基于物联网智能交通灯控制系统,本文关于交通灯论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
交通灯论文参考文献：
摘 要：智能交通灯控制系统以物联网的RFID（Radio Frequency Identification）技术为核心.在车辆内安装体积很小的电子标签（射频卡）,并在卡内写入汽车制造商、汽车类型、车主、车牌号等信息,行人的二代身份证已嵌入射频卡并写入相关身份信息.在路口分别设置RFID车辆检测器和RFID行人检测器,可测得车流量、车速、人流量等交通流信息以适当配置交通灯的响应时间,可识别消防车、急救车、公交车等特殊车辆以控制交通灯的变换使其优先通过,可识别老弱病残孕等特殊行人以延长人行道绿灯时间使其顺利通过.
关键词：物联网；RFID；特殊车辆；特殊行人；交通灯；车辆检测
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）29-0076-02
1 概述
随着我国城镇化、机动化的持续快速发展,人们生活节奏逐步加快,道路上的车辆快速增长.据新华网报道,截至2014年年底,中国小型载客汽车达1.17亿辆,其中私家车达1.05亿辆,占90.16%,全国有35个城市的汽车保有量超百万辆；机动车驾驶人突破3亿人,其中汽车驾驶人超过2.46亿人.由此产生城市交通堵塞、交通事故频发、环境污染等问题,甚至影响城市经济活动.智能交通灯控制系统改变了定周期的信号灯控制,增加系统的灵活性,以适应瞬时变化的交通流量,提高机动车通过率,缓解城市交通压力,减少交通事故,降低能源消耗.
物联网是在互联网、移动通信网等通信网络的基础上,针对不同应用领域的需求,利用具有感知、通信和计算能力的智能物体自动获取物理世界的各种信息,将所有能够独立寻址的物理对象互联起来,实现全面感知、可靠传输、智能处理,构建人和物、物和物互联的智能信息服务系统.基于物联网的智能交通信号灯的控制,利用无线通讯、红外感应、定位、激光扫描、射频识别等信息技术进行车流量检测、车辆种类监测、行人监测、道路环境监控等,将人、车、道路和交通控制网络相联,实时优化信号配时,控制交通灯的变换,即控制各车道的机动车和行人的通行时间,提高交叉口的通行能力.
2 车辆检测
车辆检测是指车辆的存在、通过和车辆种类的识别,可用于计算车流量、车速、车道占有率等.
2.1 传统的车辆检测
传统的车辆检测是采用各种传感器来实现,可分为三类：磁频车辆检测器、波频车辆检测器和视频车辆检测器.磁频车辆检测器包括感应线圈检测器、磁性检测器、磁成像检测器等.目前使用最广泛的是感应线圈检测器,基本原理是法拉第电磁感应定律,当有车辆经过感应线圈时,引起磁场变化,从而检测出车辆.
另外,线圈通过电子元件的高频励磁可以分辨车辆底部特殊的金属元件,实现车辆识别；磁频车辆检测器的器件已标准化、计数精确,但由于线圈是装在路面以下,其安装、维护需中断交通,影响路面寿命,且安装过程对可靠性和稳定性影响很大.波频车辆检测器包括超声波检测器、微波检测器和红外检测器等：这类检测器一般安装在道路上方或侧面,可移动,可实现多车道检测；超声波检测器易受气候环境影响；微波检测器虽然在恶劣天气下性能出色但安装精度要求高,被广泛用于高速公路监控系统；红外检测器可昼夜工作但精度不高、可靠性较差.视频车辆检测器,是利用图像传感器如CCD摄像机来获取道路的图像,通过分析连续图像的变化,实现车辆检测包括车流量、平均车速、车辆识别等,其安装方便、成本低、联网方便、检测信息量大,但检测精度受图像处理技术的影响.
