十字路口红绿灯指挥系统设计与实现

布紫叶（河北科技学院,河北 保定 071000）



十字路口红绿灯指挥系统设计与实现

布紫叶
（河北科技学院,河北 保定 071000）

摘 要：交通是当今世界上的一大热门课题，也是世界上如今多发性灾害中发生频率中较高的一种灾害，它给人们的生活带来便捷的服务，也同时威胁着人们的生命财产安全，是世界各国人民共同所面临的一个问题。十字路口交通信号灯是保证行人生命、财产安全的重要标志。十字路口的车流辆穿梭，行人熙熙攘攘，如何做到在关键时刻车行车道，人行人道，行人有条不紊，尽快设计出一款十字路口红绿灯智能指挥系统早已迫在眉睫。

关键词：交通安全；红绿灯；智能；指挥系统

1 十字路口红绿灯指挥系统设计

1.1 十字路口红绿灯正常控制

① 十字路口红绿灯在正常的启动时，东西方向红灯禁止通行看可保持25S ，南北方向绿灯亮通行保持20S后，闪烁3S后绿灯熄灭，黄灯等待标志保持2S后熄灭，南北方向红灯便开始禁行；同时东西方向的红灯熄灭，黄灯亮起，绿灯亮起。

②交通信号灯紧急控制时，急通启动按钮将自动在第一时间启动，有紧急交通信号灯显示，无论当时东西、南北交通信号灯的通行状态如何，均强制为红灯，禁止一切车辆通行，让急车优先通过后，方可正常行驶。

③应急车辆通过后，急通按钮自动，解除紧急交通信号，交通恢复正常。

1.2 设计原理框图

本设计系统主要利用由主控电路、监测电路、显示电路、以及急车强通、车祸禁行电路来共同构建实现交通信号灯智能控制的系统。利用CAN总线监测各个路口的路况、紧急车况、急车强通、车祸、车流量等情况，监测器将监测到的数据传送到主控器进行分析、比对，然后反馈，主控器根据反馈情况控制红绿灯显示情况。

1.3 十字路口红绿灯检测器外部电路图

1.4 紧急电路设计

在十字路口急行通车、交通事故发生时，由检测器反馈回信号促使控制器状态自动跳转，跳转后给计数器重新置数，同时回零信号将低电平送入控制器有效，一旦紧急情况解除，低电平跳转后归零计数器置数重新开始置数。

2 十字路口红绿灯指挥系统实现

2.1 方案的可行性分析

通过对十字路口红绿灯智能控制系统的工作原理的学习研究，对设计系统我进行了详细的比对分析，将所有要参与要设计的红绿灯控制指挥系统分为路况监测电路块，信号灯电路块，时间显示电路块，紧急转换开关块等几个部分，并对每个小电路进行了可行性分析，每个控制部分均达到了预期的效果，因此该设计方案认为可行。

2.2 智能系统调试

该智能指挥系统调试是以通过对该运行程序的严谨性汇编、连接、执行来发现程序中所存在的程序及逻辑错误并且加以排除、改正的过程。查看程序是否具有逻辑上的错误。一旦发现故障，应立即返回编程环境，检查梯形图中存在的错误并修改程序再进行调试，反复调试直到成功。

2.3 设计系统的主要用途和应用领域

十字路口红绿灯智能指挥系统不仅保持了传统红绿灯结构简单，操作方便，运行可靠等特性，而且采用单片机、监测器控制，可根据路况监测自行改变红绿灯指示，以达到不同时期对道路交通灯的不同要求，紧急自动控制开关，应对各种突发事件，使得成本降低，维护性和可靠性提高。

3 十字路口红绿灯指挥系统设计的研究总结

目前这种十字路口红绿灯指挥系统，能够根据现有的十字路口双向车辆的动态状况，来自动性判断红绿灯所需时间的间隔，以保证通过最大的车流量，减少道口的交通堵塞。但是却不像原有的定时的控制，能用数字显示器准来确显示当前灯色的剩余的时间，以便司机可以随时的掌握自己的驾驶动作，及时采取停车或者启动行动。

参考文献：

[1]陈大钦.电子技术基础实验[M]。北京高等教育出版社,2004.

[2]黄云龙.可编程控制器教程.科学出版社,2003.

[3]王晖,孙玉峰,王文华.可编程控制器原理及应用教程[S].清华大学出版社出版,2004.

[4]张云龙.交通信号控制器的设计[J].兵工自动化,2003(04).

作者简介：布紫叶（1986-），女，河北保定人，本科，研究方向：机械设计及其自动化，助教。

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