基于电子信息技术的智能交通信号灯控制技术分析

基于电子信息技术的智能交通信号灯控制技术分析

曹昌林  ,张正涛  

身份证号：65292219640120001X

身份证号：42088119851224441X

摘要：以往阶段，城市道路交通规划时，已经设计出了相应的信号灯信息，可对车辆进行一定疏导，然而随着经济的增长，车辆数量的不断提升，现有交通信号灯逐渐体现出越来越多的滞后性，依然采用现有信号灯系统，则难以符合现代社会发展需求。所以，为了进一步提升智能交通信号灯的性能，需要加强对电子信息技术的重视程度，并将其融入智能交通信号灯控制体系当中。

关键词：电子信息技术；智能交通信号灯；控制技术

1智能交通信号灯控制中电子信息技术的重要性

现代交通信号灯系统运行过程中，各种颜色的灯会按照相应的顺序变换，而未考虑交通状况，可能出现这以一种现象：在一个十字路口处，一条道路车辆较少，但绿灯时间较长，而在另一条道路上，车辆较多，但绿灯时间并不是很充足，无法保证所有车辆全部通过。针对这一问题，交通领域对其做出了优化，即在现有控制原理的基础上，增加了该路段的交通运输情况，并提出了信号灯偏移量：一个周期相对于其他交通信号灯周期开始时间的偏移量。通过对这一参数的调控，以使前后多个信号灯更好地配合使用。但需要注意的是，该控制系统依然存在一些缺陷，如需要不断地调整参数；无法有效对突发事件进行处理等，因而还需要进一步对交通信号灯进行改进。所以，需要利用电子信息技术构建出智能交通信号灯控制系统。通过电子信息技术的应用，构建出结构更加精简，应用效果更好地智能化交通信号灯控制方案。

2智能交通信号灯的应用现状

我国目前的交叉口设置，南北干道和东西干道一般在交叉口相交，每条干道交叉口设置3个智能交通信号灯，分别为红色、黄色和绿色。在每个主要道路交叉口，还设置一组此类交通信号灯，以提供左转信号。确保车辆安全有序地行驶。根据我国交通法，当红灯亮时，车辆不得通行；绿灯亮时，车辆可以通过；当黄灯点亮时，表示红灯和绿灯之间的切换正在进行，车辆可以在黄灯点亮前保持工作状态。深夜，当黄灯亮起时，车辆必须缓慢行驶。特殊情况下，三个信号灯同时变红，禁止车辆行驶。

3基于电子信息技术的智能交通信号灯控制系统的设计

3.1设计思路

当东西向街道显示为红灯时，南北向街道则处于绿灯状态，反之，当东西向街道处于绿灯状态时，南北向街道处于红灯状态，以此指导行人与车辆的运动与停止。具体设计过程中，应注重诸多方面的因素，如街道中的车流量情况等，出现交通拥挤现象时，还应确保红绿灯的合理性，防止间隔周期较长，导致街道出现拥堵的问题。夜晚时，行人数量相对较少，因而应适当增加红灯时间，以减少车辆的等待时间。交通信号灯系统运行过程中，可以动态地进行监控，准确了解信号灯系统的具体情况，及时发现其中出现的问题，并向相关工作人员发出警报，工作人员获取这一信息后，可第一时间对系统进行维修与调整，以确保信号灯系统处于良好状态。

3.2总体设计分析

为了有效地保证交通运行的安全和秩序，在基于电子信息技术的智能交通灯控制系统设计中，需要在交叉口设置两组信号灯，以实现不同方向的交通控制。第一方向红灯亮，相反方向绿灯亮；在过渡阶段，黄灯将点亮，反之亦然。由于交叉口位置不一定被交通占用，白天会出现相对繁忙的交通状况，此时红灯和绿灯的变化要快一些，才能有效地提高交通效率，最大限度地降低交通堵塞的可能性。晚上会有相对稀疏的交通，这时红灯和绿灯的变化会比较慢。此功能主要通过改变不同状态下的信号灯持续时间来实现。控制终端接收到反馈信息后，根据评估情况判断智能交通灯的状态，发现异常的启闭情况，及时处理，确保各路口智能交通灯的正常运行。通过这种方式，可以实时监控各路口智能交通灯的具体运行状态。在基于电子信息技术的智能交通灯控制系统中，主要有四个控制模块，一是控制终端，二是电源管理和时序显示，三是数据采集，四是控制中心。

