智能交通现状篇1

关键词：智能交通安防集成；智慧城市；创新应用

由于近几年来交通行业的大规模发展，在很大的程度上使得我国的道路拥挤的问题变得严重。这种情况的出现使得我国的经济发展受到相应的阻碍，因此这就需要采取一定的方法对这种问题进行合理的解决，从根本的角度上实现在交通行业的高速发展的过程中，相应的道路拥挤的问题也得到解决。进一步实现交通行业更加智能的发展。

1智能交通集成现状特点

1.1智能的信息感知

1.1.1卡口智能抓拍：卡口摄像机前端高清抓拍机集视频采集、视频处理、车辆信息识别等核心功能于一体。

1.1.2违章自动检测：电警摄像机内置具有车辆违法检测、识别可对多种违法行为进行检测和记录，同时具备通行车辆抓拍和记录、全天视频监控录像、交通参数采集等多种复合功能。

1.1.3人脸抓拍比对：高清人脸抓拍服务器内嵌人脸抓拍算法，可对图像中的人脸进行自动抓拍和上传，建立人脸信息数据库，提供黑名单预警、人员布控、人脸检索、大库比对等智能化应用。

1.1.4智能分析处理：智能运动跟踪、高清视频拼接、视频智能分析等多项智能应用技术，变被动式监控为主动型防范，大幅提高视频使用效率。

1.2强大的实战应用

1.2.1可视化图上作战：依托公安PGIS系统，实现人、车、物的轨迹刻画和案件线索分析，提高案件侦破的效率，同时实现可视化指挥调度功能。

1.2.2实战化视频应用：融合视频标注、视频摘要、智能排查、浓缩播放、图像增强、图像编辑、万能播放器等多样化的智能工具.提高视频侦查的工作效率，缩短反应时间、减少人力耗费。

1.3指挥调度

1.3.1线上线下“双巡防”模式：建设空中有监控、地面有巡逻、出城有卡口、城中有岗亭的指挥巡防模式，线上线下有机融合，大幅提升社会治安防控能力。

1.3.2“可视化”贯穿指挥全过程：以PGIS地图为载体，将时间、空间有机结合，实现报警定位为可视化、街面警力分布可视化、警力现场处置可视化、处警过程可视化。

1.3.3“一键三能”缩短响应时间：支持快捷操作工具，一键快速布控警力，一键图上点击通话、一键警情同步，实现了指挥的扁平化，大大缩短了指挥调度响应时间。

2智能交通集成在智慧城市的创新应用

在现在社会上出现的只会城市中就需要相应的智能交通的参与，这种智能交通的参与会使得城市的发展得到有力的保障。而且在现在智慧城市的扩大过程中，相应的监控系统和高科技技术的增长仅仅只依靠人力管理是根本不行的，因此这就需要进行相应的智能交通。通过高科技的手法对交通进行合理的监督和管理，使得智慧城市能够得到更好的发展。

而且智慧城市的建设还在很大的程度上实现了技术向实用性的跨越，实现监控与相应卡口达到统一管理模式。对汽车的搜寻只需要进行简单的号牌输入就可以找出该辆车的行驶记录，这种做法对公安机关追查相应的车辆起到及时有效的作用。这种技术手段除了这一项作用之外还存在相应的特点，在这里笔者对这项技术手段的特点进行详细的论述。

2.1具有广泛的兼容性

总的来说使用相应的智能交通的最大受益人就是进行侦查的公安机关，而且这项技术手段在进行相应的公关机关的侦查中除了有效的监督之外还可以对设备的异构、软件和数据进行相应的兼容，从根本的角度上实现小投入大收获的作用。而且还能够进行相应的多样化接口的输入会让输出，使得这项技术手段能够发挥自身最大的功效。另外对兼容性的体现也并不是单一的体现，在很大的程度上来说相关的兼容性主要体现在三个方面，这三个方面主要包括对相应数据库的对接、异构平台的对接和不同厂家的硬件进行对接。在三个方面最根本的功能和目的在于通过合理的监控手段对相应的信息、第三方平台的数据进行对接，另外对不同厂家生产出来的设备还需要适当的方法建立一套统一、可扩展的体系，从而实现最大的兼容性。

2.2具有开放的扩展性

前文中所说的与相应的异构平台进行相应的对接，除此之外还需要对内部进行相应的集成处理。这种做法的根本目的在于进行相应的侦查工作时能够从根本的角度上实现特殊的要求特殊定制，从而进一步为公安交警部门实现优秀的实战平台。

2.3数据深层信息研判

由于把我国拥有汽车的数量比较多，这就在很大的程度上导致了系统需要进行研究的数据非常多，不仅如此还需要从众多的数据中找出相应的风险，在进行数据分析的同时还需要为相应的侦查工作提供研判分析数据而且系统通常使用卡口和监督的方式对数据进行收集，使得为各个部门的侦查工作提供有力的线索。

2.4GIS系统的应用

通过电子地图可实现对布控报警的迅速定位以及对特定车辆的轨迹分析。还可以对设备进行管理，操作界面直观方便，能从广泛意义上来实现对前端设备的信息誉里、了解设备实时运行状态、又游旨定设备进行参数配置等一系列的功能，可操作性强，便于灵活地调度和跟踪，处理报警言息等。

