车流量监测自适应红绿灯 .pdfVIP

车流量监测自适应红绿灯

LT

2.

3.

4.足、数码管显示可靠且亮度充足。

5.制作车流量检测电路，当有车经过时，可自动向单片机发送一个脉

冲。通过该检测电路检测道路的车流量大小，并将车流量大小送入单

片机中进行处理并控制。

6.当两组方向流量差超过一定值时，处理器对车流量信号进行运算，

车流量大的方向按照车流量大小延长绿灯时间，车流量小的方向则绿

灯的持续时间不变，从而获取一组新的倒计时初值，送给两个倒计时

变量进行显示。每显示完一轮，再次根据检测信号计算新一轮的倒计

时初值，直到两组方向的车流量低于预定值时可恢复正常值。

一、关键技术

车流量检测装置：通过在各个车道安装地感线圈感应车流量信

号。

地感线圈是本系统中最主要的检测元件，由埋设在地表面下的线

圈和信号提取与输出装置构成。地感线圈的规格由车道的大小和埋设

的深度决定，通过调节内径、外径、线径和匝数实现。为使地感线圈

工作在最佳状态下，电感量应保持在100uH-300uH之间。为避免道路

下埋设的电缆管道、钢筋、下水道盖等金属物质的影响，实际施工时

应使用电感检测仪实际测试电感线圈的电感值来确定施工的实际规

格，保证线圈的电感值工作在合理的工作范围之内。

信号转换装置：将车流量信号转换为0-10V的标准电压信号输入

到控制系统。

地感线圈的工作原理基于振荡电路原理,信号转换装置是由一种

基于电磁感应原理的信号转换线路构成,该转换电路主要由两只三极

管组成共射极振荡器和地感线圈（电感元件）、电阻、电容等元件组

成的耦合振荡电路组成,信号转换装置的电路原理如图所示。

Ul和U2组成共射极振荡器,电阻R3是两只三极管的公共射极电

阻,并构成正反馈,地感线圈T作为检测器谐振电路中的一个电感元

件,与振荡回路一起形成LC谐振。当有大的金属物（汽车）通过时,

由于空间介质发生变化引起了振荡频率的变化（有金属物体时振荡频

率升高）,将会使线圈中单位电流产生的磁通量增加,从而导致线圈电

感值发生微小变化,进而改变LC谐振的频率,这个频率的变化就作为

有汽车经过地感线圈的路面时的输入信号,再将此信号通过由R7和

C3组成的LC滤波电路,输出稳定的直流电压,此电压即可输入到控制

系统。

波频车辆检测器：

通过一定的装置，在路面上覆盖电磁波（微波、红外线、超声波），

通过接受车辆通过时车辆在电磁波中产生的感应信号并通过算法处

理来完成车辆的检测都可以称为波频车辆检测器。主要包括雷达(微

波)检测器(Radar/MicrowareDetector)、超声波检测(Ultrasonic

Detector)、红外线检测器(InfraredDetector)等类型。

红外线检测器的原理是在路的两侧每隔一定距离分别安装上红

外线发射器和接收器，发射器发射红外线脉冲，无车时对面的接收器

可接收到红外线信号，有车时红外线被阻拦接收器无法接收到信号，

处理器接收到这些信号后，在计算机内部进行运算，得到大概的一个

车流量统计再进行信号灯的调整。红外线检测器分为两种：在高速公

路上，车辆高速运动只适宜使用主动红外线式检测器；在城市的交叉

口和高速公路上，被动红外线式检测器都可以使用，并且轮廓清晰检

测快速准确。红外线检测器的缺点是接受的红外线效果图不可精确分

辨，实际使用中，检测的范围是道路上所有的可反光物体，包括工作

场所的产生的光线、灰尘，天气变化时的冰、雾等都会影响检测的结

果，由于检测物体的范围光，即使通过算法优化分辨，检测出来的车

辆数目误差也很高。所以红外问题，不能准确地计算出车流量。

线检测器方法原理简单，实现起来也比较容易，但是应用到实际

中还存在许多计算上的控制系统：通过51单片机判断信号状态，经

过数据处理和计算得到各路口实际车流量数据，根据该信息调节所在

路口的信号灯的通行状态。该部分主要通过C语言软件编程实现。

系统的主控制程序设计成功能模块式,由正常运行模块、车流量

信号智能处理模块、紧急按钮动作模块组成。

正常运行模块:正常情况下各个路口的各个时间段的车流量基本

相等,各个信号灯按照程