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摘要:随着我国经济的发展，城市规模不断扩大，机动车辆数量迅速增加，给交通安全带来巨大的压力。构建城市智能交通监控系统，能有效的降低交通事故发生机率，提高城市交通安全水平，具有重要意义。本文就基于ARM7构建城市智能交通监控系统相关技术进行了浅要的探讨，有一定参考价值。
关键词:智能交通 ARM7 监控系统 电子警察
中图分类号：C913文献标识码： A
1 引言
交通安全问题是一个严峻的社会问题，关系着人民群众生命财产安全。据统计，2012年我国共查处超速行驶9000多万起，因超速行驶造成的事故致7000多人死亡；不按交通信号灯指示通行的违法行为2600多万起，路口交通事故4.6万起致1.11万人死亡5万余人受伤。在传统的交通监控中，需要投入大量人力、物力，随着经济的发展，城市规模不断扩大，城市机动车辆数量迅速增加，交通监控负荷越来越大。采用智能交通监控系统，能有效减少人力、物力的投入，提升交通监控能力，促进城市交通安全。下面，本文以ARM7为例，就基于ARM7的城市智能交通监控系统设计相关技术进行浅要的探讨。
2 城市智能交通监控系统发展研究
2.1 城市交通监控系统发展历史
早在1858年，英国伦敦就出现了交通信号灯，最初的信号灯以燃煤气为光源，通过机械扳手实现红、蓝光的转换，用以指挥马车通信。1914年，美国开始出现电器启动的红绿黄交通信号灯，该信号灯以红、绿、黄三色圆形投光器组成，红色表示停止、绿色表示通信。1918年，美国研发出可控制的红绿灯，有压力探测器控制模式和扩音器控制模式两种。1968年，联合国在《道路交通和道路标志信号协定》中，对交通信号灯進行了规定，包括绿灯、红灯、黄灯、左右转弯等，同时制定了《道路交通安全法实施条例》，成为交通信号灯的国际标准。交通信号灯的出现，有效的提升了交通流量疏导能力、道路通信能力，在减少交通事故方面起到了重要作用，改善了道路交通状况。不过，随着城市规模的扩大和机动车辆的增加，再加上城市道路构造方面的影响，传统的交通信号灯已经不能满足城市交通控制的需要，急需提升城市智能交通监控水平。
2.2 智能交通监控系统发展现状
智能交通监控系统利用微处理器和传感器等，实现交通智能监控。早在上世纪八十年代，国外就出现了车辆智能导流系统，并迅速投入使用。1991年，美国开始了智能交通监控系统的研发并迅速投入实践应用，成为国际上智能交通监控发展最为迅速的国家。继美国之后，欧洲、日本等也开始了相关方面的研究和应用，目前在交通关系、出行需求、公交运营、电子收费、应急管理、车辆控制、交通安全等方面的研究都取得了极大的发展，并与智能汽车技术产生了紧密的结合。我国在智能交通监控系统的研发上起步较晚，上世纪九十年代以前主要在一些大城市引进国外的交通信号控制系统，九十年代以后国内才进行相关方面的研究，经过二十余年的努力，也取得了一定的进展。
3 基于ARM7的城市智能交通监控系统分析
3.1 主要功能分析
传统的十字路品交通信号灯，主要通过车流量分析，预先设置各方向红绿灯延时，用以进行交通疏通控制。但实际上，车流量的变化具有很强的不确定性，不同路口、不同时段之间的车流量会出现巨大的差异，尤其在城市规模不断扩大、机动车辆迅速增加的情况下，这种不确定性带来的差异越来越为明显。利用ARM7构建城市智能交通监控系统，主要是为了构建出根据车流量实际变化情况进行自智能调整，避免空道占时现象减少车辆滞留时间，并执行违章抓拍等动作。
3.2 ARM7概述
ARM7系列处理器是英国ARM公司设计的主流嵌入式处理器，该处理器采用3级流水线，提供了一系列内核、体系扩展、微处理器、系统芯片应用方案，由于所有产品均采用通用软件体系，因此相同的软件可以在所有的产品上运行。利用ARM7构建城市智能交通监控系统，其精确度取决于芯片内部集成的A/D转换器，仅需少量的外围电路支持，有较多的寄存器和丰富的资源，并可应用汇编语言和C语言进行编程，具有极高的性价比，能有效提高城市智能交通监控水平，降低系统构建成本。
