“互聯網＋”下的智慧交通系統

王粵 李明睿 盧禹含 張鑫 鄭培宏 郭家鵬 趙秋宇

摘? 要：針對我國現存交通信號燈大多為固定模式，無法滿足當今人口出行需求與安全，甚至存在一些交通安全隱患。人們出行現存另一大問題是停車難的問題，針對以上問題設計了一款APP，此項目結合互聯網技術，信息技術，電子技術，自動控制技術旨在最大限度上方便人們出行。

關鍵詞：智慧;交通;系統

中圖分類號：U491.5 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）26-0028-03

Abstract： In view of the fact that most of the existing traffic lights in our country are fixed mode， they can not meet the travel needs and safety of the current population， and even have some traffic safety risks. Another big problem existing in people's travel is the difficulty of parking. Aiming at the above problems， an APP is designed. This project combines Internet technology， information technology， electronic technology and automatic control technology to maximize the convenience of people's travel.

Keywords： wisdom; traffic; system

當今，中國經濟建設發展飛速，城市人口和車輛逐年增加，城市交通的壓力與日俱增，道路擁堵，行駛困難等問題愈加突出，建立健全城市智能交通系統迫在眉睫，因此，本文在傳統的交通系統基礎之上，借助于現代化高新技術與互聯網技術形成了一種綜合性的智慧城市交通系統。

根據相關調查我國目前道路口交通信號燈的設置主要是參考《道路交通信號燈》和《道路交通信號燈設置與安裝規范》[1]，當前交通信號燈通常采取的是固定模式，已不適合現如今日益擁堵的道路，因此，文章設計了一款根據車流量可調整的城市道路信號燈系統，此系統能夠發揮出信號燈對城市交通系統的控制作用，確保城市交通的暢通。

1 智慧交通系統設計

針對當前道路交通信號燈使用已設定好的固定模式來進行定時控制，但早晚高峰時，如果十字路口的某一個方向的車輛比較多時，由于道路信號燈是固定時間模式，此時十字路口車輛在規定的時間內很難順利通過這個路口，導致一部分車輛會停在十字路口，就會造成車輛擁堵狀況。因此，在車流量比較密集的道路口，通常交通警察會進行人工調節，但這種方法比較落后且消耗人力，很難去滿足現代智能化交通的需求。因此，本文設計了一款道路交通信號燈的時間與實時車流量相匹配的智慧交通系統。

智慧交通控制系統由無線地磁傳感監測裝置監測實時的道路交通流狀況，通過無線低頻傳輸方式將信息傳輸到附近的接入點，再由中央信息處理控制單元整合處理信息根據源程序輸出對應信號燈控制方案，進而實時調節信號燈已到達實時調節道路交通流的目的。這樣整個交通系統完成一個閉環處理，能夠做到實時高效的調節交通流。具體智慧交通系統控制流程圖如圖1所示。

智慧交通系統結構如圖2所示，在普通紅綠燈各道路口前設置兩對無線地磁傳感監測裝置，分別設置在距道路口大約50m-150m處，同時在交通路口后約100m處再設置一組無線地磁傳感監測裝置，每組具體距離應根據當前道路口日常車流量大小、紅綠燈時長來進行設置，一條道路一個方向一共設置三組無線地磁傳感監測裝置。無線地磁傳感檢測裝置是采取高靈敏磁阻傳感元件監測車輛對大地磁場的改變進行簡單的計算處理來檢測是否有車輛存在以及車速等信息，然后通過低功率無線傳感技術將信號傳遞給附近的接入點，完成道路行車信息的采集。無線地磁傳感監測裝置對路面造成破壞小，且不需要對原來的道路進行封路和改造，安裝、維修簡單，能耗小且不受氣候影響，是非常經濟實惠的監測方式[2-4]。第1、2兩個單元的無線地磁傳感檢測裝置負責在當前交通信號燈道路口等候車流量的檢測，倘若檢測到有停止的車輛則說明當前道路口發生堵塞，需要進行紅綠燈時長的調整來控制車流量。第3單元的無線地磁傳感監測設備負責檢測已通過當前道路口的車流量，倘若監測到有車輛在此堵塞停留，則說明當前道路口的下一路段發生較大擁堵，導致下一路段全部堵塞，當前道路口已不適合再進行通車，此時應停止該方向路段下一次綠燈的進車，以提供下一路段車流調整的時間，否則或會導致當前道路口的車輛無法進入下一路段的情況，甚至可能會出現車輛只能被迫滯留在十字路口內從而導致其他方向通車出現問題，造成大型交通阻塞。故當第三監測裝置監測到堵塞滯留車輛時，應停止當前道路口信號燈的下一次綠燈，直至監測設備檢測到下一路段通暢時再繼續通車。

