基于PLC的智能交通控制系统设计
摘要
随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注，我国许多大中城市的交通压力都非常大。所以，改善与提高现有的交通系统的工作效率，加强交通路口的信号灯控制和监控是非常重要的。
解决好交通信号灯控制问题将是保障交通有序、安全、快速运行的重要环节。但现有的交通信号灯控制系统都是单一的固定时序控制, 不能够根据实际交通状况进行调节控制。
本文主要使用PLC和地感线圈来实现智能交通控制。在十字路口相应的位置埋设地感线圈，对此路段上的车流量进行统计，并根据车流量的变化，改变绿灯的控制时间，可以实时地对绿灯资源进行合理调配，提高十字路口的通行能力，缓解交通拥挤，达到最优控制。文中详细介绍了系统的硬件设计和软件设计，最后用iFIX工程组态软件进行监控，达到了比较满意的可视化效果，并实现了模拟真实环境的目的。
关键词智能交通地感线圈车流量延时控制
THE DESIGN OF INTELLIGENT TRAFFIC CONTROL
SYSTEM BASED ON PLC
ABSTRACT
Along with the development of the society economy, the city transportation problem causes our concern more and more, and traffic pressure in many large and medium-sized cities in China is very great. Therefore, to improve and enhance efficiency of the existing transport system, strengthen the control of traffic lights and monitor the situation is very important.
The traffic light control is important for urban traffic safety and high efficiency. But all the traffic light control are working in standing sequence, and are unable to make adjustment with different traffic flow.
In the design of the paper, one method of the intelligent traffic control is used which combines the PLC and the induction coil. Induction coils are preburied at the correspond- ing crossroads to make statistics of the vehicle flow, according to which the control time of the green lights is changed, then, the resource of the green light is reasonably distributed to improve the traffic capacity at the crossroads. PLC could self regulate the time of traffic light, and reach the best of control. The hardware and software of the system are introduced in the paper in detail. Finally, using iFIX software for monitoring, the visualization effect and the simulation of the real environment is satisfactory.
KEY WORDS intelligent traffic induction coil vehicle flowrate time-delay control
目录
中文摘要.................................................................................................... I 英文摘要................................................................................................... I I 1 绪论.. (1)
1.1 引言 (1)
1.2 课题研究背景 (2)
1.3 本文研究的内容 (3)
2 总体方案设计 (4)
2.1 工作原理分析 (4)
2.2 系统结构 (5)
3 系统硬件设计 (6)
3.1 车流量检测 (6)
3.1.1 地感线圈的选型原则 (6)
3.1.2 信号转换装置 (6)
3.2 用PLC实现智能交通控制 (8)
3.2.1 PLC的I/O地址分配及选型 (8)
3.2.2 PLC的外部接线及系统原理 (9)
4 系统软件设计 (10)
4.1 系统的控制要求 (10)
4.2 程序重点部分分析 (11)
4.2.1 通行车辆计数 (11)
4.2.2 延时控制的选择 (12)
5 系统仿真 (13)
5.1 组态软件选取 (13)
5.2 系统数据库建立 (13)
5.3 智能交通控制系统监控主界面设计 (15)
结束语 (17)
致谢........................................................................... 错误！未定义书签。参考文献. (18)
附录一 (19)
附录二....................................................................... 错误！未定义书签。附录三....................................................................... 错误！未定义书签。
1 绪论
1.1 引言
城市交通系统是社会经济的“血液循环系统”，是衡量一个城市文明进步的标志。随着社会经济的不断发展和城市规模不断膨胀，城市的经济贸易和社会活动日益繁忙，交通量持续增长，使得交通拥挤和阻塞现象越来越突出，从而引发的交通问题越来越严重，人、车、路三者关系的协调越来越受到交通部门的重视。因此如何采用一种科学的控制方法，建立一套城市交通数据监测、交通信号控制与交通疏导的综合管理系统，成为现代城市交通管理部门亟待解决的重要问题之一[1]。
