- 收藏
- 加入书签
基于电子信息技术在智能交通信号控制系统中的研究与应用
摘 要:要想在现代智能交通运输信息管理中更好运用电子产品信息,在设计系统时便应充分考虑在交通运输信息管理领域中怎样才能使电子产品信息的优越性得到充分的发挥,特别是在仪器管理系统中,通过采用电子产品平台的相关设备支持客户定制配置参数、业务流程管理等,更有利于促进交通运输信息系统智能管理程度的提高。
关键词:智能交通;电子信息;控制系统
1电子信息技术下智能交通信号灯控制技术应用的意义
伴随着电子信息技术发展程度的加深及其在智能交通信号系统中取得的良好效果,在将传统通信设备替代的前提下,就可以更简单地实现对特定参数或传输设备的检测。另外,通过利用先进电子技术,还可以创造简便易用的虚拟化控制系统,在结合传统监控装置集成智能化控制系统的基础上,又可以结合高速数据收集技术建立自动检测体系。下文将对电子信息技术在智能交通信号系统中的研究进行剖析,重点论述电子计算机技术在其中的实际运用情况,并指出了这种设计的可行性以及应用趋势,为城市交通控制系统运行的稳定性与安全性的提高提供重要的参考。
1.1提高系统的监控能力
通过电子信息技术在智能化的交通信号的控制系统中的应用,不仅能够有效的对该系统进行检测、诊断与管理,还能够及时的发现该系统在运行的过程中存在的各种安全隐患问题,以此能够及时的对存在的问题进行处理,避免对该系统造成严重的损坏。同时通过该技术的应用还能够有效的促进该系统正常稳定的运行,充分的发挥系统的作用。比如通过在列车的监控系统中应用传感器设备,能够有效的对车辆实际运行的速度进行监测,并通过行驶的速度来对列车的实际运行情况进行判断,及时的发现列车存在的各种问题,并进行处理,以此保证列车能够安全、稳定的运行。
1.2更加灵活的进行信息处理
随着目前我国经济与技术的快速发展,电子信息技术的实际应用也更加的多样化,能够对各种图片、文字等数据信息进行有效的处理。在以往的技术应用的过程中能够为信息处理相关工作的开展提供所需的各种数据信息,以此来提高信息处理的质量与效率。随着目前电子信息技术的快速发展,使得该技术的水平不断提高,信息处理的方法也越来越多、越来越高效,目前最常用的就是人工智能技术。通过电子信息技术的实际应用能够对数据信息进行有效的处理,掌握信息蕴含的本质内容。在实际工作开展的过程中,一些信号的处理工作具有一定的难度,因此需要采用小波变换等方法,通过该方法的应用使得信息能够被全面的分析,实现高效、便捷的、全面的处理,使得最终的结果能够满足实际需求。
1.3加快信息处理的效率
通过应用相应的软件以及专用的芯片能够有效的实现对信号的处理,这两种方法的应用都非常的高效、便捷。随着目前智能化的快速发现,信号处理工作也越来越多,因此对于芯片的需求与随着快速的增长。不同的芯片其架构也是具有一定的差异性的,因此能够实现对不同的数据信息进行有效的处理,使得信号处理的速度非常快。在实际的信号处理的过程中,通过采用定制化处理的方法能够有效的将相应的模型减小,使得该模型能够在不同的条件、不同的环境下应用。除此之外,在实际的信号处理时,还需要将信号进行合理的转化,转化为电信号,主要原因是由于信息系统在实际运行的过程中只能够对电信号进行识别与处理。在信号的转化过程中,需要进行严格的监督与管理,避免信息在转化的过程中出现损失等各种问题,以此能够使得该芯片更加广泛、高效的在交通信号系统中应用起来,很大程度的提高各种信息处理的速度,对该工作进行有效的控制与管理。
2智能交通信号控制系统的设计
目前我国的交通行业快速的发展,在交通建设工作开展的过程中,将电子信息技术应用于交通信号系统中能够有效的提高信号处理的质量与效率,但是目前实现这一目标还存在一定的难度。在目前我使用的交通信号灯有很多,按照其放置的位置来其进行合理的分类,主要可以分为城市的以及高速公路的控制这两种控制类型。通过智能化的交通信号等的应用能够在不同的时间、不同的线路、不同的车辆流动量的情况下来对信号灯中每一个灯的停留时间进行有效的控制与调整,以此有效的避免了城市交通堵塞等情况,提高交通的质量,保证人们出行的安全性。
2.1整体设计