3.3 系统基本结构
根据本系统基本功能，系统基本结构主要分为电子警察监控系统和交通监控系统两部分。电子警察监控系统负责违章抓拍、肇事记录，并将数据发送至监控中心；交通监控系统主要对车辆滞留进行检测，通过交通高峰低峰状态对交通信号灯的通行时间和禁止时间进行智能调整。
4 系统基本设计综述
4.1 电子警察监控系统设计综述
在本系统中，电子警察安装于交通路口，24小时对违规违章车辆进行监控记录，抓拍违章车辆以图片形式发送至监控中心，监控中心以照片作为处罚依据，利用电子警察替代人工监控，降低人力投入并提高监控覆盖率，提高机动车驾驶员的自觉性，减少交通事故发生概率。电子警察智能监控采用地感线圈和红外线技术实现，以有效博捉违章车辆并进行自动抓拍，记录违章过程。自动抓拍的相片质量，需要保证车辆号码清晰，违章过程记录清晰，以确保抓拍记录结果能作为违章现象和交通事故处理判断的依据。同时，为了满足肇事、违法处理的需求，还可以采用视频拍摄的方式，为交通监控提供更为有力的支撑。因此，系统在设计时需要考虑足够的扩充性、移植性和兼容性，预留扩展接口建设开放式软件平台，以便更好的与其它系统协同工作。
4.2 交通信号控制系统设计
交通信号控制系统包括车辆滞留检测系统和交通信号灯控制系统两个部分。车辆滞留检检测系统对车辆滞留情况进行检测，可采用电感式传感器或红外线传感器进行，利用传感器检测车辆滞留情况。考虑建设成本和可靠性， 采用电感式传感器具有较高的性价比。在车辆滞留检测中，车辆滞留数量的计数是智能控制的关键环节，可采用双传感器的方法，利用ARM7获取传感器发送的脉冲对车辆滞留数量进行计数，以获取准确的车辆滞留数量，避免出现漏检现象。在系统中，设定各时段车辆滞留量预设值，作为系统信号灯控制的标准值，当系统检测到车辆滞留量达到预设值时，即启用车辆信号智能处理程序对车流量进行调整，调整信号灯控制，当路口发生紧急事件时，则程序自动启用紧急信号处理程序，对信号灯进行紧急控制，从而实现路口信号灯的智能控制，避免因固定预设值信号灯控制模式降低交通疏导效率。
【参考文献】
[1] 田泽.ARM7嵌入式开发实验与实践[M].北京航空航天大学出版社，2006
[2] 齐向东，徐志强.交通信号灯智能控制与实现[J].太原科技大学学报，2005
关键词:智能交通 ARM7 监控系统 电子警察
中图分类号：C913文献标识码： A
1 引言
交通安全问题是一个严峻的社会问题，关系着人民群众生命财产安全。据统计，2012年我国共查处超速行驶9000多万起，因超速行驶造成的事故致7000多人死亡；不按交通信号灯指示通行的违法行为2600多万起，路口交通事故4.6万起致1.11万人死亡5万余人受伤。在传统的交通监控中，需要投入大量人力、物力，随着经济的发展，城市规模不断扩大，城市机动车辆数量迅速增加，交通监控负荷越来越大。采用智能交通监控系统，能有效减少人力、物力的投入，提升交通监控能力，促进城市交通安全。下面，本文以ARM7为例，就基于ARM7的城市智能交通监控系统设计相关技术进行浅要的探讨。
2 城市智能交通监控系统发展研究
2.1 城市交通监控系统发展历史
早在1858年，英国伦敦就出现了交通信号灯，最初的信号灯以燃煤气为光源，通过机械扳手实现红、蓝光的转换，用以指挥马车通信。1914年，美国开始出现电器启动的红绿黄交通信号灯，该信号灯以红、绿、黄三色圆形投光器组成，红色表示停止、绿色表示通信。1918年，美国研发出可控制的红绿灯，有压力探测器控制模式和扩音器控制模式两种。1968年，联合国在《道路交通和道路标志信号协定》中，对交通信号灯進行了规定，包括绿灯、红灯、黄灯、左右转弯等，同时制定了《道路交通安全法实施条例》，成为交通信号灯的国际标准。交通信号灯的出现，有效的提升了交通流量疏导能力、道路通信能力，在减少交通事故方面起到了重要作用，改善了道路交通状况。不过，随着城市规模的扩大和机动车辆的增加，再加上城市道路构造方面的影响，传统的交通信号灯已经不能满足城市交通控制的需要，急需提升城市智能交通监控水平。
2.2 智能交通监控系统发展现状