目前，我国城市十字路口的交通控制系统基本上都采用定时控制方式。通常的做法是事先经过交通流量的调查，运用统计的方法对两个方向红绿灯设置固定转换时间间隔[2]。然而实际十字路口车辆的流量是随机和变幻莫测的，有的路口在不同的时段可能会有很大的差异，并且经常受到人为因素的影响。因此常常出现下面的情况，当某条道路的车流量很大却要等待红灯，而此时另一条空道或车流量相对少得多的道路却依然按原定时间亮着绿灯。因此固定时间的控制方法，经常造成道路有效利用时间的浪费，出现绿灯方向车辆较少，红灯方向车辆积压等现象，影响了道路的畅通。这种现象的出现是无法建立准确模型的，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，为克服这种少车路口绿灯时无车通行或多车路口绿灯通行时间短而堵车等资源浪费的现象，出现了智能交通控制系统[3]，它能够根据流量变化情况自动调节红绿灯的时间长度，最大限度地减少十字路口的车辆滞流现象，有效的缓解交通拥挤，实现交通控制系统的最优控制，从而大大的提高交通控制系统的效率。
当前的智能交通控制系统有以红外感应车流量的、有桉预定时间段改变通行时间的、有以电视监控信息来干预的等多种方法与手段，各有特点。随着我国人民生活水平的不断提高，城市化的推进与私家车数量的猛增，道路交通拥挤的问题日益突出，可以预见，智能交通控制系统将具有广大的应用前景。因此，研究智能交通控制系统具有相当大的学术价值和实用价值[4]。
本设计是一个以车流量为核心的智能交通自动控制系统，通过使用地感线圈检测车流量，并利用PLC在顺序控制上的强大功能，对交通流量进行实时统计和控制，实现十字路口交通系统的智能控制。随着数字化城市建设的进程，对城市交通的要求不仅是智能化，而是网络化、信息化。
1.2 课题研究背景
随着社会经济的发展、城市化进程的加快和机动车辆的迅猛增加, 城市交通问题日益严重。城市交通拥挤不仅造成交通事故频发、车辆延误增大，而且进一步带来能源浪费和环境污染的加剧，由此引起的不良社会后果更是难以估计。城市交通问题的解决能有效的控制城市交通状况，减少交通拥挤，减少环境污染，提高经济效益，保证城市的持续化发展。
解决城市交通问题的根本途径有两条，一是加快道路设施规划建设，健全城市道路网络体系，这种方法是一种外延型的发展途径。二是采用先进的科学技术，对城市交通进行现代化的管理与控制，提高现有道路的通行能力，这是一种内涵的方法[5]。诚然道路设施是发展城市交通、满足各种交通需求的物质载体，但受到道路建设资金和城市土地空间的限制。例如，我国许多大城市建设地铁或轻轨以缓解交通压力。但是，建设地铁或轻轨需要大量的资金与时间，这对大多数中小城市都不现实。所以，加强交通管理与控制是公认的效益显著、投资少的方法。当前，改善与提高现有的交通系统的效率已成为当务之急，而提高交通控制系统的效率更是重中之重[6]。
20世纪80年代以后，世界各国的交通控制出现了前所未有的发展热潮，随着计算机和自动控制技术的发展，交通运输组织与优化理论的不断提高，交通控制手段越来越先进，形成了一批高水平有实效的城市道路交通控制系统。当今世界各国广泛使用的最有代表性且有成效的交通控制系统有澳大利亚的SCAT系统、英国的TRANSYT 系统和SCOOT系统[7]。
TRANSYT(Traffic Network Study Tools)系统自1968年问世以来，经历不断地改进，已经发展成为先进的TRAN-SYT/9型。作为最成功的静态智能交通控制系统，虽然已经被世界400多个城市所使用，但是由于其计算量较大，很难获得整体最优的配时方案，同时需要大量的路网几何尺寸和交通流数据[8]。SCOOT(Split、Cyele and Offset OptimizationTechnique)系统采用联机实时控制的动态模式，对周期、绿信比和相位差进行控制，采用小步长寻优方法，相对TRANSYT而言具有相当大的优势。但SCOOT 相位不能自动改变，现场安装调试时相当繁琐等缺点也急需改进[9]。SCAT(Sydney Coordinated Adaptive TrafficMethod)系统由澳大利亚工程技术人员采用先进的计算机网络技术，呈计算机分层递阶形式。采用地区级联机控制，中央级联机与脱机同时进行的控制模式。SCAT系统充分体现了计算机网络技术的突出优点，结构易于更改，控制方案容易变换。但是，SCAT系统过分依赖计算机硬件，无车流实时信息反馈，
可靠性较低[10]。
20世纪70年代末以来，我国经济建设快速发展，人民生活水平不断提高，汽车保有量逐年增加，交通问题日益显现。我国部分大中城市摒弃了旧有的控制方式，一些先进的控制技术逐渐得到应用，虽然在整体规模和层次上与世界发达国家还有不小差距，但部分领域技术水平已处于世界先进位置。目前，我国城市交通控制系统不单单是对交叉口信号灯进行控制，而是集交叉口信号灯控制和干线控制以及现代城市高速公路交通控制于一体的混合型交通控制。
在我国的交通控制系统的进步行程中，若只依赖被动、微观和静态的传统模式的控制策略，显然不能满足城市交通的需求。必须突破传统信号控制的研究方法，控制思想上要由被动控制向主动自适应控制发展；控制技术上要借助于现代科学技术向智能化、集成化发展；控制规模上要由微观、中观控制向宏观、微观结合控制发展；控制模式上要由静态控制向动态诱导控制发展；发展方向上要以我为主，充分结合我国的实际情况，发展适应我国国情的交通控制系统[11]。概而言之，要充分利用系统工程的思想和方法，加强对城市先进交通处理系统的硬件技术和软件技术研发。
我国智能交通控制系统起步较晚，交通信息集成和应用程度还比较落后，现有的交通显示屏基本上是静态交通信息，尚未形成真正意义上的智能交通控制。为此，对智能交通控制系统必须要加快研发和实用化的步伐，满足新时期我国交通发展的需要。只有采用新技术，探索各种新方法，才能为城市交通控制开辟新的思路，才能实现城市智能交通系统，从而真正缓解城市交通与经济发展日趋尖锐的矛盾[12]。
1.3 本文研究的内容
经过对本课题的深入研究以及对智能交通控制系统的分析，明确本次设计完成的主要内容如下：
(1) 根据控制要求，提出智能交通控制系统的总体方案并进行论证。详细分析系统实现智能控制的工作原理，并确定系统的整体结构。
(2) 对智能交通控制系统进行设计，完成该系统的硬件构建和软件设计。完成硬件设备的选型，相应电气图纸的设计以及PLC控制程序的编写和调试，满足控制系统及工艺的基本要求。
(3) 利用组态软件对系统的监控部分进行设计，画面符合要求，美观实用，能完成对系统的主要变量的实时监视和数据分析。
2 总体方案设计
系统设计的目的是对PLC 控制进行深入地学习和应用，完成对交通流量的实时统计与控制，并能利用上位机组态软件进行实时监控。系统设计的思路是采用地感线圈探测车辆的通过，并用PLC 对车辆数量进行计数，利用PLC 在顺序控制上的强大功能，对交通流量进行实时统计和控制。
2.1 工作原理分析
本系统以十字路口等待绿灯的车辆滞留量来确定该方向交通是否繁忙。为了简化处理，该系统控制的普通十字路口的每个方向仅有直行车道，每个方向均设有红、黄、绿色直行交通灯。如图1所示，在十字路口的东南西北四个方向的近端（停车线附近）和远端（相距近端约100米处）各埋设一个地感线圈，分别统计通过该处的车辆数。
E 2
E 1S2S1N2N1
W 2
W 1
图1 十字路口地感线圈布置示意图
以南北方向为例，每当车辆驶近十字路口，必须先通过远端的地感线圈N1或S1，这时地感线圈将对车辆产生一个脉冲信号传送至PLC 内通过增指令进行加1运算，此时如果信号灯仍为绿灯，车辆继续前行通过十字路口则必然经过近端的地感线圈N2或S2，同样地感线圈对车辆产生一个脉冲信号传送至PLC 内通过减指令进行减1运算。
最终，PLC对地感线圈N1和S1脉冲信号的计数就可记录驶近路口的车辆数X，PLC对地感线圈N2和S2脉冲信号的计数就可记录驶出路口的车辆数Y。为了简化运算，将两个相对方向（南与北、东与西）X、Y 的数值合并为一组，那么南北方向车辆的滞留量Z1=X-Y。同理可得，PLC通过对地感线圈脉冲信号的计数就可得到东西方向车辆的滞留量Z2。通过计算车辆的滞留量Z1与Z2的差值，从而决定对绿灯进行延时控制。将此差值设为三个区间进行判断如下：
