无线智能交通监控系统设计与实现

无线智能交通监控系统设计与实现

宋征宇

航天科工广信智能技术有限公司浙江杭州310000

摘要：现阶段随着我国社会经济快速的发展与进步，促使我国城市不断增加大量的机动车，导致城市的交通发生拥堵越来越严重的问题，虽然城市各种红绿灯时长的设置是否合理，与城市的交通具有紧密的关联，但是也逐渐成为严重制约通行效率的因素之一。而且我国大部分的城市现有的红绿灯控制系统为定时控制，但是这种固定的交通信号时间长度的方法，无法对车流的动态变化进行充分的满足，从而导致车辆的通行效率较低。所以为确保对城市交通控制系统的效率进行大幅度的提高，需要对一种无线智能的交通监控系统进行设计，从而确保对平安交通、效率交通进行实现。

关键词：无线智能；交通监控；系统；设计；实现

因为我国大部分城市的红绿灯控制系统，都对定时的控制系统进行采取，但是固定模式的红绿灯无法与车流量的变化需求相适应，从而导致在交通通畅度较差时，会对紧急车辆的运行造成极其严重的影响。所以为确保对城市交通控制系统的效率进行大幅度的提高，需要通过对一套十分完整的交通监控系统进行设置，从而确保对智能化的交通系统建设进行有效的实现。而且通过对压力传感器进行使用，能够对非十字路口人行道等候区的行人数量进行有效的检测，从而能够确保结合行人的数量，对红绿灯的时长进行动态的调整。

一、系统结构

本文所分析的系统的控制核心为嵌入式的处理器，能够对十字路口的车流进行有效的检测，其中具有旋转摄像头，从而确保对远程操作进行有效的实现。同时一般路口需要对压力传感器、模数转换器等教学使用，对行人的数量进行检测，确保能够通过结合行人的数量，及时的对非十字路口的红绿灯时长进行调整，而且相关的操作工作人员可以通过对网络技术进行使用，从而对于十字路口的交通情况进行远程的监控[1]。并且通过在应急车辆经过的十字路口对无线射频识别功能进行使用，促使在远程的监控室内相关的值班工作人员，能够在第一时间对车辆的通行情况进行详细的掌握，确保对红绿灯的状态进行及时的调整，从而能够为紧急车辆对绿色通道进行开启。

二、系统主控制器

系统的主控器主要包含微处理器与外围器件，而且在设计过程中需要对能耗较低的处理器进行应用，促使其具有十分良好的性能与优势，从而确保在工业嵌入式设备中对其进行广泛的应用。同时主控制器主要通过使用无线通信模块与串行外设接口进行连接，能够确保采集各个道路检测点所监测的车流数量，促使结合车流量控制车行道与人行道的红绿灯，对蜂鸣器进行使用能够确保对于各个频段的信号音进行发射，从而对盲人进行红绿灯状态的提醒[2]。并且微处理器可以通过使用控制器对摄像头进行连接，确保连接太网控制器与互联网，促使值班的工作人员能够使用摄像头观察十字路口的交通情况。

系统所使用的微处理器为单片无线收发器芯片，工作为ISM频段，为确保对微处理器的通信距离进行增加，需要不断的优化与改进原先的设计方案，从而促使在微处理器上对功率放大器与噪声放大器进行增加。同时通过对功率放大器进行使用，能够对微处理器的最大输出功率进行有效的释放，而且对低噪声放大器进行使用，能够对信号的强度进行接收。并且系统的电源设备主要通过城市区域的供电，以及利用太阳能供电，确保在天气晴朗的情况下，可以通过对太阳能进行使用，从而为系统对电能进行提供[3]。而在夜晚的时间段，或者阴雨天气的情况下，电源设备会对城市区域的供电进行自动的使用。其次在系统的运行过程中，必须保障城市区域的供电方式与太阳能的供电方式能够进行相互的切换，从而确保对系统运行状态的稳定性与持续性进行大幅度的提高。

