“紅燈停、綠燈行、黃燈亮了等一等”，還記得這首童謠麼？如今隨處可見的交通訊號燈大家一定不在陌生，那你知道這些訊號燈都隱藏著哪些“秘密”？跟著小編一起來了解一些交通訊號燈背後的那些“秘密”以及

未來智慧交通訊號燈

的發展趨勢。

一、交通訊號燈

交通訊號燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示准許通行，黃燈表示警示。

1、綠燈訊號：綠燈訊號是准許通行訊號。按《交通安全法實施條例》規定：綠燈亮時，准許車輛、行人通行，但轉彎的車輛不準妨礙被放行的直行車輛和行人通行。

2、方向指示訊號燈：方向訊號燈是指揮機動車行駛方向的專用指示訊號燈，透過不同的箭頭指向，表示機動車直行、左轉或者右轉。

3、人行橫道燈訊號：人行橫道燈由紅、綠兩色燈組成。在紅燈鏡面上有一個站立的人形象，在綠燈面上有一個行走的人形象。人行橫道燈設在人流較多的重要交叉路口的人行橫道兩端。燈頭面向車行道，與道路中心垂直。

二、交通訊號燈控制邏輯

以一個最常見的十字路口為例，東西南北四個方向各有一組紅綠燈。

十字路口紅綠燈，最常見的交通訊號燈的控制邏輯是南北方向通行時，東西方向不通行；東西方向通行時，南北方向不通行。如果十字路口車流量很大，可能會是另外一套控制邏輯，比如每一個時刻只有一個方向為綠燈，其它都是紅燈。平時見到的交通訊號燈，絕大部分都是固定配時的，也就是紅燈、綠燈時長固定不變，也有

非固定配時

的，比如按照一天中的時間段、或者按照一個星期的不同日子來設定不同的配置方案，還有會根據路口的流量變化動態調整配時方案的。

三、為什麼現在訊號燈的設計越來越複雜？

開過車的朋友，尤其是新手司機來說，最怕經過情況比較複雜的路口。路面上不僅有複雜的導向線，路口處還有樣式特別的紅綠燈，一個方向可能會有多組燈，比如有直行燈、左轉燈、右轉燈、甚至掉頭燈，總之各種情況都會有。 從表面上看，這些交通訊號標誌的型別似乎很複雜，在不同的情況下想要採取不同的方式去應對。其實萬變不離其宗，看見交通訊號燈只要遵循“紅燈停，綠燈行”的原則即可。

為什麼現在交通訊號燈的設計越來越複雜？是因為我國主要大中城市的市內交通擁堵情況日益加重，特別是在交通高峰期，如果還是採用簡單控制邏輯，那麼整個區域的交通都可能面臨癱瘓的處境，更合適的訊號控制時間和轉向配置方案，可以更加有效地改善交通擁堵情況。

四、交通訊號燈背後的嵌入式

理工科的同學是否還記得那些年做過的實驗，透過定時器+LED+數碼管實現交通訊號燈的演示。當然如此簡單的演示方案，肯定不能滿足日益複雜的交通現場環境，而現實中的交通訊號燈控制是如何做到的呢？

交通訊號控制系統是一個獨立的系統，又是整個地區訊號燈系統的一部分。是城市道路交通管理系統中對交叉路口、行人過街，以及環路出入口採用訊號控制的子系統，主要包括交通工程設計、車輛資訊採集、資料傳輸與處理、控制模型演算法與模擬分析、最佳化控制訊號調整交通流等。

在十字路口道路旁，都會有這麼樣的一個交通訊號控制櫃，針對於交通訊號燈控制的交通訊號機就安裝於交通訊號控制櫃內，是現代城市交通系統的重要組成之一，用於城市道路交通訊號的控制與管理。

交通訊號機內部由微控制器或者Linux的處理器作為

主控

，外圍有串列埠、網口、按鍵、顯示屏、指示燈等介面。看似不復雜，但是由於它工作環境嚴酷、需要常年累月連續工作，對產品穩定、質量要求很高。小編透過檢索各個嵌入式廠商針對交通訊號機提供的解決方案，簡單為大家梳理一下交通訊號機的工作原理。

