交通信号设计

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1、19世纪初，在英国中部的约克城，红、绿装分别代表女性的不同身份。其中，着红装的女人表示我已结婚，而着绿装的女人则是未婚者。后来，英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故，于是人们受到红绿装启发，1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德•哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。在灯的脚下，一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。后来在信号灯的中心装上煤气灯罩，它的前面有两块红

2、、绿玻璃交替遮挡。不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭，使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。从此，城市的交通信号灯被取缔了。直到1914年，在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。稍后又在纽约和芝加哥等城市，相继重新出现了交通信号灯。随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。目前城市中最多的是四组的三方向指示灯：一个红灯

3、常亮，一个向右、向前、向左的绿色箭头，依次亮的是向右、向前、向左的绿灯箭头。一个绿灯亮时，另两个为红灯三种颜色的光波长较长，不易发生色散，传的较远，而其他颜色的光波长较短，容易发生色散，穿透能力弱，所以不用其他色光。一般的红绿灯上面是红灯，中间是黄灯，最下面是绿灯1．设计原理（1）交通灯控器功能。设东西与南北方向的车流量大致相同，因此红、黄、绿等的时间长度也相同，定为红灯40s，黄灯5s，绿灯45s，同时用数码只是当前状态（红、黄、绿）剩余时间。另外，设计一个紧急状态，当紧急状态出现时，两个方向都禁止通

4、行，指示红灯。紧急状态解除后，重新技术并指示时间。（2）实验方案交通灯空气是状态机的一个典型应用，除了技术器是状态机外，还有东西、南北方向的不同状态组合（红绿、红黄、绿红、黄红4个状态），如表10-1所示。我们可以简单的将其看成是两个（东西、南北）减1技术器，通过检测两个方向的计数值，可以检测红、黄、绿等组合的跳变。这样使一个较复杂的状态机设计变成一个较简单的技术设计。表10-1交通灯的4种可能亮灯状态状态东西方向南北方向红黄绿红黄绿1100001210001030011004010100本利假设东西方

5、向和南北方向的幻灯时间均为5s，在设计交通灯控器时，可在简单计数器的基础上增加一些状态检测，即可通过检测两个方向的计数值，判断交通灯应处于4种状态的哪种状态。本交通控制器外部接口如图10-61所示。在表10-2中列出了需检测的状态跳变点，从中可以看出，有两种情况出现了东西和南北方向计数值均为1的情况，因此在检查跳变点时，还应同时判断当前是处于状态2，还是处于状态4，这样就可以决定次状态是3，还是1。表10-2交通灯设计中的状态跳变点交通灯现状态计数器计数值交通灯次状态计数器计数值东西方向计数值南北方向计

6、数值东西方向计数值南北方向计数值1612552113404531645541114540对于紧急情况，只需设计一个异步时序电路即可解决。程序中还应防止出现非法状态，即对程序运行后，应判断东西方向和南北方向的计数值是否超出范围。电路仅在电路启用运行时有效，因一旦两个方向的计数值正确后，不可能在计数到非法状态。南通市城市道路交通信号灯的建设，是由建设局负责在道路设计、施工时同步组织实施，具体设计由我处道路照明设计室负责。面对这一新任务、新课题，我们既看到路灯处在电气技术、电子控制、光源照明技术上的优势方面，

7、又看到我们对道路信号灯器材性能、专项要求上不熟悉方面。为此，我们带着问题查阅有关技术资料，走访交通信号灯设施生产企业，现场考察上海等兄弟城市道路交通信号灯布局及特点，在此基础上，今年设计、施工并投运了濠北路、濠东路与人民路等六个交叉口道路的交通信号灯。现将这方面情况归纳、汇总，供同行参考。    一、道路交通信号灯设计    1、道路交通信号灯设计的依据根据中华人民共和国交通安全设施标准，结合道路交叉口布局（如：十字路口、丁字路口）、交通流量、交叉口车道线划分情况设计道路交通信号灯。    2、道路交通

8、信号灯应设计专用供电线路，确保昼夜安全可靠供电。在靠近供电电源附近设置信号灯电器控制箱，内设电表、信号灯程控器、开关等电器元件，输出采用每一组信号灯一路电源线，选用RVV4*1.5电缆穿钢管保护。    3、对宽阔道路、交叉口车道划分为四车道，道路交叉口每侧选用三组12″LED车行信号灯（每组包括红灯、黄灯、绿灯），分别显示左转、直行、右转，选用长臂灯架（12m-14m）以保证每组信号灯基本正对相应车道，杆高7m；在灯臂上安装LED三色倒计