交通信号灯是根据什么原理制成的（专业琢磨交通信号灯获12项国家专利）

极目新闻记者 吴昌华

通讯员 徐飞 张建勇

在灯火通明的实验室内，黄传明计算参数反复实验，让220伏信号灯降低电压运行，增加智慧功能；

在变幻莫测的车流中，黄传明经常和同事们争辩不休，让信号灯控制方案更优化，让车流更顺畅。

黄传明是武汉市公安局交通管理局科技管理处民警，大学毕业参警一年后开始专业琢磨交通信号灯，22年来，他收获了9项国家发明专利和3项国家实用新型专利，荣获了湖北省五一劳动奖章。

黄传明向记者展示专利证书和荣誉证书

22年专业琢磨交通信号灯

黄传明今年45岁，1999年从原武汉汽车工业大学电气技术专业毕业，考入武汉市公安局交通管理局，一年后来到科技管理处，开始从事交通控制技术研究至今。22年来，他见证了城市交通科技化的发展变迁。

红绿灯是城市交通的重要一环，老式信号灯布线施工麻烦，能耗大，不智能，还有可能引发触电风险。

“有一次在网上看到一则新闻，外地一市民因信号灯漏电被击中身亡，对我触动很大，也激发了我一直以来想改造它的想法。”黄传明回忆。

2018年7月，首批“总线控制信号灯”在武汉12个路口上线运行，这些搭载了物联网技术的信号灯，实现了更高效、更智能的控制。

黄传明和同事在研究信号灯区域控制系统

黄传明介绍，新型信号灯采用36伏低压直流供电，避免了原来使用220伏电压的触电隐患问题。使用互联网大数据、物联网、CAN总线等技术，让信号灯在接收信号的同时不断自动校验，倒计时总线控制驱动触发，既能防止外界干扰，又能检测预警，有效杜绝了红绿灯的各种常见故障。

“你看，整个灯杆内只有一根信号线和一根电源线，大大节约了成本；施工时间只需5小时，工期缩短八成；还解决了‘飞线入地’问题，净化了道路环境，提升了城市形象。”黄传明指着自己的心肝宝贝自豪地说。

回顾我国信号灯智能控制技术的发展历程，国内用了30多年走完了国外80多年的发展之路，完成了该领域技术的从无到有，从弱到强的蜕变。黄传明在信号控制和应用领域研究，获得6项国家发明专利，填补了国内该领域的一些空白。

小小调整关乎民生大事

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。黄传明深知，这座城市的每一个交通个体都是自己的教科书，马路就是实验田，所有的研究成果都是来自日积月累的实践。随着城市的发展，城市交通也随之发生动态变化，有的地方甚至每年都需要进行微调，黄传明就这样日复一日地为城市的信号灯不断优化前行。

“其实信号灯它没有变，只是我们的出行需求变了，因此每一次研究、调整、完善对于我来说都是一次积累和提高。”黄传明举了一个例子。

2019年下半年起，交管部门发现，南湖大道的狮子山北路口的投诉信息渐渐多了起来，市民纷纷反映早晚高峰经过该路口排队时间很长，有时排队到150多米及外的珞狮南路路口，造成车流“溢出”现象。

黄传明及团队人员研究发现，该路口日均车流达2.6万辆，一方面是周边三个小区入住率不断提高，人流车流不断增大；另一方面杨泗港快速路通车，通压力向南湖大道传导；此外路口的左转与直行车流形成交织，也降低了通行效率，出现了“阵痛”。

“为了把路口的平均排队长度控制在50米以内，降低市民的出行焦虑感，我们当时制定了三套方案，团队也经过了激烈讨论。”黄传明坦言，每个方案都有其优势和劣势，如何达到最高效还是得由市民来体验。最终，他们根据现场条件在南湖大道现有双向4车道的基础上扩展出了一个新的左转专用道，并优化信号灯配时，提前放行缓解左转车辆与对象车辆冲突，方便周边的居民回家。

