毕业设计--智能交通信号灯设计

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毕业设计(论文)

智能交通信号灯设计

THE DESIGN OF INTELLGENT TRAFFIC

LIGHT

学位论文原创性声明

本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。

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论文作者签名:日期:年月日

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论文作者签名:导师签名:

日期:年月日日期:年月日

摘要

本论文的目的是设计一种能够根据路口的车流量自动调节时间长短的智能交通信号灯。智能交通信号灯能够有效地缓解我国交通极其拥挤的现象。它通过在路口下面埋设的地感线圈来检测车辆的通过情况,然后将这些数据传送给单片机,单片机通过计数器进行车流量的统计。然后根据监测值的大小自动分配路口红绿灯的时长。单片机还控制了红绿灯的亮灭和数码管进行显示倒计时。

关键词智能交通信号控制系统;交通信号灯;单片机;控制

Abstract

The purpose of this paper is to design a kind of can according to automatically adjust the length of traffic flows at intersections of intelligent traffic lights. Intelligent traffic lights can effectively alleviate traffic extremely crowded phenomenon in our country. It by crossing buried under the ground sense coil to detect vehicles by situation, then the data transmitted to MCU, MCU through the counter flow statistics. Then according to the size of the monitoring value is automatically assigned intersection traffic lights. Single chip microcomputer control the traffic lights light up or go out and digital tube display the countdown.

Keywords Intelligence Traffic Sign Control System Traffic lights Single-Chip Micro-computer Control

全套图纸外文文献

扣扣1411494633

目录

摘要.................................................................................................................................................. I Abstract ........................................................................................................................................... II 目录.................................................................................................................................... I 1 绪论 (1)

1.1研究背景及意义 (1)

1.2交通信号灯简介 (2)

1.2.1交通信号灯的产生与发展 (2)

1.2.2交通信号灯的规则 (2)

1.3国内外智能交通控制系统发展现状 (3)

1.4本论文的研究思路 (4)

1.5本章小结 (5)

第2章基于车流量的红绿灯时长的确定 (6)

2.1行人因素的影响 (6)

2.2车辆因素的影响 (6)

2.3路口红绿灯闪烁规律设计 (7)

2.4本章小结 (8)

第 3章基于车流量的交叉口交通灯控制系统硬件实现 (9)

3.1 交叉口车流量检测技术 (9)

3.1.1检测方式的选取 (9)

3.1.2地感线圈检测技术 (9)

3.1.3地感线圈检测电路的设计 (12)

3.2信号转换部分 (13)

3.3控制系统硬件的组成 (13)

3.3.1单片机型号的选取 (13)

3.3.2交通信号的输出部分 (14)

3.3.3电源部分的设计 (16)

3.3.4“看门狗”技术和掉电保护在系统中的应用 (18)

3.4本章小结 (18)

第4章单片机程序的设计 (19)

4.1 建立项目 (19)

4.2多任务的划分及程序的设计 (20)

4.3本章小结 (23)

结论 (24)

