CAN總線在交通信號燈動態調整系統中的應用

國內交通控制系統中紅綠燈的切換時間廣泛采用固定及分時段變化的時間間隔，或者由交通指揮中心根據交通狀況調整時間間隔。但是無法做到根據實際的交通狀況進行動態切換，也不能夠根據道路狀況預先干預，防止交通惡化。在極端情況下，有時會出現有車的方向紅燈禁行，沒車的方向綠燈通行的現象。這種方式低效、嚴重依賴于交管部門的工作效率，且一般只能在交通惡化后才可能介入，不能提前預防。為此本文提出了一種基于CAN總線的紅綠燈動態調整系統，它能夠根據實際交通狀況實時調整紅綠燈時間，可以降低道路擁堵幾率，保障交通暢通。

1總體設計方案

總體設計方案如圖1所示。圖1(a)為每個路口的紅綠燈控制器，其中環形線圈和紅綠燈之間的虛線表示兩者之問的聯動關系。圖1(b)為系統框圖。每個路口的紅綠燈控制器通過CAN總線連接到控制中心。一般情況下，4個環形線圈車輛檢測器分別安裝在十字路口的四個方向，當有車輛經過環形線圈車輛檢測器時，產生高電平信號，該信號饋送至控制器。控制器對該信息進行計數、處理，并實時控制紅綠燈切換的時間，將道路調整到最佳通行狀態;同時控制器通過CAN總線將計算得到的相關數據傳送至控制中心及相關部門。控制中心可根據具體情況向社會公布，同時也可以向控制器發送指令，進行遠程人工干預。該系統具有實時性高、客觀、準確的優點，同時也可以降低交管部門的勞動強度。

2 基于CAN總線紅綠燈動態調整系統的硬件設計

系統硬件由環形線圈車輛檢測器、控制器和CAN收發模塊組成。其中環形線圈車輛檢測器可以采用目前國內部分路段已經埋設的產品，這樣可以降低資金的投入。

2.1 控制器設計

控制器采用ST公司的STR710作為中央處理單元。STR710具有14個外部中斷輸入，256 KB程序FLASH存儲器，64 KB內部RAM，5個定時器，比較適合處理有多個外部中斷源需要處理的場合。控制器電路框圖如圖2所示。P2.5通過光耦連接到MAX485的DI端，控制紅綠燈的轉換;P2.4通過光耦連接到MAX485的DE端，使能MAX485發送功能。