電子信息技術在智能交通信號燈控制中的有效運用研究

鄧海濤 班璐

摘 要：對于城市交通而言，信號燈控制工作十分重要。交通信號燈控制的合理性和有效性，不僅影響著城市的交通運行狀況，更與車輛行人安全息息相關。基于此，本文對智能交通信號燈的控制問題進行了探究，分析了電子信息技術在智能交通信號燈控制中的具體應用及其成效，希望可以為相關工作人員提供參考。

關鍵詞：電子信息技術;智能交通信號燈;控制技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.096

0 前言

在交通信號燈未實現(xiàn)智能化的時候，信號燈只能依據(jù)人工設置的參數(shù)來執(zhí)行運行命令。但隨著我國社會發(fā)展和經(jīng)濟水平提升，道路上的交通工具種類和數(shù)量不斷增多，路面交通狀況也日趨復雜，應用智能交通信號燈勢在必行。為了提升智能交通信號燈的控制質(zhì)量，應推進電子信息技術在其中的合理應用。

1 電子信息技術子在智能交通信號燈中的應用意義

1.1 智能交通信號燈

智能交通信號燈是一個由交通信號系統(tǒng)、發(fā)射裝置以及車載接收裝置共同組成的交通控制設備[1]。其中，交通信號燈是其中最基礎的設備，其他系統(tǒng)以及相關工作都圍繞此基礎展開。交通信號燈在路面交通指揮方面發(fā)揮著重要的作用，在工作中通過顏色變化，控制車輛以及行人通行。智能交通信號燈系統(tǒng)之中，包含紅、黃、綠三種顏色，在控制交通方面所起到的作用分別為停止、等待和通行。

與傳統(tǒng)的人工設置信號燈相比，智能信號燈系統(tǒng)具有更高的實用性。在對路面交通進行控制時，智能信號燈系統(tǒng)的靈活性更高、反應速度更快，可以有效提升路面的行車安全和使用率;而且可以通過合理地控制，緩解交通擁堵情況，保證人車有序通行，降低交通事故的發(fā)生幾率。目前，智能交通信號燈大多被設置在交通狀況較為復雜的十字路口上。

1.2 電子信息技術應用意義

將電子信息技術應用在智能信號燈之中最重要的意義就是提高其控制成效，使智能交通信號燈的管控交通作用得以充分發(fā)揮。目前，我國電子信息技術發(fā)展較快，且逐步被應用在各種儀器系統(tǒng)之中。當電子信息技術與智能系統(tǒng)實現(xiàn)有機結(jié)合后，用戶就可以借助于該技術實現(xiàn)自定義控制，讓智能設備或系統(tǒng)的智能性以及實用性進一步提升。對于智能交通信號燈系統(tǒng)而言，電子信息技術的應用可以使得系統(tǒng)性能得到優(yōu)化，讓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、分析以及處理能力得到提升，進而實現(xiàn)自動控制和智能交通管理。

2 電子信息技術的應用特點

電子信息技術是一種綜合性技術，在應用時會形成一個可操作的智能化系統(tǒng)，然后借由虛擬儀器技術來實現(xiàn)其運行。虛擬儀器技術源自于電子信息技術在虛擬網(wǎng)絡中的應用，這種技術應用突破了傳統(tǒng)硬件的局限性，讓硬件的功能在虛擬網(wǎng)絡中也可以得到發(fā)揮。因此，當電子信息技術應用于智能化系統(tǒng)之中時，操作者只需控制系統(tǒng)即可;系統(tǒng)中的虛擬軟件會自動完成數(shù)據(jù)的顯示、處理和儲存。

