淺談可編程交通控制系統(tǒng)

殷德莉

（滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000）

淺談可編程交通控制系統(tǒng)

殷德莉

（滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000）

以往的交通主要依靠單純的信號(hào)燈或者交警人工來(lái)協(xié)調(diào)控制。要想實(shí)現(xiàn)高效、智能的控制就需要一種基于新型規(guī)則的可編程交通控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛、路人之間的協(xié)調(diào)控制。

交通；信號(hào)燈；可編程控制

交通信號(hào)燈控制是保障公路交通有序、安全、快速運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)之一。社會(huì)在不斷發(fā)展，人們的生活、消費(fèi)也在不斷增長(zhǎng)提高，這將加劇人、車、路間的矛盾。現(xiàn)代的交通控制系統(tǒng)需要具備自動(dòng)化程度高、可靠性好、功能完備、可擴(kuò)展、可編程、便于升級(jí)、獨(dú)立性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

一、交通控制系統(tǒng)

交通控制系統(tǒng)主要是用于交通信號(hào)燈的控制、交通數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)同交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)。隨著城市的加速發(fā)展，許多繁華城市如我們的首都北京、一線城市上海、南京等都出現(xiàn)了交通擁堵嚴(yán)重，盡管相關(guān)部門已早有預(yù)見在80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路、高架橋等用于疏導(dǎo)。但是，交通量的迅速增長(zhǎng)與缺乏高效、合理的管理還是不斷沖突，這必然導(dǎo)致?lián)矶虏粩鄲夯Ｔ谶@樣的環(huán)境下我們應(yīng)采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路、高架橋等疏導(dǎo)設(shè)施，緩解主干道與輔道、城區(qū)與郊區(qū)的交通擁堵狀況，這也是交通運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)管理和城市規(guī)劃部門急需解決的主要問(wèn)題。因此需要改進(jìn)以前交通指示燈的那種信號(hào)單一，處理應(yīng)急事故的能力差的缺點(diǎn)。一種新型規(guī)則的可編程交通控制系統(tǒng)可以很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)擁堵車輛、行人的有效控制，使得交通擁堵得到很好的緩解。

二、交通狀況分析

基于現(xiàn)實(shí)中十字路口的交通狀況（如圖1）分析

（1）設(shè)置東西、南北兩條主干道信號(hào)燈開通時(shí)間，計(jì)時(shí)電路以秒為單位作倒計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)為0時(shí)進(jìn)行切換。

（2）控制東西、南北兩條主干道各信號(hào)燈分時(shí)段開通，可以通過(guò)按恢復(fù)鍵來(lái)使芯片內(nèi)部清零，再由數(shù)字鍵輸入紅、黃、綠，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)及人行道的放行時(shí)間。

（3）異常情況處理，當(dāng)交通燈正常運(yùn)行時(shí)可以通過(guò)按手動(dòng)控制鍵進(jìn)入編輯模式；當(dāng)交通狀況處于緊急狀態(tài)時(shí)通過(guò)緊急狀態(tài)鍵讓東西、南北的紅燈亮，也就是禁止通行，若再按一下，則可以讓東西或南北一方通行，如此循環(huán)執(zhí)行。

（4）功能擴(kuò)展：增加語(yǔ)音系統(tǒng)，利用單片機(jī)的強(qiáng)大功能配以語(yǔ)音系統(tǒng)，通過(guò)軟件編程，簡(jiǎn)化硬件電路，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于不同方向的行人和車輛提示的多樣性。對(duì)于擴(kuò)展部分的實(shí)現(xiàn)由于設(shè)備和時(shí)間的限制在此只是留有擴(kuò)展口和相應(yīng)的電路設(shè)計(jì)以備以后使用。

圖1 十字路口交通狀態(tài)

三、系統(tǒng)控制原理

系統(tǒng)控制原理是通過(guò)單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)來(lái)控制信號(hào)燈的顯示和改變，兩位數(shù)碼管按十進(jìn)制倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)定時(shí)顯示，以秒為計(jì)時(shí)單位。完成顯示燈切換操作。同時(shí)還可以通過(guò)鍵盤對(duì)東西、南北兩條干道向左傳、向右轉(zhuǎn)和直行的紅燈、黃燈、綠燈三色信號(hào)燈及人行道的紅、綠信號(hào)燈，所點(diǎn)亮?xí)r間在0～99秒內(nèi)任意設(shè)置。

