一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置的制作方法

本发明属于城市交通信号控制技术领域，具体涉及一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置。

背景技术：

交通信号灯是交通信号控制系统的重要组成部分，是加强道路交通管理、减少交通事故、提高道路通行效率、引导交通有序通行的一种重要工具。然而，现有的交通信号灯并不能单独存在，仅仅是交通信号控制系统的一个具体信号指令执行单元，需要依赖于安装在交叉口的交通信号控制器进行交通信号的灯色显示、灯色转换。

目前，交通信号灯一般由一组显示不同颜色的led灯组成，并由安装在交叉口的交通信号控制器对led交通信号灯的灯色状态、启亮时间、显示时长进行控制和转换。在智能化交通信号控制系统中，安装在交叉口的交通信号控制器往往需要连接32至64组交通信号灯，同时还需要连接16至128路安装在交叉口各进/出口道或路侧的不同类型的交通流检测器，大量交通信号灯组和交通流检测器的连接大大增加了交通信号控制器进行信息处理、信号优化、信号控制的复杂度和负荷度，增加了交叉口通信网联物理连接的复杂性，对交通信号控制器进行现场设备故障检测、运行状态监测、交通信息处理等工况的实时性、稳定性、可靠性、准确性产生较大的影响；另一方面，增加了交通信号控制系统进行软硬件系统升级、系统维护、网络重组的难度和成本。

技术实现要素：

本发明提出了一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置，该装置由检测单元、通信单元、主控单元、电源单元组成，如图1、图2所示，不依赖于安装在交叉口路侧的交通信号控制器，通过道路交通流信息的自主采集分析、交叉口交通信息的交互共享、交叉口交通信号的组织设计与协调优化、交叉口交通信号的显示和提示，实现对交叉口交通信号的自组织协调和优化控制。

本发明的技术解决方案是在城市道路交叉口出口方向的交通信号灯悬臂式立杆的横杆上安装本发明提出的一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置，如图3所示，该装置通过检测单元对所对应的道路交叉口进口道的交通流到达情况进行图像采集、交通流参数提取和交通流运行状态评估；通过通信单元对道路交通信息、交通信号协调信息、交通信号控制信息、系统运行日志信息与城市交通指挥中心、现场警用手持终端设备、路侧交通诱导设备、交叉口其他出口方向安装的交通信号灯控一体化装置进行信息交互；通过主控单元对交叉口交通信号相位组织形式、相位相序、相位绿灯时长、交叉口信号周期时长进行组织、设计、协调、优化和控制；通过显示单元对所对应的道路交叉口进口道的道路通行权的通行方向、通行时间、通行时长，通过改变交通信号显示屏的图像、动画、颜色、数字的形式，进行道路通行权的方向、时间、时长进行动态显示和提示；通过电源单元为交通信号灯控一体化装置的各功能单元提供稳压、不间断电源。

本发明提出的一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置，其特征主要包括：

1)检测单元

检测单元嵌有ccd/cmos传感器、前端soc(system-on-a-chip)微处理模块和后端isp(imagesignalprocessing)微处理模块，ccd/cmos传感器、前端soc微处理模块、后端isp微处理模块通过spi(serialperipheralinterface)通信总线进行通信连接。ccd/cmos传感器用于对进入交叉口进口道的交通流进行视频图像采集；前端soc微处理模块对ccd/cmos传感器采集的视频图像进行预处理，对视频图像进行降噪、修正和增强，提高视频图像质量和特征提取的敏感性；后端isp微处理模块对前端soc微处理模块预处理完成的视频图像进行道路交通流参数提取和交通流运行状态评估。

2)通信单元

通信单元嵌有专用短程无线通信模块和4g移动通信模块。专用短程无线通信模块负责与所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置、路侧交通诱导设备进行信息的交互和共享；4g移动通信模块负责与城市交通指挥中心、现场警用手持终端设备进行信息的交互和共享。

3)主控单元

主控单元嵌有pcb背板、母板总线、嵌入式微控制器模块。pcb背板负责交通信号灯控一体化装置各功能单元的固化和连接；母板总线负责交通信号灯控一体化装置各功能单元的数据传输；嵌入式微处理模块根据检测单元、通信单元传送过来的信息，对所对应交叉口进口道的信号相位、绿灯时长、信号周期时长与所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置进行组织设计和协调优化，并对所对应交叉口进口道的交通信号进行控制。