2.5贴近实战的管控业务

通过与三台合一系统集成对接，实现了接处警业务，并通过GIS地理信息系统，实时查询定位警力，实现快速高效派警，实现第一时间赶赴现场。同时可以控制事发地点的信号、诱导系统，已实现交通疏导。针对重大事件，平台提供特勤预案业务。制定特勤路线（区域），执行时会自动联动路线（区域）的视频监控系统，有效的监控周边情况，并实现交通的畅通。

2.6交通诱导系统

诱导主要为交通指挥人员实时提供各路口和路段的交通状况，例如：路段的拥堵状况、信号灯状态等。这些信息能帮助交通管理部门及时采取合适的处理方式和处理预案，并通过由广播电视媒体和前方交通诱导显示屏及时信息，告知路面驾驶员和行人，进行有效的交通疏导。

结束语

在现在的社会发展过程中对相应的智能交通的应用也越来越广泛，这在很大一方面是由于现在交通设备的不断增多和相应的道路容易发生堵塞而设立的。而且在很大程度来说进行相应的只能交通能够使得现在社会上存在的交通问题得到更好的解决，而且还能在一定的角度上为现在社会上通过道路犯罪的案件进行破除，从而更好的促进相应的智慧城市更好的发展。

参考文献

[1]徐勇.赴美国学习考察智能交通系统（ITS）的思考[J].青海交通科技，2016（1）.

智能交通现状篇2

关键词城市建设；智能化；交通网络；交通灯控制系统

中图分类号U48文献标识码A文章编号1674-6708（2011）43-0102-01

0引言

随着我国经济的发展，公路上各种各样的车辆越来越多，给目前的交通网络控制带来了严峻的考验。作为交通控制主要枢纽工具的交通灯，在这场考验中扮演了一个重要的角色。通过国家一二级城市交通调查表明，目前的交通灯控制系统基本不能很好的控制城市交通拥挤问题。其主要原因是目前的交通灯大多数都是使用单片机作为其控制系统，单片机只能够使用定时算法来控制城市交通。

在城市建设发展初期，这种控制系统基本上能够满通要求，但是在我国城市建设发展后期，伴随着交通车辆的增加，这种系统不但不能够解决交通拥挤问题，在某些场合还会使交通疏导工作变的越发严峻。科学技术的发展，提高了人们的生活水平，生活离不开智能化处理。

数字图像处理技术、电子信息技术、机械电子技术的发展为交通灯控制系统的智能化建设提供了有力的技术支持。通过对这几种技术的有机结合，可以使交通灯通过对当前的路况信息进行实时监控，然后将数据信息传输到数据控制中心，通过数字控制中心的智能化分析，根据实际情况来控制十字路口的交通状况，避免出现南北交通堵塞拥挤现象严重，而东西车辆稀少的交通状况。

1交通灯控制系统

本系统主要由三大模块组成，它们分别是交通灯基础控制模块，交通灯智能数据处理模块，交通控制处理模块。交通灯数据处理将收集到的数据信息整合分析，通过采集到的路况信息发送到交通控制处理模块，交通控制模块根据路况信息，实时控制交通灯的显示时间。

1.1交通灯基础控制

交通灯的控制方面采用单片机进行控制，只不过单片机中红绿灯得显示、中断时间由系统控制处理器进行实时控制。为了能够使单片机能够很好的控制交通灯的状态，我们将单片机控制的显示灯分为以下几种状态：

基础状态，在这种状态下，单片机对红绿等进行正常情况下的控制，每60s的时钟周期，南北方向与东西方向的红绿灯进行交替显示，这也是正常路况信息。

智能状态，在这种状态下，交通灯南北方向与东西方向的交通灯交替周期不按60s得时钟周期进行控制，这种状态下的时钟周期由系统控制器来控制，交通灯控制模块根据智能处理模块中的数据信息，计算当前南北方向，东西方向交通灯的停滞时间，并将交替周期作为该模块系统的输出，传送到交通控制单片机中，单片机根据该数据进行交通灯红绿灯得交替周期进行控制。

强制状态，在某些特殊的场合，我们需要对交通灯进行强制控制，其实这种状态是智能状态的特殊情况。这种状态需要操作人员进行控制。一旦进入该状态，交通灯的某一方向将会一直处于红灯或者是绿灯状态。

在本系统中，本系统拟选用C51系列的单片机进行编程控制，在该系列的单片机有2个计时器以及6个中断源，能够用C语言进行开发，具有效率高，编程简单，费用比较低的特点。

在该系统中，单片机的控制模式通过P0，P3口进行控制，P4口控制定时器，P2口控制南北、东西方向，当P2口为1表示当前东西方向处于红灯状态，反之南北方向处于红灯状态。P5，P6口控制定时器时间的内存。系统运行时，系统会不停的检测P0，P3口中的数据，如果为10则通常状态，单片机运行通常模式；如果为00，单片机会从P5，P6口读取单片机内存地址，通过读取内存地址中的控制时间，以及P2口中的数据来控制东西、南北方向的显示时间；如果为11，则系统处于强制状态，系统会直接根据P2口的数据来控制交通灯东西，南北方向的交通灯，使它们一直处于某种状态。如果为01，这种状态系统会直接将整个交通系统处于红灯状态，以此来控制交通突发事件的发生。

1.2交通灯智能数据处理

交通灯智能处理模块主要由光电反射感应器组成，在距离十字路口的50m处，将会在各个方向按照这种感应器。当有车辆通过该采样路面时，车辆的反射光线会被感应器接收，通过电路连接，该信号会处于低电平。系统会在一定的时间周期内统计该电平的数量，以此来统计该流向的车辆数量。