根據三組無線地磁傳感器所檢測情況可將一條道路的檢測情況分為0-3個級別，同一道路兩個不同方向的相同車輛檢測裝置任意一個監測裝置所監測到的級數為該路段輸出級數，且輸出級數表達優先級為3級>2級>1級>0級。

各道路口的信息處理級數分別分為0-3級：

0級：該道路正常，來往車輛可根據固定的交通信號燈模式進行行駛;

1級：該道路的無線地磁傳感監測裝置一檢測到車輛擁堵，此時發送信號給控制單元，中央控制單元根據兩個道路口同時的信號情況來調整該道路口此方向的信號燈時長;

2級：該道路的無線地磁傳感監測裝置一和裝置二同時檢測到車輛擁堵，此時發送信號給控制單元，控制單元根據兩個道路口同時的信號情況來調整該道路口此方向的信號燈時長;

3級：該道路的無線地磁傳感監測裝置三檢測到該道路口下一路段車輛發生擁堵，則表明該道路口已造成大型堵車，該道路口已不適合仍通行該方向的車輛，則發送信號至控制單元，控制單元根據兩個道路口同時的信號情況來調整該道路口此方向的信號燈時長。

各路段的級數信息傳入接入點由中央信息處理控制系統結合兩條道路的車流輸出信息，根據源程序來下達調控指令，通過線路實時傳輸調控程序來進行實時控制信號燈的顯示情況，進而達到車流量控制的目的。

控制單元調控程序指令具體情況如表1所示。

如表1所示，中央信息處理控制系統，通過將接收器所收集的兩條路段的實時級數信息進行分析處理，下達設定的控制指令至信號指示燈，使信號燈得以根據實時的路況信息實時地進行變動，從而達到實時調節交通流的目的。

2 智慧交通系統優點

智慧信號燈系統通過結合紅外線監測技術、互聯網技術實現了對交通信號燈的自動化控制，使信號燈可以隨著變化的交通狀況隨時做出改變，及時面對錯綜復雜的交通狀況提出優秀的解決方案[4]。省去了大量人力，減少了道路危險。

3 結束語

智慧交通控制系統是在政策規范約束下、結合先進的技術、應用適合的運作方式給城市交通運輸提供最佳的交通條件。使用智慧系統通過實時交通控制可以減少交通事故，增加交通的安全性?？梢杂行Ь徍徒煌〒頂D，提高交通效益。智慧交通系統可以通過對交通流的有效的調度與引導，使得城市交通流量保持在一種穩定的運行狀態，從而能夠避免和減緩交通堵塞問題，很大程度上縮短了城市生活居民的出行時間，使人們的生活更加方便更加高效。

參考文獻：

[1]孫毅然.我國現行道路交通信號燈設置中的問題及對策[J].河北聯合大學學報（自然科學版），2014，36（02）：114-119.

[2]衛小偉.城市智能交通控制系統研究與設計[J].現代電子技術，2010，33（17）：189-192.

[3]張永杰.城市智能交通控制系統的研究與設計[J].智能城市，2017，3（04）：130-131.

[4]胡鑒清.智能交通控制系統應用設計[D].南京農業大學，2014.