4)显示单元

显示单元嵌有lcd控制器、lcd驱动控制芯片模块和tft-lcd液晶显示屏。lcd控制器、lcd驱动控制芯片模块和tft-lcd液晶显示屏通过spi通信总线进行通信连接。lcd控制器用于将主控单元发送过来的交通信号显示方案转换成交通信号图像数据信息，并将图像数据信息传送给lcd驱动控制芯片模块；lcd驱动控制芯片模块负责对图像数据信息进行数模转换、点阵设计、三基色校正和调节；tft-lcd液晶显示屏将lcd驱动控制芯片模块转换形成的图像数据信息通过数字、图像、动画、颜色变换的展示形式显示和提示对应交叉口进口道的道路通行权信息。

5)电源单元

电源单元嵌有微型变压器、微型变压调整器、太阳能电池组件模块、微型在线互动式ups控制器，其中太阳能电池组件模块由太阳能电池板、充电控制器、微型高容量蓄电池组成。太阳能电池组件模块主要为交通信号灯控一体化装置的各功能单元提供太阳能电源；微型在线互动式ups控制器主要为交通信号灯控一体化装置各功能单元提供不间断电源；微型变压器、微型电压调整器主要为交通信号灯控一体化装置的各功能单元提供稳压电源，保障交通信号灯控一体化装置各功能单元中各元器件的稳定、可靠运行。

附图说明

图1：交通信号灯控一体化装置功能单元组成图；

图2：交通信号灯控一体化装置外观结构示意图；

图3：交通信号灯控一体化装置的安装示意图。

具体实施方式

本发明所述的一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置安装在城市道路交叉口出口方向交通信号灯悬臂式立杆的横杆上，主要由检测单元、通信单元、主控单元、显示单元、电源单元组成，如图1、图2、图3所示，通过道路交通流信息的自主采集分析、交叉口交通信息的交互共享、交叉口交通信号的组织设计和协调优化、交叉口交通信号的显示和提示，实现对交叉口交通信号的自组织协调和优化控制。

本发明提出的一种基于自组织协调的交通信号灯控一体化装置，其工作的具体流程为：

1)检测单元

根据城市道路交叉口出口方向的交通信号灯悬臂式立杆的横杆上安装交通信号灯控一体化装置的数量，交通信号灯控一体化装置检测单元中的ccd/cmos传感器可以对应一个进口车道、多个进口车道、整个进口方向，ccd/cmos传感器对覆盖范围内各进口车道的交通流进行视频图像采集；前端soc微处理模块对ccd/cmos传感器采集的视频图像进行图像质量增强预处理，以提高视频图像的清晰度和特征敏感性；后端isp微处理模块对前端soc微处理模块处理后的视频图像进行交通流参数提取和交通流运行状态评估，具体工作步骤如下：

step1：后端isp微处理模块将ccd/cmos传感器的视频覆盖区域ω划分成n×m个方形区域a，a∈ω，m为视频覆盖区域ω内的进口车道数，n为视频覆盖区域ω内单进口车道可容纳的最大车辆数；方形区域a的长度为进口车道宽度w_lane，高度为平均车辆长度l_veh；

step2：定义方形区域a由n×m个像素点组成，iij为a中第i行第j列像素点的灰度值，i＝1,2,3…,n，j＝1,2,3…,m；为t时刻a中第i行第j列像素点在背景图像下的灰度值；为t时刻方形区域a背景图像的平均灰度值；iij(t)为t时刻后端isp微处理模块提取得到的a中第i行第j列像素点的灰度值；为t时刻后端isp微处理模块提取得到的方形区域a的平均灰度值；

step3：计算方形区域a中灰度特征变化参数，

r²＝(w_lane)²+(l_veh)²

其中：λij为方形区域a中第i行第j列像素点的灰度值变化率；μa为方形区域a的像素点灰度变化测度值；ρa为方形区域a中像素点灰度变化的奇异性指数；ε为方形区域a中像素点的奇异扩散参数；ca为方形区域a的灰度变化显著度；δ为方形区域a中奇异像素点的分布参数；r为方形区域a中像素点的最大分布半径；

