可見光智能LED燈在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、    可見光智能led燈在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用    韋欣摘 要 本文設(shè)計了一種室外可見光的智能led交通燈控制系統(tǒng)，并對系統(tǒng)的構(gòu)成和運行做了說明。結(jié)果表明，該系統(tǒng)的經(jīng)濟指標(biāo)和交通通可暢指標(biāo)所占權(quán)重較大，說明智能led的設(shè)計給交通帶來了方便?！娟P(guān)鍵詞】可見光 led交通燈 綜合能力評價隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，led 技術(shù)得到了飛速的提高，逐漸成為第四代光源。led的實質(zhì)是由一串串半導(dǎo)體原件，具有光電轉(zhuǎn)換率快等優(yōu)點，利用這一特性，對照明光進行人眼無法感測的閃爍脈沖光強度調(diào)制，實現(xiàn)了在傳統(tǒng)照明、顯示功能基礎(chǔ)上同時進行通信的目的。在系統(tǒng)中，借助led的這些特

2、殊功能，實現(xiàn)車輛與交通燈可見光的通訊、車輛與室外顯示板之間的可見光通訊、兩車輛之間的可見光通訊，達到提高服務(wù)的水平。1 系統(tǒng)設(shè)計方案1.1 系統(tǒng)的組成本文中所設(shè)計的室外的可見光led無線交通通訊系統(tǒng)主要包括3方面：車輛與交通燈之間的可見光的無線通訊、車輛與室外顯示板之間的無線通訊、任意兩車輛之間的無線通訊。利用智能led的優(yōu)勢，通過實時計算led智能交通燈系統(tǒng)中發(fā)射光載波的范圍和角度，能夠使行駛中的司機及時了解前方的路況。同時車輛之間可以互相通訊，提高了運行效率，減少了交通事故。1.2 具體實施流程分配交通管理人員會定期對路況信息進行收集，并且及時通過管理中心的終端服務(wù)器，將收集到的信息以電信

3、號的形式，傳送到室外的智能led交通燈上，該信號經(jīng)過調(diào)解和制動過程，實現(xiàn)對智能led交通燈或者顯示牌的亮度調(diào)控，繼而將載有交通信息的電信號轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)墓鈴娦盘杺鬏攷Ч饨邮战K端，接著光電監(jiān)測電路對上述信號進行識別和監(jiān)測，并且將接收到的光信號進行放大處理，通過調(diào)配器將光信號發(fā)射給車載終端，從而車輛能夠及時、有效的知道前方的路況，為做好改道換行工作留出時間。2 系統(tǒng)綜合運行能力的評價本文采用了層次分析法，對所設(shè)計的智能led交通系統(tǒng)穩(wěn)定性進行分析，最終得出了令人滿意的結(jié)果。2.1 總評價體系模型的構(gòu)建該系統(tǒng)中評價的目標(biāo)是該系統(tǒng)的運行能力。具體可分為該系統(tǒng)駕駛員的駕駛時間減短，運行距離是否變短，交通擁

4、堵狀況是否減輕，這也可以用經(jīng)過該路口的駕駛員的等車時間反應(yīng)出來。根據(jù)現(xiàn)有的分析，本文建立層次分析模型，該模型按照目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層劃分層次。在智能led交通可見光的通訊系統(tǒng)中，目標(biāo)層為該系統(tǒng)的運行能力。準(zhǔn)則層包括系統(tǒng)經(jīng)濟協(xié)調(diào)、系統(tǒng)協(xié)調(diào)、交通協(xié)調(diào)。而經(jīng)濟協(xié)調(diào)主要包括設(shè)備成本、系統(tǒng)成本；交通協(xié)調(diào)主要包括車輛運營里程、車輛轉(zhuǎn)換距離、道路暢通程度；系統(tǒng)協(xié)調(diào)主要包括信息的匹配程度、智能化程度。并且將評價體系的指標(biāo)做相應(yīng)的量化處理，從而可以構(gòu)建出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。2.2 層次分析法構(gòu)造判斷矩陣判斷矩陣的目的是將方案層的因素對準(zhǔn)則層的因素的影響程度作兩兩比較，同時將準(zhǔn)則層的因素對方案層的影響程度做兩兩比較

5、。要比較n個因子x1，x2，xn某類因素的影響程度，對因子建立兩兩比較矩陣，用yij來表示兩個因子對某個因素影響的大小的比值，在整個系統(tǒng)中，就要做出0.5n（n-1）次兩兩比較的矩陣。最終確定的整個矩陣就可以用y=（yij）n×n來表示，而且此矩陣滿足yij>0且yij=1/yji。2.3 層次分析法確定權(quán)重常用的確定權(quán)重的方法專家打分法，聚類分析法，熵值法，層析分析法等，本文選用了一種最有效的確定權(quán)重的方法，層析分析法確定權(quán)重。2.4 層次分析法改進的一致性檢驗層次分析法中一致性檢驗?zāi)軌蚩陀^的反映出兩因子對某因素的影響力的差別。但是當(dāng)矩陣中yik>yij且ylk<

6、 p>根據(jù)saaty在創(chuàng)建層次分析法時的基本原理，隨機抽取樣本大約1000次，得到一個樣本矩陣，從總共9個樣本抽取出數(shù)字，構(gòu)成正反互逆矩陣，其表示了樣本的隨機的重要性。實驗的次數(shù)足夠多，可以充分代表該實驗的可靠性，最終可以得到ri的一致性指標(biāo)。2.5 系統(tǒng)運行能力評價的案例借助智能led無線通訊的優(yōu)點，本文設(shè)計的led交通燈的可見光的通訊系統(tǒng)合理的緩解了交通擁擠等狀況。對于綜合能力，本文主要是研究它的目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、以及方案層。根據(jù)上述構(gòu)建的層次分析法的結(jié)構(gòu)模型，采用1-9標(biāo)度的方法，通過經(jīng)驗的專家賦值，給出了一致性最終綜合評價的權(quán)重。根據(jù)上述的計算方法計算，可以得到準(zhǔn)則層中各個因子對方

7、案層層次分析法的一致性檢驗指標(biāo)分別為0.0098，0.0254，0.01269均小于0.1所以通過一致性檢驗，而目標(biāo)層對準(zhǔn)則層的一致性指標(biāo)為0.03622，也通過一致性檢驗，說明該系統(tǒng)具有一定的合理性。而該系統(tǒng)的系統(tǒng)協(xié)調(diào)度最高，說明，在智能led 可見光系統(tǒng)中保證信息的傳遞的準(zhǔn)確性和及時發(fā)送和接收是非常重要的。3 結(jié)束語全文中基于可見光下智能led燈的無線通訊技術(shù)，設(shè)計的系統(tǒng)基于可見光技術(shù)目的在于車輛與交通燈可見光的通訊、車輛與室外顯示板之間的可見光通訊、兩車輛之間的可見光通訊。由此建立了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，并且對其做了綜合評價，結(jié)果表明該系統(tǒng)是能減少交通擁擠等問題的，且結(jié)構(gòu)簡單，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不需要增加原件，這是有利于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有利于人類發(fā)展的，這為將來定量化研究該系統(tǒng)性能鋪墊了道路。參考文獻1劉景龍.基于室外可見光led交通燈的無線通信系統(tǒng)研究d.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2013.2唐澤.基于fpga的遺傳算法在交通控制中的應(yīng)用d.成都：西南交通大學(xué)，2015.作者單位徐州工程學(xué)院 江蘇省徐州市 221018 電子技術(shù)與軟件工程2017年4期電子技術(shù)與軟件工程的其它文章基于