ARM核心板在交通信号机中的应用

摘要：交叉路口红绿灯的控制远比想象的复杂，早期交通信号控制机仅能实现被动的、固定的信号周期控制，而随着新技术、新方案的应用，红绿灯控制已逐步“人工智能”化。

心理学有一个概念叫“时间知觉”， 指人的时间知觉与活动内容、情绪、动机、态度有关。最直接的例子：急于等待某个结果的时候，总感觉时间过的慢。

上周一上班迟到等红灯，感觉红灯等待时间远远超过平时！和同事谈论，直接一个“时间知觉”的概念把我给砸懵了！为了探究是否是时间知觉的原因，下班后请度娘做了一下脑补，最终结论：红灯时间比平时长，确实长！

一起了解下红绿灯控制。

交叉路口的红绿灯是通过交通信号机来控制的，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。

5、……
要不怎么说“有事问度娘”，看到这，才恍然红绿灯间隔亮和灭还有如此讲究！不同的时段，红灯时间不同；即使是相同的时段，车流、人流量不同红灯时间也不同。每天静静矗立在路口的交通信号控制柜，如图所示。

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。

交通信号机由液晶显示屏、控制板、灯组驱动板、按钮板、电源等组成。控制板设计框图：

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（支持丰富协议栈及数据库），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；

在了解一下信号机几个基本概念：

1、什么叫做相位？相位文件是什么？
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。

例如，东西直行方向直行交通灯亮40秒为1个相位，南北直行方向直行交通灯亮30秒为1各相位。

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。

2、什么叫时段？
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。

例如，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。

3、绿信比和最大绿时间、最小绿时间的差别是什么？
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。

4、什么叫绿冲突和绿波带有关系吗？
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。