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交通灯的一种新型智能控制系统

郑思铭向凤红别玉邓玉芬

（昆明理工大学信息工程与自动化学院）

摘要：文章设计了一种新型交通灯智能控制系统，突破了传统固定配时模式，可依据实时交通流量灵活运行，

而且全面考虑了同时通行的各种车道组合，大大提高了车辆通行效率，具有实际应用前景。具体描述了系统控制

方案、硬件选择及单片机程序设计。

关键词：交通灯；智能控制；感式接近传感器；单片机

１引言性和实时性。

在城市交通中，交通灯信号是管理交通网络的最２红绿灯智能控制方案

重要元素【１１。近年来城市交通车流量大幅增长，给交

根据通行车辆的数量变化实时地改变每个红绿

通带来巨大压力。提高十字路口的通行效率，对缓解灯的转换周期，可提高交通执行效率。以图ｌ所示十

交通阻塞具有十分重要的现实意义。目前城市十字路字路口为例，其中Ａｌ、Ｂｌ、Ｃｌ、Ｄ１分别表示东南

口的红绿灯，一般根据路口车辆的多少预设固定的红西北向的直行车道，Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２则表示相应的

绿灯转换周期。但固定配会导致有些方向车辆早已通左转车道。考虑交通规则和车辆安全性，在同一时段

行完，而另外方向车辆排长队等待绿灯，致使交通效内，仅允许其中不冲突的两车道通行。由于本系统车

率大大降低。道通行时问是根据待通行车辆数实时分配的，因此控

对此不断有学者用不同方法、从不同角度进行研制车道组合会随之而改变。

究ｌｌ－ｌ６ｌ｛。国内外主要以微观和宏观的方法建立模型，

其中宏观模型更适于实时模拟、短期交通预测及速度：Ｉ

控制等。近年来ＲｕｉＪｉａｎｇ等人提出了速度梯度连续性

（ＳＧ）模型】１；１Ｂｒｏｃｋｆｅｌｄ等利用ＣＡ模型优化了交通

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灯控制＿２】。然而前者侧重从理论Ｊ抓后者则将问Ｉｆ＿７——一．．Ｉ．一Ａ１０

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题简化为对单行道的控制，均没对实际问题提出解决

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办法。还有一些学者从宏观角度研究改善交通控制的＿，－

方法。杨显富【３】和彭志刚＿４】等人提出通过对车辆数的器

－Ｈ－Ｉ

检测来确定各车道的放行时间，却仅考虑到直行车乞

道，没有全面解决这一问题。董云龙和王念春Ｊ同时图ｌ十字路口车辆检测示意图

考虑了直行和左转车道，但允许同时通行的两个车道设每辆车通过路口平均时间为，由传感器实时

组合较单一，交通效率改善不明显。检测待通行车辆数ｎ（Ａ