CAN總線(xiàn)在交通信號燈動(dòng)態(tài)調整系統中的應用

國內交通控制系統中紅綠燈的切換時(shí)間廣泛采用固定及分時(shí)段變化的時(shí)間間隔，或者由交通指揮中心根據交通狀況調整時(shí)間間隔。但是無(wú)法做到根據實(shí)際的交通狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)切換，也不能夠根據道路狀況預先干預，防止交通惡化。在極端情況下，有時(shí)會(huì )出現有車(chē)的方向紅燈禁行，沒(méi)車(chē)的方向綠燈通行的現象。這種方式低效、嚴重依賴(lài)于交管部門(mén)的工作效率，且一般只能在交通惡化后才可能介入，不能提前預防。為此本文提出了一種基于CAN總線(xiàn)的紅綠燈動(dòng)態(tài)調整系統，它能夠根據實(shí)際交通狀況實(shí)時(shí)調整紅綠燈時(shí)間，可以降低道路擁堵幾率，保障交通暢通。

1總體設計方案

總體設計方案如圖1所示。圖1(a)為每個(gè)路口的紅綠燈控制器，其中環(huán)形線(xiàn)圈和紅綠燈之間的虛線(xiàn)表示兩者之問(wèn)的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。圖1(b)為系統框圖。每個(gè)路口的紅綠燈控制器通過(guò)CAN總線(xiàn)連接到控制中心。一般情況下，4個(gè)環(huán)形線(xiàn)圈車(chē)輛檢測器分別安裝在十字路口的四個(gè)方向，當有車(chē)輛經(jīng)過(guò)環(huán)形線(xiàn)圈車(chē)輛檢測器時(shí)，產(chǎn)生高電平信號，該信號饋送至控制器?？刂破鲗υ撔畔⑦M(jìn)行計數、處理，并實(shí)時(shí)控制紅綠燈切換的時(shí)間，將道路調整到最佳通行狀態(tài);同時(shí)控制器通過(guò)CAN總線(xiàn)將計算得到的相關(guān)數據傳送至控制中心及相關(guān)部門(mén)?？刂浦行目筛鶕唧w情況向社會(huì )公布，同時(shí)也可以向控制器發(fā)送指令，進(jìn)行遠程人工干預。該系統具有實(shí)時(shí)性高、客觀(guān)、準確的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也可以降低交管部門(mén)的勞動(dòng)強度。

2 基于CAN總線(xiàn)紅綠燈動(dòng)態(tài)調整系統的硬件設計

系統硬件由環(huán)形線(xiàn)圈車(chē)輛檢測器、控制器和CAN收發(fā)模塊組成。其中環(huán)形線(xiàn)圈車(chē)輛檢測器可以采用目前國內部分路段已經(jīng)埋設的產(chǎn)品，這樣可以降低資金的投入。

2.1 控制器設計

控制器采用ST公司的STR710作為中央處理單元。STR710具有14個(gè)外部中斷輸入，256 KB程序FLASH存儲器，64 KB內部RAM，5個(gè)定時(shí)器，比較適合處理有多個(gè)外部中斷源需要處理的場(chǎng)合?？刂破麟娐房驁D如圖2所示。P2.5通過(guò)光耦連接到MAX485的DI端，控制紅綠燈的轉換;P2.4通過(guò)光耦連接到MAX485的DE端，使能MAX485發(fā)送功能。