交通信号灯

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交通信号灯范文第1篇

交通信号灯分为：机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。

扩展资料：

闯红灯是指机动车违反交通信号灯指示在红灯亮起禁止通行时越过停止线并继续行驶的行为。“闯红灯”的引申义多用于形容超越现有规则办事或其他一些违反法律或道德规范的行为。

交通信号灯范文第2篇

【关键词】风光互补；无线控制；交通信号灯

Abstract： With the increase of vehicles, traffic lights need higher requirements, for the use of clean energy to create new industries, wind and solar wireless traffic signal system is an example of the application of new technologies, it is also a continuous improvement technology direction , we should tap the inherent potential to enhance its value.Key words: wind and solar; wireless control; traffic lights

中图分类号：U491.2 文献标识码：A 文章编号：

一、风光互补系统简介：

风光互补无线控制交通信号灯系统指的是电力由新型的风力发电机和太阳能电池板来提供的系统，而不是由传统的电力线来供电的系统。系统主要由风力发电机、太阳能电池板、风光互补控制器、阀控式铅酸电池、微电脑时控开关、带控制柜的单臂路灯灯杆和LED灯组成。

二、 系统原理：

本系统通过太阳能电池板和风力发电机产生电能。该电能的电压带有脉动成分，经过风光互补控制器变换后，变成稳定的直流，给蓄电池充电，然后通过控制器输出稳定的直流电，经过微电脑时控开关控制，再给LED交通信号灯供电。无线交通信号灯是通过单片机把控制机的信号加载到一个几百MHC的高频信号源（称为调制）再用天线发送，在空中形成电场-磁场的电磁波。接收端通过天线接收下来，经过单片机解调、放大出原来的信号去点亮信号灯，完成无线接收发送过程。

三．风光互补系统的主要设备；

1、信号灯：

风光互补系统中，宜采用环保高光率，低能耗的光源，在此要求下，LED光源最佳的选择。具备发光效率高、显示指数高、寿命长 、低功耗的特点。信号灯应采用稳压恒流驱动设计，稳定性高。电气配件可维护保养更换性强。采用直流供电，信号灯安全性能高。符合GB14887-2003标准规定的安全要求。

2、蓄电池；

考虑到风光互补系统基本应用在户外，多采用阀控式密封蓄电池。其性能特点如下；

1）使用寿命比一般电池（吸附式）高30%以上。

2）使用寿命超过10年。

3）固体凝胶电解质，无内部短路，热容量大，热消耗能力强，无一般电池（吸附式）易产生的热失控现象。

4）固体凝胶电解质浓度均匀，不存在酸分层现象。

5）电解液固定在胶质中，不会发生分层现象。

6）极板采用无锑合金，电池自放电率极低，20℃温度环境下存入两年，仍有50%以上容量。

7）耐低温、高温能力强，可在-25℃-60℃温度范围内使用。

3、风力发电机选型；

风力发电机的输出功率与当地的气象条件、安装位置、周边环境关系密切，风力资源充足，位置风力强劲或周围环境比较空旷的环境条件下，则发电机输出功率大，反之则输出功率小。

系统每天能够给负载提供足够的电量，而且能使蓄电池大部分时间内保持在充满或接近充满状态。即使连续三天阴雨情况下，也能使负载正常运行。

4、太阳能板；

太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后，输出直流电存入蓄电池中。

太阳能电池板是风光互补系统中重要的部件之一，其转换率和使用寿命是决定太阳能电池是否具有使用价值的重要因素。

硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。。为了获得良好的转换效率，应选用单晶硅太阳能电池。将单体太阳能电池进行串联并联并封装后，作为太阳能组件使用。

5、风光互补智能控制器

采用MPP最大功率跟踪方式，能充分利用太阳能和风能；具有运行状态指示灯，充放电控制精确、显示直观易为理解；具有稳压、稳流精度高、纹波小、效率高、输入电压范围宽等特点；具有防反充电、过充、过放和过压保护、过载和短路保护、充电接反保护、风机失速刹车保护等；

四、技术线路以及工艺流程；

风电互补无线交通信号灯区别于市电（交流电）的信号灯，市电信号灯通过电缆线路把信号控制器的控制信号传输到信号灯上面直接点亮。

无线交通信号灯是通过单片机把控制机的信号加载到一个几百MHC的高频信号源（称为调制）再用天线发送，在空中形成电场-磁场的电磁波。接收端通过天线接收下来，经过单片机解调、放大出原来的信号去点亮信号灯，完成无线接收发送过程。

