CAN總線在交通信號(hào)燈動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)中的應(yīng)用

國內(nèi)交通控制系統(tǒng)中紅綠燈的切換時(shí)間廣泛采用固定及分時(shí)段變化的時(shí)間間隔，或者由交通指揮中心根據(jù)交通狀況調(diào)整時(shí)間間隔。但是無法做到根據(jù)實(shí)際的交通狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)切換，也不能夠根據(jù)道路狀況預(yù)先干預(yù)，防止交通惡化。在極端情況下，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)有車的方向紅燈禁行，沒車的方向綠燈通行的現(xiàn)象。這種方式低效、嚴(yán)重依賴于交管部門的工作效率，且一般只能在交通惡化后才可能介入，不能提前預(yù)防。為此本文提出了一種基于CAN總線的紅綠燈動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，它能夠根據(jù)實(shí)際交通狀況實(shí)時(shí)調(diào)整紅綠燈時(shí)間，可以降低道路擁堵幾率，保障交通暢通。

1總體設(shè)計(jì)方案

總體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。圖1(a)為每個(gè)路口的紅綠燈控制器，其中環(huán)形線圈和紅綠燈之間的虛線表示兩者之問的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。圖1(b)為系統(tǒng)框圖。每個(gè)路口的紅綠燈控制器通過CAN總線連接到控制中心。一般情況下，4個(gè)環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器分別安裝在十字路口的四個(gè)方向，當(dāng)有車輛經(jīng)過環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器時(shí)，產(chǎn)生高電平信號(hào)，該信號(hào)饋送至控制器?？刂破鲗?duì)該信息進(jìn)行計(jì)數(shù)、處理，并實(shí)時(shí)控制紅綠燈切換的時(shí)間，將道路調(diào)整到最佳通行狀態(tài);同時(shí)控制器通過CAN總線將計(jì)算得到的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至控制中心及相關(guān)部門?？刂浦行目筛鶕?jù)具體情況向社會(huì)公布，同時(shí)也可以向控制器發(fā)送指令，進(jìn)行遠(yuǎn)程人工干預(yù)。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性高、客觀、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也可以降低交管部門的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 基于CAN總線紅綠燈動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件由環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器、控制器和CAN收發(fā)模塊組成。其中環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器可以采用目前國內(nèi)部分路段已經(jīng)埋設(shè)的產(chǎn)品，這樣可以降低資金的投入。

2.1 控制器設(shè)計(jì)

控制器采用ST公司的STR710作為中央處理單元。STR710具有14個(gè)外部中斷輸入，256 KB程序FLASH存儲(chǔ)器，64 KB內(nèi)部RAM，5個(gè)定時(shí)器，比較適合處理有多個(gè)外部中斷源需要處理的場(chǎng)合?？刂破麟娐房驁D如圖2所示。P2.5通過光耦連接到MAX485的DI端，控制紅綠燈的轉(zhuǎn)換;P2.4通過光耦連接到MAX485的DE端，使能MAX485發(fā)送功能。