隨著城市機(jī)動(dòng)車輛數(shù)量越來越多，而傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈控制模式采用的是定時(shí)控制，由于車流量是隨時(shí)變化的，當(dāng)此時(shí)沒有車通過，而相對的車要等到此方向的綠燈結(jié)束顯示紅燈才能通過，在時(shí)間和空間方面的應(yīng)變性能較差，這樣不僅浪費(fèi)了時(shí)間，在一定程度上還加劇交通擁堵。為克服這種少車路口綠燈時(shí)無車通行或多車路口綠燈通行時(shí)間短而堵車等資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，本文根據(jù)車載電子車牌檢測各路段內(nèi)內(nèi)車流量，設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制算法，達(dá)到智能控制的目的。

1、電子車牌技術(shù)

電子車牌是一種基于900MHz頻段無源RFID技術(shù)的車牌信息存儲(chǔ)方式，該車牌有別于傳統(tǒng)的實(shí)體車牌，一般制作成卡片狀，采用陶瓷防拆卸技術(shù)固定在金屬車牌上或粘貼在前擋風(fēng)玻璃正上方，保證電子車牌安裝的唯一性。電子車牌由內(nèi)部存儲(chǔ)芯片、微帶天線和反拆卸裝置組成，具有靈敏度高，讀寫速度快，標(biāo)簽反射率高，可在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)被讀取等優(yōu)點(diǎn)。電子車牌通過發(fā)卡管理系統(tǒng)事先寫入該車輛的基本信息，如車輛的ID號(hào)、車牌號(hào)、駕駛員信息、車型、車重等信息。通過在RFID硬件設(shè)計(jì)、軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)加密設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)加密后的電子車牌無法被仿制，且每輛車只配備一個(gè)電子車牌，此時(shí)車輛擁有了獨(dú)一無二的身份證。

2、智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在城市各交通干道和各十字路口、卡口架設(shè)固定電子車牌監(jiān)測基站及配套的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)。該監(jiān)測基站由電子車牌閱讀器、閱讀器天線、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)4部分構(gòu)成。監(jiān)測基站通過通信專線與數(shù)據(jù)中心連接，并可實(shí)時(shí)獲取車輛信息。射頻閱讀器讀取電子車牌中加密車輛信息，經(jīng)監(jiān)測基站解密后，得到電子車牌號(hào)碼等基本信息。交通信號(hào)燈控制器根據(jù)車牌監(jiān)測基站獲取的車牌信息判斷實(shí)時(shí)交通狀況，并控制信號(hào)燈狀態(tài)。智能交通燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖 1 ?智能交通燈控制系統(tǒng)

3、交通控制模型與程序

3.1、控制模型建立

根據(jù)實(shí)時(shí)車流量進(jìn)行交通信號(hào)燈智能控制，關(guān)鍵在于車流量的控制模型建立。

為了確保車輛的通行效率，需要實(shí)時(shí)獲取交通信號(hào)燈路段前l(fā)米范圍內(nèi)的待通行車輛數(shù)量，路段內(nèi)車流量數(shù)據(jù)模型如圖2所示。

圖2 車流量檢測與控制模型

設(shè)該路段內(nèi)車輛數(shù)為i+1，行駛速度為vm/s，路段內(nèi)車輛位置為：xi=l?u，其中u為［0，1］區(qū)間均勻分布的隨機(jī)數(shù)。車輛正常通行該路段估算時(shí)間為：

3.2、控制程序

交通信號(hào)燈控制涉及城市主干道與人行道、交叉路口優(yōu)先通行權(quán)裁決與放行時(shí)間計(jì)算。

（1）主干道。主干道交通燈控制方式為車輛優(yōu)先通行，通行時(shí)間由具體車流量決定，車輛通行結(jié)束轉(zhuǎn)為行人通行，行人通行時(shí)間固定設(shè)置。如果該時(shí)段有特殊車輛通過，直接優(yōu)先放行。具體控制程序流程如圖3所示。

圖3 ?主干道交通燈控制流程

（2）十字交叉路口。交叉路口通行情況相對復(fù)雜，車道通行優(yōu)先權(quán)可由各車道車流量進(jìn)行排序裁決，如有特殊車輛，優(yōu)先放行。具體控制程序流程如圖4所示。

圖4 ?交叉路口交通燈控制流程

4、結(jié)語

私家車輛增多及傳統(tǒng)交通信號(hào)燈控制方式是導(dǎo)致城市道路交通擁堵的主要原因，通過采集電子車牌信息以統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)交通流量，按照特殊車輛和車道車流量裁定通行優(yōu)先權(quán)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對交通信號(hào)燈的智能控制。本系統(tǒng)將有效緩解交通擁堵，降低交通警察指揮的頻率，提高交通控制信息化、智能化水平。