智能信号系统的控制中枢是信号控制器,它极大地改善了路面疏导的效果,减少了路面的堵塞和交通事故的发生率。这种控制系统通过与车辆内的智能车载设备实现信息对接,自动收集有关道路交通数据和路面信息情况,进而对各路段交通状况即时监测,为汽车驾驶提出最合适的方案,能极大减少堵车的现象。当出现事故时,系统还会适时提供解决意见,从而极大程度上减少了处置时限,减少了各方面的经济损失,为城市交通的顺利运营提供了较为安全的环境保证。
2.2主要参数及性能指标
交通灯控制系统是控制道路上红绿灯的颜色变化,区分小时内相互冲突的交通流量,进而达到缓解交通拥堵的问题。
2.2.1信号相位
当每个方向的流通在一个周期内不相交时,就可以形成完整的循环。在一个完整的信号控制周期中存在着一些不同的信号相位,即若干相位信号系统。这就为行人和车辆通行效率的提升提供了可能,每个周期内的阶段划分越多,在每个阶段中通过的数量就相对越少,彼此之间的矛盾就越少。反之,延误时间越长,效率越弱。因此,要想实现交通信号的有效控制,首先应根据当地条件获得最优的信号相位。
2.2.2绿信比
在交叉口,绿灯信号比指在某一阶段内所有交通信号中持续绿灯的有效总时长在整个信号周期所占的比例,一般用λ来表示。有效绿灯持续时间指有效绿灯信号持续时间与丢失前后持续时间之差。
2.2.3通行能力
车辆通行能力是指在当前饱和的道路流量和交通管制下,单位时间内通过交叉口最大车辆数量,用Q表示。如果S表示道路的饱和流量,λ表示绿色路口信号率,车辆通行能力Q可表示为:Q=S*λ
2.3控制模块
检测到车辆情况后,将得到的汽车通过的实际数据存储到中央计算机系统中,再利用轮询管理系统对输出的数据进行相应的实际到站速率与平均等待时运算,从而估计了车流量与平均等待时的红绿灯时间长度。在每次监测到车辆实际到达速率后,将其转化为红绿灯时间,从而实现了时间同步的实际达到速率与红绿灯时间数据,将智能同步的红绿灯时间数据输入到中央FPGA控制器,以此来完成本次的设计。
2.4控制系统的实现
智能信号灯控制系统正常工作,就必须保证红、黄、绿三个信号灯中只有一个颜色的指示灯保持在亮起状态。如果发生了信号灯指示作业不正常的现象,则控制器就必须及时提醒维修人员到现场开展维修作业。采用了电子技术的智能交通信号灯系统可以及时采集信号灯的工作状况,同时还具备了实施监控的功能,有利于道路交通管理人员准确了解情况并解决相应问题,进而以最快的速度处理信号灯工作流程中的所有问题。
3电子信息技术在智能交通信号灯控制中的应用趋势
3.1绿色化方向发展
在科技时代背景下,电子信息技术广泛应用于各个领域。尤其是在智能交通信号控制系统中,电子信息技术的应用效果更为突出,它大大提升了控制系统运行的稳定性与安全性,在智能交通信号系统中,电子技术的应用必然会带来巨大的能源消耗,也会对生态系统造成不同程度的破坏。因此,为防止新兴产业的发展对当前生态系统产生负面影响,必须主动调整当前产业结构,加速消除高风险活动过程向高污染、高能耗等方面发展。当下,要发挥电子信息技术在产业结构中的各种优势,就必须运用电子信息技术提升生产流程效能,以降低能源成本,从而降低不必要的能源费用。基于此,绿化方向研究也构成了当前中国智慧交通信号系统研究发展的重点趋势之一。
3.2强化电子信息技术的应用
工业数据对安全级别信息的需求较高,因此必须加强对相关数据的管理维护力度,以提高数据在实际应用中的可信度和完整性。所以,在建立安全信号体系的过程中,就应该高度重视加强和健全信息防护系统,以便于提高信息防护系统的能力,以对抗来自外界互联网的非法入侵,从而保障企业网络安全。另外,政府还应该进一步加大基础信息系统的安全性建设力度,以提高信息安全管理系统的安全性管理水平,使之可以有效对抗不同形式的非法攻击者[2]。
4智能交通信号控制方式
4.1利用ATS子系统来对列车进行控制
