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摘 要：随着城市化建设步伐的加快，为了减轻城市交通的压力，分布式智能交通信号灯起到了很大的作用。控制模块是分布式智能交通信号灯系统的重要部分，根据分布式智能交通的要求，对信号灯的控制系统进行了改进和完善。本文简要分析了分布式智能交通信号灯控制系统的有关设计，希望能够对今后的研究有所帮助。
关键词：分布式；智能交通；信号灯；控制系统
中图分类号：U491.51 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0330-01
1 分布式智能交通信号灯控制系统的硬件设计
1.1 主控制器的设计
分布式智能交通信号灯控制系统中的主控制器是硬件中的核心，单片机作为其中主要的设备，对电源模块、键盘控制模块、LED显示模块以及复位电路等都有控制作用，并且为了与分控制器和上位机更方便的进行连接，单片机上设置了与它们相应的接口。串口通信方法内部有调解和解调作用，为了使控制系统的硬件和软件可以相互连接，实现更远距离的通信，主控制器硬件一般会采用串口通信方法与控制系统中的软件部分进行連接。
1.2 分控制器的设计
485通信是一种半双工通信模式，应用在分布式智能交通信号灯控制系统的硬件设计中能够发挥很大作用，方便分控制器与主控制器、分控制器与分控制器之间进行连接。在与主控器进行连接的时候，可以实现数据的单向传递；在与分控制器进行连接的时候，分布式智能交通信号灯控制系统的数据会通过一个分控制器传到主控制器中，然后使每个分控制器都得到相应的数据信息[1]。单片机在分控制器中主要是与电源等系统中的模块进行连接，方便数据信息的传输。为了使单片机与其他的分控制器进行连接，还设有特别的接口。
1.3 外围电路的设计
电源电路、复位电路、专用串行配置器件EPCS4接口电路和晶振电路共同组成了分布式智能交通信号灯控制系统的外围电路。在实际的控制系统应用中，根据直流电和交流电的特点，外围电路一般使用直流电，信号灯中的红绿灯通过复位电路进行实现，一般在接通复位电路之后会延迟复位信号至此信号消失，而时钟的稳定性可以由复位电路中的晶振电路保证。在外围电路的实际应用中，要防止信号灯控制数据进行重复的输入，可以利用EPCS4串口电路的功能，在控制数据重复输入的同时还可以使外围电路的结构更加简单。
1.4 存储器模块的设计
在分布式智能交通信号灯控制系统的硬件当中，存储器模块的设计非常重要。根据交通信号灯控制系统中硬件的实际情况，一定要对存储器模块的分配进行合理的设计，对存储器的应用进行详细的规划。存储器模块可以分SPAN存储器和FLASH存储器模块两部分，其中SPAN存储器的运行速度特别快，可以达到十纳秒，数据容量一般为256×16位；FLASH存储器作为一种程序的存储介质，数据宽带为26位，一般情况下适合在3V左右的电压下工作。对存储器模块的要求，除了要进行详细认真的规划之外，在设计上更要和主控制器、分控制器和外电电路相吻合，从而更好的应用到控制系统当中，充分发挥存储器模块的价值。
2 分布式智能交通信号灯控制系统的软件设计
2.1 中断控制的设计
分布式智能交通信号灯控制系统中软件系统需要对实际的交通情况进行实时监控，并且把相关信息汇报给交通监控中心，中断控制模块的应用使控制系统更加灵活，可以中断特点的控制模块和对中断信号灯的控制。
2.2 通信软件的设计
通信软件是整个通信系统的核心，在分布式智能交通信号灯控制系统中主要是指串口通信软件，RS-485串口通信软件的应用中可以独立的进行数据的发送和接收。PLC技术和嵌入式技术使得通信模块较为复杂。在通信模块中，主控制器对信号灯通信系统进行控制，通过发出命令来要求信号灯做出一系列动作，这种通信模式成为主从通信模式。利用这种模式，通过实行多级串行通信，可以提高分控制器和主控制器之间通信的质量[2]。控制器对通信软件的配置有一定的要求，串口数值必须相同，这样才可以保证通信软件的正常运行。
