十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

布紫葉（河北科技學院,河北 保定 071000）

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十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

布紫葉
（河北科技學院,河北 保定 071000）

摘 要：交通是當今世界上的一大熱門課題，也是世界上如今多發(fā)性災(zāi)害中發(fā)生頻率中較高的一種災(zāi)害，它給人們的生活帶來便捷的服務(wù)，也同時威脅著人們的生命財產(chǎn)安全，是世界各國人民共同所面臨的一個問題。十字路口交通信號燈是保證行人生命、財產(chǎn)安全的重要標志。十字路口的車流輛穿梭，行人熙熙攘攘，如何做到在關(guān)鍵時刻車行車道，人行人道，行人有條不紊，盡快設(shè)計出一款十字路口紅綠燈智能指揮系統(tǒng)早已迫在眉睫。

關(guān)鍵詞：交通安全；紅綠燈；智能；指揮系統(tǒng)

1 十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)設(shè)計

1.1 十字路口紅綠燈正常控制

① 十字路口紅綠燈在正常的啟動時，東西方向紅燈禁止通行看可保持25S ，南北方向綠燈亮通行保持20S后，閃爍3S后綠燈熄滅，黃燈等待標志保持2S后熄滅，南北方向紅燈便開始禁行；同時東西方向的紅燈熄滅，黃燈亮起，綠燈亮起。

②交通信號燈緊急控制時，急通啟動按鈕將自動在第一時間啟動，有緊急交通信號燈顯示，無論當時東西、南北交通信號燈的通行狀態(tài)如何，均強制為紅燈，禁止一切車輛通行，讓急車優(yōu)先通過后，方可正常行駛。

③應(yīng)急車輛通過后，急通按鈕自動，解除緊急交通信號，交通恢復正常。

1.2 設(shè)計原理框圖

本設(shè)計系統(tǒng)主要利用由主控電路、監(jiān)測電路、顯示電路、以及急車強通、車禍禁行電路來共同構(gòu)建實現(xiàn)交通信號燈智能控制的系統(tǒng)。利用CAN總線監(jiān)測各個路口的路況、緊急車況、急車強通、車禍、車流量等情況，監(jiān)測器將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳送到主控器進行分析、比對，然后反饋，主控器根據(jù)反饋情況控制紅綠燈顯示情況。

1.3 十字路口紅綠燈檢測器外部電路圖

1.4 緊急電路設(shè)計

在十字路口急行通車、交通事故發(fā)生時，由檢測器反饋回信號促使控制器狀態(tài)自動跳轉(zhuǎn)，跳轉(zhuǎn)后給計數(shù)器重新置數(shù)，同時回零信號將低電平送入控制器有效，一旦緊急情況解除，低電平跳轉(zhuǎn)后歸零計數(shù)器置數(shù)重新開始置數(shù)。

2 十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 方案的可行性分析

通過對十字路口紅綠燈智能控制系統(tǒng)的工作原理的學習研究，對設(shè)計系統(tǒng)我進行了詳細的比對分析，將所有要參與要設(shè)計的紅綠燈控制指揮系統(tǒng)分為路況監(jiān)測電路塊，信號燈電路塊，時間顯示電路塊，緊急轉(zhuǎn)換開關(guān)塊等幾個部分，并對每個小電路進行了可行性分析，每個控制部分均達到了預期的效果，因此該設(shè)計方案認為可行。

2.2 智能系統(tǒng)調(diào)試

該智能指揮系統(tǒng)調(diào)試是以通過對該運行程序的嚴謹性匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中所存在的程序及邏輯錯誤并且加以排除、改正的過程。查看程序是否具有邏輯上的錯誤。一旦發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)立即返回編程環(huán)境，檢查梯形圖中存在的錯誤并修改程序再進行調(diào)試，反復調(diào)試直到成功。

2.3 設(shè)計系統(tǒng)的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域

十字路口紅綠燈智能指揮系統(tǒng)不僅保持了傳統(tǒng)紅綠燈結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，運行可靠等特性，而且采用單片機、監(jiān)測器控制，可根據(jù)路況監(jiān)測自行改變紅綠燈指示，以達到不同時期對道路交通燈的不同要求，緊急自動控制開關(guān)，應(yīng)對各種突發(fā)事件，使得成本降低，維護性和可靠性提高。

3 十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)設(shè)計的研究總結(jié)

目前這種十字路口紅綠燈指揮系統(tǒng)，能夠根據(jù)現(xiàn)有的十字路口雙向車輛的動態(tài)狀況，來自動性判斷紅綠燈所需時間的間隔，以保證通過最大的車流量，減少道口的交通堵塞。但是卻不像原有的定時的控制，能用數(shù)字顯示器準來確顯示當前燈色的剩余的時間，以便司機可以隨時的掌握自己的駕駛動作，及時采取停車或者啟動行動。

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作者簡介：布紫葉（1986-），女，河北保定人，本科，研究方向：機械設(shè)計及其自動化，助教。

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