谈智能红绿灯控制系统.doc

谈智能红绿灯控制系统浙江东阳市横店高级中学李文淳 322118 电话EMAIL：9020282据不完全统计，目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制，这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯，而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯，这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的，不仅让司机乘客怨声载道，而且对人力和物力资源也是一种浪费。如今，在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号，其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑，我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设通有一定工作电流的环行线圈，当车辆环行地埋线圈时，车辆自身铁质切割磁通线，引起回路电感的变化，检测器通过检测该电感变化量即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为下位机的控制输入并计数，上位机通过串行通讯对下位机进行数据收集与处理，从而实时控制红绿灯的时长。问：该智能控制系统是开环控制还是闭环控制还是闭环控制系统。很多人认为该控制系统是开环控制系统。因为他们认为红绿灯控制系统无法控制车流量，车流量是客观存在的。系统控制的是红绿灯时间的长短，所以是开环控制。先看一则报道：2007年01月13日杭州网。“杭州:红绿灯会思考了”。看到车子排长队，红灯马上能变绿；车子少了，绿灯又随即变红昨天，一些开车路过杭州竞舟路与文二西路交叉口的司机都发现，这里的红绿灯仿佛长了眼睛一般，会自动根据车流量大小实时进行调整。当东西向的文二西路上排队车辆只有两三辆时，东西向的红绿灯立刻会给出23秒的绿灯时间让车辆通行。而当排队车辆上升到七八辆时，东西向的红绿灯就会给出45秒的时间让车辆通行。原来在这个路口，四个方向都装有一只直接连接电脑程序的监控探头，它会把道路当前车辆通行情况实时拍摄下来，并立即输入电脑，电脑会据此马上测算出下一个红绿灯需要的时间。由此，每次红绿灯所显示的时间都是不一样的，短的只有10秒，长的则有45秒。红绿灯装置是交管部门控制城市交通的重要工具，正是有了它，城市的交通才变得秩序井然。红绿灯装置作用：根据交通法规，通过信号灯色的变化指示或提示车辆在交叉口处通行或暂停，在保证安全的前提下最大限度地提高交叉口的通行能力。目前很多中小城市的红绿灯装置其时间都是设定好的，不管是车流高峰还是低谷，红绿灯的时间都固定不变，这就使得城市车流的调节不能达到最优。智能红绿灯的最大优点在于能根据现场状况，合理地调节车流，车流量大的方向给绿灯放行，车流量相对小的方向暂缓，不会出现空道占时的情形，减缓滞流现象，提高了公路交通通行率，优化城市交通。所以说红绿灯控制的是通过十字路口的车流量。再来看“车流量”。交通量是指在单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数量或行人数量.前者称车流量，后者称人流量。所以说车流量的计算可以用：通过车的数量除以时间来表示。那么，红绿灯时间的长短就影响了车流量的大小。如在相同车量下，时间越长则车流量就越小。由此可以得出结论，智能红绿灯控制系统本身目标不是控制红绿灯的时间，而是控制车流量。它与传统的红绿灯控制系统最大的不同就在于能根据当时路口车辆我多少来控制红绿时间的长短从而实现车流量的控制，减少在十字路口也现空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯的现象，实现公路交通的高效运行。输出的车流量会对控制系统起到影响，影响红绿灯的时间长短，从而使车流量控制在最优的范围。到此智能红绿灯控制系统可以判断是闭环控制系统。其方框图可以为如下方式表示：红绿灯检测装置十字路口控制电路实际车流量设定车流量时间当然有一点在注意，红绿灯的时间并不能完全靠车流量的多少来控制。对单个交叉口而言，当交通需求较小时，信号周期则应短一些，但一般不能少15秒，以免某一方向的绿灯时间小于15秒使车辆来不及通过路口影响交通安全；当交通需求较大时，信号周期则应长一些，但一般不能超过120秒，否则某一方向的红灯时间将超过60秒，驾驶员心理上不能忍受。当交通需求很小时，一般按最小周期运行；当交通需求很大时，只能按最大周期控制，此时，车辆堵塞现象已不可避免。参考方献：1) 周辉，何红波，彭银桥 城市交通智能红绿灯控制系统 中