step4：根据方形区域a的灰度变化显著度的区间值，对方形区域a的车辆存在情况进行判定，

(1)当θ-τ≤ca≤θ-τ时，判定方形区域a存在单一车辆，其中θ为单一车辆灰度变化划分尺度，τ为单一车辆灰度变化检测临界阈值；

(2)当ξ-η≤ca≤ξ-η时，判定方形区域a前后被两辆车所占据，其中ξ为两辆车灰度变化划分尺度，η为两辆车灰度变化检测临界阈值；

(3)当α-β≤ca≤α-β时，判定方形区域a被一辆大车所占据，其中α大车灰度变化划分尺度，β为大车灰度变化检测临界阈值；

step5：根据方形区域a的车辆存在判定情况，提取视频覆盖区域ω各进口道的交通流参数，

其中：j＝1,2,…m；vj为第j进口道的车辆数；qj第j进口道的排队长度；dj为第j进口道的灰度变化显著度；vol()为关于灰度变化显著度的流量计算函数，que()为关于灰度变化显著度的排队长度计算函数；

step6：对视频覆盖区域ω分通行方向提取道路交通流参数，

其中：vstr、qstr、dstr分别为视频覆盖区域ω直行方向标定的车辆数、排队长度、灰度变化显著度；vlef、qlef、dlef分别为视频覆盖区域ω左转方向标定的车辆数、排队长度、灰度变化显著度；分别为视频覆盖区域ω直行方向的平均车辆数、排队长度、灰度变化显著度；分别为视频覆盖区域ω左转方向的平均车辆数、排队长度、灰度变化显著度；m′、m″分别为视频覆盖区域ω中直行进口道数和左转进口道数；

step7：对视频覆盖区域ω中各通行方向的交通流运行状态进行评估，

其中：maxvstr、maxqstr、maxdstr分别为视频覆盖区域ω直行进口方向拥堵条件下的车辆数、排队长度、灰度变化显著度；minvstr、minqstr、mindstr分别为视频覆盖区域ω直行进口方向自由流条件下的车辆数、排队长度、灰度变化显著度；maxvlef、maxqlef、maxdlef分别为视频覆盖区域ω左转进口方向拥堵条件下的车辆数、排队长度、灰度变化显著度；minvlef、minqlef、mindlef分别为视频覆盖区域ω左转进口方向自由流条件下的车辆数、排队长度、灰度变化显著度；ω1、ω2、ω3分别为视频覆盖区域ω直行进口方向车辆数、排队长度、灰度变化显著度的交通流运行指数权重；分别为视频覆盖区域ω左转进口方向车辆数、排队长度、灰度变化显著度的交通流运行指数权重；pistr、pilef分别为视频覆盖区域ω直行进口方向和左转进口方向的交通流运行指数；

step8：后端isp微处理模块将提取到的交通流参数信息lo_par和评估的交通流运行状态信息lo_sta，通过主控单元的母板总线分别传送给通信单元和主控单元，其中lo_par为vstr、qstr、dstr、vlef、qlef、dlef、位置、时间一起打包形成的信息压缩包，lo_sta为pistr、pilef、位置、时间一起打包形成的信息压缩包。

2)通信单元

通信单元通过专用短程无线通信模块与路侧交通诱导设备、交叉口其他的交通信号灯控一体化装置建立通信连接和信息通信，进行交叉口各通行方向交通流参数信息、交叉口各通行方向交通流运行状态信息、路侧交通诱导信息的信息交互和共享；通过4g移动通信模块与城市交通指挥中心、现场警用手持终端设备建立通信连接和信息通信，进行交叉口交通流参数信息、交通流运行状态信息、交通信号控制方案、交通信号控制干预信息的信息交互和共享，具体工作步骤如下：

step1：通信单元通过母板总线获取检测单元传送过来的交通流参数信息lo_par和交通流运行状态信息lo_sta，打包形成rm_flow，通过专用短程无线通信模块传送给所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置；同时，接收所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置传送过来的rm_flow数据包，并通过母板总线传送给主控单元；

step2：通信单元通过母板总线获取主控单元传送过来对应交叉口进口道的最佳相位组合方案lo_ph，打包形成rm_ph，通过专用短程无线通信模块传送给所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置；同时，接收所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置传送过来的rm_ph数据包，并通过母板总线传送给主控单元；

step3：通信单元通过母板总线获取主控单元传送过来的交叉口相位组合方案c_ph，通过专用短程无线通信模块传送给所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置；同时，接收所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置传送过来的c_ph，并通过母板总线传送给主控单元；

step4：通信单元通过母板总线获取主控单元传送过来的交叉口相位执行序列sq_ph，通过专用短程无线通信模块传送给所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置；同时，接收所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置传送过来的sq_ph，并通过母板总线传送给主控单元；

