自动感应车流量人流量红绿灯装置

创设人：高辰依、姚玥唯、罗奕涵   指导老师：孙伊辰

1 摘要

城市路口传统红绿灯采用固定时长控制，无法根据实时车流、人流调整放行时间，易出现空等、拥堵问题，路口通行效率低。为此我们设计自动感应车流量人流量红绿灯装置。搭配红外感应模块、行人检测传感器、LED交通灯、数码倒计时屏、调节按键，实时采集各方向车辆与行人数量，动态调整红绿通行时长，流量大则延长绿灯，无车流人流自动缩短放行时间，实现自适应智能控灯。装置成本低廉、搭建简单，适用于校园路口、小区出入口等小型路口，可有效缓解拥堵、减少等待时长。

2 项目背景

日常出行中，固定配时红绿灯弊端明显：某一车道车辆排成长队，绿灯时长不足；另一侧道路无车辆行人，仍占用相同通行时间，浪费道路资源，增加等待与拥堵。专业智能交通设备造价高、安装复杂，不适合校园、社区小型路口改造。基于此，我们利用感应式智能红绿灯，依靠传感器实时监测车、人流量，自动动态调节信号灯时长，搭配数码管直观显示倒计时，低成本实现路口交通智能疏导。

3 实现思路

整套装置由多个功能模块组成：

l  红外车辆传感器：分布各车道，实时统计通行车辆，判断车道车流密度。

l  人体红外传感器：检测人行道等候行人数量，响应行人过街需求。

l  LED红绿灯组：模拟路口红、黄、绿指示灯光。

l  数码管显示屏：实时显示各方向信号灯剩余倒计时。

l  调节按键：手动设置基础通行时长、切换测试模式。

l  供电模块：为整套设备稳定供电。

l  控制逻辑：传感器采集车流、人流量数据→开发板对比流量阈值→自动增减对应方向绿灯时长→黄灯过渡切换信号灯，形成闭环自适应控制。

4 遇到的问题

在制作过程中，我们遇到以下问题：

多传感器信号干扰问题，车辆与行人传感器同时触发时数据错乱，通过增加延时滤波代码，过滤瞬时误触发信号，数据采集恢复稳定。

数码管闪烁卡顿，原程序循环逻辑冲突，优化代码执行顺序，分时段刷新显示屏，显示流畅无频闪。

信号灯频繁切换拥堵，设置流量缓冲区间，短时间流量波动不立即变更时长，避免灯光反复跳转，延长模块使用寿命。

5 应用效果

流量识别灵敏，可根据人车数量自动调整通行时间；倒计时可视化，行人车辆直观等待；操作简单，按键一键校准基础时长；适配校园、社区小型路口；材料易得、制作成本低，便于科创学习与小型场景落地。

6 总结

我们完成自动感应人车流量红绿灯装置的设计、接线、编程与调试全流程，熟练掌握逻辑编程、硬件联动等知识，提升电路搭建、故障排查与创新实践能力。真切体会智能交通技术的实用价值，明白自动化感应控制能够优化公共资源使用。后续计划升级装置，增加声光提醒、异常拥堵报警、手机数据查看功能，让这套智能红绿灯系统功能更加完善。感谢指导老师全程辅导，感谢团队成员分工协作，共同完成本次科创项目。