电子信息技术在智能交通信号灯控制中的运用探析

邱缔贤

摘 要：随科学技术的日新月异，现代电子信息技术带领人们逐步进入智能化生活时代，各种类型的电子信息技术在生活中的应用正在日益普及，智能交通信号灯作为电子信息技术在城市交通中的重要应用之一，智能交通信号灯在城市道路交通中显得重要。目前，电子信息技术在城市交通的应用可让人们更好的参与日常交通，其将路面状况、图像及视频等综合信息进行处理借助其强大的分析判断能力，提高了有关部门对实时路况的监管以及调整，保障了人民群众在日常出行中的高效便捷安全，提高了人民群众的出行体验。如今，社会交通基础设施建设水平逐步提高，其对基础设施智能化及设备信息化的要求越来越高，对此相关部门需顺应时代潮流，着重探析电子信息技术在智能交通信号灯控制中的运用，基于此，本文通过对智能交通信号灯的介绍，分析了电子信息技术在智能交通信号灯控制中的运用的意义，最后叙述了基于电子信息技术的智能交通信号灯控制系统设计。

关键词：电子信息技术;智能交通信号灯;运用

中图分类号：U491.51 文献标识码：A

0 引言

随着城镇化速度的不断加快和人们生活水平的不断提高，汽车已经成为现代社会不可或缺的工具，在这种情况下，人们在享受汽车带给生活便利的同时，城市交通也在面临着巨大的压力，其中最为重要也是最难以解决的问题就是交通拥堵问题，可以这样说，每一个生活在城市里的市民都在饱受堵车带来的痛苦。为缓解这一严重影响生活质量的重要问题，有关部门以及相关人士提出了许多解决措施，例如，限制单双号出行、低碳出行、公交专线等等，但是大多都是治标不治本。目前，智能交通信号灯控制系统也许能够从根本上解决这一难题，随着电子信息技术的蓬勃发展，智能交通信号灯控制的实现更为轻松，因此，智能交通信号灯的出现对于解决目前城镇中出现的一系列交通问题无疑提供了重要的科技手段。

1 智能交通信号灯系统介绍及原理

1.1 智能交通信号灯的概念

众所周知，交通信号灯作为城镇交通必不可少的基础交通设施，传统的交通信号灯一般分为红灯、绿灯、黄灯，因此，通常也被称作“红绿灯”，交通信号灯依靠信号灯颜色周期性的交替变化，以达到对交通参与者行动的有效指挥[1]。在交通信号灯出现的初期，传统的交通信号灯只能进行颜色的改变，随着车流量的增加以及交通情况的复杂化，现代交通信号灯出现了提示交通参与者左转、直行、右转、调头等方向提示，在交通信号系统的指引下，保证了高效的交通运输，对于我国的社会经济发展有重要的影响，而且可以有效降低安全事故的发生率。如今，随着电子信息技术的发展，智能交通信号灯的出现可以极大地解决现有交通信号灯对实际交通状况处理不够灵活的缺陷，有效缓解交通拥堵等问题。

智能交通信号灯一般是基于交通大数据，一个城市的路网是一个图模型，路口就是节点[2]。根据道路网络的流量情况信号灯可以对时间作出自动调节，达到局部或者全局交通状况最优化。当然也有基于物联网的信号灯，比如在离某个路口一段距离的路灯或者路面下装有车辆传感器，如果某段路在一段时间内车流过多，路口的信号灯可以做出对应的信号调节，来疏通该路段的车流。也有的路段或时间段行人较少，在没有行人通过时车行道路灯一直通行，减少了不必要等待时间。

1.2 智能交通信号灯的原理

智能交通信号灯从原理上讲其实很简单，就是将红绿灯的转换设计得更聪明一些，更智能一点。具体地说，是以红灯方向的车流量达到一定数量作为红灯转为绿灯的条件，并且该数量并非简单地以大于绿灯方向的车流量为标准（即并非总是为车流量大的道路开绿灯），而是随红灯的持续时间而变，持续时间越长，该数量越小[3]。换句话说，就是红灯的持续时间越长，转为绿灯所需的车流量就越小，也就是越容易转为绿灯。不仅如此，当红灯的持续时间长到一定程度时，红灯方向哪怕只有一辆车，也可获得绿灯，从而避免了因一个方向的车流量持续很大而使另一个方向的红灯时间太长的问题。同时，这也意味着红灯刚开始时，会因该数值较大而不容易转为绿灯，从而避免了红绿灯转换过于频繁的问题。另外，在夜间道路车流量极小的情况下，智能交通信号灯控制系统可以轻易避免在没有其余车辆通行的道路，还有车辆在等红灯这一问题，而这样的情况即使在如今的夜间道路上也很容易出现。