2.2 基于物联网的车辆检测
基于物联网的车辆检测,使用射频识别技术RFID（Radio Frequency Identification）实现车流量监测和车辆识别.RFID是利用无线射频方式进行非接触双向通信,无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理.在车辆上安装射频卡（Radio Frequency Card）,即电子标签,其芯片体积很小,厚度一般不超过0.35 mm,可印制成标签贴在汽车发动机上、封装在汽车钥匙里或置入汽车牌照.电子标签内可存储数兆字符信息,包括车辆制造商、车辆类型、车架号、车牌号、车主姓名、*等,成为每辆车的身份识别卡.
在道路上方或两侧安装读写器（Reader）,对来往车辆进行检测和识别,实时传送车流量、车速、车辆种类等信息给交通控制中心,以智能配置交通信号灯的响应时间,提高道路通行能力.考虑到城市主城区车辆一般限速60 km/h,采用超高频RFID系统,识别距离1～10 m,数据传输速率快,可同时检测多辆汽车,且不受遮挡物影响,成本较低.对于特殊车辆,如救护车、消防车、公交车等,在距离交叉口30～50 m的位置安装读写器,提前发送识别信号给交通控制中心,以保证这类车辆的行车道为绿灯,实现特殊车辆的优先通过.
3 行人检测
行人检测是对路口等待通行的人流量的检测和对特殊行人的识别.目前的交通系统多以机动车为设计核心,较少考虑行人的需求,尤其是老、弱、病、残、孕等特殊行人,这类特殊行人的步行速度约为1.0 m/s,远低于总体行人的平均值1.35 m/s.我们常常会在路口看见这样的情形：人行灯已经由绿灯变红灯,但人行横道上还有位老人没来得及通过马路,结果可能造成交通事故、道路拥堵,对机动车司机和行人造成身心伤害和经济损失等.
鉴于我国的二代身份证正是嵌入了射频卡的非接触式IC卡,可采用13.56 MHz的RFID系统实现行人检测,其识别距离为1～1.5 m.在身份证的IC卡内可存储姓名、性别、出生年月、身份证号、地址、电话、紧急联系人、病史等基本信息.在人行道设置读写器,自动检测待通行的行人数量,并识别老弱病残孕等特殊行人,若人流量达到阈值或识别到特殊行人,交通控制中心智能延长人行道的绿灯时间,确保行人顺畅通过.
4 交通灯控制系统
设十字路口东西方向为主干道,南北方向为副干道,在路口设置RFID车辆检测器和RFID行人检测器.系统结构框图,如图1所示.
主副干道对应的机动车道各设置一组红黄绿交通信号灯,对应的人行道各设置一组红黄绿灯.主干道平时一直亮绿灯,表示主车道和主人行道可一直通行.当检测到副干道有汽车或行人需要通过时,则主干道由5 s黄灯变红灯禁止通行.此时副干道的绿灯通行时间,由RFID检测器测出的信号决定：若流量小于于阈值且没有特殊行人,绿灯时间为15 s；若流量大于阈值且没有特殊行人,适当增加绿灯时间为25 s；若流量小于阈值但有特殊行人,适当增加绿灯时间为25 s；若流量大于阈值且有特殊行人,适当增加绿灯时间为35 s；若同时检测到主副干道都有特殊车辆经过,则主副干道同时红灯闪烁15 s,提醒其它车辆紧急避让,以便特殊车辆先行通过.交通灯的实际响应时间,应结合实际路口的位置、交通流量、时间段等信息,进行灵活设置.
5 结 语
基于物联网的智能交通灯控制系统,以RFID技术为核心,在路口进行车辆和行人的检测：可计算车流量、车速、人流量等交通流信息,以优化配置交通灯的响应时间；可识别消防车、急救车、公交车等特殊车辆,控制交通灯变换使特殊车辆优先通过；可识别老、弱、病、残、孕等特殊行人,延长人行道绿灯时间,保证特殊行人顺畅过马路.随着物联网技术的飞速发展,全面感知的车辆、行人、道路密切配合,促使交通控制系统更加智能化,有利于提高城市交通运输能力、缓解城市交通拥堵、减少交通事故、降低城市能耗,促进城市经济发展.
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结论：适合不知如何写交通灯方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于交通信号灯图解论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
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