邱締賢

摘 要：隨科學(xué)技術(shù)的日新月異，現(xiàn)代電子信息技術(shù)帶領(lǐng)人們逐步進(jìn)入智能化生活時代，各種類型的電子信息技術(shù)在生活中的應(yīng)用正在日益普及，智能交通信號燈作為電子信息技術(shù)在城市交通中的重要應(yīng)用之一，智能交通信號燈在城市道路交通中顯得重要。目前，電子信息技術(shù)在城市交通的應(yīng)用可讓人們更好的參與日常交通，其將路面狀況、圖像及視頻等綜合信息進(jìn)行處理借助其強(qiáng)大的分析判斷能力，提高了有關(guān)部門對實(shí)時路況的監(jiān)管以及調(diào)整，保障了人民群眾在日常出行中的高效便捷安全，提高了人民群眾的出行體驗(yàn)。如今，社會交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平逐步提高，其對基礎(chǔ)設(shè)施智能化及設(shè)備信息化的要求越來越高，對此相關(guān)部門需順應(yīng)時代潮流，著重探析電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的運(yùn)用，基于此，本文通過對智能交通信號燈的介紹，分析了電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的運(yùn)用的意義，最后敘述了基于電子信息技術(shù)的智能交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：電子信息技術(shù);智能交通信號燈;運(yùn)用

中圖分類號：U491.51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

隨著城鎮(zhèn)化速度的不斷加快和人們生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代社會不可或缺的工具，在這種情況下，人們在享受汽車帶給生活便利的同時，城市交通也在面臨著巨大的壓力，其中最為重要也是最難以解決的問題就是交通擁堵問題，可以這樣說，每一個生活在城市里的市民都在飽受堵車帶來的痛苦。為緩解這一嚴(yán)重影響生活質(zhì)量的重要問題，有關(guān)部門以及相關(guān)人士提出了許多解決措施，例如，限制單雙號出行、低碳出行、公交專線等等，但是大多都是治標(biāo)不治本。目前，智能交通信號燈控制系統(tǒng)也許能夠從根本上解決這一難題，隨著電子信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，智能交通信號燈控制的實(shí)現(xiàn)更為輕松，因此，智能交通信號燈的出現(xiàn)對于解決目前城鎮(zhèn)中出現(xiàn)的一系列交通問題無疑提供了重要的科技手段。

1 智能交通信號燈系統(tǒng)介紹及原理

1.1 智能交通信號燈的概念

眾所周知，交通信號燈作為城鎮(zhèn)交通必不可少的基礎(chǔ)交通設(shè)施，傳統(tǒng)的交通信號燈一般分為紅燈、綠燈、黃燈，因此，通常也被稱作“紅綠燈”，交通信號燈依靠信號燈顏色周期性的交替變化，以達(dá)到對交通參與者行動的有效指揮[1]。在交通信號燈出現(xiàn)的初期，傳統(tǒng)的交通信號燈只能進(jìn)行顏色的改變，隨著車流量的增加以及交通情況的復(fù)雜化，現(xiàn)代交通信號燈出現(xiàn)了提示交通參與者左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)、調(diào)頭等方向提示，在交通信號系統(tǒng)的指引下，保證了高效的交通運(yùn)輸，對于我國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要的影響，而且可以有效降低安全事故的發(fā)生率。如今，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，智能交通信號燈的出現(xiàn)可以極大地解決現(xiàn)有交通信號燈對實(shí)際交通狀況處理不夠靈活的缺陷，有效緩解交通擁堵等問題。

智能交通信號燈一般是基于交通大數(shù)據(jù)，一個城市的路網(wǎng)是一個圖模型，路口就是節(jié)點(diǎn)[2]。根據(jù)道路網(wǎng)絡(luò)的流量情況信號燈可以對時間作出自動調(diào)節(jié)，達(dá)到局部或者全局交通狀況最優(yōu)化。當(dāng)然也有基于物聯(lián)網(wǎng)的信號燈，比如在離某個路口一段距離的路燈或者路面下裝有車輛傳感器，如果某段路在一段時間內(nèi)車流過多，路口的信號燈可以做出對應(yīng)的信號調(diào)節(jié)，來疏通該路段的車流。也有的路段或時間段行人較少，在沒有行人通過時車行道路燈一直通行，減少了不必要等待時間。

