石磊 张跃

（山东建筑大学机电工程学院 250101)

新型交通信号灯系统浅析

石磊 张跃

（山东建筑大学机电工程学院 250101)

目前带有倒计时功能的交通信号灯虽然可以显示变灯时间，但是在有限的变灯时间内以路段限定内的速度安全通过路口仍然需要司机的驾驶经验，稍有判断失误，就会导致闯红灯的情况，严重的还会引发交通事故，即使在闯红灯之前做出急刹车，也会对车辆造成一定的损耗，此外，汽车的频繁的启动是油耗增加的主要因素。基于此，本文分析一种具有信息实时发布功能的信号灯系统，其能够保证汽车无起停行驶，保证汽车的经济性、行驶安全性。

信号灯；经济性；行驶安全性

1 新型交通信号灯系统的发展前景

对驾驶员来说，为提高燃油经济性与驾驶体验，希望在不停车的情况下顺利通过路口。但当遇到大雾天气或前方有大型车辆时，驾驶员不能提前观察到路口的信号灯状态，而对新手而言，因驾驶经验的缺乏更是难以估计距离与车速，经常会出现车辆不能顺利通过路口的现象，甚至会造成车辆违章、发生交通事故。如果驾驶员能够主动感知到信号灯的变化情况，就可以提前操控车辆，使车辆能够安全平稳的通过路口，实现汽车的无起停行驶，提高汽车的燃油经济性的同时保证汽车的行驶安全性。

2 新型交通信号灯系统的组成及功能

新型信号灯系统主要由监控模块、ECU、车载GPS、交通信号控制机信息接收模块、车速信息调整模块、以及车速变速提示模块构成，各模块的功能如下。

监控模块的主要功能是实时监控全部路段的交通信号控制机，有信号灯控制机出现异常情况时，向系统及时做出反馈，主要用于应对突发交通事故。ECU是系统的核心，用于对各种反馈信号进行处理，并做出判断。交通信号控制机信息接收模块用于接收各个路口信号灯控制机对外发出的信号灯变灯信号。车载GPS用于向ECU反馈车速信息、车辆位置信息以及导航信息等。车速信息调整模块主要用于接收ECU整理后的车辆信息（包括车速、距离前方信号灯的位置以及导航路径信息等）、信号灯变灯时间信息，并判断通过前方信号灯所需要的时间，对车速调整做出判断[1]。车速变速提示模块用于接收车速信息调整模块的车速调整信息，并提示司机做出车速调整。

3 新型交通信号灯系统的工作原理

新型交通信号灯系统的工作流程如下：系统启动后，每一路口的交通信号控制器对外发送各个信号灯的变灯时间信息，接收模块接收变灯信号并传输到总控装置中，车载GPS负责接收车辆的基本信息包括车速、车辆的位置、导航信息、以及下一个路口车辆要进行直行、左转、右转，并将这些信息传输到总控装置。

ECU对接收到的各个信息进行整合，并将整合后的各个信息输出到车速信息调整模块。调整模块对接收到的信息做出判断，主要判断如下：首先，根据导航信息判断车辆在下一个路口是直行、左转还是右转（若无导航，则按照车辆当前的行驶车道进行判断，但是也会同时提示左转、右转需要变换的车速）；其次，根据车辆的位置信息以及信号灯信息计算车辆与下一路口信号灯的距离；最后，根据GPS信息监控实时车速。

若距下一路口信号灯不足500 m（≤500 m），则根据导航信息以及信号灯变灯时间做出准确判断，判断是否进行加速、减速、或者保持正常车速行驶通过路口。当然，车速需要控制在安全行驶车速以及规定车速范围内。若无导航信息，则同时判断左转、右转以及直行需要进行的速度变化，将判断好的速度调整值传输到车速变速提示模块中，车速变速提示模块将车速变换信息输出到车载GPS中，由车载GPS向司机发出变速提示[2]。

如果遇到路况突变的情况，某个路口的交通信号控制机的信号灯信息会发生异常，监控模块对调整信息进行全程监控，当监控到异常信息时，ECU会对该控制机所控制信号灯的位置做出精准判断，若该信号灯的位置恰好与行车路径有关，则及时做出路线规划调整，避开汽车的等待时间[3]。

4 结束语

智能化交通已经成为现代化交通的一大趋势，本文所论述的具有信息实时发布功能的新型信号灯不仅能保证驾驶员安全、顺利的通过路口，提高燃油经济性，而且还能够对突发的交通事故及时做出反馈，从而避免了交通拥堵，这是本文的创新点。

[1]王可近.浅析电子信息技术在智能交通信号灯控制中的应用方法[J].信息化建设,2015(12).

[2]张健.基于ZigBee无线网络技术在智能交通信号灯控制中的应用[J].铜陵学院学报,2013(2)：103-106.

[3]方翊.电子信息技术在智能交通信号灯控制中的应用[J].现代制造, 2010(12)：52-54.

U491.5+1文献标示码：A

石磊（1991—），男，在读研究生，研究方向为车辆发动机燃烧及排放过程。

张跃（1992—），男，在读研究生，研究方向为建筑机械设计理论与安全评估技术。