基于LabVIEW 的交通灯系统设计

陈毅豪，冷俊男

（西北农林科技大学，陕西 杨凌 712100）

交通对人们的日常生活有着重大的影响，便捷的交通可以节约人们的时间。随着城市的不断发展，交通拥挤成为阻碍城市发展的严重问题，而十字路口的堵塞则是城市交通拥挤的主要原因。因此，对十字路口交通灯的控制成为必要。文章在LabVIEW 平台上完成了对十字路口交通灯系统的开发设计。

1 系统子模块规划

本课题所开发的基于LabVIEW 的交通灯系统由若干个子模块组成，通过对交通灯系统的分析，规划系统的子模块如下：

首先，需要有十字路口的交通灯指挥车辆的交通，确保车辆顺利通行；其次，需要有人行横道交通灯指挥行人通过，并与十字路口交通灯协调指挥，确保行人的安全。由以上规划，可得系统模块图，如图1 所示。

图1 系统模块图

北红灯表示十字路口交通灯模块中北向的红灯，南北红灯表示人行横道交通灯模块中南北向的红灯，其它方向的交通灯和颜色类似表示。则根据交通灯的运行顺序，采用的控制逻辑顺序如下：

（1）北红灯、南红灯和东绿灯、西绿灯，南北红灯和东西绿灯统一亮30 秒；

（2）北红灯、南红灯和东黄灯、西黄灯，南北红灯和东西绿灯统一亮05 秒；

（3）北绿灯、南绿灯和东红灯、西红灯，南北绿灯和东西红灯统一亮30 秒；

（4）北黄灯、南黄灯和东红灯、西红灯，南北绿灯和东西红灯统一亮05 秒。

2 子模块设计

2.1 十字路口交通灯模块

本模块设计中前面板需要用12 盏灯、4 个时间显示器。其中红、黄、绿各4 盏，三个分为一组，每组都包含红、黄、绿三种颜色的灯。在每组交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器。同样的方法另做人行道的8 盏灯和时间显示器。并在前面板合适的位置放置一个开关按钮，用于控制循环的停止。

2.2 人行横道交通灯模块

本模块设计中前面板需要用8 盏灯、8 个时间显示器、1 个停止按键。每条人行横道的两端各分布1 盏灯，1 个时间显示器，红、绿状态交替运行。停止按键用于结束循环运行。这样交通灯系统的前面板就做好了，交通灯前面板设计如图2 所示。

图2 交通灯前面板设计

3 展 望

尽管已经基本完成了本课题最初的规划，本设计仍存在一些不足之处，需要继续地改进和完善。对后续工作的展望如下：

（1）改进系统，增进多样化。目前所设计的交通灯系统仅适用于十字路口的交通规划，而我们现实生活中的路口变化多端，因此为了将此系统更好的应用于实际生活中，需开发更为灵活的交通灯系统。例如，在面对有三个岔路口的交通灯设计时，便需提出新的设计方案。

（2）优化系统，提高安全性。不同位置的十字路口有不同的人流量，比如郊区和市区的十字路口是不同的，为节省资源和提高安全性，需根据人流量自主确定红绿灯时间，做到高效而又安全。

4 总 结

文章对十字路口交通灯系统的设计意义作了的介绍，在此基础上提出并确定了基于LabVIEW的十字路口的交通灯系统的具体实施方案。结合理论教学与实验的实际需要及社会现实交通堵塞，选取了较为灵活的自动化管理交通灯系统的方案。应用NI 公司的LabVIEW 及其诸多性能，作为软件开发工具，实现了十字路口交通灯系统的建模、分析与设计这一系列过程的计算机仿真，最终开发出了一种十字路口交通自动化管理，并实现了应用程序发布。