- 相關(guān)推薦
智能交通信號(hào)燈控制中電子信息技術(shù)的運(yùn)用論文
城市的飛速發(fā)展,以及城市網(wǎng)的快速建立,汽車發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。但是日益突出的交通擁堵、路況惡化、事故頻發(fā)等交通問(wèn)題正在困擾著世界各國(guó)的政府及人民。其衍生的交通狀況惡化也已經(jīng)嚴(yán)重減慢了城市以及國(guó)家現(xiàn)代化發(fā)展的速度。通過(guò)對(duì)路段車輛通行規(guī)律的研究,對(duì)實(shí)時(shí)的交通狀況進(jìn)行研究分析,從而能正確指揮交通、緩解交通擁擠,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。交通信號(hào)燈作為保障車輛安全通行和順暢通行的主要工具,在我國(guó)新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)下,建立高效、智能的交通信號(hào)系統(tǒng)顯得尤為重要。本文根據(jù)城市道路交通控制技術(shù),通過(guò)對(duì)電子信息技術(shù)的應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)硬件成本的降低,通過(guò)硬件設(shè)施以及軟件的設(shè)計(jì)來(lái)滿足對(duì)交通燈的智能控制。交通信號(hào)燈依據(jù)控制的位置不同,可分為城市和高速公路的交通控制,本文重點(diǎn)討論城市交通信號(hào)燈的智能控制。
1城市交通控制技術(shù)的發(fā)展歷史
19世紀(jì)交通信號(hào)燈的誕生,學(xué)者們開(kāi)始了對(duì)城市道路交通控制技術(shù)的研究。最初的交通信號(hào)燈誕生后,城市依靠紅綠兩色煤氣燈來(lái)控制十字交叉路口馬車的通行。1926年,英國(guó)安裝了第一臺(tái)城市交通信號(hào)控制器,這也標(biāo)志著城市交通走入了自動(dòng)控制的時(shí)代。城市車輛的急劇增加,城市交通復(fù)雜,應(yīng)用的單一計(jì)時(shí)交通信號(hào)燈已經(jīng)不能滿足實(shí)際要求。1928年,美國(guó)設(shè)計(jì)出世界第一臺(tái)交通信號(hào)感應(yīng)控制器。這種控制器能夠適應(yīng)交通需求的變化,計(jì)時(shí)調(diào)整信號(hào)時(shí)間。1963年,加拿大首先采用計(jì)算機(jī)控制區(qū)域交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。這也是城市交通控制技術(shù)的又一里程碑。隨著新世紀(jì)電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,電子信息技術(shù)表現(xiàn)出功能靈活、反應(yīng)迅速、測(cè)量精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn),在城市交通控制系統(tǒng)中受到廣泛應(yīng)用。
2設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本原理
2.1智能系統(tǒng)特點(diǎn)
2.1.1智能系統(tǒng)多融入性及處理能力
智能系統(tǒng)能夠融入包括復(fù)雜性、不完全性、模糊性、不確定性或不存在已知算法的過(guò)程,同時(shí)能夠用已有知識(shí)進(jìn)行推理,用智能算法和啟發(fā)性策略引導(dǎo)求解過(guò)程
2.1.2智能系統(tǒng)含有分層信息處理以及決策功能
智能系統(tǒng)通過(guò)任務(wù)分塊進(jìn)行分散控制,對(duì)大型的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化分析。智能系統(tǒng)在高層控制,對(duì)實(shí)際的環(huán)境進(jìn)行組織以及最優(yōu)化處理。然而實(shí)現(xiàn)高層控制任務(wù),往往不可缺少的是低層控制,通過(guò)低層控制的采用符號(hào)處理信息,以實(shí)現(xiàn)高層控制需要的協(xié)同作用。
2.1.3智能系統(tǒng)具有突變特性
在智能系統(tǒng)的控制中,隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)信號(hào)突變的情況?刂七@類突變就需要智能系統(tǒng)首先判斷偏差以及偏差變化率,所需要的調(diào)整參數(shù)不能滿足改善系統(tǒng)性能要求時(shí),通過(guò)躍變方式改變控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.1.4智能系統(tǒng)具有自優(yōu)化處理特點(diǎn)
智能系統(tǒng)具有同步在線識(shí)別、參數(shù)記憶等特征,使得智能系統(tǒng)能夠在獲取參數(shù)的同時(shí)不斷優(yōu)化自身以及調(diào)整參數(shù)。在線的獲取信息并且識(shí)別處理從而達(dá)到最優(yōu)控制性能。
2.1.5智能系統(tǒng)具有非線性特點(diǎn)
通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中硬件的設(shè)計(jì)整理,用來(lái)模擬人的思維模式,來(lái)滿足非線性特征,從而實(shí)現(xiàn)人工智能。
2.2硬件原理及作用
2.2.1紅外控制發(fā)射震蕩電路
