間時，可以通過設(shè)置一些定時器的參數(shù)，控制信號燈的點亮時間。還可以通過設(shè)置一些文本信息，在信號燈點亮時間提醒相關(guān)的行人和車輛，確保交通安全。

3.3 控制系統(tǒng)的實現(xiàn)

首先，電子信息技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崟r檢測智能交通信號燈的工作情況，方便相關(guān)的工作人員及時掌握智能交通信號燈的工作狀態(tài)，第一時間發(fā)現(xiàn)存在的故障問題，快速處理故障，避免對整個道路交通造成巨大的影響。其次，電子信息技術(shù)的應(yīng)用還可以對交通信號燈的切換時間進行參數(shù)調(diào)整，通過智能化的分析處理，設(shè)計合理的間隔時間。例如，設(shè)計完成智能交通信號燈的控制系統(tǒng)后，相關(guān)工作人員根據(jù)系統(tǒng)反饋的不同時段的交通信息情況，通過控制系統(tǒng)的主頁面，設(shè)置交通信號燈的點亮時間，確保當前的信號燈交替時間符合道路交通的實際情況。相關(guān)的時間設(shè)置完畢后，通過下位機將相關(guān)的命令信號傳輸給PC主機，實現(xiàn)對交通信號燈的智能化控制[4]。

3.4 智能交通控制中心模塊設(shè)計

利用LabWindows/CVI功能齊全的邏輯運算功能，可以實現(xiàn)各種集成電路的功能。在設(shè)計智能交通控制中心模塊時，通過對邏輯電路的設(shè)計，將采集到的道路相關(guān)信息傳輸給智能交通控制中心模塊，借助其強大的邏輯電路，對交通燈的工作狀態(tài)以及是否存在故障進行分析和判斷。在智能交通信號燈正常的工作狀態(tài)下，紅、黃、綠三種信號指示燈只能單一處于點亮狀態(tài)。一旦出現(xiàn)其他情況，例如沒有任何信號指示燈點亮；紅綠燈同時亮起[5]，則表明整個智能交通信號燈存在故障，這時邏輯電路會指示相關(guān)的蜂鳴器和警告燈發(fā)出報警信息，提醒相關(guān)的維護人員檢修電路或者信號燈，保障整個交通的暢通和安全運行。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著城市交通壓力的不斷增大，智能交通信號燈在城市道路交通中扮演的角色越來越重要。應(yīng)用電力信息技術(shù)，借助其強大的分析判斷能力，可以提升交通信號燈的智能化能力，對路況的監(jiān)控和實時調(diào)整更加有效，保障了城市道路的暢通和安全。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)加強對電子信息技術(shù)的了解，實現(xiàn)智能交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化，降低設(shè)計成本，推動道路交通的智能化發(fā)展。

[1]李樹彬，趙景春，黨文修，等. 信號控制技術(shù)的智能化創(chuàng)新應(yīng)用研究[J]. 中國人民公安大學學報（自然科學版），2018，24（1）：90-93.

[2]秦善偉. 控制系統(tǒng)中電子信息技術(shù)的應(yīng)用[J]. 中外企業(yè)家，2018（1）：41.

[3]張超，江奎龍. 電子信息技術(shù)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 中國高新科技，2017，1（11）：65-67.

[4]蔣承杰. 智能交通信號燈控制機的研究與實現(xiàn)[D].廈門：廈門理工學院，2017.

[5]紀江龍. 交通量實時分析模型在智能交通領(lǐng)域中的研究[D]. 青島：山東科技大學，2017.

Application Research of Electronic Information Technology in Intelligent Traffic Signal Control

Zhang Haibei

Zhengzhou No.47 Middle & High School, Henan Zhengzhou 450003

The main function of traffic lights is to control traffic flow reasonably to ensure that pedestrians and vehicles can circulate in the city in an orderly manner. Electronic information technology plays a role in many fields, and its application in intelligent traffic signal control has received widespread attention. In order to realize intelligent traffic signal control, designers and users should put forward higher requirements for related technologies. The application of electronic information technology in the control of intelligent traffic lights is discussed, aiming to provide some suggestions for the development of traffic in China.

electronic information technology; intelligent traffic signal; control

TM76

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