智能感應(yīng)交通信號(hào)燈是在我們當(dāng)前所使用的傳統(tǒng)交通信號(hào)燈的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際交通所出現(xiàn)的問題，分析和論證提出的和傳感器、云計(jì)算相結(jié)合所設(shè)計(jì)的。它能夠根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)接受的的道路當(dāng)前車流信息，智能變換信號(hào)燈周期和相位時(shí)間分配比例。智能感應(yīng)交通信號(hào)燈的突出優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)所捕獲的道路實(shí)時(shí)信息、智能改變交通秩序后，很大程度上可以提高道路交通通行能力和道路空間利用率，改善道路交通擁堵和“空等”問題，增大交通流率和服務(wù)水平，保障公民的出行安全。

1、當(dāng)前所出現(xiàn)的交通問題

現(xiàn)如今人們的生活條件越來越富足，相當(dāng)大的一部分人群早已奔上小康生活，私家車出行的現(xiàn)象更是司空見慣。對(duì)于一個(gè)養(yǎng)育著近14億人口的中國(guó)來說，日漸增長(zhǎng)的私家車數(shù)量無疑是給我國(guó)道路增加了更多的交通負(fù)擔(dān)，交通問題層出不窮。道路交通和人們的生活息息相關(guān)，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有著特別重要的意義。事物的出現(xiàn)總是相對(duì)的，暢通的交通給人們的日常生活帶來便捷，相反阻塞的交通只會(huì)增加人們的煩躁生活體驗(yàn)感和交通事故，同時(shí)也會(huì)威脅著人們的生命安全。

研究智能感應(yīng)交通信號(hào)燈，直觀上是為了維護(hù)交通秩序，減少交通擁堵，增大通行能力，實(shí)則目的是減少交通事故，保障人民的安全出行，減少傷亡，提高道路服務(wù)水平，為百姓出行提供良好的道路體驗(yàn)感。交叉口是交通問題的主要發(fā)生地，尤其是一些由城市道路主干道和輔路組成的交叉口，橫縱向方向上車流量相差較大，在高峰期，舊式的交通信號(hào)燈很容易造成主路出現(xiàn)“空等”現(xiàn)象，輔路無車經(jīng)過，這樣及其容易出現(xiàn)闖紅燈等交通違規(guī)事故，因此研究智能感應(yīng)交通信號(hào)燈自動(dòng)指揮系統(tǒng)，成為維護(hù)交通安全的重要措施。運(yùn)用智能感應(yīng)交通信號(hào)燈，一方面可以有序管理交通，改善交通阻塞問題，增大交通流量，提高道路通行能力和道路利用率，減少交通事故，保護(hù)公民生命安全；另一方面減少車輛等待時(shí)間，改善道路環(huán)境，設(shè)身處地考慮駕駛員心情，減少焦躁，盡可能保證駕駛員身心愉悅，享受陽(yáng)光生活。

2、傳感器的特點(diǎn)和前景

智能感應(yīng)交通信號(hào)燈，在原有傳統(tǒng)信號(hào)燈的基礎(chǔ)上，通過設(shè)置傳感器，實(shí)時(shí)搜集和儲(chǔ)備道路交通量數(shù)據(jù)，合理改變信號(hào)燈周期時(shí)間分布，增大道路通行能力。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，同時(shí)滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它的目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的信息，并傳送給觀察者，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。

云計(jì)算是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上提供一個(gè)資源共享池，用戶按需選擇合理的計(jì)算資源分布。程序設(shè)計(jì)員可以將設(shè)計(jì)好的交通感應(yīng)系統(tǒng)代碼共享到云端，在試驗(yàn)段測(cè)試結(jié)果一定的新型交通服務(wù)結(jié)果時(shí)，其他各個(gè)地方都可以按需在公共云中選擇應(yīng)用程序，在操作端自行管理環(huán)境配置。用戶不需要管理和控制底層的云基礎(chǔ)設(shè)施，可以在客戶端控制部署應(yīng)用程序或者控制應(yīng)用的托管環(huán)境配置。出于對(duì)共享和數(shù)據(jù)安全性考慮，建議交通管理單位可以選擇混合云，可以在公共云提供通用服務(wù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用自己的私有云，開發(fā)具有針對(duì)自己需求的混合云，方便道路各分支站點(diǎn)在享用公共資源的同時(shí)，根據(jù)自己需求開發(fā)創(chuàng)新，充分享用擁有的自主權(quán)。

