十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

布紫葉（河北科技學(xué)院,河北 保定 071000）

?

十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

布紫葉
（河北科技學(xué)院,河北 保定 071000）

摘 要：交通是當(dāng)今世界上的一大熱門課題，也是世界上如今多發(fā)性災(zāi)害中發(fā)生頻率中較高的一種災(zāi)害，它給人們的生活帶來便捷的服務(wù)，也同時(shí)威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，是世界各國(guó)人民共同所面臨的一個(gè)問題。十字路口交通信號(hào)燈是保證行人生命、財(cái)產(chǎn)安全的重要標(biāo)志。十字路口的車流輛穿梭，行人熙熙攘攘，如何做到在關(guān)鍵時(shí)刻車行車道，人行人道，行人有條不紊，盡快設(shè)計(jì)出一款十字路口紅綠燈智能指揮系統(tǒng)早已迫在眉睫。

關(guān)鍵詞：交通安全；紅綠燈；智能；指揮系統(tǒng)

1 十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 十字路口紅綠燈正常控制

① 十字路口紅綠燈在正常的啟動(dòng)時(shí)，東西方向紅燈禁止通行看可保持25S ，南北方向綠燈亮通行保持20S后，閃爍3S后綠燈熄滅，黃燈等待標(biāo)志保持2S后熄滅，南北方向紅燈便開始禁行；同時(shí)東西方向的紅燈熄滅，黃燈亮起，綠燈亮起。

②交通信號(hào)燈緊急控制時(shí)，急通啟動(dòng)按鈕將自動(dòng)在第一時(shí)間啟動(dòng)，有緊急交通信號(hào)燈顯示，無論當(dāng)時(shí)東西、南北交通信號(hào)燈的通行狀態(tài)如何，均強(qiáng)制為紅燈，禁止一切車輛通行，讓急車優(yōu)先通過后，方可正常行駛。

③應(yīng)急車輛通過后，急通按鈕自動(dòng)，解除緊急交通信號(hào)，交通恢復(fù)正常。

1.2 設(shè)計(jì)原理框圖

本設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要利用由主控電路、監(jiān)測(cè)電路、顯示電路、以及急車強(qiáng)通、車禍禁行電路來共同構(gòu)建實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈智能控制的系統(tǒng)。利用CAN總線監(jiān)測(cè)各個(gè)路口的路況、緊急車況、急車強(qiáng)通、車禍、車流量等情況，監(jiān)測(cè)器將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳送到主控器進(jìn)行分析、比對(duì)，然后反饋，主控器根據(jù)反饋情況控制紅綠燈顯示情況。

1.3 十字路口紅綠燈檢測(cè)器外部電路圖

1.4 緊急電路設(shè)計(jì)

在十字路口急行通車、交通事故發(fā)生時(shí)，由檢測(cè)器反饋回信號(hào)促使控制器狀態(tài)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)，跳轉(zhuǎn)后給計(jì)數(shù)器重新置數(shù)，同時(shí)回零信號(hào)將低電平送入控制器有效，一旦緊急情況解除，低電平跳轉(zhuǎn)后歸零計(jì)數(shù)器置數(shù)重新開始置數(shù)。

2 十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 方案的可行性分析

通過對(duì)十字路口紅綠燈智能控制系統(tǒng)的工作原理的學(xué)習(xí)研究，對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)我進(jìn)行了詳細(xì)的比對(duì)分析，將所有要參與要設(shè)計(jì)的紅綠燈控制指揮系統(tǒng)分為路況監(jiān)測(cè)電路塊，信號(hào)燈電路塊，時(shí)間顯示電路塊，緊急轉(zhuǎn)換開關(guān)塊等幾個(gè)部分，并對(duì)每個(gè)小電路進(jìn)行了可行性分析，每個(gè)控制部分均達(dá)到了預(yù)期的效果，因此該設(shè)計(jì)方案認(rèn)為可行。

2.2 智能系統(tǒng)調(diào)試

該智能指揮系統(tǒng)調(diào)試是以通過對(duì)該運(yùn)行程序的嚴(yán)謹(jǐn)性匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中所存在的程序及邏輯錯(cuò)誤并且加以排除、改正的過程。查看程序是否具有邏輯上的錯(cuò)誤。一旦發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)立即返回編程環(huán)境，檢查梯形圖中存在的錯(cuò)誤并修改程序再進(jìn)行調(diào)試，反復(fù)調(diào)試直到成功。

2.3 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域

十字路口紅綠燈智能指揮系統(tǒng)不僅保持了傳統(tǒng)紅綠燈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，運(yùn)行可靠等特性，而且采用單片機(jī)、監(jiān)測(cè)器控制，可根據(jù)路況監(jiān)測(cè)自行改變紅綠燈指示，以達(dá)到不同時(shí)期對(duì)道路交通燈的不同要求，緊急自動(dòng)控制開關(guān)，應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件，使得成本降低，維護(hù)性和可靠性提高。

3 十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究總結(jié)

目前這種十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)，能夠根據(jù)現(xiàn)有的十字路口雙向車輛的動(dòng)態(tài)狀況，來自動(dòng)性判斷紅綠燈所需時(shí)間的間隔，以保證通過最大的車流量，減少道口的交通堵塞。但是卻不像原有的定時(shí)的控制，能用數(shù)字顯示器準(zhǔn)來確顯示當(dāng)前燈色的剩余的時(shí)間，以便司機(jī)可以隨時(shí)的掌握自己的駕駛動(dòng)作，及時(shí)采取停車或者啟動(dòng)行動(dòng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)[M]。北京高等教育出版社,2004.

[2]黃云龍.可編程控制器教程.科學(xué)出版社,2003.

[3]王暉,孫玉峰,王文華.可編程控制器原理及應(yīng)用教程[S].清華大學(xué)出版社出版,2004.

[4]張?jiān)讫?交通信號(hào)控制器的設(shè)計(jì)[J].兵工自動(dòng)化,2003(04).

作者簡(jiǎn)介：布紫葉（1986-），女，河北保定人，本科，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化，助教。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.242