圖2 整體電路圖

運(yùn)行中也可通過(guò)手動(dòng)干預(yù)設(shè)置使十字路口通行狀況固定于一種特定工作模式下。另外根據(jù)控制菜單可以人工設(shè)定任意一種狀態(tài)作為起始狀態(tài)或是下一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，時(shí)間顯示器不進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，數(shù)碼管以全亮、全滅做閃爍顯示，交通信號(hào)燈狀態(tài)鎖定不變，一直到手動(dòng)恢復(fù)正常的8種狀態(tài)其中的一種狀態(tài)。用來(lái)存儲(chǔ)機(jī)動(dòng)車道和人行道的不同方向、不同顏色的信號(hào)燈亮狀態(tài)與暗狀態(tài)的信息，其原理是在ROM中預(yù)制進(jìn)入了8種狀態(tài)的狀態(tài)表，用來(lái)達(dá)到簡(jiǎn)化控制提高速度的目的。

系統(tǒng)可以調(diào)用異常處理程序進(jìn)行異常處理工作，即交通路口出現(xiàn)緊急狀況可以通過(guò)按緊急狀態(tài)鍵，讓東西、南北的紅燈都亮，也就是禁止通行，若再按一下，則可以讓東西或南北一方通行，使其可以恢復(fù)正常工作狀態(tài)。此外在正常運(yùn)行中還可以通過(guò)按手動(dòng)控制鍵使該系統(tǒng)進(jìn)入編輯模式，使其可以進(jìn)行時(shí)間設(shè)置、模式轉(zhuǎn)換、恢復(fù)初始狀態(tài)等。系統(tǒng)各硬件模塊連接如上圖2所示。

四、交通燈顯示

顯示模塊是通過(guò)最小系統(tǒng)對(duì)鍵值的判斷選擇模式即初始化模式、預(yù)定模式、編輯模式、緊急模式。主要功能是顯示交通燈在5種工作狀態(tài)下的8種工作模式，

(1)人行道＋綠燈（S1）：表示行人可通過(guò)人行道，車輛前行；

(2)右轉(zhuǎn)＋綠燈（S2）：表示車輛可向右、向前行駛；

(3)黃燈（S3）：表示過(guò)渡狀態(tài)；

(4)左轉(zhuǎn)＋紅燈（S4）：車輛向左行駛；但不準(zhǔn)許前行；

(5)紅燈（S5）：禁止通行與轉(zhuǎn)彎。

各燈的真值表顯示（如表1）：

表1 真值表

注：G、R、Y、Lt、Rt、M分別表示綠燈、紅燈、黃燈、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、人行道燈的系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了應(yīng)急情況處理；在緊急情況下，設(shè)置交通燈狀態(tài)為；南北紅、東西綠：南北方向禁行；全紅：東南西北所有方向禁止通行，東西方向通行。東西紅、南北綠：東西方向禁行；南北方向通行。

根據(jù)真值表可以模擬的指示系統(tǒng)

根據(jù)真值表可以模擬的指示系統(tǒng)工作流程圖（如圖3）：

圖3 工作流程圖

的語(yǔ)用教學(xué)策略都是語(yǔ)法能力成長(zhǎng)和語(yǔ)用能力成長(zhǎng)的重要前提。文化教學(xué)的有效性、文化移情與體驗(yàn)的熟稔程度，目的語(yǔ)中文化因子的挖掘和理解，這些顯、隱性的培養(yǎng)因素和學(xué)習(xí)策略都是習(xí)得者語(yǔ)用能力發(fā)展中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)構(gòu)建，因此，圍繞這些因素制定良好的學(xué)習(xí)策略可以引導(dǎo)習(xí)得者培養(yǎng)良好的跨文化語(yǔ)用能力。以適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的發(fā)展。

[1] 陳申.語(yǔ)言文化教學(xué)策略研究［M］.北京：北京語(yǔ)言文化大學(xué)出版社，2001.

[2] 高一虹.語(yǔ)言文化差異的認(rèn)識(shí)與超越［M］.北京：外語(yǔ)教學(xué)與研究出版社，1999.

[3] 毛眺源.語(yǔ)用習(xí)得研究理論述評(píng)及其對(duì)外語(yǔ)教學(xué)的啟示［J］.當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2009.

TP391

A

1671-5993（2016）03-0057-02

2016-03-25

殷德莉（1983－），女，安徽滁州人，滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教。