2 电子信息技术在智能交通信号灯控制中的运用意义

目前，在实际城镇交通通行中，绝大部分的交通信号灯都是依靠固定的时间读数来控制交通信号灯红灯、绿灯、黄灯的变换，這是一种固定周期制的控制系统，其优势在于能够通过简单的控制系统解决相对复杂的交通情况，但是随着道路情况变化的速度越来越快以及道路车辆的急剧增加，势必会造成道路出现拥堵的情况，长此以往则会导致很大程度上的交通资源浪费，随着时间的推移，复杂多变的交通情况将难以依靠如此简单化的交通信号灯进行优化，究其原因就是现有的交通信号灯未能对变化多端的实际交通情况进行充分完善的考虑，例如，在日常通行中往往会出现一条路上车辆很少，但是绿灯通行时间却很长，而另外一条路上的车辆很多，却需要等待较长时间红灯导致无法进行快速通行的情况。换句话说，就是目前的交通信号灯无法随实际通行情况的变化而变化，很容易造成道路的拥堵。想要解决这一问题，就需要依靠智能交通信号灯的全面广泛应用，智能交通信号灯通过对路面实际交通情况进行图像、视频等信息数据的采集以及处理，并依靠电子信息技术对大数据的分析判断能力，能够对实际交通通行情况进行精准掌握，并做出最适合当前道路交通的信号灯变换。因此，智能化的交通信号灯控制系统离不开电子信息技术的发展，电子信息技术有效的提升了智能交通信号控制系统的工作效率和智能化程度。同时，利用现有的道路交通硬件设施，如：布设在路口的监控摄像头定时拍摄路口车辆排队图像，利用道路边的传感器，采集车辆排队信息，将图像通过网络实时上传到交通灯管理控制中心进行处理，实现道路交通控制的智能化和数字化[4]。因此，电子信息技术在智能交通信号灯控制中的应用，极大的推动了智能交通信号系统的智能化发展，具有重要的现实意义。

3 基于电子信息技术的智能交通信号灯控制系统设计

电子信息技术依靠其自身的技术优势，广泛应用在智能交通的方方面面，其中值得一提的是其不仅保障了智能交通信号灯系统控制的高效和便捷，并且弥补了传统交通信号灯不够灵活的缺陷，科学运用电子信息技术对智能交通信号灯控制系统进行设计，能够促使智能交通信号系统的各个环节发挥最大的作用。

3.1 电子信息技术在智能交通控制终端模块的应用

智能交通控制模块作为电子信息技术在智能交通信号灯的核心应用，能够调整层叠式顺序结构，进而从多元化角度实现交通控制终端模块的设计[5]。在设计过程中，应以合理角度调整顺序结构及红绿灯开关，以防出现控制失误而导致红绿灯故障，进而造成交通事故。此外，在设计过程中，红绿灯设计人员需考虑多方因素，通过对电子信息技术的科学应用，以已设置造成的时间数值为依据，通过相应设置将黄灯安置在红绿灯中间，进而起到警示来往车辆及过路行人的功能。智能交通控制终端模块的设计是充分展示电子信息技术在红绿灯应用的集中表现。

3.2 控制系统的实现

基于图像处理及嵌入式系统的智能交通信号灯控制系统正是智能交通的一个重要组成部分，将有效缓解交通路口拥堵状况。依靠电子信息技术其首先实现了，实时检测监控智能交通信号灯的实际工作情况，有关部门的工作人员可以第一时间排除交通信号灯存在的故障，更加方便的掌握智能交通信号灯的工作状态，其次，智能化的交通信号灯对实际路况进行科学智能的分析处理，实时调整交通信号灯的时间切换参数，合理设置了红、绿、黄灯的时间间隔。电子信息技术控制智能交通信号灯，能够极大提升交通部门对城镇交通的控制能力，随着智能交通信号灯的全面应用于城市中，并且建立完善合理的全程交通信号灯控制系统，可以做到对整个城市的道路交通情况统筹安排，对于高峰时期意义十分重大，确保车辆在此时间段在智能交通信号灯的指引下，减小对城市主干道的压力。

3.3 中心模块中电子信息技术的应用

在电子信息技术的应用中，其涵盖了整个系统的设计过程，在交通指挥方面有着重要的意义和作用，其中最重要的价值体现在智能交通信号灯控制系统的中心模块上，其可以在信息传达到位之后，在第一时间做出判断，以此来减少交通信号灯的故障发生概率，当发生故障期间，可以立即处理，避免造成事故的影响，减少损失。在中心控制模块设计中，包含一种逻辑电路，其能够准确的将模块传递的信息进行判斷，并做出科学分析，做到实时监控的作用和状态，在此控制作用下，减少系统故障。正在整体系统运行中，主要包含红色、黄色和绿色三种颜色形式，如果信号灯颜色没有在此状态，则表示系统出现故障，这时系统的中心控制模块会发出警报，提醒工作人员立即检查信号灯，找到故障发生位置和原因，提出有效措施和应急备案加以解决，进而实现交通的顺利和稳定性。

4 结语

综上所述，随着电子信息技术大范围的应用，为目前各个领域带来了更加深刻的影响，目前电子信息技术在智能交通信号灯控制系统的运用，使得城市交通综合控制能力得到极大提升，智能交通信号灯系统可以充分利用现有的道路交通硬件设施，如：布设在路口的监控摄像头定时拍摄路口车辆排队图像，利用道路边的传感器，采集车辆排队信息，将图像通过网络实时上传到交通灯管理控制中心进行处理，并根据路口情况自动切换红绿灯，达到交通管制的作用。

参考文献：

[1]张健，郑春.基于ZigBee无线通信技术在智能交通控制系统中的应用研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2012（9）：45-47.

[2]王子安，朱旭东.我国交通信号控制灯的应用与发展——以电子信息技术应用为例[J].电子世界，2019（3）：81+83.

[3]肖阔.电子信息技术在智能交通信号灯控制中的有效运用[J].电子技术与软件工程，2017（12）：256.

[4]刘秋山，李亮，袁祥，等.利用电子信息技术实现智能交通信号灯的控制[J].河南科技，2015（23）：38+40.

[5]张健.基于ZigBee无线网络技术在智能交通信号灯控制中的应用[J].铜陵学院学报，2013（2）：103-106.