选择太阳能电池板、风机、蓄电瓶以及用电负荷之间的合理匹配。设计一个智能化的电源管理软件，能精确的控制充放电的电压值，有效保护蓄电池，另外，还能根据环境亮度改变信号灯驱动电流如在白天太阳光很强的情况下电源管理器会以最大的亮度以适应白天环境的需要，阴天会自动降低亮度至适应环境到了晚上会进一步降低亮度，耗电会减少到原来的一半亮度。这样基本达到电量的匹配，在无风无光情况下，连续正常工作12天以上。

五、延展的研究方向

作为风光互补无线交通信号系统，是一个新技术应用的范例，也是一个不断完善的研究成果，我们应该挖掘它的内在潜力，提升它的应用价值。

1、加强通信能力，使风光互补无线交通信号灯系统，使用的每一个路口建立三G通信网络与道路指挥中心联网，是指挥中心可以通过特制的电脑界面调看每个路口的工作状态设置，修改各项参数。

交通信号灯范文第3篇

1引言

PLC由于其在控制性能的灵活性、使用的方便性和高稳定性和较强的抗干扰能力[1]，广泛应用于工业自动化的各个领域，特别是在城市交通信号灯方面将起着不可替代的作用。

2PLC软硬件介绍

通常的PLC实际上是一种专用计算机，主要应用的场合是工业控制，分为硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统主要由CPU、存储器、I/O接口、编程器和电源构成。不同型号的PLC采用不同的CPU规格。小中型PLC的CPU采用微处理器和单片机。大型PLC虽然也采用微处理器，但CPU是高速位片式。PLC的各项任务都是CPU按照PLC赋予的功能完成的。PLC的存储器有两种：一种是系统程序存储器，在制造过程中由生产商编写并固化在存储器中；另一种是用户程序存储器，存放于RAM，方便用户修改与调试。PLC的输入接口主要有三种类型：直流、交流、交直流输入接口；输出接口也有三类：晶体管、晶闸管继电器等类型。输入输出接口是PLC与工业现场控制或检测元件连接的接口电路。PLC的编程器可以分为简易和图形编程器[2]，将编好的程序下载至用户程序存储器。简易编程器的优点是小体积、随身携带方便，缺点是只能采用语句的形式进行联机编程。图形编程器则不同，编程形式多样，语句形式、梯形图形式、脱机形式都可进行编程。在PLC工作过程中，CPU及存储器需要的是直流电，这就需要电源将外部的交流电转换成直流电。电源是整个PLC能源供给中心。PLC的工作过程中需要采用稳压电源，这样才能保证稳定性好，抗干扰能力强，也能对外围配置进行简化。PLC软件由继电器逻辑部件、计数器逻辑部件组成。其中继电器又分为输入继电器、输出继电器、内部继电器几种，它只是一种逻辑概念，而非真正意义上的继电器，与通常的继电器相比寿命更长、速度更快、功耗更低，而且体积相对较小。PLC的软件组成部分还包含两种编程语言：梯形图语言、语句表语言。梯形图语言应用较为广泛，很多电气技术人员都能够熟练掌握。这种语言和电器控制线路图区别不大，非常直观、形象，是PLC第一编程语言。语句表语言使用不是很广泛，其使用的原理就是梯形图的描述用PLC操作命令表达出来，通过简易的编程再输入到PLC中。

3交通信号灯的设计

3.1设计要求

一般城市十字路通控制灯各有东西和南北三个控制灯。红色灯禁止机动车通行，黄色灯准备禁止机动车通行，绿色为机动车可以通行。在整个过程中，信号灯受启动和停止开关总体控制，开关启动东西南北信号灯开始工作，开关停止熄灭所有的信号灯。整个工作过程一直循环往复。南北方向亮红灯时，东西方向亮绿灯。在时间上，南北方向红灯亮60秒，东西绿灯亮55秒，到50秒时，东西方向的绿灯闪亮，并在3秒后熄灭，同时黄灯亮2秒钟，2秒钟结束，东西方向的红灯亮，南北方向的红灯熄灭，绿灯亮。同样的工作原理，东西方向和南北方向交替，周而复始地工作。

3.2任务控制分析

在城市交通中，由于红灯亮时南北方向或是东西方向都是停止的，绿灯亮时时同时放行的，因此只要比较南北方向和东西方向的车辆的最大值就行了，不需要对车辆总和进行比较。

4系统设计

4.1交通信号灯状态转移图

开关启动，PLC开始工作。从图2可以看出南北方向的主干道绿灯先亮，东西方向的红灯先亮[3]。信号灯亮起的顺序是按事先规定的时间次序，循环往复地工作。结束按钮启动，交通信号灯停止工作。

