智能交通信号控制机的研究与设计

陶刚 胡海兵 杨建德

【关键词】智能交通信号控制 软件 硬件 设计

1 智能交通信号控制

1.1 智能交通信号控制系统

随着经济的发展，汽车的数量不断增加，道路交通已经成为我国乃至世界各国都在大力解决的问题。道路交通是否通畅不仅直接关系着车辆的有效出行率，也关系着国民经济的运行效率。因此，道路的畅通，尤其是城市的道路畅通必须要采取有效的措施，努力做到最大限度地提高道路的使用效率，这是城市道路交通控制的重要内容。现代技术的不断发展，城市道路交通的控制，主要依靠智能交通信号控制系统。智能交通信号控制系统主要是指对交通信号的控制。城市交通信号控制主要依靠对交叉口处的交通信号灯进行有效控制。很大程度上保证行人和车辆的安全通过，并且减小交通压力。

1.2 智能交通信号控制机

在整个智能交通信号控制系统当中，起到关键作用的是智能交通信号控制机。智能交通信号控制机是通过利用一种实时的操作系统对交通信号进行智能控制的技术。它采用了智能控制，利用先进的操作系统，结合我国道路交通安全情况，对交通进行实时控制和管理。智能交通信号控制机的作用和功能较为强大，可以为交通管理提供各种各样的完备的交通控制方式，即根据不同的情况，对道路交通实现有效的控制。智能交通信号控制机内部设置了功能强大的计算能力，可以对复杂的情况进行操作运算。

智能交通信号控制机，采用模块化设计，其内部由不同的板块设计，结构较为复杂。一般情况下，智能交通信号控制机主要有以下几个板块：主控模块、灯控单元、通信模块、检测单元、系统供电、功能扩展等部分。每个板块的作用和原理各部相同，各个板块通过相互协调和作用达到对交通的智能控制作用。主控板块主要是加强交通信号控制机的性能和扩展性，灯控单元主要是接收控制单元的指令，对交通灯的状态进行有效控制。通信板块主要是对信息进行上传下达，供电部分主要包括电源开关、电源保护等模块，主要功能是为智能交通系统提供电力。

2 智能交通控制机设计

2.1 设计思路

目前来看，智能交通信号控制机，是我国实现交通控制的最佳途径之一。因此，必须要对智能交通控制机进行更加有效地完善和设计。智能信号机目前主要是用来控制道路交叉路口的，是整个智能交通控制系统的重要组成部分。我国目前的道路交通控制主要是对两部分进行控制。一部分是机动车和非机动车，一部分是行人。因此，在设计智能交通控制机时，必须要将两者进行有效地调控，才能实现对整个交通的有效控制。在机动车和非机动车部分，交通控制机需要满足机动车的左右转弯、直行，同时在此期间还要对行人进行有效分流，主要通过红、黄、绿三色交通灯实现。而行人部分主要是通过红、绿两色灯进行控制。除此之外。智能交通控制机的一个重要作用就是要实现对道路交通，以及车流信息进行实时监测，明确道路交通情况，从而合理安排和规划交通信号灯，控制好车辆和行人的流动速度和方向。最终实现道路交通通畅。

智能交通控制机除了要满足在道路交叉路口的有效控制和协调，还必须要与一定区域内进行协调一致。因此，智能交通信号机必须具有联网的功能，通过实现网络互相连通，各个交叉路口可以清楚地了解到区域内部的交通情况，及时采取合理的措施，满足当前的交通情况。

2.2 软、硬件设计

2.2.1 智能交通信号控制系统的软件设计

智能交通之所以能够实现并得到有效的完善设计，主要是依赖于技术的进步。尤其是互联网的利用，使得智能交通控制的范围得以扩大，速度得以提升。因此，在对智能交通控制机的设计过程当中，智能交通信号系统的整体核心就在于软件的支持与设计。软件的完善不仅能够实现对区域内的交通情况进行实时监测，更能够在第一时间内做出最佳反应，进而提出有效的措施。实现软件设计主要有以下几个方面。

（1）为道路交通提供详细全面的数据，智能交通控制机所提供的有效数据，是道路交通管理者进行道路交通管理工作的直接依据，通过这些数据交通管理人员可以对其进行分析，通过指挥协调，从而确保整个道路的通畅。

（2）智能交通控制机可以对道路信息和数据进行间断性地实时更新。数据的提供情况通常显示的只是某个时间点的交通情况，但是实际上道路交通情况复杂多变，每分钟的情况，甚至每秒钟的情况都不尽相同。因此，智能交通控制机必须具有实时更新数据的功能。

（3）軟件的设计必须要硬件相匹配，通过软件的操控功能对各个硬件板块进行有效操控，不仅能够保证智能化交通信号控制系统正常、快速地工作，同时也减少了大量的人力劳动，提高了工作的整体效率，最大程度上实现了道路的有效通行率。

2.2.2 智能交通信号控制系统的硬件设计

如果说在智能交通信号控制当中，软件是心脏的话，那么硬件就是组成智能交通信号控制的各个有机组成部分，与软件相互配合，才能达到最终的功能。智能交通信号控制系统的硬件部分作为软件的载体，必须要在结构和功能上都具备强大的功能。因为智能交通信号控制机有许多不同的板块，但是每个板块的功能是各部相同的。因此，在硬件设计过程中，必须要明确各个板块的功能，分清主次，才能到达最终的目的。而在各个板块当中，主板是所有硬件的核心，主板的设计成功与否直接关系着硬件的运行状况。主板需要通过对不同模块的操控，最终实现对智能交通信号控制机的各项功能进行控制。

3 结语

智能交通控制机的设计与完善，关系着整个交通状况和城市发展速度，因此，必须要做好各个板块相互配合，软硬件相互协调。这是智能交通系统完善的重中之重。

（通讯作者：胡海兵）

参考文献

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