step5：通信单元通过母板总线获取主控单元传送过来的检测单元对应交叉口进口道各通行方向交通流消散所需的通行时间数据包lo_tm，打包压缩形成rm_tm数据包，通过专用短程无线通信模块传送给所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置；同时，接收所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置传送过来的rm_tm数据包，并通过母板总线传送给主控单元；

step6：通信单元通过母板总线获取主控单元传送过来的交叉口信号控制方案signal_plan，通过专用短程无线通信模块传送给所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置；同时，接收所在交叉口其他的交通信号灯控一体化装置传送过来的signal_plan，并通过母板总线传送给主控单元；

step7：通信单元接收来自城市交通指挥中心、现成警用手持终端设备的交通信号方案干预信息inter_info，并通过母板总线将该信息传送给主控单元；

step8：通信单元通过4g移动通信模块，接收来自城市交通指挥中心、现场警用手持终端设备的交通诱导信息guide_info，并通过专用短程无线通信模块将该信息传送给路侧交通诱导设备；

step9：通信单元将检测单元的交通流参数信息、交通流运行状态信息，主控单元的交通信号控制方案信息通过4g移动通信模块，传送给城市交通指挥中心、现场警用手持终端设备。

3)主控单元

主控单元中的嵌入式微控制器模块通过母板总线获取来自检测单元、通信单元的交通流参数信息、交通流运行状态信息、交通信号控制方案协调信息、交通信号控制方案干预信息，对交叉口相位组织形式进行组织设计和协调、相位绿灯时间优化与协调、交叉口信号周期时长优化与协调，从而实现对交叉口交通信号的优化与控制，具体工作步骤如下：

step1：获取交通信息；嵌入式微控制器模块将检测单元传送过来交通流参数信息lo_par和评估的交通流运行状态信息lo_sta，以及解压从通信单元传送过来的rm_flow数据包，获得交叉口各个进口方向不同通行方向的交通流参数信息和交通流运行状态信息；

step2：交叉口相位组织设计与协调；

step2.1：主控单元根据检测单元所对应的交叉口进口道的通行方向r_way，从交叉口其他交通信号灯控一体化装置对应的进口道中选择与通行方向r_way不相冲突的通行方向rm_way，并从通信单元传送过来的rm_flow数据包中提取rm_way对应的交通流参数信息rm_par；

step2.2：假设lo_par中通行方向r_way中的交通流参数为vr_way、qr_way、dr_way，rm_flow中通行方向rm_way的交通流参数为vrm_way、qrm_way、drm_way，

(1)如果则通行方向r_way与通行方向rm_way可以进行相位组合，并将该组合加入通行相位组合集ph_v；如果则通行方向r_way需进行二次相位组合，第一次与通行方向rm_way可以进行相位组合，并将该组合加入二次通行相位组合集ph2_v；

(2)如果则通行方向r_way与通行方向rm_way可以进行相位组合，并将该组合加入通行相位组合集ph_q；如果则通行方向r_way需进行二次相位组合，第一次与通行方向rm_way可以进行相位组合，并将该组合加入二次通行相位组合集ph2_q；

(3)如果则通行方向r_way与通行方向rm_way可以进行相位组合，并将该组合加入通行相位组合集ph_d；如果则通行方向r_way需进行二次相位组合，第一次与通行方向rm_way可以进行相位组合，并将该组合加入二次通行相位组合集ph2_d；

其中：vr_way、qr_way、dr_way分别为当前交通信号灯控一体化装置中检测单元对应进口道中通行方向r_way标定的车辆数、排队长度、灰度变化显著度；vrm_way、qrm_way、drm_way分别为交叉口其他的交通信号灯控一体化装置中某一个装置对应进口道中通行方向rm_way标定的车辆数、排队长度、灰度变化显著度；分别为基于车辆数、排队长度、灰度变化显著度的相位一次组合临界值；φv、φq、φd别为基于车辆数、排队长度、灰度变化显著度的相位二次组合临界值；ph_v、ph_q、ph_d分别为基于车辆数、排队长度、灰度变化显著度的相位组合集；ph2_v、ph2_q、ph2_d分别为基于车辆数、排队长度、灰度变化显著度的二次通行相位组合集；

step2.3：主控单元嵌入式微控制器模块重复step2.1至step2.2，直至交叉口各进口方向中r_way不冲突的交通流运行方向都与r_way进行相似度匹配计算，并对可以进行相位组合或二次相位组合的组合相位分别加入ph_v、ph_q、ph_d或ph2_v、ph2_q、ph2_d。