集中控制的方法是目前最常用的方法之一,主要是对车辆在实际运行过程中的各种数据参数进行有效的控制,主要是对车辆运行的计划方案以及车辆在进站时的情况进行控制。在对车辆运行时的路线信息以及车辆运行的实际情况相关的数据信息进行传输的过程中主要是利用了光缆,在数据传输的过程中对各种相关的设备以及车辆进站时的数据信息进行全面的分析,以此能够准确的掌握车辆在实际运行时的情况,保证车辆运行的安全性。但是集中控制的方法在实际应用的过程中还存在一定的问题,这种控制方法在应用的过程中经常会使得设备以及各个系统的负荷增加,导致集中控制出现各种问题,无法有效的对设备等进行控制与管理,严重影响了车辆正常、安全、稳定的运行,为了解决此类问题,可以选择采用集中与分散相互结合的控制方法,通过这种方法的应用能够对车辆的实际运行情况进行全面的监督,并根据实际情况进行及时的调整,以此提高控制的质量与效果,同时保证车辆运行更加的高效、稳定、安全,具有非常重要的作用。其次,在对车辆进行控制的过程中,不同的控制中心都发挥着不同的作用与功能,因此,需要采用终端的控制中心,来对车辆的整体情况进行控制与管理。
4.2利用ATP子系统对列车进行控制
在目前我国列车的控制与管理过程中最常用的就是分级控制系统,该系统的应用已经取得了一定的成就。该系统在实际应用的过程中能够对目标的速度进行全面的了解与分析,来对车辆运行的各个阶段内的运行速度进行控制与调整,以此来保证车辆更加高效、稳定、安全的运行。列车自动防护子系统中应用的各种设备能够对列车的实际运行情况进行检测,搜集到各种数据信息,并将数据信息进行及时的传输。其次,在实际应用的过程中该系统中的各种设备还能够与车辆相关的各种设备相互联合,并根据车辆实际运行的情况对车辆运行的速度进行控制与调整,同时对车辆后续行驶工作的速度等进行合理的设计与规划,以此来提高车辆运行的效率,保证车辆运行更加的安全。对于闭塞区域来说,通过ATP系统中设备的应用来将搜集到的全部数据信息及时的传输给相应的控制系统,控制系统在接收到数据信息时对其进行分析,并结合实际情况来对车辆实际运行的速度进行控制与调整。除此之外,通过ATP系统中设备的应用能够有效的实现车辆与地面控制系统的相互连接,使得数据信息能够快速的传输。为了能够保证传输的数据信息更加的准确,在实际的传输工作开展之前,必须要对所有的数据信息进行加密,如果在对车辆的运行情况进行控制的过程中采用了保密技术,那么ATP系统中的设备就会高效、自动的对列车与目标地点之前的距离进行准确的计算,通过对计算结果的分析与研究来对车联运行的各阶段的速度进行合理的控制与调整,在实际的控制调整过程中,需要采用分段的方法来开展,以此保证车辆安全稳定的裕兴。除此之外,在车辆实际运行的过程中,采用相应的设备来向控制系统发出相应的信号,以此来保证控制系统做出准确的处理。
4.3利用西门子SICAS信号系统进行控制
西门子SICAS信号系统在实际应用的过程中能够有效的对车辆的不同路段以及道岔等情况进行控制与管理,并对实际运行情况进行监督与管理,同时还能够根据实际情况对各种室外的设备等控制与管理。该系统在实际应用过程中发挥着非常重要的作用,能够实现对单独、辅助操作等各种功能。其次,通过该系统的应用还能够扩展整体系统,提高该系统的应用能力,与此同时与其他相关的系统之间的建立相应的联系,实现数据信息的共享等等。
结语
综上所述,在智能交通信号系统中,如果可以合理地利用电子技术,则对系统整体发展和对稳定性的控制都有很大的意义。由于科技快速发展,目前的电子技术已经在智慧交通控制信号领域中有着越来越广阔的应用,同时也可以在实际使用过程中进一步增强信号灯控制系统的自动化程度,这对信号灯控制的应用和发展有着一定重要性。但是,在实际的运用中考虑到的问题很多,而绿色和安全发展是在保障交通信号系统中良好的运用该技术的必然原则,所以在智慧交通系统发展的过程中必须增强人们对这一问题的关注程度。
参考文献:
[1]石向萍.电子信息技术在智能交通信号灯控制中的应用[J].电子技术与软件工程,2021(12):58-59.
[2]刘豹.基于电子信息技术的智能交通信号灯控制技术[J].中国新通信,2019,21(24):70.
[3]李喜梅,陈承贵,贺军.电子信息技术在智能交通信号控制系统中的应用[J].电脑知识与技术,2019,15(27):241-242.
京公网安备 11011302003690号