如果Z1－Z2﹥10，则南北方向繁忙，东西正常，南北直行绿灯延长10秒。
如果Z1－Z2﹤－10，则东西方向繁忙，南北正常，东西直行绿灯延长10秒。
如果－10≤Z1－Z2≤10，则视为正常情况，交通信号灯控制按固定周期变换。
车辆驶过产生的脉冲计数、车辆滞留量的双向比较以及绿灯延时时间的控制全部由PLC来完成。各地感线圈时刻检测车辆，在一个红绿灯周期中，每当东西或南北绿灯亮之前，PLC都要依据脉冲的计数判定东西、南北的车流规模，然后根据以上智能控制原则，调整绿灯时长。
2.2 系统结构
系统主控制器选用西门子的S7-200系列PLC，车流量检测装置采用基于电磁感应原理的地感线圈，系统由PLC控制器、地感线圈检测装置、信号转换装置、十字路口交通灯组等几部分组成，如图2所示。
地感线圈信号信号转换
装置
PLC
控
制
系
统
交
通
灯
组图2 系统结构图
系统运行过程中，首先，地感线圈感应到车辆通过的信号，该信号通过信号转换装置转换为0～10V的标准电压信号输入到PLC，PLC控制系统通过判断该信号的状态,经过数据处理和计算得到各路口实际车流量的数据，自动控制系统根据各个路口的实际车流量自动调节其所在路口的信号灯的通行状态。
3 系统硬件设计
3.1 车流量检测
3.1.1 地感线圈的选型原则
地感线圈是本智能交通自控系统中的最主要的检测元件，地感线圈的技术规格由车道的大小和埋设的深度决定，地感线圈主要由内径，外径，线径和匝数四大因素组成，一旦这四大因素确定，线圈的规格型号即可确定[13]。地感线圈工作在最佳状态下时，线圈的电感量应保持在100uH—300uH之间，在线圈电感不变的情况下，线圈的匝数与周长有关系，周长越小、匝数就越多，线圈匝数可参考表1。
表1 线圈匝数参考表
由于道路下可能埋设有各种电缆管线、钢筋、下水道盖等金属物质，这些都会对线圈的实际电感值产生很大影响，在实际施工时应使用电感测试仪实际测试地感线圈的电感值来确定施工的实际匝数，保证线圈的最终电感值在合理的工作范围之内（如在100uH—300uH 之间）。否则，应对线圈的匝数进行调整[14]。
在理想状况下（不考虑一切环境因素的影响），地感线圈只考虑面积的大小（或周长）和匝数，可以不考虑导线的材质。但在实际工程中，必须考虑导线的机械强度和高低温抗老化问题，在某些环境恶劣的地方还必须考虑耐酸碱腐蚀问题[15]。在实际的工程中，建议采用0.1cm以上铁氟龙高温多股软导线。若本系统中的十字路口模拟交通模型为60*60cm，根据实际十字路口的尺寸按比例缩放，得到的车道大小约为3cm。设计时选择的线圈内径为1.8*2.3 cm、外径为2.0*2.5 cm、线径为0.05cm、匝数为180n。
3.1.2 信号转换装置
地感线圈的工作原理基于振荡电路原理,将地感线圈埋入地下，当有车辆经过时，
车的铁外壳使得线圈电感发生变化，将线圈接入振荡电路，使电感量的变化转换成谐振频率的变化。信号转换装置是由一种基于电磁感应原理的信号转换线路构成，该转换电路主要由两只三极管组成的共射极振荡器和地感线圈（电感元件）、电阻、电容等元件组成的耦合振荡电路组成，信号转换装置的电路原理如图3所示。
图3 信号转换装置电路原理图
Ul和U2组成共射极振荡器，电阻R3是两只三极管的公共射极电阻，并构成正反馈，地感线圈T作为检测器谐振电路中的一个电感元件，与振荡回路一起形成LC谐振。当有大的金属物（汽车）通过时，由于空间介质发生变化引起了振荡频率的变化（有金属物体时振荡频率升高），将会使线圈中单位电流产生的磁通量增加，从而导致线圈电感值发生微小变化，进而改变LC谐振的频率，这个频率的变化就作为有汽车经过地感线圈的路面时的输入信号，再将此信号通过由R4和C3组成的LC滤波电路，输出稳定的直流电压（0～10V的标准电压信号），此电压即可输入到PLC系统。
3.2 用PLC实现智能交通控制
目前智能交通控制的设计方案有很多，有采用CPLD数字集成电路实现交通信号灯智能控制的设计，有采用单片机实现对交通控制设计的方案[16]。而本智能系统采用PLC实现智能交通控制，并通过软件编程实现可以根据十字路口车流量自动调节绿灯时间的控制系统。
3.2.1 PLC的I/O地址分配及选型
经过分析后，可得出系统的输入输出信号及其I/O地址分配如表2所示。
表2 I/O分配表
在PLC选型时，由于目前市场上的PLC种类繁多，生产公司不同，PLC的结构和编程语言也会有差异，而西门子S7-200系列PLC具有体积小、速度快、标准化的特点，具有丰富的功能模块和强大的指令系统，这就使其无论在独立运行中或相连成网络皆能实现其复杂控制功能，并且可以近乎完美地满足小规模的控制要求[17]。又由于其编程易于掌握，指令丰富，因此在本设计中选用S7-200系列PLC。
由系统的输入输出信号及其I/O地址分配，结合CPU224具有14个输入点和10个输出点，8KB用户程序区和5KB数据存储区，1个RS485通信/编程口和7个扩展模块的特点，所以可选用CPU224。
3.2.2 PLC的外部接线及系统原理
在该控制系统中，PLC采用继电器输出直接驱动交通灯。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小电流去控制较大电流的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
PLC的外部接线及系统原理图如下图4所示。其中，PLC、交通灯和信号转换电路均采用DC24V开关电源供电；开关电源型号为DR-120-24，电流为5A。交通灯型号为JD200-3-35-2A，环境工作温度为－40℃～＋80℃，工作电压为24VDC。
图4 系统原理图
PLC外部电源电路设计见附图。其中，当空气开关闭合时，电源指示灯亮，电源开始正常供电，当电路中出现短路或过载情况时，空气开关会断开电源，保护电路及相关设备。
4 系统软件设计
4.1 系统的控制要求
上电后，控制系统开始工作。先进行程序初始化，寄存器清零并开始计数。如前文2.1中所述，通过计算车辆的滞留量Z1与Z2的差值，从而决定是否对绿灯进行延时控制。如果－10≤Z1－Z2≤10，则视为正常情况，交通信号灯控制按固定周期变换。如果Z1－Z2﹥10，则南北方向繁忙，东西正常，南北直行绿灯延长10秒。如果Z1－Z2﹤－10，则东西方向繁忙，南北正常，东西直行绿灯延长10秒。依次循环检测对交通灯进行自动控制。根据设计思路，系统的控制流程如下图所示。
图6 系统总流程图
4.2 程序重点部分分析
4.2.1 通行车辆计数
在程序中，怎样对车辆脉冲进行计数是很重要的。经过反复思考和编程，我最终选择了利用增减指令对车辆脉冲进行计数，这样可以很容易得出各方向上的车辆数量。具体程序如下图所示：
图7 各方向地感线圈计数
4.2.2 延时控制的选择
在设计方案里，怎样利用南北方向与东西方向车辆滞留量的差值进行延时控制的选择是关键的一步。经过不断的探讨，我选择了比较指令来实现这一选择。具体程序如下：
图8 延时控制的实现
根据延时条件的不同可选择不同的方式进行控制，若延时条件均不满足，则按车流量正常处理。具体程序见附录一。
5 系统仿真
5.1 组态软件选取
在系统仿真过程中，我选用的是iFIX组态软件。iFIX软件可作为一个“进入过程的窗口”，并提供实时数据给操作员及软件应用，由于具有很好的开放性、安全性以及扩展性，成为了工业自动化领域最流行的工控组态软件之一[18]。