如果根据统计数据，发现南北方向的电平数量比较多，说明南北方向的车辆比较多，这个时候系统会将这一数据发送到交通控制出模块。为了提高系统的准确性，系统还间使用数字图像处理，通过数字图像处理技术来判断当前检测到的车辆是否为同一车辆。这种数字图像处理的方法一般采用模糊匹配的方法，然后将其写入单片机中利用程序进行控制。

1.3交通灯控制处理

交通灯的控制处理一般使用单片机的上位机电脑在交通监控室进行实时处理控制，可以将其设计交通控制软件，该控制模块的输入是当前十字路口的路况信息以及交通流量数据，该系统会将从交通智能数据处理模块得到数据进行分析。根据分析结果，向交通灯基础控制模块中的单片机P1，P2，P3，P4，P5，P6端口传输相应的控制数据。基础控制模块得到数据后，控制当前路况红绿灯的显示。

2结论

智能化控制交通灯是当前城市交通建设的必然趋势，本文将交通灯智能化控制系统分为3个模块进行简要的浅析，以求在交通灯的实际设计过程中提供开发思想借鉴。

参考文献

[1]杨贵，郑善贤.基于FPGA的交通灯控制器实现[J].中国仪器仪表，2003(9)：41-43.

智能交通现状篇3

【关键词】单片机；交通灯；AT89S52

随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，近年来机动车数量急剧增加，城市交通面临着巨大的压力，交通问题越来越引起人们的关注。但是，城市基础设施建设特别是城市交通道路的发展速度却满足不了汽车数量增长的需求，这就使城市交通拥堵现象越来越严重，车辆通行速度成为了城市发展的瓶颈[1-2]。交通灯控制系统是现代城市交通控制和疏导的主要手段[3]，因此，建立一个安全、可靠、便捷的智能交通灯控制系统迫在眉睫。

1.系统总体设计

控制器是智能交通灯的核心部分，是智能交通灯能否有效工作的保障。由于单片机具有下列优点：小巧灵活、成本低、易于产品化，能方便的构成各种智能式控制设备及各种智能仪器仪表；抗干扰能力强，适用温度范围宽；处理功能强，速度高等[4]。因此，本系统选用单片机AT89S52作为智能交通灯控制器。设计的交通灯具有信号灯控制显示、数码管倒计时显示、按键设置、车辆流量监测等功能。系统原理框图如图1所示。

2.硬件电路设计

在十字路口处，每个十字路口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。每个灯有红、绿两种颜色。自行车与汽车共用左拐、右拐和直行灯。行人与汽车共用直行灯。由于行人灯与直行灯状态一样，本电路省略行人灯。灯控制电路由12个双色LED来实现红绿灯状态。双色发光二极管，如图2所示。2脚接地，当1脚为高电平、3脚为低电平时，红灯亮；当1脚为低电平、3脚为高电平时，绿灯亮；当1脚和3脚均为高电平时，红绿灯均亮可为黄灯。利用74LS06来驱动发光二极管，它输出的电流大约40mA，使发光管达到足够的亮度。

为了可以容易提醒行驶者，系统利用8个数码管组成倒计时模块。东西南北各两个七段数码管构成倒计时显示电路，由两个9012驱动进行动态显示。南往北方向倒计时显示模块电路图如图3所示。

交通路口出现紧急情况在所难免，比如有特大事情发生或有特种车辆如119、120通过路口时，系统将自动转为特种车辆放行，四边路口均显示红灯，让其他车辆和行人暂停行驶，10S后系统自动恢复正常管理状态。紧急情况通过按键实现。

3.软件设计

本文设计的智能交通灯控制系统正常运行时有四种通行方式，四种通行方式的红绿灯状态图如图4所示，分别设定为S1、S2、S3、S4，其中表示绿灯亮，表示红灯亮。状态1：车辆南北向直行、右拐，南北向行人通行。南北向通行时间为1分钟，南北向行人在前10秒通行，右拐比直行滞后10秒钟开放。状态2：车辆南北向左拐、东西向右拐，行人禁行。通行时间为1分钟。状态3：车辆东西向直行、右拐，东西向行人通行。东西向通行时间为1分钟，东西向行人在前10秒通行，右拐比直行滞后10秒钟开放。状态4：车辆东西向左拐、南北向右拐，行人禁行。通行时间为1分钟。四个状态在通行结束前5秒钟，绿灯以0.5时间间隔闪烁直至结束。利用用单片机P0口的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5分别控制上述1号、2号、3号、4号、5号、6号的红灯；用P2口的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5分别控制上述1号、2号、3号、4号、5号、6号的绿灯。用0表示灯灭，用1表示灯亮；由于1号、2号、3号、4号、5号、6号灯与7号、8号、9号、10号、11号、12号灯的状态是一样的，所以单片机P0、P2口的值如表1所示。

在正常情况下，交通灯控制程序不停的循环上述的四个状态S1、S2、S3、S4，主程序是一个死循环。时间的获取可以通过编写一个延时0.5s的子程序来实现。本设计晶振频率为12MHz，利用定时器1、工作方式1定时50ms，再循环10次就可定时为0.5s。有紧急车辆和特种车通过时，采用中断0方式进入与其相应的中断服务程序。

4.总结

本文介绍基于单片机智能交通灯的设计与实现过程。实验结果表明，系统完全达到了“大学生科技创新项目“的设计要求，并且设计简单、扩展性好、安装维护简单，具有很强的使用价值。

参考文献

[1]TUXiaoku.Theresearchofintelligenttimingcontrolsystemforurbantrafficsignallight[C].NingboUniv.ofTechnol，Ningbo，China：2011InternationalConferenceonConsumerElectronics，CommunicarionsandNetworks，CECNet，2011：5425-5428.