1.2 智能交通信號燈的原理

智能交通信號燈從原理上講其實(shí)很簡單，就是將紅綠燈的轉(zhuǎn)換設(shè)計得更聰明一些，更智能一點(diǎn)。具體地說，是以紅燈方向的車流量達(dá)到一定數(shù)量作為紅燈轉(zhuǎn)為綠燈的條件，并且該數(shù)量并非簡單地以大于綠燈方向的車流量為標(biāo)準(zhǔn)（即并非總是為車流量大的道路開綠燈），而是隨紅燈的持續(xù)時間而變，持續(xù)時間越長，該數(shù)量越小[3]。換句話說，就是紅燈的持續(xù)時間越長，轉(zhuǎn)為綠燈所需的車流量就越小，也就是越容易轉(zhuǎn)為綠燈。不僅如此，當(dāng)紅燈的持續(xù)時間長到一定程度時，紅燈方向哪怕只有一輛車，也可獲得綠燈，從而避免了因一個方向的車流量持續(xù)很大而使另一個方向的紅燈時間太長的問題。同時，這也意味著紅燈剛開始時，會因該數(shù)值較大而不容易轉(zhuǎn)為綠燈，從而避免了紅綠燈轉(zhuǎn)換過于頻繁的問題。另外，在夜間道路車流量極小的情況下，智能交通信號燈控制系統(tǒng)可以輕易避免在沒有其余車輛通行的道路，還有車輛在等紅燈這一問題，而這樣的情況即使在如今的夜間道路上也很容易出現(xiàn)。

2 電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的運(yùn)用意義

目前，在實(shí)際城鎮(zhèn)交通通行中，絕大部分的交通信號燈都是依靠固定的時間讀數(shù)來控制交通信號燈紅燈、綠燈、黃燈的變換，這是一種固定周期制的控制系統(tǒng)，其優(yōu)勢在于能夠通過簡單的控制系統(tǒng)解決相對復(fù)雜的交通情況，但是隨著道路情況變化的速度越來越快以及道路車輛的急劇增加，勢必會造成道路出現(xiàn)擁堵的情況，長此以往則會導(dǎo)致很大程度上的交通資源浪費(fèi)，隨著時間的推移，復(fù)雜多變的交通情況將難以依靠如此簡單化的交通信號燈進(jìn)行優(yōu)化，究其原因就是現(xiàn)有的交通信號燈未能對變化多端的實(shí)際交通情況進(jìn)行充分完善的考慮，例如，在日常通行中往往會出現(xiàn)一條路上車輛很少，但是綠燈通行時間卻很長，而另外一條路上的車輛很多，卻需要等待較長時間紅燈導(dǎo)致無法進(jìn)行快速通行的情況。換句話說，就是目前的交通信號燈無法隨實(shí)際通行情況的變化而變化，很容易造成道路的擁堵。想要解決這一問題，就需要依靠智能交通信號燈的全面廣泛應(yīng)用，智能交通信號燈通過對路面實(shí)際交通情況進(jìn)行圖像、視頻等信息數(shù)據(jù)的采集以及處理，并依靠電子信息技術(shù)對大數(shù)據(jù)的分析判斷能力，能夠?qū)?shí)際交通通行情況進(jìn)行精準(zhǔn)掌握，并做出最適合當(dāng)前道路交通的信號燈變換。因此，智能化的交通信號燈控制系統(tǒng)離不開電子信息技術(shù)的發(fā)展，電子信息技術(shù)有效的提升了智能交通信號控制系統(tǒng)的工作效率和智能化程度。同時，利用現(xiàn)有的道路交通硬件設(shè)施，如：布設(shè)在路口的監(jiān)控攝像頭定時拍攝路口車輛排隊圖像，利用道路邊的傳感器，采集車輛排隊信息，將圖像通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時上傳到交通燈管理控制中心進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)道路交通控制的智能化和數(shù)字化[4]。因此，電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的應(yīng)用，極大的推動了智能交通信號系統(tǒng)的智能化發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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

電子信息技術(shù)依靠其自身的技術(shù)優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用在智能交通的方方面面，其中值得一提的是其不僅保障了智能交通信號燈系統(tǒng)控制的高效和便捷，并且彌補(bǔ)了傳統(tǒng)交通信號燈不夠靈活的缺陷，科學(xué)運(yùn)用電子信息技術(shù)對智能交通信號燈控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，能夠促使智能交通信號系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)發(fā)揮最大的作用。

