智能调节人行道交通信号灯控制系统

袁波 吴红莲 九江学院

交通信号灯是维持交通顺畅的重要工具，而人行道红绿灯更是维系行人安危的存在。当前国内的人行道红绿灯多与该方向车道红绿灯的持续时间相同，并不带自动调节功能。当人行道绿灯持续时间不足让行人通过红绿灯时，此时行人的安全便受到极大的影响。为了更好的解决该问题，本文设计了一个基于单片机控制的人行道交通信号灯控制系统。

一、总体的设计方案

图1为本文所设计的结构示意图。

该系统主要由STC89C51单片机控制系统、红外传感器、人行道信号灯控制系统、阻拦装置等组成。

该系统工作时分为两种模式，无延时模式和延时模式。无延时模式是指当人行道上的行人能够在绿灯结束之前能够到达人行道对面，即以位于人行道最后一人通过人行道为标准。延时模式是指位于人行道最后一位行人无法在绿灯结束的时候通过人行道，通过红外感应传递给单片机对绿灯亮起的时间进行延长。

阻拦装置是指当绿灯剩余亮起的时间行人无法通过人行道，此时阻拦装置工作禁止行人再进入人行道。

图1 系统结构示意图

二、工作原理

（一）无延时工作模式

在人行道信号灯周期内，绿灯亮起时，行人开始通过斑马线，当绿灯亮起的剩余时间不足与让行人通过斑马线，此时阻拦装置开始工作。当最后一个行人能够在绿灯结束之前到达马路对面，红灯正常亮起。

（二）延时模式

在人行道信号灯周期内，绿灯亮起时，行人开始通过斑马线，当绿灯亮起的剩余时间不足与让行人通过斑马线，此时阻拦装置开始工作。当最后一个行人不能够在绿灯结束之前到达马路对面，此时红外感应器感应最后一个行人离马路对面的距离，将该距离传输至单片机，对信号灯进行适当的延时。并将时间同意至该方向的交通信号灯。

三、程序流程图

图2所示为该设计的程序流程图。

图2 程序流程图

四、人行道红绿灯工作实例

以图3某人行道为例。人行道两旁均设立红绿两种信号灯，当行人能够在绿灯亮起的时间内通过人行道则绿灯不延时。但当红外感应器感应位于人行道最后一个行人无法在绿灯亮起的时间内通过人行道，此时采取延时工作模式，即通过红外传感检测行人距离人行道对面距离的远近并按行人行进的平均速率进行计算，得出所需延时的时间，通过单片机控制绿灯进行延时。

无论人行道信号灯采取何种工作模式，阻拦装置均正常工作，即当绿灯剩余亮起时间不足与让行人通过人行道时对行人进行阻拦，禁止行人再进入人行道。

图3 人行道红绿灯工作实例

五、小结

该系统能检测出位于人行道的行人，当绿灯持续时间不足以让在人行道上的所有行人通过人行道时，会略微调节人行道绿灯的持续时间从而让在人行道即将禁止通行时还位于人行道上的行人能够安全通过。同时通过计算平均行人通过人行道的时间，在绿灯剩余时间不足与让行人通过时降下阻拦装置，禁止行人通行。

在不影响交通状况的情况下能够解决行人闯红灯，行人未能在绿灯亮起的时间通过人行道等问题。通过该系统不仅能够有效地减少交通事故的发生，而且能够有效地保护行人的安全。