4.2梯形图的设计

在该系统模块中，交通信号灯的控制采用的是基本的逻辑编程，PLC软件的定时器实现灯亮，交通信号灯的闪烁则由脉冲发生器来实现。由图3可知，若M1闭合，则T0通电，0.5秒的延时后触点T0闭合，T1定时器通电，再经0.5秒的延时，断开触点T1，线圈T0失电，TO触点断开，TO定时器再次得电，再经0.5秒，又一次闭合T0，如此周而复始地工作，T0波形如图4所示。

5总结与展望

城市交通信号灯控制采用PLC来进行设计和实现，可靠性较高，输入输出接口模块也比较丰富，采用的编程语言简单易学[4]，后期安装简单，维修也较方便。设计过程的重难点就是设计的思路、梯形图的设计、编程程序的输入及调试。通过分档南北或东西方向的机动车数量，实现对南北或东西方向机动车最大限度地放行，从而减少机动车在多岔路口滞留的时间，对当前的城市交通拥堵，实现了最优化的控制，大大提高了城市交通的效率[5]。

参考文献

[1]张广明,李果,朱炜.机电系统PLC控制技术.北京:国防工业出版社,2007

[2]齐占庆,王振臣.机床电气控制技术.北京:机械工业出版社,1997

[3]李树雄.可编程控制器原理与应用及应用教程.北京:北京航空航天大学出版社,2003

交通信号灯范文第4篇

1、绿灯亮时允许车辆通行，但转弯的车辆不得妨碍放行的直行车辆、行人通行。

2、黄灯亮时已越过停止线的车辆可以继续通行，红灯亮时禁止车辆通行。

3、在未设置非机动车信号灯和人行横道信号灯的路口，非机动车和行人应当按照机动车信号灯的表示通行。

4、红灯亮时右转弯的车辆在不妨碍放行的车辆、行人通行的情况下可以通行。

（来源：文章屋网 ）

交通信号灯范文第5篇

Abstract： The traffic lights recognizing method based on projection eigenvalue is proposed for the common traffic lights. This method is used to segment the red and green areas， and screen out the areas of traffic lights after multiple filtering. For the diffusion problem of the traffic lights， the adaptive threshold segmentation is adopted to segment the candidate areas. After that， the projection eigenvalue of the traffic lights in horizontal and vertical directions is extracted， and the minimum distance classifier is used to obtain the directional information of the traffic lights. The experimental results show that the detection rate can reach up to 95% and the recognition rate can reach up to 96% in different natural scenes.

Keywords： multiple filtering； adaptive threshold segmentation； projection eigenvalue； minimum distance classifier

近年来，无人驾驶和辅助驾驶研究受到广泛的关注，而交通信号灯的检测与识别是无人驾驶和辅助驾驶的重要组成部分。国内外许多研究学者已经提出了一些有效的检测和识别交通信号灯的算法。Masako Omachi提出在RGB色彩空间分割交通信号灯[1]，使用HOUGH变换检测兴趣区域，该方法只能有效地检测圆形交通信号灯，而且单一的RGB颜色分割受光照的影响比较大。Park等通过简单的圆形检测法检测交通信号灯[2]，通过K均值聚类算法识别交通信号灯。该算法在复杂环境下，缺乏稳定性且误检率较高。Gong等采用HSV颜色空间的统计结果获取分割阈值[3]，对图像进行分割，用基于CAMSHIFT的算法对交通信号灯进行跟踪，但该方法直接在HSV颜色空间进行统计，时间开销大而且难以在较复杂环境中检测和识别交通信号灯。徐成等提出在Lab色彩空间分割交通信号灯[4]，使用模板匹配的方法识别交通信号灯的方向，虽然识别率很高，但是受限于水平方向交通信号灯，适用范围窄。谷明琴等用图像颜色分割和形态滤波定位交通信号灯的灯板位置再转换到YCbCr空间分割出交通信号灯[5]，用二维Gabor小波变换和二维独立分量分析提取交通信号灯候选区域的特征；最后，用最近邻分类器识别交通信号灯的箭头方向，但对图像直接分割灯板确定交通信号灯会受背景的影响，漏检率很高。针对实时性差，漏检率高，交通信号灯单一等问题，提出了基于投影特征值的交通信号灯识别方法，该方法首先使用归一化RGB颜色分割，然后根据交通信号灯的几何特征和背板特征过滤噪声，最后提取兴趣区域的投影特征值，采用最小距离分类器进行分类。