[2]THOMASWINTERS.LITS：Lightweightintelligenttrafficsimulator[C].Univ.ofCentralArkansas，Conway，AR，USA：InternationalConferenceonNetwork-BasedInformationSystems，NBIS09，2009：386-390.

[3]范海红，蒋鹏，沈水金等.新型城市智能交通灯的研制[C].等25届中国控制会议2007.

智能交通现状篇4

（武汉商学院湖北武汉430056）

摘要：针对当前路口交通灯不能根据路口各方向车流量的实际大小实时调整红绿灯工作时间的现状，探讨了基于压力传感器、电感应、超声波、红外线及图像检测技术的车流量检测技术的交通灯计时智能调整系统的各种方案及发展趋势，提出了一种基于单片机的交通灯智能计时系统的设计思路。

关键词：交通灯；计时；智能调整

中图分类号：TP273.5文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．07．006

0引言

进入21世纪，我国经济持续高速增长，人们的生活水平不断提高，越来越多的人进入城市，城市的规模不断增大，城市中私家车拥有量不断增加，给人们的生活带来方便的同时，也产生了一系列的负面影响。人们的社会活动日趋繁忙，公共交通的迅速发展，使得城市交通变得越来越堵塞，城市交通事故不断发生。

目前，武汉市正处于大规模建设时期，同时私家车的保有量逐年增加，城市道路交通压力越来越大，城市交通的拥堵现象也越来越严重，尤其是在工程建设地段的十字路口，经常出现某个方向车辆排队等候、而另一方向车辆稀少的现状。据其原因，设置在十字路口的交通灯计时功能存在一定的不足，无论是在车流量的高峰期还是低谷期，路口交通灯在各个方向的设定时间相对固定，不能根据各个方向交通流的实际情况进行实时调整，这样的时间设定无法灵活控制各个方向的交通流，无形地加剧了路口的局部拥堵。因此，根据路口各个方向实际车辆的数量变化情况，改变路口每个方向红绿灯的转换时间，可以提高路口的车辆通行效率。

目前，主要是靠交通警察在路口进行人工调整红绿灯的转换时间，由于人工不能24小时实时监测车流量的大小，不能做到红绿灯时间的实时调整，因此不能动态调整各个路口的车流量大小。对路口交通灯计时实现智能调整，是降低路口交通拥堵的主要措施，本文主要探讨交通灯计时智能调整系统的研究现状与发展趋势。

1交通灯计时智能调整系统的方案

要真正实现交通灯计时的智能调整，必须准确实时获得各个方向上车流量大小的信息，因此需要利用检测技术检测车流量的大小。目前，能够进行车流量检测的装置与方法比较多，如图像检测法、超声波检测法、电磁感应检测法、红外线检测法以及压力传感器检测法等。

1．1压力传感器检测法

压力传感器检测法是在距十字路口一定距离的地面下埋下压力传感器（见图1）。当汽车进入经过埋有压力传感器的地面上时，压力传感器就会因受压会发出信号，当汽车离开此地面的时候，压力传感器就会失去信号，根据得到信号，失去信号控制系统计算出通过路口的车流量大小。计算机控制系统根据检测路口各个方向的车流量的实际大小，改变路口各个方向的交通灯红绿灯的时间，车流量大的路口方向红灯时间变少，绿灯时间变长，车流量小的路口方向红灯时间变长，绿灯时间变短，实时改变各个方向车流量大小，有效缓解路口交通拥堵。

1．2电磁感应检测法

电感应检测法主要是利用电感式传感器来进行检测，如图1所示的电感式传感器主要部件是埋在路面下方的绝缘电线。其检测原理是，当有高频电流通过电感时，公路面上就会形成高频磁场。当汽车进入高频磁场区时，电感开始减少。当汽车运行到线圈的正上方时，电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时，电感逐渐恢复到初始状态。汽车经过线圈时电感产生变化，使得线圈中的电流发生变化，在检测电路的末端装上电流变化的检测器，就可得到汽车通过的电信号，进而可以判断汽车的存在和通过，电感式检测法的电路由高频振荡电路、检波电路、整形电路及输出电路组成。计算机控制系统根据检测路口各个方向的车流量的实际大小，改变路口各个方向的交通灯红绿灯的时间，车流量大的路口方向红灯时间变少，绿灯时间变长，车流量小的路口方向红灯时间变长，绿灯时间变短，实时改变各个方向车流量大小，有效缓解路口交通拥堵。

1．3超声波检测法

如图所示2的超声波检测法是利用超声波检测器对车流量进行检测，其检测车流量的基本思路如下，在路口的每个车道上安装超声波检测装备，由超声波发生器向车辆经过的路口发射超声波，发生器再接收返回的反射波。每个车道的检测器上装有前后两个探头，检测车道上车流量信息，探头主要检测等待车辆，车辆进入检测区等信息。计算机控制系统根据检测路口各个方向的车流量的实际大小，改变路口各个方向的交通灯红绿灯的时间，车流量大的路口方向红灯时间变少，绿灯时间变长，车流量小的路口方向红灯时间变长，绿灯时间变短，实时改变各个方向车流量大小，有效缓解路口交通拥堵。