三、十字路口红绿灯的设计

（一）车流量的检测装置

目前的车辆传感器检测技术主要包含红外线、电感环、超声波与地磁，因为被精度与性能的影响，系统需要对电磁感应环的检测器进行应用，促使检测器主要通过对电磁感应的原理进行应用，从而确保对其的检测功能进行实现。而且在斑马线前与周边的路面下，对电磁感应环进行安装，促使在车辆经过时会因互感作用在车体内发生涡流，通过结合楞次定律涡流磁场，能够逐渐对引发涡流磁场变化所产生的阻碍产生极其严重的影响[4]。所以需要对电感量进行有效的减少，确保通过对单片检测振荡电路的振荡频率进行使用，促使设备能够在检测期间对电感的变化量进行计算，确保对车辆的经过情况进行推断。

（二）红绿灯的时长方案

在非车辆的高峰时期，各个路口的红绿灯对等候区车辆进行检测时，主要通过对动态时长模式进行利用，能够确保对车辆的通行情况进行有效的疏导，而且在车辆高峰时段，可以对固定的时长模式进行采取。同时因为路面交通量较大的时间段为上下班的高峰期，这个时间段的路面交通会具有大量的车流与人流[5]。所以在在不同路口的信号灯的持续时间进行设置时，需要结合路段的日常车流量进行设定，并不需要对路口的红绿灯进行动态化的调整。

四、非十字路口的红绿灯控制器

在非十字路口的红绿灯控制器主要对过往的人流量进行检测，确保结合人流量，能够自动化的控制红绿灯。而且压力传感器需要设置于斑马线行人等候区的下方，来确保等待过马路的人数，与检测压力值为正比。同时需要通过使用微处理器的控制采集模块，对结果进行转换，结合相应的结果估算行人数量，不断对红绿灯的状态进行调整，促使行人能够顺畅的通行。并且系统中的LED灯的主要功能为，对红绿灯的状态进行指示，以及数码管能够为行人与车辆对红绿灯的剩余时间进行提醒。

系统设计主要对EPM7128SLC84-15进行采取，属于十分复杂但能够进行编程的逻辑器件，因为其存在60个可以输入输出的端口、128个宏单元、8个逻辑阵列块，可以进行使用的门为2500个，所以能够对输出方式、输入方式与双向工作方式进行单独配置。而且其能够对多种电压口进行支持，逐渐将其的逻辑延时时间与引脚控制在5ns以内，从而确保对多种编程方式进行应用。同时系统的标准硬件描述语言设计为EMP7128程序，通过软件企业编译与下载。

结束语

综上所述，主要通过单片机与电感线圈进行使用，不断检测十字路口的车流量，而且每一个检测点都需要无线模块连接，从而确保对馈线与工程安装量进行有效的减少。而且交通系统的设计需要对固定时长与动态时长相结合的方式进行采取，确保在应用的实际过程中，能够对不同的时长模式进行随意的切换，通过使用高质量的措施，对车流量的运行效率进行大幅度的提高。而且交通控制系统需要在城市供电与太阳能供电之间进行随意的切换，确保对系统的能源消耗量进行大幅度的降低。同时系统对嵌入式的系统功能进行使用，能够远程监控十字路口，确保对无线射频识别技术进行使用，检测应急车辆，促使通过结合实际的情况，能够对绿色通道进行开启，从而实现平安交通、效率交通。

参考文献：

[1]朱向庆，陈俊洪，张伟亮，etal.无线智能交通监控系统设计[J].电子技术应用，2015，41（3）：68-71.

[2]陈志凤，用于智能交通管理的无线视频监控系统的研究[J].电子技术与软件工程，2015（11）：67-68.

[3]卓崴威，基于无线智能交通监控系统设计分析[J].城市地理，2017：130.

[4]段苗花，智能交通设备运维监控系统的设计与实现[D].2015.

[5]陈涵，无线视频监控系统在现代智能交通管理中的应用[J].通讯世界，2016（11）：289-290.