當前應用的電子信息虛擬儀器系統(tǒng)具有下列功能：第一，儀器資源具有共享性。使用中可將硬件功能軟件化，解決了傳統(tǒng)硬件的操作不便問題。第二，具有公共資源可用性。系統(tǒng)中的所有儀器都可以使用公共資源，資源共享得以實現(xiàn)。第三，具有資源可用性。公共資源可共享且軟件之間可互相組合應用，使該系統(tǒng)具有較高的資源可用性。第四，具有自定義一起功能的特點。在虛擬一起系統(tǒng)之中，用戶可以根據(jù)自己的實際需求，對儀器功能進行自定義，以提升儀器的可用性。

3 電子信息技術在智能交通信號燈控制中的應用

在智能交通信號控制之中，電子信息技術的應用主要表現(xiàn)在基于電子信息技術的智能交通信號燈控制系統(tǒng)設計之中。所以，筆者從該系統(tǒng)的設計和應用方面，對電子信息技術在智能交通信號燈控制中的具體應用進行了分析。

3.1 設計思路

智能交通信號燈系統(tǒng)設計應用的根本目的是保證人車安全，提升交通管理的有效性。所以，信號燈應該被放置在十字路口處。相關工作人員需要在十字路口上設置四個交通指揮信號燈，應保證信號燈方向正確且指揮信號覆蓋全面。為了保證此地交通順暢，方向相對的交通信號燈應亮起不同的顏色[2]。比如，東西方向為綠燈發(fā)射通行信號時，南北方向則應從黃燈警示過度到紅燈禁行;反之，如果東西方向亮紅燈，發(fā)射禁行信號，那么南北方向應亮綠燈，指揮車輛或行人通行。

設計人員在對有電子信息技術應用其中的智能交通信號燈系統(tǒng)進行設計時，應該加強對信號燈放置位置實際交通狀況的把控。白天和黑夜的交通狀況不同，大多數(shù)道路在白天都具有車流、人流量大，易發(fā)生交通擁堵的問題。而此時，相關工作人員應該根據(jù)此地交通流量的常規(guī)情況，對交通信號燈的變燈間隔進行調(diào)整，可以適時提升紅綠燈切換頻率，加強運行控制，避免交通擁堵。若是在夜間運行，則智能交通信號燈的變燈間隔應適時延長。夜間行人少且車輛也較少，相比于白天，夜間的交通管制壓力并不大，而且?guī)缀醪粫霈F(xiàn)交通擁堵的情況;所以，此時可以延長紅綠燈變換時間，為路面上的車輛和行人提供充足的通行時間，以免發(fā)生危險。系統(tǒng)終端應始終擁有對交通信號燈工作狀態(tài)的監(jiān)控能力。那么，工作人員需要作出合理設計，保證交通信號燈的工作狀態(tài)可以被及時地反饋到程序控制終端，這樣可以為系統(tǒng)運行和交通控制的合理性提供保障。

所以，在設計階段，應該實現(xiàn)交通控制中心系統(tǒng)、交通電源管理系統(tǒng)、交通控制終端以及信息采集系統(tǒng)的有機結(jié)合，讓智能交通信號系統(tǒng)在運行過程中始終保持數(shù)據(jù)采集、處理、反饋一體化，提高其運行的平穩(wěn)性和實用性。其中，交通終端控制模塊是控制交通燈轉(zhuǎn)換時間的關鍵環(huán)節(jié);信息采集系統(tǒng)則需要實時監(jiān)控交通信號燈設置區(qū)域的實際交通狀況，并持續(xù)開展數(shù)據(jù)采集和回傳處理。而交通控制中心系統(tǒng)的主要功能是對交通信號燈的運行狀態(tài)進行判斷，監(jiān)控其運行是否具有合理性;一旦交通信號燈出現(xiàn)了異常狀況，則需要立即對其進行控制，如果無法通過自動調(diào)節(jié)解決問題，那么將在系統(tǒng)內(nèi)顯示設備故障并自動開啟預警提示，督促維修人員盡快檢修排障。