step2.4：主控单元所对应交叉口进口道通行方向r_way的最佳相位组合为：

phr_way＝(ph_v∩ph_q∩ph_d)||(ph2_v∩ph2_q∩ph2_d)

step2.5：主控单元嵌入式微控制器模块重复step2.1至step2.4，直至主控单位所在的交通信号灯控一体化装置所对应的所有通行方向均与通行方向不冲突的交叉口其他交通信号灯控一体化装置所应对的通行方向进行相位组合计算。

step2.6：主控单元将进行相位组合计算得到的对应交叉口进口道的最佳相位组合方案lo_ph，通过母板总线发送给通信单元，同时提取通信单元从交叉口其他交通信号灯控一体化装置传送过来的最佳相位组合方案rm_ph；

step2.7：主控单元对lo_ph和rm_ph进行交集和并集处理，形成交叉口的相位组合方案c_ph，并将c_ph通过母板总线发送给通信单元，同时提取通信单元从交叉口其他交通信号灯控一体化装置传送过来的交叉口相位组合方案，协调确定交叉口的最终的相位组合方案cf_ph，保证交叉口所有交通信号灯控一体化装置交叉口相位组合方案的一致性。

step3：进行交叉口信号相位的相序确定；

step3.1：主控单元根据所在交叉口所有交通信号灯控一体化装置确定的交叉口最终相位组合方案cf_ph，从检测单元和通行单元中提取交叉口各相位各组合通行方向的交通流运行状态信息lo_sta；

step3.2：假设交叉口的某一个相位s_ph包含的通行方向为r_way1和r_way2，其对应的交通流运行指数分别为pir_way1和pir_way2，则相位s_ph的相位交通流运行指数pis_ph＝max(pir_way1，pir_way2)；

step3.3：计算交叉口各相位的相位交通流运行指数pis_ph，并按相位交通流运行指数的大小排序，并结合相序执行的连贯性进行排列，最终形成相位执行序列seq_ph；

step3.4：主控单元将交叉口相位执行序列sq_ph发送给通信单元，同时接收通信单元从交叉口其他交通信号灯控一体化装置确定的相位执行序列sq_ph，协调确定交叉口的最终相位执行序列cfsq_ph，保证整个交叉口所有交通信号灯控一体化装置中的相位执行序列的统一。

step4：相位绿灯时长和交叉口信号周期时长的确定；

step4.1：主控单元根据检测单元传送过来的交通流参数信息，为每个通行方向计算车流消散所需的通行时间：

其中：tmr_way为检测单元所对应的进口道中通行方向r_way交通流消散所需的绿灯时间；θ分别为排队车辆启动时间的延误参数和滞延参数；为排队车辆通过交叉口的平均速度；sfrr_way为通行方向r_way的车道饱和流率；ωvel、ωsfr分别为基于启动时间和基于排队消散的通行时间权重；

step4.2：主控单元计算检测单元所对应交叉口进口道各个通行方向交通流消散所需的通行时间，压缩形成lo_tm数据包，通过母板总线传送给通信单元，通信单元将lo_tm数据包打包压缩成rm_tm，通过无线专用短程通信模块传送给交叉口其他的交通信号灯控一体化装置；同时接收通信单元传送过来的交叉口其他交通信号灯控一体化装置传送过来的rm_tm，解压获取交叉口其他进口道各通行方向所需的交通流消散所需的时间；

step4.3：根据交叉口最终相位组合方案cf_ph，假设交叉口的某一个相位s_ph包含的通行方向为r_way1和r_way2，其对应的车流消散所需的通行时间分别为tmr_way1和tmr_way2，则相位s_ph的所需的相位绿灯时长gts_ph＝max(tmr_way1，tmr_way2)；

step4.4：计算交叉口各相位所需的相位绿灯时间gti，则交叉口的信号周期时长为：

其中：cy_tm为交叉口的计算信号周期时长；ph_n为交叉口的相位数；lti为第i相位的相位绿灯损失时间；i＝1,2…ph_n；

step4.5：如果则对各相位的相位绿灯时长进行调整，

(1)如果cy_tm<mincy，则cy_tm＝mincy；

(2)如果cy_tm>maxcy，则cy_tm＝maxcy；

则，各交叉口的各相位绿灯时长为：

其中：gti′为第i相位最终确定的相位绿灯时长；

如果cy_tm∈[mincy，maxcy]，则gti′＝gti；

step4.6：主控单元将计算完成的相位组成形式、相位执行序列、各相位绿灯时长和交叉口信号周期打包形成signal_plan，通过母板总线传送给通信单元；同时，接收通信单元传送过来的交叉口其他交通信号灯控一体化装置传送过来signal_plan，协调确定交叉口的最终信号控制方案，保证整个所有交叉口交通信号灯控一体化装置中的信号控制方案的一致性；并将本机负责的相位信号控制方案phase_plan通过母板总线传送给显示单元；

step4.7：如果主控单元接收来自城市交通指挥中心、现场警用手持终端设备的交通信号控制干预信息，则根据干预信息，重复step4.1至4.6的过程，对交通信号控制方案进行调整。