iFIX软件是以SCADA(数据采集及监控)组件为核心。SCADA的基本功能是数据采集和数据管理，保证数据的完整性，并且提供完整的分布式网络功能。数据采集就是从现场获取数据并将它们加工成可利用的形式。iFIX也可以向现场写数据，这样就建立了控制软件所需的双向连接。iFIX不需要用特别的硬件来获得数据，而是通过一个I/O驱动器兼容它们，这在现场应用中显得尤为重要。数据管理包括通过扫描、报警和控制程序从驱动程序映像列表中读取数据，对数据进行处理，再将数据传送到过程数据库以及从内部数据库访问函数、读取数据，并传达到需要的应用中等功能[19]。
人机交互HMI是iFIX软件的另一个重要组件，它具有强大的图形编辑功能。iFIX 提供了强大的人机交互平台，它以直观的界面把所有的系统组件都集成在一个单独的开发环境中，具有微软界面风格。该人机交互平台特有的动画向导，智能图符生成向导等强大的图形工具方便了系统开发，标签组编辑器大量节省系统开发时间，并且内置了易学易用的VBA这一计算机语言系统，使得无论是控制系统的设计人员，还是应用人员都能很快上手。
基于iFIX软件的强大功能和在工业自动化中的广泛应用，我选用了这一软件完成系统仿真。
5.2 系统数据库建立
在进行系统仿真时，首先应建立数据库。数据库是iFIX系统的核心，它从硬件中获取或给硬件发送过程数据，由标签（块）组成。数据库标签（块）是独立一个单元，可以接收、检查、处理并输出过程值。
数据库以电子数据表的形式出现：每一行是一个独立的数据库标签，每一列是一个域。数据库编辑器用来创建和编辑数据库块，它可以打开节点列表（SCU中定义）中任何SCADA节点的数据库。
数据库中有数字量输入DI和数字量输出DO。DI表示每扫描一次，数字量输入块从DIT 表中的I/O地址中读取数字量数据；DO表示每接收到的值，数字量输
出块把一模拟量信号送入DIT表中的I/O 地址。DI和DO的建立过程如图9和图10所示：
图9 DI建立过程
图10 DO建立过程
根据本文中系统的输入输出点设置，按上述过程，可建立智能交通控制系统的数据库，如下图11所示。
图11 系统数据库
5.3 智能交通控制系统监控主界面设计
监控界面是系统与用户进行交流的窗口，界面设计要美观实用，简洁易懂。交通系统监控主界面如下图12所示。主界面以图形形式，直观显示了系统所控制的一个十字路口，在路口的每个进口道设置信号灯，由此可清楚地显示当前信号灯的状态。
图12 系统监控主界面
主界面中还设有视频窗口，可清楚地监控到十字路口处的交通状况。在界面切换时，可通过编辑脚本进行切换。如图12中所示，可点击“东风路文化路十字路口”进入下一界面，以达到同时监控不同路口的目的。该过程中所编辑的脚本为：
Private Sub Group7_Click()
openpicture "路口2"
End Sub
通过该脚本进入的“东风路文化路十字路口”监控界面如下图所示：
由此可见，利用交通监控系统可实现在线实时监控，并可同时监控多个路口，达到及时准确地监控交通状况的目的。
附件2： 市辖城区智能交通管理系统建设招标要求 一、项目内容 南充市辖城区智能交通管理系统包含一个指挥中心、一个顶层应用平台、两个基础支撑平台和十一个子系统以及通信网络等配套系统建设。包括内场、外场两部分。外场涵盖范围包括顺庆、高坪、嘉陵三区，内场涵盖信息网络机房、南充公安交通警察支队7楼指挥中心，详见下表，具体建设内容详见《市辖城区智能交通管理系统项目采购清单与技术参数（功能）配臵及要求》和《市辖城区智能交通管理系统一期工程初步设计》。
警务资源管理系统新建1套 机房及配套工程市公安局14楼新建机房，包括模块化UPS1套、机房精密空调3套、33个机柜、走线架、200KW后备柴油发电机1台。 二、项目要求 1.本项目必须按专家评审及财政评审部门审定的技术方案实施建设，详见《市辖城区智能交通管理系统项目采购清单与技术参数（功能）配臵及要求》和《市辖城区智能交通管理系统一期工程初步设计》。 2.投标现场须由投标人指派的本项目的项目经理对投标文件进行讲解，讲解时间15-20分钟。 3.鉴于本系统后期将与智能交通相关系统进行对接，与市级智能交通相关部门实现数据共享，因此，投标人须无条件承诺：系统平台应设臵完善的用户权限、访问控制策略，同时，系统硬件平台、软件平台、网络等接口协议须采用国际、国家和行业标准协议，具有开放性、可扩展性，能够与其他系统实现互联互通，确保系统平滑扩容或升级。平台为其他平台、社会资源或后期项目开放接口，需接入时无需支付接入费，平台厂商不得限制其他厂商接入。 4.系统在全市公安视频专网内运行，不允许与其它任何网络有直接物理连接，非南充市公安局交警支队授权，不允许为其它任何部门、企事业单位和个人提供接入，不得将视频、图片、数据资源用于其它商业目的。 5.系统的传输网络限于裸光纤、MSTP、PON三种方式。 6.指挥中心LED大屏、交通诱导屏、信号控制机、交通视频采集设备、雷达测速设备、精密空调、UPS电源、服务
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P3口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P1口输出，显示时间通过P0口输出至双位数码管）。本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。 关键词：单片机；交通灯 Abstract In recent years, with the rapid development of science and technology, the application of SCM is going deep, driving the traditional detection techniques to renew day by day. In the real-time examination and in the automatic control monolithic
integrated circuit application system, the monolithic integrated circuit often took a core part uses. The monolithic integrated circuit aspect knowledge is only insufficient, but should also act according to the concrete , to be improved. The intersection vehicles shuttle, the pedestrian is bustling, car dealership traffic lane, person sidewalk, methodical. Then depending on what to realizes this orderly order? the traffic lights on the automatic control system. There are great number kinds of modes to control the traffic lights. The system uses a series of MCS-51 as the center AT89C51 single-chip device