3.2 智能交通控制終端中的電子信息技術

電子信息技術在智能交通信號燈中的應用，主要表現(xiàn)在智能交通控制終端中。在這一模塊中，電子信息技術的有效應用可以使得其層疊式順序結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，實現(xiàn)更為全面且合理地交通控制終端模塊設計。工作開展過程中，相關工作人員需要保證層疊式順序結(jié)構(gòu)具有合理性，可對紅綠燈的開關進行調(diào)節(jié);通過此番操作可以有效地避免控制失誤，提高交通運行的安全性。

當設計人員對智能交通控制終端進行設計時，應該用全局性眼光來看待這一模塊，詳細分析所有可能影響該模塊工作開展成效的因素，并在設計環(huán)節(jié)做好模擬和預防。比如，設計人員需要充分考慮信號燈的紅綠燈接替時間。那么他們可以利用電子信息技術實現(xiàn)合理設置，讓信號燈中不同顏色燈光的亮起時間符合交通控制需求;應科學規(guī)劃其交替頻率以及單色信號的維持時間。而且，在設計環(huán)節(jié)還應該提高對黃燈的重視，將其合理地插入紅燈和綠燈的交替周期內(nèi)，使其示警作用得以充分發(fā)揮，確保行人和車輛可以及時地調(diào)整其出行狀態(tài)。此外，此模塊程序的初始化階段，智能交通信號燈應該統(tǒng)一保持低電平狀態(tài);當信號燈啟動并開始正常運轉(zhuǎn)后，信號燈的各種顏色再依照設定好的順序依次亮起，相互轉(zhuǎn)換[3]。

3.3 智能交通控制中心中的電子信息技術

電子信息技術在智能信號燈中的應用，還表現(xiàn)在智能交通控制中心模塊。該模塊的設計環(huán)節(jié)與電子信息技術的關聯(lián)最為緊密，也是電子信息技術作用最為明顯的區(qū)域。智能交通控制中心模塊的主要功能是監(jiān)控智能交通信號燈的工作狀態(tài)。當信息數(shù)據(jù)采集模塊完成信息采集后，會將所有數(shù)據(jù)傳遞至智能交通控制中心模塊，而此模塊在運行過程中會完成對相關信息的判斷，進而實現(xiàn)對智能交通信號燈的監(jiān)控。

如果智能交通信號燈出現(xiàn)運行故障，那么智能交通控制中心模塊將立即收到反饋并對故障的成因以及其類型進行判斷;若是因運行調(diào)控失誤而產(chǎn)生故障，那么系統(tǒng)會自動做出反應，依據(jù)智能交通控制中心模塊中的原有邏輯電路對相關數(shù)據(jù)信息進行調(diào)整，直至信號燈恢復正常工作狀態(tài)。若是智能交通信號燈遭受到了外力破壞，產(chǎn)生了硬性故障，那么就需要工作人員前往信號燈設置地進行搶修。此時，智能交通控制中心模塊需要先根據(jù)反饋信息確定信號燈出現(xiàn)硬性故障，而后根據(jù)故障地點和嚴重程度及時地發(fā)出預警信號，減輕維修人員的排查工作量，讓他們可以迅速而準確地開展維修工作，使故障智能交通信號燈盡快恢復正常運行狀態(tài)。

4 結(jié)論

如今，電子信息技術的應用范圍越來越廣，而該技術在智能交通信號燈之中的應用，有效提高了信號燈的控制質(zhì)量，使其智能性得到了充分發(fā)揮。在智能交通信號燈控制方面，電子信息技術可以實現(xiàn)智能算法應用，實現(xiàn)管控和調(diào)節(jié)優(yōu)化，讓交通信號燈的功能更為全面，更符合路面交通控制需求。

參考文獻：

[1]王子安，朱旭東.我國交通信號控制燈的應用與發(fā)展——以電子信息技術應用為例[J].電子世界，2019（03）：81+83.

[2]李卓一.電子信息技術在城市交通中的應用探析[J].通訊世界，2018（11）：23-24.

[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.