ARM核心板在交通信号机中的应用

ARM核心板在交通信号机中的应用

        路口的红绿灯是通过交通信号机来控制的，交通信号机安装于交通信号控制柜内，是现代城市交通系统的重要组成之一，用于城市道路交通信号的控制与管理。交通信号控制机通过变换交叉口交通灯信号的颜色，使得在时间和空间上相冲突的车辆及行人安全、高效的通过交叉口，实现对交通流的合理控制，达到疏导、改善交通流的目的。控制方式主要包括：

1、感应控制：根据检测到的交通流数据来实时改变信号绿灯时间。相位至少运行最小绿，若有车通过，则延长一个延长绿时间，在延长绿时间内继续有车到达则继续延长绿灯时间，直至运行到最大绿。通过感应可以实现相位驻留、行人一次过街等特殊功能。

2、自适应感应控制：根据交通流的状况，实时的自动调整信号控制参数以适应交通流变化的控制方式。

3、定周期控制：按照预先设定的控制方案进行相位信号输出。在方案运行期间周期长、绿信比、相序不随道路状况的变化而变化。

4、多时段控制：在不同的时段，交叉口的交通状态也不相同，为了达到较好的控制效果，应设置不同的控制方案。信号机可以将1天24小时分成若干个时段，每个时段运行相应的周期、绿信比方案。

        M3352核心板基于Cortex-A8处理器，主频高达800MHz，采用嵌入式Linux操作系统，支持用户通过QT实现人机交互界面的设计，方便后期维护人员通过界面快速定位信号灯故障。

        信号机的几个基本概念：相位是指在一个信号周期内，同时放行的交通信号灯的集合。把上面的相位输入到信号控制机时，信号机会把相位转换成控制机能识别的数据，每个相位对应1组数据，若干个相位则对应若干组数据。把这些相位数据保存成1个文件，就叫相位文件。

        在每天不同的时间段内，车流量是不同的，倘若把全天的相位放行时间都设置为固定的时间，那么整个道路的利用率是非常低。所以，这就引入了时段（也有叫时间表）这一手段来控制相位放行时间。比如，在上班和下班等车流辆高峰的时段内车流量比较大，可以设置相位时间为比较长的时间。

        绿信比是指一个信号周期内，相位时间与周期时间之比；最大绿时间、和最小绿时间，一般用在车流量自动控制的路口上面。在智能化的路口中，相位放行的时间是根据路面的车流自动设定的，也就是有可能每次都是变化的；为了避免自动设定的相位放行时间是个非常大的值或非常小的值，必须把设定值限定在一个范围内；最大绿时间和最小绿时间就是用于该用途的。

        两个放行相冲突的方向的绿灯同时亮，就叫绿冲突。绿波带和绿冲突是两个完全不同的定义。“绿波带”的原理是，根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离，设置信号灯的点亮时间差，以保证车辆从遇到第一个绿灯开始，只要按照规定速度行驶，之后遇到的信号灯将全是绿灯。