基于物联网的智能交通灯控制系统研究

赖子林

摘要：智能交通灯控制系统主要是将物联网作为整个技术的核心环节，作为核心环节之后再将车辆内安装体积比较小的电子标签，电子标签主要指的是射频卡，安装完射频卡之将卡内写入汽车的制造厂商汽车类型及车主等，这就意味着将个人的身份写入了射频卡中，有利于射频卡的使用。另外，在路口还要设置一些车辆和个人的检测器，通过这些检测器去检验车流量和人流量等，这样通过检测出来的车流量和人流量就能够配置相应的交通灯的时间，能够增加交通灯的合理性和科学性。

关键词：物联网；智能交通灯；控制系统

随着整个城市的高速发展，人们的生活节奏也在逐渐的加快，生活节奏的加快也就意味着车辆的不断增加，特别是人们收入的增加更加带来了私家车数量的激增，私家车储量的激增一方面有助于交通出行的方便，但是也增加了整个交通的压力和难度，由于车辆的不断增加，出现交通事故的频率和交通拥堵的频率自然而然就上升了，因此要借助有关手段来改善目前的交通拥堵现象。目前最常用的手段就是通过物联网的方式进行处理，利用物联网的感知和通信及计算能力来获取物理世界的个职信息，根据信息来控制交通流量。

一、车辆检测

1、传统的车辆检测

传统的车辆检测一般是采取各种传感器来实现的，各种传感器主要有以下几种，首席那时磁频车辆检测器，磁频车辆检测器主要的是由感应线圈检测器、磁性检测器以及磁成像检测器组成的，目前在应用上比较广泛的是感应线圈检测器，感应线圈检测器的主要原理是通过法拉第电磁感应定律在车辆通过感应线圈时能够引起整个电磁场的变化，从而检测出是否有车辆通过，这是比较传统的检测模式，随着时间的发展和车流量的增加这种模式的额问题也逐渐暴露出一些问题。

另外，线圈通过电子元件的频率可以对车辆进行分辨，主要是用来分辨车辆底部的金属原件的，因为车辆的金属原件是比较特殊的，可以对车辆进行识别，可以说是非常重要的。还有就是测频车的检测器的软件标准已经非常高了而且计数也非常精确。但是虽然数据精确却存在着一定的问题，这是因为线圈主要装在路得下面，在进行安装和维护的过程中需要更多的资金和更先进的管理技术才行，而且在地下进行安装需要阻断整个交通，阻断交通就会引起交通阻塞，而且这种安装会对路面造成破坏，影响路面的寿命，而且安装过程如果出现不稳定和不可靠现象的话，会影响使用的寿命和效果。

波频车辆的检测主要是超声波检测和微波检测以及用红外线进行检测，这种检测一般是将检测器放在道路的上方或者道路的侧面，这些检测器还是可以移动的，能够进行多车道的检测。但是这种检测很容易受到气候和环境的影响，而微波检测器虽然能够克服环境的影响但是对安装过程要求很高，一旦安装不到位就无法发挥其优势。然后是红外检测可以昼夜工作但他的精度和可靠性是很差的。因此目前在传统检测上是出现了许多的问题，但是传统检测的最大好处在于占用资金和资源较少，便于工作的开展。还有一种检测器是视频检测器，这种视频检测器主要通过图片传感器获取道路的图像，通过图片传感器的主要目的是将图像进行连续的分析和处理，实现车辆检测，检测的主要内容包括车流量以及平均车速和车辆识别等，它的安装是非常方便的，而且成本也比较低，在联网上也比较方便，但是检测精度上还有比较大的改进空间。

2、基于物联网的车辆检测

基于物联网的车辆检测主要是通过射频识别技术RFID来实现车流量的检测和车辆的识别，这种射频识别技术主要是利用无线射频的方式进行非接触的双向通信进行处理，不必依靠光学可视或者无需人工干预就能够完成信息的输入或者处理。完成信息的输入和处理之后还要在车辆上安裝射频卡，这种射频卡主要是电子标签，这种电子标签的最大特点在于他的芯片体积是比较小的，而且厚度一般不会超过0.35mm，这样就可以将这些芯片支撑标签贴在发动机上，并将这些芯片封装在汽车钥匙或者汽车牌照之中，这些拍照会成为识别车辆的重要手段，因为这些电子标签包括了整个车辆的完整信息，能够帮助相关人员快速识别身份。

另外也会在道路上或者两侧安装读写器，这种读写器主要是来对车辆进行是别的，能够实时对车辆进行检测，对车辆的车速和车的种类进行识别，最后将这些信息交给交通控制中心，这样便于交通控制中心根据交通流量的情况来配置交通灯的响应时间，提高道路的通畅性和减少道路的拥挤。其次是考虑到整个城市的车速，以及车身的距离，采取超高频率的系统能够实现数据的快速传输，而且受遮挡物影响较小，成本较低

二、行人检测

在路口中会有对行人的检测，这种行人检测一般是用来对道路的人流通行量来进行大体的估算，与此同时，对一些特殊的行人进行识别与检测。现代社会，由于经济的发展，所以道路上的机动车辆越来越多，这就使得现在的道路交通管理系统方面对机动车辆的交通管理系统为主要，而对行人的管理方面则稍显薄弱，这就使得行人的需求在交通方面满足不了，尤其是，在道路交通上经常有老人、儿童、病人、残疾人、孕妇等等弱势群体，这类行人的速度较正常的成年人来说是比较慢的，低于其1.5m/s左右的速度，大约在1m/s这个速度左右。因此，在现实生活中，当一群人过马路时，如果里面有上述提到的老、弱、病、残、孕等这种特殊人群，由于他们在过红绿灯路口时，会经常出现当绿灯变为红灯时，他们还有可能停留在路上的这种情况时有发生。出现的这种情况就对道路交通的正常运行产生了干扰，更重要的是，这种情况极易发生交通事故，给这些人群带来损伤，一旦产生交通事故，则会出现许多的纠纷问题，使得各方都得不偿失，而且还会对弱势群体带来心灵上的伤害。

对于上述的这种情况的解决方法一般是运用好人们手中的二代身份证。因为我国的二代居民身份证中采用了射频卡中的非接触式IC卡，这种卡中储存了居民的大量身份信息，包括电话号码、居住地址、最基本的姓名、性别、出生地、出生年月，身份证号，而且还包含紧急联系人及个人的病史信息等。在道路交通的系统方面采取RFID系统来对其进行检测，这种系统在识别我们的IC卡时，其识别的距离可以缩小至1m～1.5m，这样就保证到检测的范围在可控制的范围内。在人行道上设置识别二代身份证信息的读卡器，当有行人在绿灯通过人行道时，就可以通过此来对人行道上的行人的基本信息进行识别与确认，这样既可以检测出通过的人行道上的行人的数量，又可以通过对身份证卡上的信息读取分析出老弱病残孕等这些特殊人群的身份。在实际的红绿灯路口过行人时，设计一个当老弱病残孕群体达到一定数量的极值，如果达到了这个极值，道路交通的控制系统可以 对绿灯的时间进行适当的延长，保证其能够顺利通过。

三、结语

道路交通灯控制系统已经进入了一个智能化时代，尤其是在现代社会中智能交通灯的控制系统一般都基于物联网来进行运作，而且现在的道路交通系统以RFID此类技术为核心，在道路交通上面对交通控制所需要的各种信息进行收集与分析。随着这种技术的不断发展，对交通中的以前不能收集的信息，或者是处理不到位的情况，都有所改善，随着科技的发展，以后的道路交通行驶将越来越科学。

参考文献：

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