1 交通信号灯的检测

自然场景下的交通信号灯，由于背景复杂，因此如何快速、准确地检测交通信号灯，并且滤除图像中的噪声是交通信号灯检测与识别的关键。图1是交通信号灯检测的基本过程与结果。

1.1 颜色分割

智能车摄像头到交通信号灯的距离范围为50～100 m，面积大小有一定的范围，所以取[S1]和[S2]分别为100 m2和600 m2。

1.3 交通信号灯背板过滤

交通信号灯的背板一般是黑色矩形框，交通信号灯背板通常有两种类型，横板和竖板。

常见的交通信号灯正常工作时，同一时刻通常只有一个交通信号灯发光。交通信号灯在背板的位置是固定的。经过过滤可以确定兴趣区域的颜色和位置信息而交通信号灯的安装位置固定，可以通过判断兴趣区域是否在背板中，从而判断是否为交通信号灯。

三种交通信号灯大小相同，嵌入在黑色背板中，只要将兴趣区域向外延伸两个区域，就可以判断是否为交通信号灯。如图2（a）所示，若为红色信号灯，就向右和下分别延伸一个为兴趣区域两倍长度和一倍宽度的区域，只要向右或者向下满足使交通信号灯背板，则可以判断兴趣区域是红色交通信号灯。

1.4 自适应阈值分割

自适应阈值分割与形态学处理的结果如图3所示。观察图3（a）和图3（b）可以发现，交通信号灯有时存在扩散而导致其丢失了方向特征。由于交通信号灯和黑色背板类间方差是单峰，因此对兴趣区域进行自适应阈值分割。自适应阈值分割算法是最大类间方差法，当取最佳阈值时即以类间方差最大来衡量背景和前景差别。

对兴趣区域进行自适应阈值分割后会出现断裂，可以使用形态学中膨胀和腐蚀进行处理，使箭头信息完整如图3（d）所示。

2 交通信号灯的识别

2.1 特征提取

本文采用自适应阈值分割后二值图像在水平和垂直方向的投影值作为交通信号灯的形状特征。

由于相机与交通信号灯的距离不同，所采集的交通信号灯的大小不同，所以在进行特征提取前，需要将样本进行归一化，本文将样本归一化为[30×30]。采用投影法提取形状特征如图4所示，设图像某个像素点的坐标为[（x，y），]二值图像在[（x，y）]点处的像素值为Bin[（x，y），]首先水平方向投影即以高度为一个像素点的直线从上到下进行扫描，统计这条直线上白色像素的数目，如图4直线[l1，]把这条直线上的白色像素点的个数的统计结果作为一个特征值；然后进行垂直方向投影即从左往右扫描，同样是以高度为一个像素点的直线，统计这条直线上白色像素点的个数，如图4直线[l2]从上到下进行统计，将白色像素点个数进行统计作为另一个特征值，投影完成后就生成一个以白色像素点个数为特征值的一个二维特征向量，用来表示一个箭头方向特征。

3 实验分析

本文使用无人驾驶汽车平台进行试验，选用35 mm长焦摄像头和高分辨率的工业相机，采集得到的图像分辨率为1 392×1 040，能很好地拍摄不同距离的交通信号灯。测试硬件为笔记本电脑，CPU为Intel M460 i5双核处理器，主频为2.53 GHz，内存为4 GB。软件环境为Windows 7 64位系统下的VS2010编译环境。

本文选取两个不同时间段的视频序列，两段视频共有1 863帧图像。一种是中午，光线较强，总数为1 032帧，另一种是傍晚，光线较暗，总数为831帧。分别从光线强的视频序列中随机选取300帧图像共有563个交通信号灯样本和从光线暗的视频序列中随机选取200帧图像共有386个交通信号灯进行训练。

图6所示为本文所用方法的检测与识别结果，图6（a），（b）为中午采集的视频序列中的2帧图像，图6（c），（d）为傍晚采集的视频序列中的2帧图像。如果为红色信号灯，则使用红色矩形框框出，并标记方向；如果为绿灯则使用绿色矩形框框出，并标记方向。把交通信号灯的检测与识别结果放大显示在每幅图的下方。实验结果表明本文方法能够有效地检测出交通信号灯并识别其方向。