城市交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究

王丁 代菲菲

摘? ?要：隨著我國(guó)城市化建設(shè)的進(jìn)程不斷加快和建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，我國(guó)城市規(guī)劃和交通設(shè)施的建設(shè)需求也在不斷增大。交通建設(shè)當(dāng)中交通信號(hào)燈的設(shè)置是極為重要的組成部分，直接影響著城市交通的控制和交通量上的緩解以及人們出行安全的質(zhì)量。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，城市交通信號(hào)燈的智能控制也在不斷優(yōu)化，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，能夠保證交通信號(hào)燈的有效控制，同時(shí)也能夠增強(qiáng)城市交通道路規(guī)劃的合理性。文章將主要針對(duì)當(dāng)前城市交通信號(hào)燈的控制現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并結(jié)合現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)在城市交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù);交通信號(hào)燈;智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì);應(yīng)用研究

城市建設(shè)和規(guī)劃當(dāng)中，交通運(yùn)輸?shù)慕ㄔO(shè)是必不可少的組成環(huán)節(jié)。隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的增長(zhǎng)，對(duì)車輛的需求也在逐漸增加，車輛的急劇增加為城市道路的交通運(yùn)行帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，大多數(shù)城市都存在堵車的現(xiàn)象，城市中交通道路的運(yùn)輸壓力已經(jīng)成為如今人們不得不重視的問(wèn)題。

城市道路交叉路口的交通信號(hào)燈的智能控制，能夠有效實(shí)現(xiàn)交通合理性管理的控制?，F(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了交通信號(hào)燈的智能化控制，同時(shí)也提高了交通信號(hào)燈的管理效率和管理質(zhì)量。

1? ? 交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

城市道路交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)主要由信號(hào)燈、紅外信號(hào)發(fā)射器、信號(hào)燈終端顯示設(shè)備等組成。每一個(gè)路口的交通信號(hào)燈都具有一定的獨(dú)立控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)個(gè)別路況控制和道路交通情況的適應(yīng)[1]。

要實(shí)現(xiàn)對(duì)城市道路交通信號(hào)燈智能控制，首先要結(jié)合城市道路的路況信息監(jiān)控，準(zhǔn)確收集道路路口的車流量與車輛通過(guò)數(shù)量，掌握高峰時(shí)間段的信息，并依據(jù)道路交通的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行交通信號(hào)燈的智能控制調(diào)節(jié)。其次，為車輛提供交通路況信息和路線分析，以達(dá)到疏導(dǎo)交通的目的。這就需要利用計(jì)算機(jī)與衛(wèi)星導(dǎo)航進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)配合，同時(shí)使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和計(jì)算，結(jié)合路徑信息和交通信號(hào)燈時(shí)間進(jìn)行不同車速的計(jì)算，再將路況信息進(jìn)行反饋，由反饋信息與當(dāng)前時(shí)間段路況進(jìn)行結(jié)合，確定對(duì)交通信號(hào)燈閃爍時(shí)間的智能化控制[2]。

2? ? 城市交通中交通信號(hào)燈智能控制設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

我國(guó)城市交通中對(duì)于智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用時(shí)間并不長(zhǎng)，但其研究與發(fā)展極為快速，特別是在進(jìn)行交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上得到了國(guó)家的大力支持，從交通設(shè)施的建設(shè)以及交通的智能化控制系統(tǒng)的建立，都提供了資金和資源方面的最大程度的支持。當(dāng)前我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展已逐漸成熟，但在軟件上特別是智能化控制系統(tǒng)上相比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，還存在一定的差距[3]。

2.1? 我國(guó)交通路況中交通信號(hào)燈時(shí)間問(wèn)題

目前我國(guó)多數(shù)的城市交通信號(hào)燈的控制時(shí)間設(shè)定較為固定，并且路口車輛通行時(shí)間設(shè)計(jì)無(wú)法根據(jù)實(shí)際路況信息進(jìn)行有效的合理調(diào)節(jié)。依據(jù)目前多數(shù)主要城市的交通路況信息可以得出，大多數(shù)路口和主要道路的路況會(huì)由于人們出行時(shí)間的集中而出現(xiàn)擁堵時(shí)間段的分化，一般上班、下班時(shí)間會(huì)存在極大車輛通行量的現(xiàn)象，擁堵的時(shí)間也較為集中，而交通信號(hào)燈的放行時(shí)間設(shè)定和控制多數(shù)是一致的，無(wú)法滿足交通量高峰時(shí)期車輛通行的需求[4]。就目前我國(guó)一些較大城市的交通路況和路段的實(shí)際情況來(lái)看，很多道路路口南北向和東西向的車流量也存在較大的差距，而交通信號(hào)燈的放行時(shí)間存在著無(wú)法根據(jù)車流量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整的問(wèn)題。