智能交通监控系统利用微处理器和传感器等，实现交通智能监控。早在上世纪八十年代，国外就出现了车辆智能导流系统，并迅速投入使用。1991年，美国开始了智能交通监控系统的研发并迅速投入实践应用，成为国际上智能交通监控发展最为迅速的国家。继美国之后，欧洲、日本等也开始了相关方面的研究和应用，目前在交通关系、出行需求、公交运营、电子收费、应急管理、车辆控制、交通安全等方面的研究都取得了极大的发展，并与智能汽车技术产生了紧密的结合。我国在智能交通监控系统的研发上起步较晚，上世纪九十年代以前主要在一些大城市引进国外的交通信号控制系统，九十年代以后国内才进行相关方面的研究，经过二十余年的努力，也取得了一定的进展。
3 基于ARM7的城市智能交通监控系统分析
3.1 主要功能分析
传统的十字路品交通信号灯，主要通过车流量分析，预先设置各方向红绿灯延时，用以进行交通疏通控制。但实际上，车流量的变化具有很强的不确定性，不同路口、不同时段之间的车流量会出现巨大的差异，尤其在城市规模不断扩大、机动车辆迅速增加的情况下，这种不确定性带来的差异越来越为明显。利用ARM7构建城市智能交通监控系统，主要是为了构建出根据车流量实际变化情况进行自智能调整，避免空道占时现象减少车辆滞留时间，并执行违章抓拍等动作。
3.2 ARM7概述
ARM7系列处理器是英国ARM公司设计的主流嵌入式处理器，该处理器采用3级流水线，提供了一系列内核、体系扩展、微处理器、系统芯片应用方案，由于所有产品均采用通用软件体系，因此相同的软件可以在所有的产品上运行。利用ARM7构建城市智能交通监控系统，其精确度取决于芯片内部集成的A/D转换器，仅需少量的外围电路支持，有较多的寄存器和丰富的资源，并可应用汇编语言和C语言进行编程，具有极高的性价比，能有效提高城市智能交通监控水平，降低系统构建成本。
3.3 系统基本结构
根据本系统基本功能，系统基本结构主要分为电子警察监控系统和交通监控系统两部分。电子警察监控系统负责违章抓拍、肇事记录，并将数据发送至监控中心；交通监控系统主要对车辆滞留进行检测，通过交通高峰低峰状态对交通信号灯的通行时间和禁止时间进行智能调整。
4 系统基本设计综述
4.1 电子警察监控系统设计综述
在本系统中，电子警察安装于交通路口，24小时对违规违章车辆进行监控记录，抓拍违章车辆以图片形式发送至监控中心，监控中心以照片作为处罚依据，利用电子警察替代人工监控，降低人力投入并提高监控覆盖率，提高机动车驾驶员的自觉性，减少交通事故发生概率。电子警察智能监控采用地感线圈和红外线技术实现，以有效博捉违章车辆并进行自动抓拍，记录违章过程。自动抓拍的相片质量，需要保证车辆号码清晰，违章过程记录清晰，以确保抓拍记录结果能作为违章现象和交通事故处理判断的依据。同时，为了满足肇事、违法处理的需求，还可以采用视频拍摄的方式，为交通监控提供更为有力的支撑。因此，系统在设计时需要考虑足够的扩充性、移植性和兼容性，预留扩展接口建设开放式软件平台，以便更好的与其它系统协同工作。
4.2 交通信号控制系统设计
交通信号控制系统包括车辆滞留检测系统和交通信号灯控制系统两个部分。车辆滞留检检测系统对车辆滞留情况进行检测，可采用电感式传感器或红外线传感器进行，利用传感器检测车辆滞留情况。考虑建设成本和可靠性， 采用电感式传感器具有较高的性价比。在车辆滞留检测中，车辆滞留数量的计数是智能控制的关键环节，可采用双传感器的方法，利用ARM7获取传感器发送的脉冲对车辆滞留数量进行计数，以获取准确的车辆滞留数量，避免出现漏检现象。在系统中，设定各时段车辆滞留量预设值，作为系统信号灯控制的标准值，当系统检测到车辆滞留量达到预设值时，即启用车辆信号智能处理程序对车流量进行调整，调整信号灯控制，当路口发生紧急事件时，则程序自动启用紧急信号处理程序，对信号灯进行紧急控制，从而实现路口信号灯的智能控制，避免因固定预设值信号灯控制模式降低交通疏导效率。
【参考文献】
[1] 田泽.ARM7嵌入式开发实验与实践[M].北京航空航天大学出版社，2006
[2] 齐向东，徐志强.交通信号灯智能控制与实现[J].太原科技大学学报，2005