上面這張框架圖很好的體現了

交通訊號機內部主控系統

是如何工作的。根據飛凌嵌入式提供的解決方案，簡單梳理了各個介面連線的外設需求。以飛凌嵌入式的iMX6UL系列核心板為例

■ 雙網口冗餘設計，當某一線路出現故障時，自動啟動另外一條線路與指揮中心進行通訊；

■ 8路串列埠，可外接多種感測器、檢測器、GPS，保證系統的精確時鐘；

■ USB介面，可外接隨身碟、滑鼠，方便生成和下載引數；

■ 多路GPIO，實現多通道紅綠燈控制；

■ 7寸、10。1寸高畫質螢幕顯示，介面執行流暢；

■ 上行通道支援4G介面，WiFi熱點方便引數配置；

■ 工業級主機板，可在-40°C~+85°C溫寬下執行，經多個的領域長期測試，保證產品在嚴苛環境下的效能穩定；

■ 採用Linux+QT開發，提供各個介面的Demo例程，可以更快速的開發產品，支援Linux3。14+QT4。8。5，Linux4。1。15+QT5。6。

五、什麼是智慧訊號燈？是否可以解決擁堵問題？

同時，城市發展的日新月異以及居民生活水平的提高使得市政道路改建工程頻繁、機動車保有量持續增加，這些變化都對城市交通分佈特徵帶來了巨大的影響，對交通訊號燈控制如何應對這些快速變化提出了挑戰。

隨著中國城市化與機動化程序的深入，交通擁堵問題日益突出，已成為制約城市發展的主要瓶頸之一。傳統的緩解交通擁堵的解決方案例如：拓寬道路、加大路網密度、建立立體交通等越來越顯示出其侷限性，隨著物聯網、大資料、人工智慧、資訊科技的發展，交通部門意識到只有利用高科技手段才能改善日趨嚴重的交通問題。因此，對道路基礎設施的“智慧化”改造成為智慧交通發展的必然趨勢。交通訊號燈是城市交通管理控制的重要手段，訊號燈控制系統升級將有極大潛力緩解交通擁堵。

在人工智慧技術高速發展的背景下，對路面交通設施裝置進行數字化梳理和數字化採集上，基於影象處理及嵌入式系統的智慧交通訊號燈應運而生。它可以透過多個渠道進行感知和收集相關的交通資料，然後利用“智慧大腦”分析研判，計算出更合適的訊號控制時間和轉向配置方案，從而有效地改善交通擁堵情況。

六、智慧交通訊號燈需要“智慧大腦”

智慧交通訊號控制系統解決方案，飛凌嵌入式提供的解決方案是這樣的，在各路口的交通訊號燈現場的路邊控制櫃內，交通訊號機可採用飛凌嵌入式的相關嵌入式ARM核心板設計，推薦的是FET3399-C核心板，多種AI框架支援， Android7。1系統，支援Tensorflow Lite、Caffe等多種AI框架；並提供針對RK3399平臺深度學習目標檢測開發的最佳化方案例程（RKSSD），利用了OpenCL、RGA等硬體加速模組，以降低CPU負載。

■ 具備2個ARM Cortex-A72核心和4個ARM Cortex-A53核心，最高主頻1。8GHz，GPU採用Mali-T864，影片處理效能強大，可結合影片車輛檢測器，利用路口電子警察的攝像機進行車輛資訊的採集，進行車輛資訊的採集；

■ 具備多種顯示介面，包括HDMI2。0、MIPI-DSI、EDP1。3、DP1。2，最大解析度達4K，可靈活選擇顯示介面，超大高畫質解析度螢幕顯示；

■ 具備ADC 5路，可透過監測訊號燈的電壓、電流、功率來監視訊號燈的狀態；

■ 可透過4G/5G與實時路況資料進行交換，實時改變控制方案，解決突發交通擁堵問題。在擁堵頻發的核心區域、潮汐流明顯的主幹道區域，能發揮更加強大的協調路況的功能；

■ 多系統支援，Linux4。4+QT5。12、Android7。1、Forlinx Desktop18。04，python3。6語言程式設計，讓開發變得更簡單。

■ 由於飛凌嵌入式嵌入式計算機硬體的產品優勢，使得交通燈可以有效規避“停機”或延遲等故障，同時可以高效處理海量的資料與控制任務。

擴充套件閱讀：

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相關訊號機專業術語

有兩個不太容易理解的概念，叫做

相位

和

相位階段

，官方的解釋我就不引用了，說下自己的理解。

簡單來說，一個路口有幾組燈，就對應幾個相位，比如上述的十字路口，東西南北各一組燈，那就是4個相位。

相位階段

，車輛“通行權”的每一次轉換就稱為一個訊號相位階段，一個訊號週期內“通行權”的交接幾次，就是幾個訊號階段。

相位週期

，就比較好理解了，就是該相位的訊號燈各種燈色輪流顯示一次所需的時間總和。

還有一些其他術語就不解釋了