4)显示单元

显示单元接收主控单元传送过来的相位信号控制方案phase_plan，lcd控制器将相位信号控制方案phase_plan转换成交通信号图像数据信息，并将图像数据信息传送给lcd驱动控制芯片模块，lcd驱动控制芯片模块根据相位信息的显示时间、显示时长、通行方向，对图像数据进行数模转换、点阵设计、三基色信号校正和调节，并将相位信号控制方案的显示方案和显示效果发送给tft-lcd液晶显示屏进行道路通行权的显示和提示，具体工作步骤如下：

step1：如果所在交通信号灯控一体化装置只负责单一通行方向的道路通行权指示，将tft-lcd液晶显示屏的显示区域分为上、中、下三等分区域，分别为up-lcd区域、md-lcd区域、dw-lcd区域；

step1.1：如果当前相位为红灯信号，则在up-lcd区域显示红色背景信号，并用带禁止通行的3d动画标志提示当前通行方向为禁止通行状态，同时在md-lcd区域用红色动态数字显示剩余红灯时间；

step1.2：如果当前相位为绿灯信号，则在dw-lcd区域显示绿灯背景信号，并用带通行箭头的3d动画标志提示箭头方向为当前道路通行方向，同时在md-lcd区域用绿灯动态数字显示剩余绿灯时间；

step2：如果所在交通信号灯控一体化装置同时负责直行通行相位和左转通行相位时，将tft-lcd液晶显示屏的显示区域分为左、右及上、中、下六等分区域，分别为lup-lcd区域、lmd-lcd区域、ldw-lcd区域、rup-lcd区域、rmd-lcd区域、rdw-lcd区域；

step2.1：lup-lcd区域、lmd-lcd区域、ldw-lcd区域负责左转通行相位，

(1)如果左转通行相位为红灯信号，则在lup-lcd区域显示红色背景信号，并用带禁止通行的3d动画标志提示当前通行方向为禁止通行状态，同时在lmd-lcd区域用红色动态数字显示剩余红灯时间；

(2)如果左转通行相位为绿灯信号，则在ldw-lcd区域显示绿灯背景信号，并用带通行箭头的3d动画标志提示箭头方向为当前道路通行方向，同时在lmd-lcd区域用绿灯动态数字显示剩余绿灯时间；

step2.2：rup-lcd区域、rmd-lcd区域、rdw-lcd区域负责直行通行相位，

(1)如果直行通行相位为红灯信号，则在rup-lcd区域显示红色背景信号，并用带禁止通行的3d动画标志提示当前通行方向为禁止通行状态，同时在rmd-lcd区域用红色动态数字显示剩余红灯时间；

(2)如果直行通行相位为绿灯信号，则在rdw-lcd区域显示绿灯背景信号，并用带通行箭头的3d动画标志提示箭头方向为当前道路通行方向，同时在rmd-lcd区域用绿灯动态数字显示剩余绿灯时间；

5)电源单元

电源单元通过嵌入其中的微型变压器和微型电压调整器提供稳压直流电源，保障交通信号灯控一体化装置内部线路和元器件工作的可靠性和稳定性。通过太阳能电池组件模块将太阳能通过太阳能接收板、太阳能电池组件、充电控制器、微型高容量蓄电池转化成直流稳压电源，为交通信号灯控一体化装置各功能单元进行供电；通过微型在线互动式ups控制器中的双向变换器，在太阳能电池组件模块供电正常时利用太阳能电池组件模块对交通信号控制器各功能模块进行供电，同时对太阳能电池组件的微型高容量蓄电池进行充电，以保持电池处于满充状态；当太阳能电池组件模块供电不正常时，ups控制器中的双向变换器对市电进行稳压、滤噪处理后对太阳能电池组件模块的微型高容量蓄电池进行充电，并由微型高容量蓄电池对交通信号灯控一体化装置的各功能单元进行供电。