designed to control the traffic lights, so as to realize the function of setting red, green light time by 8051 chip’s P3 port according to the actual traffic flows, lighting the red-light and green-light by turn and lighting the yellow-light to warm while 5 seconds left(outputting the traffic light signal by P1,outpuing the time by P0 and showing the time on double-digits nixie tube). Short of the design cycle, , easy maintenance, the expansion of powerful is this system. Key words:SCM; MCU; traffic light 目录 中英文摘要························1 设计要求·························２设计目的·························3 方案比较、设计与论证···················
PLC交通灯毕业论文 毕业论文（设计） 课题名称 PLC交通控制灯设计专业及班级机械制造与自动化学号学生姓名指导老师 20XX年 X月 X 日目录 PLC交通灯毕业论文 3 摘要 3 第一章 PLC的特点及应用 4 1.1 概述 4 1.2 PLC的特点 5 1.3 PLC的应用 5 2.1 PLC的分类 7 2.2 PLC的结构 7 2.3 PLC的工作原理 7 2.4 PLC汇编语言 8 2.5 PLC的基本指令 9 2.6 PLC交通灯毕业论文编程器 13 第三章梯形图的设计与编程方法 13 3． 1 控制要求 13 3． 2 控制时序 13 3.3 PLC交通灯毕业论文硬及外围元器
14 4． 1 梯形图 16 4．4软设计 21 第五章PLC交通灯毕业论文设计总结 21 谢辞 22 参考文献 22 ……………………….. PLC交通灯毕业论文摘要 PLC可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计,可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一,PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。同时,PLC本身还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理. 关键词：交通灯 PLC 程序设计 第一章 PLC的特点及应用
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第一章版本说明 版本说明 河南联大智能交通综合业务管理平台软件分为八大业务处理模块及一个安全管理认证系统，在实际中应针对不同的应用及需求予以选择配备；如本系统发生变化，恕不予以通知，请向河南省联大通信技术有限公司索取最新版本。 第二章软件设计原则 河南省联大通信技术有限公司自主研发的联大智能交通综合业务管理平台软件是一个综合性的智能交通管理平台，具有实时数据管理模块、黑名单管理模块、红名单管理模块、图像监控模块、设备管理模块、违法业务处理模块、违法数据统计模块、系统管理模块等八大模块及一个安全管理认证系统。它实现了对实时布控、视频监控、交通信息采集、违法业务、处罚业务、前端设备管理等系统的管理与综合利用。 软件特点 系统采用三层架构和B/S 结构的来实现，具有下列特点：1.分布性特点，可以随时随地进行查询、浏览等业务处理；2. 业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加服务器功能；3维护简单方便，只需要改变网页，即可实现所有用户的同步更新；4. 开发简单，共享性强。从而减少额外开发的IT投入及其应用的复杂性。 本系统将交通信息采集、电子警察系统集成到统一的平台，采用统一的数据结构和存储方式，从而实现信息共享和网络化管理。提高了系统的效率和指挥调度反应能力。支持基于权限的安全访问机制，通过统一的角色和权限管理使得系统的安全性能可以得到保证。 可以与机动车管理系统、驾驶员管理系统、交通违法管理系统无缝对接； 可以与视频监控系统结合，在系统中直接调用视频；
系统具有具有灵活的适应性和强大的兼容性。使用XML 作为数据中介，可以实现不同数据结构中数据的交换与集成，从而可以获取集成不同厂家的各种设备数据，提高各种资源的共享与兼容。具有开放扩展性，系统提供开放的接口协议，支持将来其他的扩充系统接入（如交通信号控制、GPS定位、接处警系统等）。 业务方案框架 通过对公安交通管理涉及到的各项业务进行整合，形成一个覆盖交警工作范围的信息采集、处理、交换、查询的综合信息管理系统。使得各种资源能够得到有效的利用，从而提高交警部门的工作效率和反应能力。 现有平台已经集成了卡口、电子警察、监控、测速等多个子系统。实现所有工作点、所有部门之间数据统一管理。全程操作日志跟踪，以保证数据的安全性。在系统管理和信息集成上提出面向业务的行业平台，行业平台以违法处理、稽查布控、指挥调度、勤务管理等业务为主，业务更加贴近实际使用，同时可以针对当地进行定制。兼容不同前端监控设备，可以将这些监控设备集成到一个平台。实现对其他平台的对接，与其他系统的对接全部基于标准WEBService服务。 应用软件架构设计 1）设计概述系统采用B/S三层架构，可根据不同的需求使用一些架构模式（如：MVC）和设计模式（如：Singleton,Facade,Factory 等）复用已经封装好的的一些组件。 2）体系架构分析为了提高系统的可靠性，数据库服务器和应用服务器都在设计时考虑了对群集的支持。通过采用多层应用程序模型架构，特别是合理利用EJB组件来进行事务控制，可以实现系统对群集的支持，提高系统的灵活性和可扩展性。 的分布式三层架构：1.数据访问层，在数据访问层DataAccess中，完全采用“面向对象接口编程”思想，同时使用设计模式中的工厂模式为主。抽象出来的数据库访问模块，脱离了与具体数据库的依赖，从而使得整个数据库访问层可根据数据库迁移。2.业务逻辑层，业务逻辑层Business的核心模块包含了整个系统的
交通信号控制系统解决方案 1概述 交通信号控制系统，是智能交通系统（ITS）在交通管理工作中的基本应用，也是城市智能交通管控系统中最直接、最基础的应用系统。通过建设信号控制系统，实现信号路口联网远程控制、交通流量的采集、路口自适应控制、绿波协调控制以及区域的自适应控制，有效减少车辆的停车次数，节省旅行时间；后台实时调整信号配时，采取多时段控制方式，必要时，可通过智能交通管理中心人工干预，直接控制路口交通信号机执行指定相位，有效的疏导交通，减少行车延误，提高通行能力，缓解日益严峻的城区道路交通拥堵压力，提高城区交通综合管理能力，减少汽车尾气排放，美化环境，提升城区形象。 2系统结构设计 系统结构划分为3级：分别为中心控制级设备、区域控制级设备以及路口控制级设备。交通信号控制系统设备主要包括中心设备、前段设备和通信设备。