3.1 電子信息技術(shù)在智能交通控制終端模塊的應(yīng)用

智能交通控制模塊作為電子信息技術(shù)在智能交通信號燈的核心應(yīng)用，能夠調(diào)整層疊式順序結(jié)構(gòu)，進(jìn)而從多元化角度實(shí)現(xiàn)交通控制終端模塊的設(shè)計[5]。在設(shè)計過程中，應(yīng)以合理角度調(diào)整順序結(jié)構(gòu)及紅綠燈開關(guān)，以防出現(xiàn)控制失誤而導(dǎo)致紅綠燈故障，進(jìn)而造成交通事故。此外，在設(shè)計過程中，紅綠燈設(shè)計人員需考慮多方因素，通過對電子信息技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，以已設(shè)置造成的時間數(shù)值為依據(jù)，通過相應(yīng)設(shè)置將黃燈安置在紅綠燈中間，進(jìn)而起到警示來往車輛及過路行人的功能。智能交通控制終端模塊的設(shè)計是充分展示電子信息技術(shù)在紅綠燈應(yīng)用的集中表現(xiàn)。

3.2 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

基于圖像處理及嵌入式系統(tǒng)的智能交通信號燈控制系統(tǒng)正是智能交通的一個重要組成部分，將有效緩解交通路口擁堵狀況。依靠電子信息技術(shù)其首先實(shí)現(xiàn)了，實(shí)時檢測監(jiān)控智能交通信號燈的實(shí)際工作情況，有關(guān)部門的工作人員可以第一時間排除交通信號燈存在的故障，更加方便的掌握智能交通信號燈的工作狀態(tài)，其次，智能化的交通信號燈對實(shí)際路況進(jìn)行科學(xué)智能的分析處理，實(shí)時調(diào)整交通信號燈的時間切換參數(shù)，合理設(shè)置了紅、綠、黃燈的時間間隔。電子信息技術(shù)控制智能交通信號燈，能夠極大提升交通部門對城鎮(zhèn)交通的控制能力，隨著智能交通信號燈的全面應(yīng)用于城市中，并且建立完善合理的全程交通信號燈控制系統(tǒng)，可以做到對整個城市的道路交通情況統(tǒng)籌安排，對于高峰時期意義十分重大，確保車輛在此時間段在智能交通信號燈的指引下，減小對城市主干道的壓力。

3.3 中心模塊中電子信息技術(shù)的應(yīng)用

在電子信息技術(shù)的應(yīng)用中，其涵蓋了整個系統(tǒng)的設(shè)計過程，在交通指揮方面有著重要的意義和作用，其中最重要的價值體現(xiàn)在智能交通信號燈控制系統(tǒng)的中心模塊上，其可以在信息傳達(dá)到位之后，在第一時間做出判斷，以此來減少交通信號燈的故障發(fā)生概率，當(dāng)發(fā)生故障期間，可以立即處理，避免造成事故的影響，減少損失。在中心控制模塊設(shè)計中，包含一種邏輯電路，其能夠準(zhǔn)確的將模塊傳遞的信息進(jìn)行判斷，并做出科學(xué)分析，做到實(shí)時監(jiān)控的作用和狀態(tài)，在此控制作用下，減少系統(tǒng)故障。正在整體系統(tǒng)運(yùn)行中，主要包含紅色、黃色和綠色三種顏色形式，如果信號燈顏色沒有在此狀態(tài)，則表示系統(tǒng)出現(xiàn)故障，這時系統(tǒng)的中心控制模塊會發(fā)出警報，提醒工作人員立即檢查信號燈，找到故障發(fā)生位置和原因，提出有效措施和應(yīng)急備案加以解決，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)交通的順利和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著電子信息技術(shù)大范圍的應(yīng)用，為目前各個領(lǐng)域帶來了更加深刻的影響，目前電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制系統(tǒng)的運(yùn)用，使得城市交通綜合控制能力得到極大提升，智能交通信號燈系統(tǒng)可以充分利用現(xiàn)有的道路交通硬件設(shè)施，如：布設(shè)在路口的監(jiān)控攝像頭定時拍攝路口車輛排隊圖像，利用道路邊的傳感器，采集車輛排隊信息，將圖像通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時上傳到交通燈管理控制中心進(jìn)行處理，并根據(jù)路口情況自動切換紅綠燈，達(dá)到交通管制的作用。

參考文獻(xiàn)：

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[5]張健.基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能交通信號燈控制中的應(yīng)用[J].銅陵學(xué)院學(xué)報，2013（2）：103-106.