1．4红外线检测法

如图所示2的红外线检测技术采用的是红外检测器，红外检测法检测车流量原理同超声波检测法一样，采用的是反射式检测技术。红外检测器的主要部件是反射式检测探头，探头主要由红外发光管和红外接收管组成。检测器中调制脉冲发生器发出脉冲，发出的调制脉冲，辐射到道路上，当道路上有车辆通过时，调制脉冲就反射回来，经过解调、放大、整流滤波后产生检测信号送入单片机，单片机计数出通过路口的车流量大小，其工作流程如图3所示。计算机控制系统根据检测路口各个方向的车流量的实际大小，改变路口各个方向的交通灯红绿灯的时间，车流量大的路口方向红灯时间变少，绿灯时间变长，车流量小的路口方向红灯时间变长，绿灯时间变短，实时改变各个方向车流量大小，有效缓解路口交通拥堵。

1．5图像检测法

视频监控系统是道路交通指挥系统的一个重要组成部分，它能为交通指挥人员提供道路交通的直观信息与实时交通状况，有利于交通指挥人员迅速作出响应，而目前武汉市的视频监控系统主要还是通过视频把现场道路的信息反馈到交通控制大厅，然后通过交通监控大厅的指挥人员对现场的交通警察进行指挥，控制现场的交通状况。这种视频监控技术，还是需要依靠人工进行协调控制交通，还不是真正的智能控制。

当今，模糊识别技术、人工智能技术、图像处理技术以及计算机技术的飞速发展，计算机图像处理技术在交通信息检测中占据了越来越重要的地位。

如图所示2的图像检测法检测通过路口的车流量的基本思路是在路口的每条车道上设定探头检测的固定区域，视频探头获取区域内的图像信息，检测通过路口车流量的大小。检测的信号传送给计算机控制系统，根据检测路口各个方向的车流量的实际大小，改变路口各个方向的交通灯红绿灯的时间，车流量大的路口方向红灯时间变少，绿灯时间变长，车流量小的路口方向红灯时间变长，绿灯时间变短，实时改变各个方向车流量大小，有效缓解路口交通拥堵。

基于视频图像的车流量检测技术有较广泛的应用发展前景，对改善城市交通状况发挥着积极的支持作用。但是视频检测法存在着漏检、误检问题，基于目前存在的问题，视频图像车流量检测技术要不断进行改进。视频图像处理涉及噪声、光照条件变化、遮挡、误识别以及图像处理速度与质量问题。为改进图形处理的质量和速度、提高抵抗抗噪声、光照条件变化等因素的能力，可以将图像处理的抽象层次提高到线的层次，计算直线和曲线的线流场，或者将基于特征的方法和基于流场的方法结合起来。

2基于单片机的交通灯智能计时系统的设计思路

基于单片机的交通灯智能计时系统的设计思路是在路口安装红外检测装置，实时检测路口每条车道上车流量大小，建立数学模型，开发算法，利用单片机控制系统对交通灯计时进行优化，从而达到灵活改变交通灯红绿灯时间的目的。基于单片机的交通灯智能计时系统的具体设计如下：

（1）外发射器向道路发出红外信号波，红外信号波遇到车辆通过时，反射回来，以此准确计算出通过路口的车辆的数量。

（2）红外检测器将接收到的信号传送到检测回路的终端控制器，依据算法，根据采集到的车流数据，进行运算分析

（3）根据路口每个方向上的流量的实际大小，制定合理的每个方向红绿灯的工作时间方案。

（4）依据设计思路开发出系统的软硬件。硬件通过上位机连接无线模块，下位机通过串口连接AT89C51单片机，上位机与下位机之间实现通讯。

3结语

本文通过调研武汉地区各主要拥堵路口的交通状况，分析产生拥堵的原因，在此基础上研究能够根据不同方向车流量的大小自动调整红绿灯时间的控制系统方案，以达到提高车辆通行能力，缓解武汉地区交通压力，降低油耗，减少环境污染的目的。

参考文献：

1黄鹃飞．基于PLC的自适应交通灯智能控制系统设计［D］．南昌：南昌大学，2009．

2孙玉芳．基于单片机的智能交通灯控制系统的研究［D］．哈尔滨：哈尔滨工程大学，2009

3苏玉萍．基于模糊逻辑的路口交通灯控制算法的研究［D］．兰州：兰州理工大学，2007

4蔡军，曹慧英．智能交通灯控制系统的设计与实现［J］．重庆邮电学院学报，2004（3）

智能交通现状篇5

[关键词]智能算法；空中交通管理；应用

前言

尽管近年来发展中我国航空领域中的相关管理工作逐渐完善，但从整体表现现状看，无论空管方面应用的设备或对空域的设计以及相关研究方面仍具有一定的滞后性，加上空管相关工作人员综合素质较差，容易造成空难事故。对此现状，在长期研究实践中发现，为促进交通管理工作的进一步完善，避免出现交通飞行冲突以及人为因素影响程度扩大，通过智能算法的引入能够使飞行冲突的问题得到很好的解决。因此，对空管工作中智能算法运用分析具有十分重要的意义。