（1）中心控制级设备 中心控制级设备作用主要是： ?监控整个系统的运行。 ?协调区域控制级的运行。 ?具备区域控制级的所有功能。（2）区域控制级设备 区域控制级设备作用主要是： ?监控受控区域的运行。
?对路口交通信号进行协调控制。 ?对路口交通信号机的工作状态和故障情况进行监视。 ?通过人机回话对路口交通信号机进行人工干预。 ?监视和控制区域级外部设备的运行。 ?进行交通流量统计处理。 （3）路口控制级设备 路口控制级设备即信号机，其作用主要是： ?控制路口交通信号灯。 ?接收处理来自车辆检测器的交通流信息，并定时向区域计算机发送。 ?接收处理来自区域计算机的命令，并向区域计算机反馈工作状态和故障信息。 ?具有单点优化能力。 3系统功能设计 3.1基础功能 （1）区域自适应控制 系统以控制子区作为基本控制单元，综合考虑子区内的交通运行状态（如交通阻塞、交通拥挤、交通顺畅）、交叉口的关联性大小、交叉口的实际交通量，确定公共信号周期与相位差的决策模型，并运用智能优化算法实时优化子区协调控制配时参数，实现控制子区交叉口的协调控制功能。 系统的区域交叉口协调控制能够确保控制区域内的交通流时刻处于最佳运行状态，相邻交叉口之间协调方向的行驶车流可以获得尽可能不停顿的通行权，大大降低车辆在交叉口频繁加减速所产生的交通污染，减少区域交通总的车辆燃油
1.引言 现代社会，红绿灯被安装在各个路口上，已经成为疏导行驶车辆最常见和最有效的方法和手段。据调查显示，这一技术在19世纪就已出现了。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。 1.1交通信号灯应用现状 随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题。自改革开放以来，我国的城市规模和经济建设都有了飞速的发展，城市化进程在逐步加快，城市人口在急剧增加，车辆也越来越多，大量流动人口涌进城市，人员出行和物资交流频繁，随之而来的交通事故也发生地更加频繁，使城市交通面临着严峻的局势。当前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞矛盾，使原来不太突出的交通问题被提上了日程。 信号灯的出现，虽然使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有了明显效果。同时随着人民的生活水平日渐提高，越来越多的汽车进入寻常老百姓的家庭，再加上政府大力发展的公交、出租车，车辆越来越多了。这不仅要求道路要越来越宽阔，而且要求有新的交通管理模式的出台。旧有的交通控制系统的弊病和人们越来越高的要求激化了市交通系统的管理机制不适应，使得对交通灯控制要求也就越来越高,交通灯的设计有很多实现的方法。从交通灯的重要性看来,交通灯工作一定要是稳定可靠的。如今红绿交通信号灯作为交管部门管理交通的重要工具之一，如何提供一个高效率的交通控制系统有着明显的必要性。 目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器方法;有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计;有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。本系统就是在现有的基础上外加一些辅助功能，从而使交通信号倒计时系统功能更加完善、使用更加灵活。
122智能交通管理系统需求书 1)概述 智能交通系统ITS（Intelligent Transportation Systems）是将先进的信息技术、数据通讯技术、自动控制技术以及信息处理技术等有效地融合起来，并运用于整个交通管理系统而建立起来的一种在大范围内，全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合智能控制和管理系统；是提高交通运输系统的运输效率，缓解城市交通拥挤、保证交通安全、减少城市环境污染的一项重大关键技术；同时也是加大交通基础设施投入之外解决目前交通运输问题的主要途径。 智能交通系统在国外的发展状况：从70年代末，智能交通系统的开发和应用即引起了西方发达国家的重视，尤其是近年来美国、日本、欧盟等发达国家或各种组织都投入了大量的资金，与高校和研究机构联合，积极致力于智能交通系统的开发与应用，已取得一定的成绩，并已得到相应的应用。如美国，早在1993年起，每年就投入2亿美元以上的国家政府预算以促进ITS事业的发展。 目前，国外在城市智能交通系统的相关方面已取得了许多可行的研究结果和应用实例，这些成果包括用于动态信息采集的传感器和测量信号的处理方法，基于闭路电视（CCTV）系统的交通监控系统，针对静态信息组织管理和应用的地理信息系统GIS（Geographical Information System）技术及其应用系统，具有一定适用范围的交通建模方法和模型，结合全球定位系统GPS（Global Positioning System）技术实现的车辆路径优化算法，非混杂环境的交通流量控制系统及方法等等。
日本政府在ITS领域进行了大量的资金、政策等方面的投入，以期形成ITS 产业推动日本经济发展。在过去的5-6年的时间里，已经有近400万套车内导航系统在市场上应用。日本的ITS应用主要是在交通信息提供；电子收费；公共交通；商业车辆管理以及紧急车辆优先等方面。在长远方面，日本将开发自动公路系统（Automated Highways System）。由于日本政府的直接支持，极大地推动了日本ITS领域的发展。 在美国，ITS应用发展较快的几个方面分别是，车辆安全系统（占51%），电子收费（占37%），公路及车辆管理系统（占28%），实时自动定位系统（占20%），商业车辆管理系统（占14%）。 智能交通系统在国内的发展状况：随着我国社会经济的飞速发展，交通事业在我国迅猛发展，智能交通系统引起越来越多的关注。许多大城市对此进行了研究并实施。上海和深圳是这一方面的先行者。 在上海，采用高新技术改善交通状况的尝试已经有较长时间。80年代初，上海市就引进了澳大利亚的SCAT悉尼自适应交通信号控制系统。1991年，作为上海市“八五”科技攻关项目，上海市科学技术委员会立项进行“上海城市交通诱导信息系统”的研究。1996年，国家自然科学基金委员会资助进行“城市交通控制与路线诱导系统基础理论”的研究。1998年，上海市科委资助进行“车内自动导航系统的研究与开发”的课题研究。1999年，上海市科委资助进行“上海快速路网交通监控收费技术的研究与开发”的课题研究。 深圳市也非常重视智能交通项目的研究与开发，努力建设综合智能交通管理系统，形成了发展智能交通系统的基础条件。先后建成了多个系统：无线集群调度系统、GPS卫星定位系统、远程电子监控系统、运政稽查管理系统、交通一
智能交通信号灯控制系 统设计 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。 图 1 传统双机容硬件错示意图
南通农业职业技术学院 毕业论文（设计） 课题名称PLC交通控制灯设计 专业及班级 学号 姓名 指导老师 2011年 4 月 9 日
PLC交通灯控制设计 摘要 针对近年来城市交通的拥挤现象,特别是驾驶员违章严重、交通事故频发、车辆尾气污染等问题,介绍丁集计算机、信息、电子及通讯等众多高新技术手段于一体的智能交通指挥中心控制系统.该系统的安装及使用,大大缓解了城市道路堵塞现象、提高了道路的通行能力.减少了驾驶员违章的次数,抑制了交通事故的发生,同时对减轻车辆尾气排放,从而降低环境污染都起到了不可低估的作用. 分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 关键词plc控制系统交通灯自动化