為了整體系統(tǒng)滿足交叉路口不同方向信號(hào)燈變化的要求,在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要完美實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向信號(hào)燈顏色的選擇、控制的時(shí)間、應(yīng)急調(diào)整等工作。紅外發(fā)射器、外界陶瓷諧振器、電容器這三大部分組成了紅外控制發(fā)射震蕩電路,以達(dá)到產(chǎn)生額定脈沖的負(fù)載信號(hào)。
2.2.2解調(diào)模塊在接收器中的作用
紅外控制發(fā)射出信號(hào)之后,通過(guò)解調(diào)模塊接收,經(jīng)由內(nèi)部集成電路進(jìn)行調(diào)節(jié)和放大。在此之外,紅外輸出端在完成輸出操作后,由放大三極管方式展開(kāi)工作。接收終端解調(diào)模板編輯時(shí),在發(fā)射終端按下相應(yīng)的按鍵就能得到想要的譯碼,同時(shí)開(kāi)啟控制機(jī),單片機(jī)中的終端程序能夠及時(shí)跟進(jìn)相應(yīng)的終端服務(wù)。
2.2.3CAN接口總線的作用
在控制模塊中,CAN總線接口主要承接接口端與CAN總線接口協(xié)同控制上一級(jí)連通通信并控制交叉路口的交通信號(hào)燈,同時(shí),CAN總線接口都配備抗干擾技術(shù),通過(guò)抗干擾措施,達(dá)到完美的抗干擾能力,使得控制精準(zhǔn)、高效。
3交通信號(hào)燈智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)
確保車輛有序通行,在十字交叉路口需要設(shè)置兩個(gè)方向的交通信號(hào)燈來(lái)控制。當(dāng)其中一組為紅燈時(shí),另一組對(duì)應(yīng)顯示綠燈亮,過(guò)度階段顯示黃燈亮,反之亦然?紤]到交通路口的實(shí)際路況以及潮汐車流的情況不同,紅綠燈的變化就需要根據(jù)實(shí)際做出相應(yīng)的調(diào)整。白天交通繁忙,控制燈的變化率就要快一些。相反,夜間交通壓力小,相應(yīng)的控制燈變化就可以慢一些。這一功能可以通過(guò)控制程序來(lái)改變交通燈的持續(xù)時(shí)間。同時(shí),根據(jù)一些簡(jiǎn)單的傳感器把信號(hào)燈的工作情況反饋給控制端,中心分析反饋信息可以對(duì)信號(hào)燈工作是否正常進(jìn)行判斷,從而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控交通信號(hào)燈工作狀態(tài)的功能。通常情況下,檢測(cè)車輛數(shù)據(jù)一般采用單片機(jī)感應(yīng)式控制,上傳至云客戶端通過(guò)合理的科學(xué)計(jì)算法計(jì)算出在每一時(shí)刻的匹配方式,從而達(dá)到實(shí)時(shí)控制。但是這種實(shí)時(shí)控制會(huì)出現(xiàn)空現(xiàn)象,對(duì)程序要求比較嚴(yán)格,編程也比較復(fù)雜;诖,應(yīng)該制定出完整的控制燈模擬控制結(jié)構(gòu)體系。以保證根據(jù)每個(gè)十字路口不同方向車輛的不同行駛狀態(tài)達(dá)到實(shí)時(shí)調(diào)整。保證車輛順暢通行,不出現(xiàn)堵車和超速情況。
4結(jié)語(yǔ)
在控制和疏導(dǎo)交通過(guò)程中,交通信號(hào)燈發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。同時(shí)也是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中重要的一環(huán)。根據(jù)我國(guó)交通網(wǎng)、城市網(wǎng)比較復(fù)雜的現(xiàn)狀,匹配我國(guó)新科技發(fā)展的形式,應(yīng)該不斷完善智能交通信號(hào)燈的技術(shù)水平,從而確保道路安全通暢,為促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)而不斷努力。
參考文獻(xiàn):
[1]宋依青,張潤(rùn).自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2014.16(4):497-499.
[2]蔡家明.交叉路口交通燈信號(hào)延時(shí)模糊控制研究[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,22(1);84-87.
[3]楊日容.基于PLC和組態(tài)技術(shù)的交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].荊門職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2014,23(6):31-33.
[4]張?jiān)瘁,王建?預(yù)防車輛“綠燈跟進(jìn)”的只能控制信號(hào)燈[J].青少年科技博覽,2011(09).
[5]樊兆賓,史忠科,楊珺.單交叉口交通燈控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子測(cè)量技術(shù),2014,30(10):138-141.
【智能交通信號(hào)燈控制中電子信息技術(shù)的運(yùn)用論文】相關(guān)文章:
電子工程管理中智能化技術(shù)的運(yùn)用論文05-02
情緒控制在歷史教學(xué)中的運(yùn)用論文05-03
多智能體技術(shù)在交通控制中的機(jī)理研究04-26
智能控制綜述論文04-30
電子白板在歷史教學(xué)中運(yùn)用的研究論文04-27
自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的運(yùn)用論文05-02
信息技術(shù)在物理教學(xué)中的運(yùn)用教育論文05-02
樓宇智能化在節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用論文04-27