2.3 数据同步的设计
保证所有分控制器之间的数据同步，才能够使分布式智能交通信号灯控制系统根据主控制部分的周期发送相关的控制信号。同步信号和交通信号灯的周期相同，所以在设计数据同步的过程中，应当借助分控制器，对控制的同步数据进行及时的接收，并且验证信号将信号的周期信息进行同步处理。在数据同步中，分控制器只能接收有效的信号，所以需要排除脉冲等对信号的干扰，分布式智能交通信号灯控制系统正在执行的程序可以被信号中断，并且信号灯会根据传送信号再次做出动作。数据同步在软件设计中的作用十分重要，所以不允许出现差错，只要保证数据的同步，才能使控制信号同步，从而保证分布式智能交通信号灯系统中信号灯的同步，避免对信号灯的指示状态造成影响。
2.4 参数设置的设计
为了设计出准确的参数信息，充分发挥控制系统在分布式智能交通信号灯中的作用，需要借助上位机对路口的交通信号灯进行放着模拟。上位机可以直接发出操控命令，并在屏幕上显示各种信号的变化，应用于路口信号的仿真模拟中的作用十分明显，通过这一应用，可以进一步的了解信号灯的运行参数，并且及时发现在软件中个别信号灯参数设置上的错误，从而得到准确的参数信息[3]。除此之外，为了更好的进行仿真模拟测试，使运行参数更加准确，可以使用上位机界面中的智能化设置命令，在设置好参数并进行仿真测试之后，上位机可以将获得的参数设置信息传到主控制器上，从而根据这些数据，更精确的对信号灯控制系统中的运行参数进行设计。
3 总 结
综上所述，分布式智能交通信号灯控制系统的应用，使我国交通信号灯的控制水平整体上升，改善了交通运行情况，有效的缓解了城市交通的拥堵，使交通资源得到了最大化的利用。不断改进和完善对硬件和软件部分的设计，可以使分布式智能交通信号灯控制系统更好的发展。
参考文献
[1]王 英.分布式智能交通信号灯控制系统设计[J].信息与电脑（理论版），2016（14）：111～112.
[2]张李云.分布式智能交通信号灯控制系统设计与研究[D].武汉科技大学，2011.
[3]苏艳芳.基于MDP的多智能体交通信号灯控制方法[D].电子科技大学，2010.
收稿日期：2018-8-12
关键词：分布式；智能交通；信号灯；控制系统
中图分类号：U491.51 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0330-01
1 分布式智能交通信号灯控制系统的硬件设计
1.1 主控制器的设计
分布式智能交通信号灯控制系统中的主控制器是硬件中的核心，单片机作为其中主要的设备，对电源模块、键盘控制模块、LED显示模块以及复位电路等都有控制作用，并且为了与分控制器和上位机更方便的进行连接，单片机上设置了与它们相应的接口。串口通信方法内部有调解和解调作用，为了使控制系统的硬件和软件可以相互连接，实现更远距离的通信，主控制器硬件一般会采用串口通信方法与控制系统中的软件部分进行連接。
1.2 分控制器的设计
485通信是一种半双工通信模式，应用在分布式智能交通信号灯控制系统的硬件设计中能够发挥很大作用，方便分控制器与主控制器、分控制器与分控制器之间进行连接。在与主控器进行连接的时候，可以实现数据的单向传递；在与分控制器进行连接的时候，分布式智能交通信号灯控制系统的数据会通过一个分控制器传到主控制器中，然后使每个分控制器都得到相应的数据信息[1]。单片机在分控制器中主要是与电源等系统中的模块进行连接，方便数据信息的传输。为了使单片机与其他的分控制器进行连接，还设有特别的接口。
1.3 外围电路的设计
电源电路、复位电路、专用串行配置器件EPCS4接口电路和晶振电路共同组成了分布式智能交通信号灯控制系统的外围电路。在实际的控制系统应用中，根据直流电和交流电的特点，外围电路一般使用直流电，信号灯中的红绿灯通过复位电路进行实现，一般在接通复位电路之后会延迟复位信号至此信号消失，而时钟的稳定性可以由复位电路中的晶振电路保证。在外围电路的实际应用中，要防止信号灯控制数据进行重复的输入，可以利用EPCS4串口电路的功能，在控制数据重复输入的同时还可以使外围电路的结构更加简单。