一、空中交通管理的相关概述

（一）空管工作的相关介绍

空管工作是为保证交通只需得以维护且不会发生安全事故的集空域与流量管理以及交通服务于一体的措施。其中在空域管理方面，其目标在于对当前空域的整体结构进行分析，保证空域的利用更为合理且可符合用户基本需求。而流量管理主要指流量趋向于饱和状态条件下，需采取流量调整的相关措施，可使空域方面或机场方面交通更为顺畅。交通服务则指将空中交通具体情况、航空器飞行中的情报等向管理部门传输，管理部门根据具体信息采取相应的协调措施。另外，对空中交通管制根据管制区域的具体类型，可将其细化为区域、进近以及塔台三种类型的管制。三者所执行的任务存在一定的差异，如进近的作用在于实现本场飞机的接送，并承担区域与塔台二者关系的协调，区域的作用体现在对航空器执行具体调度工作，而塔台在航空器进行升降过程以及滑行中起到关键的作用。

（二）知识库与智能算法的相关研究

当前用于航空领域管理工作中的知识库主要体现在数据库与文件两方面的管理，前者侧重于存储与管理且在安全程度与保密程度方面较高，而后者主要利用文件形式使知识信息在系统中进行存储，操作过程极为简便，但也存在一定的缺陷如难以管理以及访问速度较慢等。空管工作中通常构建知识库过程中主要考虑三方面问题，包括：第一，知识获取，主要指相关专家通过对航空器飞行的现状以及现行飞行的相关规定形成相关的知识，由知识库操作人员进行知识的进一步整理与分析，该过程便为知识的获取。第二，知识表示，主要通过设计数据结构，使所获取的知识能够进行计算机相关代码的转化并存储于系统中，一般用于表示空中交通管制知识的方式多以事例为主。第三，知识推理，该部分应用的原理在于使系统在推理方面模拟人类推理，结合知识库中现有知识获取新信息。另外在智能算法理论方面，空管工作的应用集中体现在模拟退火、蚁群以及遗传等方面的算法内容[1]。

二、空管工作在智能算法应用下的具体要求

智能算法应用下，空管工作的相关要求可归纳为四方面，即：第一，对空域的管理。该部分管理工作又可具体细化为：①静态管理，负责分析可能存在的航空器飞行冲突问题并判断管制员压力负荷，以此为依据完成管制处理方案的制定；②容量管理工作，其负责分析当前空域安全程度、空域的整体结构现状以及气候因素，确保容量的制定符合空域实现最大使用效益目标的要求；③动态管理，可实时将当前空域的利用现状进行，结合具体管理规则对空域使用的申请进行审批。④平战与边境的管理，主要对空域中可能出现的特殊事件如过域飞行等制定相关的方案。第二，对流量的管理工作。该部分管理首先会针对目前交通流量进行问题的发现，在此基础上预测后期流量管理过程中需考虑的包括航线、航路等问题。在航空器实际飞行前会将流量管理的具体信息向管制部门发送以便于进行具体的管理工作。最后，对飞行当天流量进行分析并形成相应的飞行计划。第三，识别航空器，如雷塔信号的应用、卫星站的构建以及ADS管制系统的引入都可判断航空器飞行相关数据参数，以此实现空域利用率提高的目标。第四，冲突解脱，通常航空器飞行过程中可能发生相撞问题，需利用高度调配的方式使航空器在高度、速度等方面进行不同的分配，但实际解脱决策制定中应注意飞行状态的改变应控制在最小范围内[2]。

三、空管工作中智能算法的应用设计研究

空中交通管理中大多主要考虑的为冲突解脱方面的问题，因此在智能算法应用前首先需进行知识库系统的构建。根据现行飞行相关规则，在知识库构建中可引用产生式规则，这样可结合数据库管理系统中的相关功能如设置用户权限或信息的存储与管理等，保证流量、空域以及其他管制信息在系统中体现。但实际发生飞行冲突问题时，知识库系统可能无法为解脱决策制定提供具体借鉴，所以引入智能算法，以蚁群算法应用为例，解脱具体程序主要体现在进行初始化参数的设定并在初始位置出进行蚂蚁的布置，此时通过各节点蚂蚁的表现将其产生的解进行判断，这样在一定的约束条件下便可构建函数，以此函数为依据完成解脱程序的制定。另外，在模拟退火与遗传算法应用在原理上与蚁群算法较为相似，主要通过数学模型的构建，使飞行冲突问题发生时解脱程序得以优化[3]。

结论

空管工作中智能算法的应用是保证航空器安全飞行的重要途径。实际应用过程中应正视空管工作以及智能算法的内涵，根据智能算法对空管工作的相关要求并结合知识库系统的应用进行智能算法模型的构建，在此基础上使智能算法模型成为飞行冲突问题下解脱决策制定的重要参考，促进空中交通管理工作水平进一步提高。

参考文献

[1]徐鹏.智能算法在空中交通管理中的应用研究[D].长春工业大学，2013.

智能交通现状篇6

关键词：智能交通；高速公路；公路管理；应用

中图分类号：U412文献标识码：A

一．引言

随着科学技术的发展,特别是电子、信息、通信等高新技术的发展,为我们解决高速公路交通问题提供了新的思路和手段。建立以信息技术为核心的智能交通系统就是解决高速公路供需矛盾和交通畅顺、安全等问题的新途径。高速公路是保证我国经济运输发展的重要因素，加强公路的现代化建设是我国社会、经济发展的综合需要。对高速公路进行智能化的监控，能够有效地降低交通事故发生率，做好对行车安全的监控，提升高速公路的功能效率。

二.发展高速公路智能交通系统的必要性

我国目前高速公路在发展过程中，遇到一系列的问题，比如说对于路况信息，驾驶员无法及时得到通知；对于一些故障、事故的抢修还无法实现及时有效的处理；高速公路的人工收费导致交通车票阻塞，延误行车时间，降低效率都严重制约着高速公路的健康发展，随着生活水平的提高，车辆日益增多，如何有效的解决高速公路存在的一系列问题，是当前高速管理部门亟需解决的，正是基于这种情况，为了面对当前状况，加强安全问题，确保道路通畅，需要重视高速公路智能交通系统的建设工作，利用智能交通系统的智能化、自动化特点可以有效的解决存在的问题。