目录 3 交通信号灯控制的实现 (7) 3.1 控制要求 (7) 3.2 交通工作时序图 3.3 I/O分配表 3.4 梯形图 3.5 语句表 4、PLC智能控制方法 结束语 (17) 参考文献
1 引言 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。 交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。
编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计 指导教师xxx 学生姓名杨红宇 学号201321501077 专业交通运输 教学单位德州学院汽车工程系（盖章） 二O一五年五月十日
德州学院毕业论文（设计）中期检查表
目 录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。 杨红宇 要： 但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿 以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。
智能交通系统完整解决 方案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
智能交通系统 解决方案 目录 一、概述 随着经济建设的日新月异，经济的迅猛发展，现有机动车和驾驶员增长的快速与城市道路信息化管理建设的相对滞后，造成了现有的交通管理模式与急剧增长的交通需求不相适应，给公安交通管理部门带来了严峻的挑战，交通道路拥挤，停车次数增加，交通事故的上升等问题不仅影响经济建设的发展，而且妨碍人民群众的日常生活。因此，建设智能交通信息化系统，为城市的经济发展增添后劲，切实改善城市的
投资环境，制定城市现代化交通管理规划，采用先进的技术手段，实现科学管理已成为城市交通管理建设的当务之急。 智能交通系统在世界上多个发达国家已经发展得非常完备和成熟，并且应用非常广泛。而中国的智能交通系统也是发展迅速，目前在北京、、广州等大城市已经建设了先进的智能交通系统；其中，北京建立了道路交通控制、公共交通指挥与调度、高速公路管理和紧急事件管理的4大ITS系统；广州建立了交通信息共用主平台、物流信息平台和静态交通管理系统的3大ITS系统。随着智能交通系统技术的发展，智能交通系统将在城市交通中得到越来越广泛的运用。因此，发展智能交通将是二三线城市交通未来发展的方向。 二、智能交通系统总体设计 智能交通系统将先进的信息技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术以及计算机技术等有效地综合运用于整个交通运输管理体系，从而建立起一种大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。智能交通系统以道路交通有序、安全、畅通以及交通管理规范服务、快速反应和决策指挥为目标，是以集高新技术应用为一体的适合于城市道路交通特点的、具有高效快捷的交通数据采集处理能力、决策能力和组织协调指挥能力的管理系统，实现交通管理指挥现代化、管理数字化、信息网络化。 1.智能交通系统建设必要性 城市交通快速发展的需要 提升全省/市道路交通总体管理水平的需要 城市社会公共治安管理的需要 能够面向公众出行提供方便、快捷的信息服务
基于单片机的交通灯设计
摘要: 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键词： 单片机交通灯闯红灯检测车流量 1 引言 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少
智能交通控制解决方案
智能交通信号控制系统 解 决 方 案
目录 1系统概述 (6) 2系统功能 (7) 3智能交通信号控制系统..... 错误!未定义书签。 3.1系统说明 错误!未定义书签。 3.2路口需求 10 3.3系统特点 10 3.4系统设计 错误!未定义书签。 3.4.1系统硬件拓扑结构 10 3.4.2PL-20-CM系统软件构成 11 3.4.3路口感应控制模式 12 3.4.4行人过街控制 16 3.4.5公车优先感应控制 错误!未定义书签。
3.4.6绿波控制模式 16 3.4.7区域协调控制模式 20 3.4.8特勤控制 22 3.5智能交通信号控制管理软件系统 错误!未定义书签。 3.5.1系统软件的主要功能 22 3.6PL-5D 智能交通信号控制主机 错误!未定义书签。 3.6.1概述 错误!未定义书签。 3.6.2控制主机视图 错误!未定义书签。 3.6.3技术特点 错误!未定义书签。 3.6.4技术指标 错误!未定义书签。 3.6. 4.1主机箱外形尺寸 ......................... 错误!未定义书签。
3.6. 4.2性能及功能说明......................... 错误!未定义书签。 3.6. 4.3一般要求......................... 错误!未定义书签。 3.6. 4.4启动时序......................... 错误!未定义书签。 3.6. 4.5信号转换......................... 错误!未定义书签。 3.6. 4.6控制方式转换......................... 错误!未定义书签。 3.6. 4.7性能参数......................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能交通灯控制系统设计 与实现
诚信承诺书 本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于单片机的智能交通灯控制系统设计与实现》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。 本人签名： 日期：年月日
基于单片机的智能交通灯控制系统设计与实现 摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用STC89C52RC单片机以及单片机最小系统和74HC245电路以及外围的按键和数码管显示等部件，设计一个基于单片机的交通灯设计。设计通过两位一体共阴极数码管显示，并能通过按键对定时进行设置。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键词：交通灯；单片机；显示；计时；车流量