1.4 存储器模块的设计
在分布式智能交通信号灯控制系统的硬件当中，存储器模块的设计非常重要。根据交通信号灯控制系统中硬件的实际情况，一定要对存储器模块的分配进行合理的设计，对存储器的应用进行详细的规划。存储器模块可以分SPAN存储器和FLASH存储器模块两部分，其中SPAN存储器的运行速度特别快，可以达到十纳秒，数据容量一般为256×16位；FLASH存储器作为一种程序的存储介质，数据宽带为26位，一般情况下适合在3V左右的电压下工作。对存储器模块的要求，除了要进行详细认真的规划之外，在设计上更要和主控制器、分控制器和外电电路相吻合，从而更好的应用到控制系统当中，充分发挥存储器模块的价值。
2 分布式智能交通信号灯控制系统的软件设计
2.1 中断控制的设计
分布式智能交通信号灯控制系统中软件系统需要对实际的交通情况进行实时监控，并且把相关信息汇报给交通监控中心，中断控制模块的应用使控制系统更加灵活，可以中断特点的控制模块和对中断信号灯的控制。
2.2 通信软件的设计
通信软件是整个通信系统的核心，在分布式智能交通信号灯控制系统中主要是指串口通信软件，RS-485串口通信软件的应用中可以独立的进行数据的发送和接收。PLC技术和嵌入式技术使得通信模块较为复杂。在通信模块中，主控制器对信号灯通信系统进行控制，通过发出命令来要求信号灯做出一系列动作，这种通信模式成为主从通信模式。利用这种模式，通过实行多级串行通信，可以提高分控制器和主控制器之间通信的质量[2]。控制器对通信软件的配置有一定的要求，串口数值必须相同，这样才可以保证通信软件的正常运行。
2.3 数据同步的设计
保证所有分控制器之间的数据同步，才能够使分布式智能交通信号灯控制系统根据主控制部分的周期发送相关的控制信号。同步信号和交通信号灯的周期相同，所以在设计数据同步的过程中，应当借助分控制器，对控制的同步数据进行及时的接收，并且验证信号将信号的周期信息进行同步处理。在数据同步中，分控制器只能接收有效的信号，所以需要排除脉冲等对信号的干扰，分布式智能交通信号灯控制系统正在执行的程序可以被信号中断，并且信号灯会根据传送信号再次做出动作。数据同步在软件设计中的作用十分重要，所以不允许出现差错，只要保证数据的同步，才能使控制信号同步，从而保证分布式智能交通信号灯系统中信号灯的同步，避免对信号灯的指示状态造成影响。
2.4 参数设置的设计
为了设计出准确的参数信息，充分发挥控制系统在分布式智能交通信号灯中的作用，需要借助上位机对路口的交通信号灯进行放着模拟。上位机可以直接发出操控命令，并在屏幕上显示各种信号的变化，应用于路口信号的仿真模拟中的作用十分明显，通过这一应用，可以进一步的了解信号灯的运行参数，并且及时发现在软件中个别信号灯参数设置上的错误，从而得到准确的参数信息[3]。除此之外，为了更好的进行仿真模拟测试，使运行参数更加准确，可以使用上位机界面中的智能化设置命令，在设置好参数并进行仿真测试之后，上位机可以将获得的参数设置信息传到主控制器上，从而根据这些数据，更精确的对信号灯控制系统中的运行参数进行设计。
3 总 结
综上所述，分布式智能交通信号灯控制系统的应用，使我国交通信号灯的控制水平整体上升，改善了交通运行情况，有效的缓解了城市交通的拥堵，使交通资源得到了最大化的利用。不断改进和完善对硬件和软件部分的设计，可以使分布式智能交通信号灯控制系统更好的发展。
参考文献
[1]王 英.分布式智能交通信号灯控制系统设计[J].信息与电脑（理论版），2016（14）：111～112.
[2]张李云.分布式智能交通信号灯控制系统设计与研究[D].武汉科技大学，2011.
[3]苏艳芳.基于MDP的多智能体交通信号灯控制方法[D].电子科技大学，2010.
收稿日期：2018-8-12