3、智能感應(yīng)交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)理念

眾所周知，交通信號(hào)燈在道路中的作用不可替代，對(duì)道路交通的有序運(yùn)行至關(guān)重要。為了加快交通事業(yè)的科技發(fā)展步伐、充分利用傳感器的特點(diǎn)和優(yōu)越前景，我們可以設(shè)計(jì)一種智能感應(yīng)交通信號(hào)燈。它主要是結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)有關(guān)的程序代碼編制知識(shí)和大數(shù)據(jù)云計(jì)算的數(shù)據(jù)處理功能，搜集相關(guān)資料以及對(duì)城市道路實(shí)際交通情況的調(diào)查和分析，設(shè)計(jì)出一套新型的、功能更全面的交通運(yùn)行系統(tǒng)，提高道路通行能力和服務(wù)水平，維護(hù)交通安全。

所謂的智能感應(yīng)交通信號(hào)燈，并非是當(dāng)前道路中所使用的有固定時(shí)間排布比例、分別在交叉方向上放置的兩組交通信號(hào)燈系統(tǒng)，而是在此裝置的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)燈顏色交替功能，而且可以實(shí)現(xiàn)道路在不同時(shí)間段、根據(jù)道路各個(gè)方向上現(xiàn)有車流量和極限道路容量的關(guān)系，智能變換道路信號(hào)燈的綠信比，實(shí)時(shí)減少“空等”問題，合理引導(dǎo)交叉方向上車流流動(dòng)，維護(hù)交通秩序，最大限度地實(shí)現(xiàn)各個(gè)交叉口的最佳通行能力。

具體的，最初我們可以在試驗(yàn)點(diǎn)交叉口附近，一定的范圍內(nèi)安裝適量性價(jià)比合適的微型傳感器節(jié)點(diǎn)，捕獲大量相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。對(duì)于所獲信息，傳感器自身可以過濾篩選重要信息，利用電力通信技術(shù)，實(shí)時(shí)將有用的車位、車速、車流量等有關(guān)信息傳達(dá)至控制中心系統(tǒng)?？刂浦行南到y(tǒng)接收信號(hào)信息的同時(shí)，并將有關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至自己的控制云，以備不時(shí)之需。中央計(jì)算機(jī)通過分析篩選信息，推選出當(dāng)前道路最合適的信號(hào)燈時(shí)間分布，并傳達(dá)至信號(hào)燈控制系統(tǒng)，接受并執(zhí)行此令。

基本設(shè)想是，我們可以在最初選擇的試驗(yàn)路段，實(shí)地調(diào)查交通量，或者選擇交叉路口的交通錄像調(diào)查，確定出實(shí)際的交通狀況、分析當(dāng)前出現(xiàn)的問題，有目的地設(shè)計(jì)該路段適用的系統(tǒng)代碼，并與交通信號(hào)燈和傳感器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)段所預(yù)期的目標(biāo)。這套程序的作用是：能真實(shí)快捷的接收傳感器傳遞的道路實(shí)時(shí)信息，在最快時(shí)間內(nèi)過濾、分析數(shù)據(jù)和道路通行能力，實(shí)時(shí)調(diào)動(dòng)和調(diào)整交通信號(hào)燈周期總時(shí)長(zhǎng)和綠信比，達(dá)到改善交通、提高道路通行能力、最大限度的增大道路服務(wù)水平的目標(biāo)，保證公民的安全出行。