黄传明在路口研究信号灯配时

“但我们对狮子山北路出小区的车辆也进行了禁止左转的限制，一律右转可以提高通行效率，可是对部分出门需左转的车辆来说增加了出行成本，总体而言该路口实现了优化，但还是有部分群众没有完全享受到改造后的红利。”黄传明介绍道。

熟悉黄传明的同事都知道，他是一个追求完美的人，总希望把方案优化得更完美一点，但很多时候鱼和熊掌不可兼得，每一次调整都精益求精，只希望给每一位交通参与者带来更好的用户体验。

“个体的出行需求不同，每个人都会站在自己的视角看待出行是否便利，但我们的优化应该是站在时代背景下，从宏观的视角进行全盘考虑，毕竟出行可是民生大事，必须尽力达到完美。”黄传明说。

打造交通信号灯“最强大脑”

交通科技管理智能化发展，是历史的必然，更是时代赋予的重任。从2000年至今，武汉市的信号灯智能化发展经历了国际合作、消化吸收、自主开发的三个阶段，是全国最早的一批建设区域控制系统的城市。

“18年前，武汉市汉口片136个路口信号灯实现智能化，我是第一批接触国外信号灯控制系统的民警，当时真的觉得很先进。”黄传明回忆，这种控制系统均由欧洲公司研发，系统界面为纯西班牙文，安装调试的专家来自欧洲多国，他为了弄懂学透其中的技术，黄传明和专家交流起来经常在英语和西班牙语中转换，有时甚至还用画图比划。

经过多年发展，该项技术早已实现了国内科研企业自主研发，并有了长足进步，但不同厂家之间产生的通讯壁垒又成了阻碍发展的新问题。

“信号控制系统对城市交通管理精细化、智能化、全局化应用至关重要，从参警的第10个年头起，我就萌生了将不同信号灯控制系统打通整合成一个平台的想法。”黄传明说。

这个想法就是武汉市智能信号灯区域控制系统的雏形，这套系统可统一管理全市信号灯实时灯态、配时方案、路口流量，实现了对全市信号灯跨系统的统一调控。

“举个例子，我只需要在这套系统上操作，便可以实现武汉市跨行政区路段的一路畅通，为应急救援打通生命通道。”

说起来容易，但干起来却困难重重。由于全市各区智能信号灯系统建设时期不同，所用的系统品牌不同，智能化程度不同，将他们进行统一可不是一件容易的事。

“最难的就是把不同厂家的平台信号进行标准化，就好比大家在一起开会，各说各的方言，互相听不懂，我要进行‘同声传译’，才能让所有的成员能听懂指令。”黄传明解释道。

黄传明在高空作业

经过近两年的不断努力，智能信号灯区域控制系统于2016年上线运行，该系统由基础管理、运维管理、灯态管理、互联网 信号灯四部分组成，实现武汉全市3527处交通信号灯联网智能化运行，这套完全拥有自主知识产权的系统也成为了城市信号灯网络控制的“最强大脑”。

在同事眼中，黄传明是一个工作从来不讲条件，干一行、爱一行、钻一行的人，乐于吃苦，勤奋好学，获奖无数的他并没有放慢脚步，而是继续努力钻研。

2019年，43岁的黄传明决定一边工作一边攻读武汉理工大学交通运输工程博士学位，更好地把自己的实践经验与理论知识相融合，向交通管理人工智能方向进发。

“当前，智慧交通还处于发展的起步阶段，运用大数据、人工智能、移动5G、智能感知等综合技术搭建交通时空大数据控制系统是未来的发展方向。”黄传明说。

目前，他和团队正在努力建设深度机器学习的交通信号控制体系，将率先采用人工智能全息还原交通实况，搭建城市交通时空大数据模型，实现AI智能区域协调控制，用科技感知城市脉搏，打造精致交通，为市民提供更美好的出行体验。

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