Design and implementation of intelligent traffic lights control based on MCU Abstract In recent years along with the rapid development of science and technology, SCM applications are continually deepening, and promote the traditional control detection technology is updated. In real-time detection and automatic control of the microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component, only SCM knowledge is not enough, should be based on specific hardware structure of hardware and software combination, to be perfect. Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling, car dealership traffic lane, people walkways, everything in good order and well arranged. So what to rely on to realize it in order? Is the traffic lights on the automatic command system. A lot of traffic signal control. This system uses STC89C52RC and 74HC245 system and the smallest transistor driving circuit and a periphery of the keys and digital tube display and other parts, a design based on the single chip design of traffic lights. Design through one of two common cathode nixie tube display, and can be key to regular set. This system is practical, simple operation, strong expanding function. Keywords: Traffic light，SCM，Display，Timing，Traffic flow
毕业设计（论文）开题报告 项目名称：PLC交通灯设计与发展前景 专业：机电一体化技术 班级：12级机电一体化技术班 学生姓名： 指导教师： 机械工程系 2014年12 月28日
毕业设计开题报告 姓名 专业机电一体化技术班级12级机电一体化 技术 题目 单片机的交通灯设计 一、项目研究的背景与现状： 随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。交通问题已经日益成为世界性的难题，城市交通事故、交通阻塞和交通污染问题愈加突出。为了解决车和路的矛盾，常用的有两种方法：一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加；二是增加供给，也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展必然带来出行的增加，而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期，因此限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的源和财力以及环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通需求。 交通系统正是解决这一矛盾的途径之一。智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。对城市交通流进行智能控制，可以使道路畅通，提高交通效率。合理进行交通控制可以对交通流进行有效的引导和调度，使交通保持在一个平稳的运行状态，从而避免或缓和交通拥挤状况，大大提高交通运输的运行效率，还可以减少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，节省能源消耗，本文就是通过对交叉路口交通信号的智能控制，达到优化路口交通流的目的 进入20世纪70年代，随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断完善，交通运输组织与优化理论和技术水平不断提高，控制手段越来越先进，形成了一批商水平有实效的城市道路交通控制系统。早在1977年，Pappis等人就将模糊控制运用到交通控制上，通过建立规则库或是专家系统对各种交通状况进行模糊控制，并取得了很好的效果。近年来，欧美日本等相继建立了智能交通控制系统。在这些系统中，大部分都在路口附近安装磁性环路检测器，还使用了新型检测器等技术和设备。这些现代化设备技术加上控制理论和现代化科学管理技术，使得交通控制系统日益完善。随着一些研究控制理论的学者投身
太原科技大学 毕业设计（论文）任务书化学与生物工程学院机电一体化专业10级3班设计人（作者）：徐今 同组人：徐今吉武师海斌韩志刚 王煜贺斌兰晓江邢超斌一．毕业设计（论文）题目: 智能交通灯 二．原始数据（材料）： （1）单片机LED灯显示设计 （2）用实验室模块演示 （3）软件protus仿真演示 （4）亚龙实验平台
目录 摘要------------------------------------1 AT89C51单片机简介----------------------2 一、设计目的---------------------------4 二、设计目标---------------------------4 三、设计任务---------------------------5 四、设计内容---------------------------6 （1）指示灯燃亮的状态----------------------6（2）设计并绘制硬件电路图。-------------7（3）设计程序流程图---------------------8（4）编程-------------------------------9 五、交通管理方案----------------------10 六、结束语----------------------------11 七、参考文献--------------------------13
摘要 交通在人们生活中占有重要地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量，提高道路通行能力，减少交通事故，有明显的效果。近年来，随着科技的飞速发展，单片机的应用不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新和自动控制的单片机应用系统中。单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 本系统采用单片机AT89C51为中心器件，来设计交通灯控制器系统实用性强，操作简单，扩展性强。本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示。本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、复位电路等其它部分组成。较好的模拟实现了十字路口可能出现的交通情况。 关键字：电子线路、AT89C51、交通灯