智能交通系统的前身是智能车辆道路系统，智能交通系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。它是通过人、车、路的和谐、密切配合提高交通运输效率，缓解交通阻塞，提高路网通过能力，减少交通事故，降低能源消耗，减轻环境污染。

三.智能交通系统在高速公路中的应用

目前国内外高速公路智能交通应用主要包括ETC和非现金支付两方面:广东省高速公路的联网收费采用兼容电子不停车收费和人工半自动收费的组合式收费技术，采用非接触式IC卡作为全路网的通行卡，专门为非现金支付和ETC的应用发行了双界面CPU卡即粤通卡。在容易产生交通流瓶颈的收费站，设置专用ETC收费车道；在一般收费站仅设IC卡收费车道，允许司机从双片式ETC电子标签中拨出粤通卡以非接触操作的方式刷卡扣款。目前粤通卡发卡已近10万张，在使用粤通卡的用户中，有85%的用户同时使用ETC业务。

加拿大407高速公路采用自由流方式的自动电子收费制式，系统由安装在车辆前挡风玻璃上的电子卡和设于所有入口和出口匝道门架上的收费设备构成。经常行驶在407高速公路上的车辆可使用电子标签便于支付通行费用。城市智能交通应用主要包括对外服务和信息两方面:“北京公众出行网”开通，该网站为公众提供动态交通信息、交通基础设施信息、客运信息、交通黄页、出行常识等信息服务。市政交通一卡通已发行，可乘坐地铁、公共汽车、出租车等，还可用于北京高速公路通行费支付和ETC车道使用。

四.高速公路智能交通系统的功能

1.可以实现便利的交通信息服务

高速公路在正常的使用过程中，车流量非常大，因为高速公路自身的特殊性，速度方面非常快，这样对于驾驶人员以及高速公路的工作人员来讲，能否及时的对高速有实时的了解，掌握最新路况，将直接关系到高速公路的安全，有效的避免一些不必要的事故发生。

2.可以方便的实现交通管理工作

为了确保高速公路能够正常运行，交通管理人员需要实时的对高速公路做出管理调整，以便于适应当前高速公路的运行。因此，高速公路的智能交通系统需要具备很好的管理功能，既能够实现对高速公路的信息收集，传达到管理中心，还可以根据管理中心采取的措施做出相应的调整，实现对高速公路的管理控制。

3.可以实现智能化收费

传统的高速公路收费系统是利用人工受理的方式，在收费的时候，驾驶人员必须停车交卡，之后通过现金交易或者银行卡交易将钱扣除，整个操作过程都需要工作人员人工操作，耽误很多时间，为了缓解这个问题，可以利用智能化技术，在不停车的情况下，将驾驶员的驾车信息通过监视器，传送到计算机技术后台中，后台会自动将驾驶员预先绑定的银行卡作扣费处理，这样就使得驾驶人员不用在收费处滞留更长的时间，大大的提高了高速公路的运行效率，同时有力的减少了高速公路工作人员的工作量。

4.可以实现紧急救援，及时解决故障

考虑到驾驶人员在高速公路行驶时，因高速公路在行驶道路中没有救助站，容易导致出现故障或者车子出现问题得不到及时解决，采用智能化交通系统，将计算机后台与专业的汽车救援机构相连，在驾驶人员驶入相应的高速路段时，驾驶人员可以打开安全操作系统，这样高速公路的智能交通系统就会对在当前路段的所有车辆就行监视，一旦驾驶人员汽车出现意外情况，计算机技术会立即自动的向汽车救援机构发出求救信号，这样，救援人员会第一时间赶到现场，解决问题。

五.智能交通在高速公路管理中的应用

1.ITS（智能交通系统IntelligentTransportSystem，简称ITS）在高速公路的应用。

(1)高速公路ITS的构成按高速公路ITS系统的服务功能，将其分为五点：①先进的交通监控与管理系统，包括停车诱导、交通预测、路经诱导及交通事故检测等技术。它依靠先进的技术实时的将道路交通信息在监控中心进行加工处理，并将信息发送至道路管理者及其使用者，从而实现动态交通分配，以及对交通的有效监管，尽量避免交通阻塞。②集成的信息服务系统，它由社会交通信息服务系统和车辆交通信息服务系统组成。信息服务系统不仅能方便在路网中行驶的道路使用者，还能为将要出行的道路使用者提供详细的相关路网信息，帮助他们选择最佳出行路线。③电子收费系统。不停车收费就是全自动收费，它在确保收取通行费的前提下，减少或彻底杜绝收费过程中阻碍交通的问题。④运输管理系统。在智能交通系统中，运输管理属关键的服务功能。它利用智能交通系统其他子系统服务功能所提供的信息和有关运输企业的信息，进行科学的跟踪调度及指挥，使运输企业的效益最大化。⑤安全保障系统。安全保障系统是交通运行基本的支撑，它可确保交通正常运行的过程中驾驶员的安全，若有交通异常状况出现，其也可进行有效的救助。

