基于电子信息技术在智能交通信号控制系统中的研究与应用

（河南科技职业大学，河南周口市，466000）赵 涵

1 电子信息技术下智能交通信号灯控制技术应用的意义

要想在现代智能交通运输信息管理中更好运用电子产品信息，在设计系统时便应充分考虑在交通运输信息管理领域中怎样才能使电子产品信息的优越性得到充分的发挥，特别是在仪器管理系统中，通过采用电子产品平台的相关设备支持客户定制配置参数、业务流程管理等，更有利于促进交通运输信息系统智能管理程度的提高[1]。在将传统通信设备替代的前提下，就可以更简单地实现对特定参数或传输设备的检测。另外，通过利用先进电子技术，还可以创造简便易用的虚拟化控制系统，在结合传统监控装置集成智能化控制系统的基础上，又可以结合高速数据收集技术建立自动检测体系[2]。

2 智能交通信号控制系统的设计

2.1 整体设计

智能信号系统的控制中枢是信号控制器，它极大地改善了路面疏导的效果，减少了路面的堵塞和交通事故的发生率。这种控制系统通过与车辆内的智能车载设备实现信息对接，自动收集有关道路交通数据和路面信息情况，进而对各路段交通状况即时监测，为汽车驾驶提出最合适的方案，能极大减少堵车的现象。当出现事故时，系统还会适时提供解决意见，从而极大程度上减少了处置时限，减少了各方面的经济损失，为城市交通的顺利运营提供了较为安全的环境保证[3]。

2.2 主要参数及性能指标

交通灯控制系统是控制道路上红绿灯的颜色变化，区分小时内相互冲突的交通流量，进而达到缓解交通拥堵的问题。

2.2.1 信号相位

当每个方向的流通在一个周期内不相交时，就可以形成完整的循环。在一个完整的信号控制周期中存在着一些不同的信号相位，即若干相位信号系统[4]。这就为行人和车辆通行效率的提升提供了可能，每个周期内的阶段划分越多，在每个阶段中通过的数量就相对越少，彼此之间的矛盾就越少。反之，延误时间越长，效率越弱。因此，要想实现交通信号的有效控制，首先应根据当地条件获得最优的信号相位。

2.2.2 绿信比

在交叉口，绿灯信号比指在某一阶段内所有交通信号中持续绿灯的有效总时长在整个信号周期所占的比例，一般用λ来表示。有效绿灯持续时间指有效绿灯信号持续时间与丢失前后持续时间之差。

2.2.3 通行能力

车辆通行能力是指在当前饱和的道路流量和交通管制下，单位时间内通过交叉口最大车辆数量，用Q表示。如果S表示道路的饱和流量，λ表示绿色路口信号率，车辆通行能力Q可表示为：

2.3 控制模块

检测到车辆情况后，将得到的汽车通过的实际数据存储到中央计算机系统中，再利用轮询管理系统对输出的数据进行相应的实际到站速率与平均等待时运算，从而估计了车流量与平均等待时的红绿灯时间长度。在每次监测到车辆实际到达速率后，将其转化为红绿灯时间，从而实现了时间同步的实际达到速率与红绿灯时间数据，将智能同步的红绿灯时间数据输入到中央FPGA控制器，以此来完成本次的设计。如图1所示。

图1 FPGA控制模块设计图

2.4 控制系统的实现

智能信号灯控制系统正常工作，就必须保证红、黄、绿三个信号灯中只有一个颜色的指示灯保持在亮起状态。如果发生了信号灯指示作业不正常的现象，则控制器就必须及时提醒维修人员到现场开展维修作业。采用了电子技术的智能交通信号灯系统可以及时采集信号灯的工作状况，同时还具备了实施监控的功能，有利于道路交通管理人员准确了解情况并解决相应问题，进而以最快的速度处理信号灯工作流程中的所有问题。

3 电子信息技术在智能交通信号灯控制中的应用趋势

3.1 绿色化方向发展

在智能交通信号系统中，电子技术的应用必然会带来巨大的能源消耗，也会对生态系统造成不同程度的破坏。因此，为防止新兴产业的发展对当前生态系统产生负面影响，必须主动调整当前产业结构，加速消除高风险活动过程向高污染、高能耗等方面发展。当下，要发挥电子信息技术在产业结构中的各种优势，就必须运用电子信息技术提升生产流程效能，以降低能源成本，从而降低不必要的能源费用。基于此，绿化方向研究也构成了当前中国智慧交通信号系统研究发展的重点趋势之一。

3.2 强化电子信息技术的应用

工业数据对安全级别信息的需求较高，因此必须加强对相关数据的管理维护力度，以提高数据在实际应用中的可信度和完整性。所以，在建立安全信号体系的过程中，就应该高度重视加强和健全信息防护系统，以便于提高信息防护系统的能力，以对抗来自外界互联网的非法入侵，从而保障企业网络安全。另外，政府还应该进一步加大基础信息系统的安全性建设力度，以提高信息安全管理系统的安全性管理水平，使之可以有效对抗不同形式的非法攻击者。

4 结语

综上所述，在智能交通信号系统中，如果可以合理地利用电子技术，则对系统整体发展和对稳定性的控制都有很大的意义。由于科技快速发展，目前的电子技术已经在智慧交通控制信号领域中有着越来越广阔的应用，同时也可以在实际使用过程中进一步增强信号灯控制系统的自动化程度，这对信号灯控制的应用和发展有着一定重要性。但是，在实际的运用中考虑到的问题很多，而绿色和安全发展是在保障交通信号系统中良好的运用该技术的必然原则，所以在智慧交通系统发展的过程中必须增强人们对这一问题的关注程度。