3.3控制终端设计

在智能交通信号灯的最前端，主要为控制终端，主要用于对各种终端设备，如信号灯等，控制终端设计得好坏，直接关系到整个信号灯系统的运行情况。具体设计时，主要采用了层叠式顺序结构原理，从多个层面出发，共同对信号灯进行控制，以保证控制效果，使信号灯有序进行变换。需要注意的是，在设计过程中，应注保证顺序结构的科学性，合理对红绿灯状态进行调控，以免一条街道红绿灯出现故障，对车辆与行人做出错误的指导，从而造成严重的交通事故，对人员的经济财产与生命安全造成危害。此外，设计人员应考虑到所有影响因素，确保街道当中滞留大量车辆后，绿灯能够及时亮起，并在维持一段时间后，自动跳转成红灯，以合理控制街道上车辆的运行。在应用电子信息技术时，可根据周围道路交通水平，合理的对红绿灯时间参数进行设定，并录入智能化控制程序，以使整个系统能够根据车流量情况自行控制。

3.4控制中心模块的设计

在设计基于电子信息技术的智能交通灯控制系统时，由于labwindow/cvi函数模型中布尔运算符模型的逻辑运算功能非常全面，可以方便地计算出包括集成电路芯片在内的所有集成电路，因此在模块的设计过程中，通过合理的逻辑电路设计，将采集到的高低电平信息主要传输到中央模块，然后由中央模块的逻辑电路判断交通灯是否正常工作，及时发现电路故障。在正常工作条件下，交通灯在任何时候只能以红色、绿色和黄色亮起。如果出现其他情况，则交通灯或电路故障。模块蜂鸣器将立即发出警报，警告灯将立即点亮。运维人员可及时在逻辑电路中获取相应的报警信号，及时修复相应的故障。这样从另一个角度保证了交通的畅通和安全。

4智能交通信号灯控制系统的实现

智能信号灯系统运行时，根据周围车辆、行人等具体情况，控制某一种颜色的灯亮起，而另外两种颜色的灯则处于熄灭状态，为周围车辆与行人进行指导，确以保证整个街道交通的顺畅性。本次研究当中，以基于虚拟仪器的智能交通信号灯控制系统为研究对象，对系统的实现展开了研究。该仪器界面内，共由三个部分构成，一个是信号灯模拟模块，主要用于模拟信号灯的状态；第二个为参数设置模块，主要用于各街道上信号灯状态时间的设置，以保证该信号灯可按照维持预设时间，其中黄灯固定为3s。最后为仪器控制模块，主要控制该仪器的启动与停止。假设，在南北向信号灯参数控制模块内，红灯维持时间参数设定成16s，绿灯维持时间参数设定成14s，则在东西向信号灯参数模块内，红灯维持时间参数自动生成17s，绿灯维持时间参数自动生成13s。将一起启动后，在下位机的作用下，将这些参数传输给PC机。

5结论

综上所述，合理地将电子信息技术应用于当今的智能交通灯控制系统，将对整个交通灯系统产生更科学的控制效果，实现系统应用的自动化和智能化。分析表明，电子信息技术非常适合智能交通灯系统中的单片机信号控制和信号灯模糊控制，能够有效地解决传统系统控制中的难题。因此，在交通灯控制系统的应用和开发中，技术人员应加强对电子信息技术应用的研究，充分利用电子信息技术，使交通灯控制真正智能化。这将对交通运输业的发展和城市基础设施质量的提高产生非常积极的影响。

参考文献：

[1]王清.电子信息技术在智能交通信号控制系统中的运用分析[J].无线互联科技,2021(02):107-108.

[2]赵海生.电子信息技术在自动化系统中的应用探讨[J].科技风,2021(01):99-100.

[3]陈世春.电子信息技术在智能交通信号灯控制中的运用分析[J].居业,2020(10):103-104.

[4]古丽米拉•买买提.论电子信息技术在智能交通信号灯控制中的应用[J].数字通信世界,2019(11):205.