(2)在高速公路上的应用现阶段可在收费、监控及通信方面运用该系统，下列几点是其主要表现：①不停车电子收费(ETC)系统可减少传统收费模式带来的时间延误和人工消耗，提高车道的通行能力；②路面交通感应器，能够对道路承受压力及应力状况进行实时监控，同时将监测数据传输至管理中心，实时了解道路情况为养护部门提供完备的资料；③可变限速标志及可变信息标志牌，实时显示沿途的路面状况及事故情况，及时限速信息，对交通流实施动态管理；④高速公路入口匝道的交通流控制，利用和监控中心的通信及入口匝道处的信号灯，对入口匝道交通流实施智能化监管；⑤闭路电视监控，利用闭路电视摄像机，对违章车辆进行实时监控，发现问题可以及时启动应急机制进行处理。

2.智能信息收集系统。

(1)路面质量监视器。

高速公路路面质量的好坏直接影响到行车的舒适性，甚至安全性。在高速公路的建设中，不可能保证每条公路都能完全达到标准，总有一些问题存在，尤其是在运行一段时间后，路面状况极有可能发生变化。这就要求我们能及时了解到高速公路的路面变化情况，哪些地方可能会影响行车安全，需要及时修补、养护。则智能路面质量监视器能很好地满足这一要求。它是将一定的感应线路对路面质量的变化产生感应电流，并将信息传输到主控中心的专用计算机上；通过分析，判断该路段是否合乎行车要求。一旦出现问题，计算机自动通知路面维修终端加以解决。

(2)交通状况检测器。

这种检测器采用环行检测线圈形式和压电电缆，每5KM分段埋设在高速公路上，并与主控中心信息收集计算机相连。这种检测器主要用来测定各路段的交通流量、平均车速、拥挤度以及车辆类型、车头时距等。通过这些信息的采集，主控中心能很好地理解全路段的交通密度、拥挤状况，对可能发生交通堵塞的地方迅速作出反应：改变电子标志信息，通过交通电台提醒驾驶员，通知应急终端作好准备工作等。通过这些处理能大大改善交通状况，增加安全性能。

(3)环境气象检测站。

环境气象检测站主要用来检测冰、雾、风等影响行车安全的恶劣天气状况和空气质量状况。冰检测器看上去像是冰球，直径大约15cm，装在路面上，测量路面的湿度，如果湿度下降冻结，就会发生结冰，这一信息就回传至主控中心，以采取限速或提醒驾驶员小心行驶的安全措施。雾检设备测量空气的密度，通过空气流装在其顶部的传感器来测得。当气流通过能见度传感器时，雾的密度便可以被测量出来，此信息通过计算机传送到主控中心，作出响应。像冰检测器_样，雾检测器一般安装在曾引起行车麻烦的某一地区附近。风检测器是通过风向仪来测量风向和风速。空气质量检测器检测空气污染度。将信息传回到主控中心，以便采取相应处理措施。环境气象站采集的数据传回主控中心经过处理，发送到路面养护终端和交通电台以及电子标志牌上。

3.智能管理处理系统。

（1）交通事故紧急处理终端

交通事故紧急处理终端是指一支配有智能化工具的快速反应部队。一旦遇上交通事故或其造成的路面损害或由于自然因素造成的路面质量下降。就必须在短时间内采取恢复措施，确保车辆的正常运行。这种人员队伍可以分段设立，如设立在高速公路中间的主要出入口。同时应为他们配备优良的通讯系统，以保持和主控中心的实时联系。由信息收集系统采集的各种有关数据也应及时传递到紧急处理终端。让他们能及时了解周围行车状况等各种可能发生的事情，及时作出处理措施。

（2）交通电台终端

并不是每个驾驶员都会随时关注智能电子标志。这时候，安装在路上的交通电台就显得非常重要。交通电台由于是通过声音传播，不会太影响驾驶员的行车。这时就可以很多交通信息。不仅包括前面的各种重要的交通必须信息，还可以提供整个道路的各种相关信息。如交通量，目前哪些路段拥挤，天气状况，最佳驾驶路线，最佳行驶车速以及将要通过的隧道、大桥等重要关口，甚至沿程旅游信息。其目的是帮助驾驶人员能够快速、舒适、安全地达到目的地。

（3）智能通讯终端

这种终端分为可动式和固定式。固定式即为目前较为流行的应急电话系统，在高速公路上每隔1千米或2千米安装一个。总线连结到主控中心和执法巡逻终端，保证驾驶人员与管理人员的及时联系，满足可行的各种请求，及时了解事故信息。由于这种电话系统固定在高速公路路边，使得驾驶人员要停车联系，影响行车时间。有利的发展方向是采用双向射频技术的移动终端，即在主控中心对出行者进行信息服务的车载终端上，允许出行者能够利用这种终端保持与主控中心的通讯联系。

4.先进的公共交通系统（APTS）。

APTS的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展，使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询。

5.货运管理系统。

这里指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，提高货运效率。

6.电子收费系统（ETC）。

ETC是世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载单元与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后结算给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高3～5倍。

7.紧急救援系统（EMS）。

EMS是一个特殊的系统，它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构和设施，通过ATIS和ATMS将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。

六.结束语

综合了计算机技术、自动化控制技术和通信技术的道路智能管理系统，真正实现了现代高速公路的科学高效管理，确保高速公路的经济效益得到最大保障。

参考文献：

[1]文平.智能交通在高速公路管理中的应用[J].广西质量监督导报,2008,(8):74-75

[2]尹鹏.机电系统信息化建设在高速公路管理中的具体应用方式[J].企业家天地（下旬刊）,2013,(4):95-98.