随着我国经济的发展和城市化水平的提高,城市交通问题日趋严重,面对经济发展和城市交通发展的需求,提高交通运输效率的同时降低交通系统给社会和环境带来的负面影响已成为关键之举。因此,研究各种智能交通信号控制技术越来越重要。由于公路交通系统的重要地位和特殊性,对于交通信号控制技术和算法的研究不适合实地进行,目前普遍采用计算机仿真的方法。本文在分析现行仿真方法及国内外相关技术后,针对传统交叉口交通信号控制系统仿真方法的弊端,同时为了提供一个试验和测试平台以研究新的交通信号机控制算法,提出了一种半实物仿真平台的解决方案,由交通信号机原型机和运行于PC机上的交叉口场景模拟系统构成。其中,交通信号机原型机采用ARM和嵌入式操作系统Linux的解决方案,内部运行交通信号控制算法,产生控制信号;交叉口场景模拟系统利用Visual Basic 6.0开发环境,结合MATLAB,虚拟出一个单交叉口场景,受交通信号机原型机产生的控制信号的控制并向原型机提供其控制软件必需的车辆检测器数据。二者通过串口连接实现硬件在回路仿真,即半实物仿真。本文的核心是交通信号机原型机及交叉口场景模拟系统两大部分的设计,首先采用ST2410开发板作为主控板,结合信号灯驱动板实现原型机硬件平台的搭建;然后在此基础上通过对嵌入式Linux内核的移植、相关设备驱动程序的开发及上层应用软件的编写,完成了原型机软件部分的设计;其次,在交叉口场景模拟系统部分介绍了交通仿真的基本理论与车辆仿真微观交通流模型等,并在此基础上搭建了一个简易的十字交叉口场景;最后制定了连接这两大部分的串口通信协议,并且实现了对该平台功能的验证。