交通信号灯智能控制系统设计
随着城市化进程和经济发展,城市交通迅速增长,交通问题逐渐成为
困扰大城市发展的通病,甚至成为国际性的问题,而十字路口是主要
瓶颈。
本文旨在探索最大限度地发挥道路通行能力,尽量减少交通堵塞,实现十字路口信号灯智能控制。
基于Labview的智能交通灯模拟
仿真系统,能够实现红、绿、黄三种颜色灯的交替点亮、车辆通行模
拟以及实时监测交通灯状态等功能。
1智能交通的总体结构
1.1实现功能Labview的交通灯智能控制系统,能够实现红、绿、黄三种颜色灯的交替点亮、车辆通行模拟以及实时监测交通灯状态等功能。
实现交通灯的倒计时功能,并且倒计时选用数码管显示。
模拟小车在
绿灯方向时能移动,过了路口停止,然后相反方向的小车开始动,过
了路口停止。
用十二盏灯指示路口的红绿灯状况,东红,东黄,东绿;西红,西黄,西绿;南红,南黄,南绿;北红,北黄,北绿,信号灯
按一定规律循环点亮。
东西方向红灯时间、南北方向的红灯时间和黄
灯时间可以自行设定。
东西绿灯的时候东西方向的车辆模拟通过,南
北方向同样,黄灯时间东西南北方向车辆均停止。
1.2控制要求按下运行按钮后,南北绿灯与东西红灯同时点亮。
(时
间可以自行设定)。
南北绿灯亮n秒,接着黄灯闪烁,闪烁频率为1s,闪烁3次后熄灭(黄灯闪烁时东西红灯一直点亮);此后,变为东西绿
灯亮,南北红灯亮。
东西绿灯亮n秒,接着黄灯闪烁,闪烁频率为1s,闪烁3次后熄灭(黄灯闪烁时南北红灯一直点亮);南北方向和东西方
向均按照绿-黄-红的顺序循环,系统整体软件流程图如图1所示;按
下停止按钮后,程序停止运行。
2智能交通灯在LabView软件前面板中运行
东西方向红灯时间、南北方向的红灯时间和黄灯时间可以自行设定。
东西绿灯的时东西方向的车辆模拟通过,南北绿灯时南北方向的车辆
模拟通过,黄灯时间东西南北方向车辆均停止2。
交通灯使用12个布
尔显示控件模拟,12个布尔显示控件分为4组,每组3个捆绑为一个簇。
道路车辆使用LabVIEW图片显示控件模拟,倒计时显示部分同样
使用布尔显示控件每7个显示控件捆绑为一个簇方便程序中进行操作。
3智能交通灯在LabView软件程序框图中的控制
3.1主控制部分主控制部分的最外层使用While循环结构来实现系统
的连续运行要求,内部使用一个四帧的平铺式顺序结构来实现交通灯
四种状态的循环转换,包括交通灯的点亮熄灭,倒计时时间的设置,
小车运行状态标志的设置。
3.2行车控制部分行车控制部分使用“读取PNG文件”控件读取一个
文件,然后使用“绘制平化像素图”绘制图片,最后使用LabVIEW控
件显示图片到前面板,使用属性节点改变小车的位置属性。
在行车控
制主循环中检测东西或者南北方向是否为绿灯,并且倒计时大于5秒,也就是大于小车通过路口所用的时间。
如果以上条件满足,小车启动,开始通过路口;否则停止等待下一个绿灯。
3.3倒计时显示部分倒计时使用多分支选择结构来实现,通过引用倒
计时变量的属性节点值,可以得到当前倒计时的值,通过“格式化字
符串写入”控件转化为字符串,分别截取字符串的个位,十位送给分
支结构选择、判断、显示。
3.4系统控制部分系统控制部分通过“停止”控件实现对vi的实时控制。
如果通过改变While循环结束条件实现系统的停止运行的话,由
于while的循环周期比较长,不能得到良好的实时性。
系统红灯黄灯时
间的设定也是在系统控制部分设定的,其他部分可以通过属性值节点
访问它。
3.5程序框图设计总结整个程序框图采用分模块设计,而没有采用子
VI调用的方式,原因在于子VI调用适合于一个模块需要以另一个模块为基础才能运行的情况。
本文对于智能交通灯LabView的仿真与实现,
各个功能具有明显的独立性,选择了多个While循环并行执行的方式可以很好的保证各个模块的独立性。
4结论
本系统能够实现绿、黄、红三种颜色灯的交替点亮,车辆通行模拟以及实时监测交通灯状态等功能。
无需硬件电路的支持,整个后面板程序框图采用分模块设计,编程相对简单,为实现交通智能控制提供了又一条新的途径。
交通信号灯智能控制系统设计。