城市的发展过程中,为保障城市汽车、人们的有序运行,智能交通信号灯被广泛运用其中,在一定程度上减少了交通事故。但随着城市的发展,车辆的逐渐增多,有必要深入研究电子信息技术在智能交通信号灯控制中的作用,以提升交通信号灯控制效率,强化其作用。
一、智能交通信号灯及特点
智能交通信号灯中的装置起到重要作用,如发射装置、车载接收装置等,并利用黄、红、蓝三种颜色表示车辆应当运行的状态。在所有装置中,信号灯系统最为关键,能够为信号灯的有序运行提供安全保障,降低事故发生率,尤其在人流与车辆量较大的地方,可与车载接收系统配合,完成信号灯的控制与运行。目前,大多数智能交通信号灯具有以下特点:
资源共享。交通信号灯的仪器资源多表现为共享特点,在计算机系统中的软件并不会占用较大的资源,利用软件与网络连接,实现城市内资源的共享,有效减少传统硬件调控的复杂性。
公共资源化。硬件仪器操作方式中存在资源无法共享,操作较为复杂的特点。但在智能交通信号灯中,虚拟软件属于公共资源,在任何仪器中都能够被使用,并在工作过程中完成显示、存储、处理等多种工作。
资源再利用。虚拟仪器系统中的相关操作可根据用户实际需求进行调整,选择不同功能的仪器辅助操作,有效节省公共资源,实现软件之间的重组与运用,提升资源重复利用效率。
功能自定义。智能电子信息技术可以根据用户需求重新构建软件,对仪器功能进行自定义。
二、电子信息技术在智能交通信号灯中的运用
(一)设计原理
1.红外遥感震荡发射电路
智能交通信号灯要保证往来车辆的有序通行,要合理控制时间,因此在设计过程中会利用红外遥感形式的震荡发射电路,以此满足各路口车辆的通行需求,根据车流量的大小及时改变信号灯变化时间。该电路中包含陶瓷谐波震荡器,并以外接形式与系统连接,还包含电容器和遥控发射器,利用电路发射信号的方式实现对信号灯的有效控制。
2.调节模块
为实现交通信号灯的及时中断或切换,在系统中安装了单片机,并增加调节模块等板块,以满足相关服务与需求。在实际运行中,单片机发射红外信号,红外模块与调节模块可接收红外信号,其内部安装集成电路,利用该板块接收信号并加以调节,将信号进行放大。而后利用其内部的编码器输出信号,对脉冲信号进行调节,再利用三极管将信号进行放大处理。若想要实现交通信号灯的有效控制,则需要利用系统中的调节模块进行编码处理,以满足关闭或中断等操作。
3.CAN总线接口
CAN总线接口主要用于控制十字路口的交通信号灯,利用CAN总线与接口两个部分的配合,来控制信号灯的变化。而这其中,还需要使用初始化接口来接受任务、传播任务。在该环节中,CAN总线接口及其中的收发器可以起到抗干扰的作用,以减少外界因素对信号灯的控制。通常,CAN收发器可以直接完成任务及行管需求,但在具体运用过程中,未保证上线节点电气隔离效果,多采用高速光电隔离器芯片起到隔离效果。需要注意的是,采用该种方式需要保证电源处于隔离状态,才能够真正发挥其中作用。
(二)系统设计分析
1.总体设计
为保证智能交通信号灯有序、安全运行,电子信息技术的运用过程中需要合理设计信息系统,并在系统基础上设置两组不同的信号灯,采取交叉分别控制的方式实现对交通信号灯的控制。其中,当一侧信号灯亮起红灯时,与之交叉的信号灯则会亮起绿灯,过渡阶段中则亮起黄灯。但由于十字路口的无论是人流量亦或车流量均比较大,尤其白天时常会出现繁忙景象,此时需要保证红绿灯的交叉替换速度更快一些,才能够保证车流量快速通过,城市交通有序运行,降低事故及拥堵情况的发生。但夜晚时,车流与人流量均呈现大幅度下降的情况,此时红绿灯交替变换速度可有所减缓。为实现该种需求,在设计电子信息系统过程中需要保证信号灯在不同状态下的持续改变。因此,当电子信息系统在接收到信息反馈后,控制终端变回根据当前所接收的反馈信息合理调节交通信号灯的变换情况,并诊断其中是否存在异常情况。如此,便能够保证各路口交通信号灯随着车流与人流变化而变换,保证信号灯的良好有序运行。同时,还能够对各信号灯的工作状态加以控制,实时监控。而该板块中主要包含:控制终端;电源管理与定时显示装饰;数据收集装置;控制中心系统。
2.控制终端
在电子信息技术系统中,顺序框架的运用十分灵活,在编程过程中可以对层叠式顺序结构按照实际需求进行调整。而在智能信号灯的运行过程中,需要保障较差方向上的信号灯得到有效控制,实现交替变换的目的。因此,在该控制终端板块的设计过程中,多需要运用两个顺序结构实现该目的,并达到信号灯交替状态的合理性,采取局部变量的方式构建信号灯的变换。
在该控制终端模块执行过程中,需要对智能交通信号灯程度进行初始化操作,保证其处于低电平状态。而后再利用两个顺序结构在同一时间段内实现交通信号灯的交叉变换。且在该过程中,可以利用数字串进行显示,或利用音频空间显示相关信息。若在交叉路口位置上想要随时终止一侧的信号灯,可以利用布尔按钮状态来实现。若想要延迟信号灯,则可以利用函数选板的方式进行操作,为提升信号灯操作的效率,可以将黄灯的时间维持在3秒。
3.控制中心板块
在电子信息技术的设计过程中,LAB Window功能板块中所包含运算功能十分灵活,可以进行信号灯内各种集成电路芯片的控制,或集成电路的计算等操作。在对控制中心板块的设计过程中,可采取逻辑电路的设计方式,实现各种信息与中心模块之间的有效衔接,而后再利用中心板块中的逻辑电路来判断电子信号灯运行情况是否处于正常状态,若存在问题则及时进行调整,发现潜在隐患。在正常状态下,智能信号灯无论何时都将呈现红、黄、绿三种颜色,如果出现其他情况则表明信号灯出现了故障。而此时,蜂鸣器会发出警报,并伴随警告灯亮起。维修人员获得警告,及时进行维修。通过该种方式,能够保障智能交通信号灯的全时段安全、有序运行,保障交通的顺畅与安全。
结论:综上所述,电子信息技术在智能交通信号灯中的运用十分关键,可以保证城市交通的有序运行,减少事故发生。其中,电子信息技术中的单片机信号可以控制信号灯,而系统则能够解决信号灯出现的各种故障,并满足信号灯随时变换的相关需求。