论交通灯两种控制方法的比较

 谢智英

 （贵州交通职业技术学院，贵州  贵阳  550003）

摘要：主要针对目前十字路口交通灯的两种典型控制方法作了简单介绍，并对这两种控制方法的优缺点及应用场合进行了对比。

关键词：十字路口；交通灯；车辆控制中图分类号：U491. 5+1  

0引言

 随着经济的发展、社会的进步，人们的物质生活变得越来越丰富，汽车在城市生活中作为一种基本的交通工具变得越来越普遍。车辆剧增在给人们生活带来方便的同时，也给社会程序带来了一系列挑战。“交通拥堵”就是目前各城市面临的一大重要问题。而道路交通信号灯作为一种重要的交通信号工具，对于指挥车辆和行人安全有序地通行，促进交通畅通，减少交通事故的发生，提高道路使用率具有积极的作用。本文对目前十字路口交通灯的两种典型控制方法进行了比较。

1十字路口交通灯传统控制方法

 我国目前大部分城市中的十字路口交通灯控制采用传统控制方法，在路口醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯和一个倒计时显示计时器来控制路口各方向的行车时间（见图1）。采用该方法，路口中各方向的红、绿、黄灯的时间必须事先通过调查设定，而且对各向指示灯的时间设定应该一致。

 当启动按钮接通时．信号灯系统开始工作；当启动按钮断开时，信号灯系统全部停止工作，当信号灯正常工作时，信号灯按照事先的设定时间和顺序依次工作。交通灯传统控制流程如图2所示。

 具体流程如下：

 (1)先南北红灯亮25 s，同时东西绿灯亮，并维持20 s，20 s东西绿灯闪烁，3s后熄灭，后东西黄灯亮2s，2s后东西黄灯灭，东西红灯亮，同时南北绿灯亮。

 (2)东西红灯亮25 s，同时南北绿灯亮，并维持20 s，20 s南北绿灯闪烁，3s后熄灭，后南北黄灯亮2s，2s后南北黄灯灭，南北红灯亮，同时东西绿灯亮。

 (3)循环重复(1)、(2)两步动作。

2十字路口交通灯智能控制方法

 现实生活中，十字路口的情况是非常复杂的，同一十字路口在不同时刻的车流量可能会产生很大的差异，很容易出现东西绿灯亮而车流量很少，南北方向为红灯但车辆排成长队的现象，为解决这一情况，一种新的控制方法——智能控制方法随之产生。

 智能交通灯控制系统由传感器、控制器PLC、红黄绿交通信号灯、输入输出接口和电源等组成。用压电传感器检测车辆的数量，用PLC来控制交通信号灯的时长。在路口入口方向附近的地下按要求埋设相应的感应线圈，检测是否有车通过以及车辆通行的数量，并将这一信号转换为标准的电脉冲信号作为PLC的输入，利用PLC计数来调节红绿灯的时长。PLC输出端接十字路口的交通信号灯用以控制车辆的通行。

电感式车辆探测传感器及交通灯布置示意图见图3。

 在每个车道路口的近端和远端分别埋设一个传感器来检测车流量，两个传感器之间的距离为各车道的检测区，测量仪器会在每个周期开始前进行车辆检测，设定这一距离的正常情况为100 m，普通拥挤时车辆长度最大值为120 m，东西车道车辆总长为x，南北车道车辆总长为y。当东西与南北车道车辆总长度都小于等于100 m时，执行正常的交通灯程序。当任何一个车道车辆总长度大于100 m时，执行车辆拥挤程序。车辆拥挤分为两个级别：①普通拥挤：任意一方车辆长度大于100 m而小于等于120 m;②特别拥挤：任意一方车辆长度大于120 m，交通灯系统会根据不同方向不同的拥挤程度进行相应的控制。如果东西与南北方向同时出现拥挤，系统执行正常的程序。交通灯智能控制流程如图4所示。

3两种方法的比较

 交通灯传统控制采用固定时间转换的控制方法，由于各方向红绿灯的时间是事先设定的，不能根据车流量的变化来进行调节，因此经常会出现绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等候通过的情况，这样势必会降低道路的有效利用率，影响道路的通行。该方法适合路口不太拥挤及各方向车流量相当的场合，其结构简单、控制方便，技术成熟，所以目前在我国大部分城市路口中仍然使用这种控制方式。

 智能交通控制系统能够依据路口车流量的变化及时地自动调节红绿灯的时间，减少十字路口车辆等待的时间，对提高道路的通行能力，缓解交通压力起到了，很好的作用。该系统可以一次建成，也可以在传统控制系统的基础上进行改造，还可以通过网络与122或GPS系统进行通信，对于交通比较繁忙的路口比较实用，其缺点是控制复杂，初期投入较高。

 交通灯的两种控制方法都能够在一定程度上缓解道路交通压力，两者各有优点，具体采用哪种方法应该根据当地各方面情况综合考虑。