2.2? 計(jì)算機(jī)智能算法在交通信號(hào)燈設(shè)備方面的運(yùn)用不夠成熟

目前影響交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)應(yīng)用建設(shè)的另一因素是：缺少對(duì)計(jì)算機(jī)智能算法的實(shí)際運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)智能算法能夠根據(jù)城市交通道路的實(shí)際情況，進(jìn)行車輛通行量的計(jì)算，并通過(guò)射頻識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行信息的收集和分析，并傳至終端計(jì)算機(jī)軟件上，根據(jù)識(shí)別的信息來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的信號(hào)燈控制，按照實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。我國(guó)目前主要城市交通道路的路況較為復(fù)雜，對(duì)路況信息的計(jì)算量也十分龐大，按照當(dāng)前一線城市的交通路況可以看出，主要干道和商業(yè)繁華、中心地帶的車輛擁堵情況較為嚴(yán)重，車輛通行量也很大，要想對(duì)這些路況信息進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別和掌握，就必須要依托計(jì)算機(jī)智能識(shí)別和智能算法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的精確分析，并通過(guò)聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行區(qū)域性路口信息收集，如此才能夠?qū)崿F(xiàn)交通信號(hào)燈的調(diào)整、控制[5]。

3? ? 計(jì)算機(jī)在交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的作用分析

交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)的建立，主要是緩解當(dāng)前城市中普遍存在的巨大交通壓力，交通路口的現(xiàn)場(chǎng)控制與遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)都能夠通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效利用來(lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的控制管理，并且還能夠依據(jù)交通道路的實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)時(shí)間段中所出現(xiàn)的交通高峰壓力的緩解。計(jì)算機(jī)在交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中能夠車道上所停留或擁堵的車輛進(jìn)行數(shù)量上的分析與判斷，進(jìn)而通過(guò)智能信號(hào)發(fā)射器將信息進(jìn)行反饋，再通過(guò)控制系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力來(lái)進(jìn)行交通信號(hào)燈的控制管理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)交通車輛擁堵或高車流量的緩解、控制[6]。

4? ? 計(jì)算機(jī)在交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析

4.1? 計(jì)算機(jī)技術(shù)智能識(shí)別射頻設(shè)備在信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)智能識(shí)別射頻設(shè)備在交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，能夠?qū)崿F(xiàn)利用射頻設(shè)備對(duì)所識(shí)別的車輛通行量以及各路口實(shí)際交通情況進(jìn)行信號(hào)燈狀態(tài)的控制。按照計(jì)算機(jī)技術(shù)功能上針對(duì)交通路況信息識(shí)別所進(jìn)行的開(kāi)發(fā)情況來(lái)看，智能識(shí)別系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)城市交通情況信息實(shí)時(shí)性收集的有效方法[7]。通過(guò)在路口信號(hào)燈內(nèi)設(shè)置的衛(wèi)星紅外裝置或攝像頭等設(shè)備，對(duì)車輛通行和停留情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和收集，將這些信息反饋給計(jì)算機(jī)終端系統(tǒng)進(jìn)行分析，并將分析數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)送至信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)收集路況實(shí)際信息來(lái)進(jìn)行信號(hào)燈的智能控制。

4.2? 計(jì)算機(jī)技術(shù)智能算法在信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)智能算法，主要是以路口射頻識(shí)別設(shè)備所收集的信息為主要依據(jù)數(shù)據(jù)，來(lái)進(jìn)行路況和車流量以及信號(hào)燈變換時(shí)間的分析，并自動(dòng)計(jì)算出最佳的調(diào)整方案，同時(shí)，也可以將信息反饋至交通控制中心，進(jìn)行智能控制信號(hào)燈時(shí)間的調(diào)整[8]。一般來(lái)講，交通信號(hào)燈的設(shè)定要充分考慮實(shí)際的情況，通常是白天的通行量較大，而夜間車輛和行人較少，對(duì)信號(hào)燈的調(diào)整除應(yīng)對(duì)白天的路況擁堵現(xiàn)象外，也要考慮信號(hào)燈間隔時(shí)間，以適應(yīng)白天與夜間的識(shí)別。計(jì)算機(jī)智能算法是與交通控制總端模塊實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)的，從設(shè)計(jì)人員的角度考慮，通過(guò)智能算法參照預(yù)設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，才是對(duì)信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)作用的體現(xiàn)。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合上述文章內(nèi)容綜合來(lái)講，在城市交通中的交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，是結(jié)合了時(shí)代的發(fā)展特點(diǎn)和先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的結(jié)果，其在不斷應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)隨著信息化技術(shù)的進(jìn)步不斷地進(jìn)行更新與研發(fā)，并為交通信號(hào)燈智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供更多高新的技術(shù)與設(shè)計(jì)方法，并根據(jù)城市建設(shè)的實(shí)際情況和需求不斷調(diào)整與優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市交通道路通行效率的改善和交通運(yùn)輸質(zhì)量的優(yōu)化，促使城市規(guī)劃的合理性與科學(xué)性不斷地得到提升。

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