ARM核心板在交通信號機中的應用

　　摘要：交叉路口紅綠燈的控制遠比想象的復雜，早期交通信號控制機僅能實(shí)現被動(dòng)的、固定的信號周期控制，而隨著(zhù)新技術(shù)、新方案的應用，紅綠燈控制已逐步“人工智能”化。

　　心理學(xué)有一個(gè)概念叫“時(shí)間知覺(jué)”， 指人的時(shí)間知覺(jué)與活動(dòng)內容、情緒、動(dòng)機、態(tài)度有關(guān)。最直接的例子：急于等待某個(gè)結果的時(shí)候，總感覺(jué)時(shí)間過(guò)的慢。

　　上周一上班遲到等紅燈，感覺(jué)紅燈等待時(shí)間遠遠超過(guò)平時(shí)!和同事談?wù)?，直接一個(gè)“時(shí)間知覺(jué)”的概念把我給砸懵了!為了探究是否是時(shí)間知覺(jué)的原因，下班后請度娘做了一下腦補，最終結論：紅燈時(shí)間比平時(shí)長(cháng)，確實(shí)長(cháng)!

　　一起了解下紅綠燈控制。

　　交叉路口的紅綠燈是通過(guò)交通信號機來(lái)控制的，交通信號控制機通過(guò)變換交叉口交通燈信號的顏色，使得在時(shí)間和空間上相沖突的車(chē)輛及行人安全、高效的通過(guò)交叉口，實(shí)現對交通流的合理控制，達到疏導、改善交通流的目的 ?？刂品绞桨ǎ?/p>

　　1、感應控制

　　根據檢測到的交通流數據來(lái)實(shí)時(shí)改變信號綠燈時(shí)間。相位至少運行最小綠，若有車(chē)通過(guò)，則延長(cháng)一個(gè)延長(cháng)綠時(shí)間，在延長(cháng)綠時(shí)間內繼續有車(chē)到達則繼續延長(cháng)綠燈時(shí)間，直至運行到最大綠。通過(guò)感應可以實(shí)現相位駐留、行人一次過(guò)街等特殊功能。

　　2、自適應感應控制

　　根據交通流的狀況，實(shí)時(shí)的自動(dòng)調整信號控制參數以適應交通流變化的控制方式。

　　3、定周期控制

　　按照預先設定的控制方案進(jìn)行相位信號輸出。在方案運行期間周期長(cháng)、綠信比、相序不隨道路狀況的變化而變化。

　　4、多時(shí)段控制

　　在不同的時(shí)段，交叉口的交通狀態(tài)也不相同，為了達到較好的控制效果，應設置不同的控制方案。信號機可以將1天24小時(shí)分成若干個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段運行相應的周期、綠信比方案。

　　5、……

　　要不怎么說(shuō)“有事問(wèn)度娘”，看到這，才恍然紅綠燈間隔亮和滅還有如此講究!不同的時(shí)段，紅燈時(shí)間不同;即使是相同的時(shí)段，車(chē)流、人流量不同紅燈時(shí)間也不同。每天靜靜矗立在路口的交通信號控制柜，如圖所示。

　　交通信號機安裝于交通信號控制柜內，是現代城市交通系統的重要組成之一，用于城市道路交通信號的控制與管理。

　　交通信號機由液晶顯示屏、控制板、燈組驅動(dòng)板、按鈕板、電源等組成?？刂瓢逶O計框圖：

　　M3352核心板基于Cortex-A8處理器，主頻高達800MHz，采用嵌入式Linux操作系統(支持豐富協(xié)議棧及數據庫)，支持用戶(hù)通過(guò)QT實(shí)現人機交互界面的設計，方便后期維護人員通過(guò)界面快速定位信號燈故障;

　　在了解一下信號機幾個(gè)基本概念：

　　1、什么叫做相位 ?相位文件是什么?

　　相位是指在一個(gè)信號周期內，同時(shí)放行的交通信號燈的集合。

　　例如，東西直行方向直行交通燈亮40秒為1個(gè)相位，南北直行方向直行交通燈亮30秒為1各相位。

　　把上面的相位輸入到信號控制機時(shí)，信號機會(huì )把相位轉換成控制機能識別的數據，每個(gè)相位對應1組數據，若干個(gè)相位則對應若干組數據。把這些相位數據保存成1個(gè)文件，就叫相位文件。

　　2、什么叫時(shí)段?

　　在每天不同的時(shí)間段內，車(chē)流量是不同的，倘若把全天的相位放行時(shí)間都設置為固定的時(shí)間，那么整個(gè)道路的利用率是非常低。 所以，這就引入了時(shí)段(也有叫時(shí)間表)這一手段來(lái)控制相位放行時(shí)間。

　　例如，在上班和下班等車(chē)流輛高峰的時(shí)段內車(chē)流量比較大，可以設置相位時(shí)間為比較長(cháng)的時(shí)間。

　　3、綠信比和最大綠時(shí)間、最小綠時(shí)間的差別是什么?

　　綠信比是指一個(gè)信號周期內，相位時(shí)間與周期時(shí)間之比;

　　最大綠時(shí)間、和最小綠時(shí)間，一般用在車(chē)流量自動(dòng)控制的路口上面。在智能化的路口中，相位放行的時(shí)間是根據路面的車(chē)流自動(dòng)設定的，也就是有可能每次都是變化的;為了避免自動(dòng)設定的相位放行時(shí)間是個(gè)非常大的值或非常小的值，必須把設定值限定在一個(gè)范圍內;最大綠時(shí)間和最小綠時(shí)間就是用于該用途的。

　　4、什么叫綠沖突和綠波帶有關(guān)系嗎?

　　兩個(gè)放行相沖突的方向的綠燈同時(shí)亮，就叫綠沖突。

　　綠波帶和綠沖突是兩個(gè)完全不同的定義?！熬G波帶”的原理是，根據道路車(chē)輛行駛的速度和路口間的距離，設置信號燈的點(diǎn)亮時(shí)間差，以保證車(chē)輛從遇到第一個(gè)綠燈開(kāi)始，只要按照規定速度行駛，之后遇到的信號燈將全是綠燈。