智能交通信号灯系统的设计

智能交通信号灯系统的设计 发表时间:2016-05-30T16:34:43.267Z 来源:《基层建设》2016年2期作者:刘景平卜亚洲杨小军颜志坦 [导读] 东莞麦可龙医疗科技有限公司 523656 海每小时创造财富2亿元,据此推算,15个城市每天损失近10亿元人民币。从上面数据我们发现交通拥堵是巨大的经济浪费。 刘景平卜亚洲杨小军颜志坦 东莞麦可龙医疗科技有限公司 523656 摘要:当今中国的汽车飞速发展,私家车也前所未有的达到高峰,面对固定道宽的公路。不断飞速增量的汽车与有限的公路宽度的矛盾就迅速明显起来,目前最重要的就是努力调和现有资源进行最大程度的整体调度,尽可能的提高汽车行驶的顺畅度。本文即为解决此问题而设计的智能交通信号灯系统,通过实时监控,对车流量实时采集,通过CPU调度中心进行智能调控,进行智能信号灯的交替变化,而给予驾驶者一个有效的实施导向,从而使汽车流进行最大程度的行驶顺畅度。 关键词:智能交通信号灯;汽车流;行驶顺畅度 1、背景 上个世纪八十年代中国的汽车就开始发展,直到今日汽车的增长量已经势不可挡,国家信息中心日前发布的报告显示,2007年我国汽车市场产销量达830万辆,总体增长率达16.3%。中国汽车消费量占全球总消费量的12%左右,仍维持全球第二大市场的地位。报告同时指出,原来预计2020年超过美国成为全球第一大汽车市场的目标有可能在2015年提前实现。这样一个可怕的增长速度,对于有限的公路必须需要一种有效的交通调度方式。 早在2004年美国TTI(Texas Transportation Institute)交通年度报告,全美85个主要城市因交通拥堵损失37亿小时的时间和23亿加仑的汽油浪费。还有根据中国科学院研究,2010年中国百万人以上的50座主要城市,这些城市的居民平均单行上班时间要花39分钟。中国15座主要城市居民每天上班单行比欧洲多消耗288亿分钟,折合4.8亿小时。上海每小时创造财富2亿元,据此推算,15个城市每天损失近10亿元人民币。从上面数据我们发现交通拥堵是巨大的经济浪费。 目前交通信号灯比较死板,绿灯红灯交替变化的时间都是固定,无论塞车还是顺畅都是一成不变的,这就不可以很顺畅的调节到车辆。 2、解决概况 当两个事物配合使用的时候,当其中一个事物是变化的,如果另外一个事物是固定的,这无疑问就会产生不匹配的情况。 那么怎么样才可以使两个事物相互配合,做到游刃有余呢?那么必定是当一个事物变化的时候,通过某种工具或者规律来对另外一个事物进行实时调整调度以满足那个变化实物的变化,才会起到一个和谐融洽的相互配合关系。 车辆与交通信号灯就是这两种相互配合的事物,当车辆不断的变化的时候,信号灯却不形成任何与车辆的互动,而按自己的规律和行程交替运转,这就会导致没有实时性。例如,一条十字路口纵向的车几乎没有,而横向的车却在严重塞车,那么在这种情况下是不是需要把纵向的绿灯时间分给横向的绿灯一些呢?还有,当在上班时间或者下班时间,基本上车流量都是一个方向的,那么是不是应该把某个方向的绿灯时间分给其他方向或者左转等方向一些呢?等等。 下面我们就具体的方案来改进目前的交通信号灯系统。 3、智能交通信号灯的设计 首先通过车流量实时监测模块进行实际车流的采集,然后通过无线数据传输系统,传至大数据调度中心,通过大数据分析计算,从而得到有效的调节数据控制交通信号灯的显示,并且实时备份数据并上传数据。框图如下: 3.1、车流量监测系统 车流量检测系统是非常重要的部分。目前主要有三种车流量判断方式,电磁感应装置法、车流信息的超声波检测法,还有基于机器视觉的车流量检测法。超声波检测精度不太高,容易受车辆遮挡或者人的干扰,检测的距离短,一般在10m左右,本设计的车辆检测器采用地感线圈检测方案。地感线圈车辆检测器是一种基于电磁感应原理的车辆检测器。地感线圈Ll埋在路面下,通有一定工作电流的环形线

交通信号灯控制系统

株洲师范高等专科学校物理与电子工程系毕业论文 交通信号灯控制系统 姓名:汤知路 指导老师:肖利君 专业:应用电子技术 班级:07级应电班 学号:04207109 时间:2010-5-5至2010-5-28

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。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。十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。本设计主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源,译码器输出两组信号灯的控制信号,经驱动电路后驱动信号灯工作,控制器是系统的主要部分,由它控制定时器和译码器的工作。应用的主要芯片有74LS163,74LS153,3-8译码器,555定时器电路等组成。 关键字:交通控制、交通灯、时间发生器、555定时器 Abstract With the development of society and economy, urban traffic problems and cause the attention of people. People, vehicles and road, the relationship of traffic management has become an important problem to be solved. Urban traffic control system is designed for urban traffic data monitoring and control traffic lights, traffic persuation computer integrated management system, it is the modern urban traffic control system is one of the most important parts of it. Cross the road traffic lights control is the key of traffic safety and roads. This design is mainly by the controller, timer and decoder and pulse signal generator, etc. Second is the system of pulse generator timer and standard of the clock signal controller, two groups of decoder output signal control signal, the driver circuit, drive signal after working controller is the main part of the system, by which control the timer and decoder of work. The main chip has 74LS163 application, 3-8, 74LS153 decoder, 555 timing circuits, etc.

智能交通信号灯控制系统设计

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。

人工智能技术在交通控制领域的应用

人工智能技术在交通控制领域的应用 交通信号控制(TrafficSignalControl,TSC)是依据路网交通流数据,对交通信号进行初始化配时和控制,同时根据实时交通流状况,实时调整配时方案,实现交通控制的优化。交通控制从被控区域的最小延误时间出发,获得最佳的配时方案,是系统化最优的思想。为获得整个路口交通效益的最大,可采用两种方法:一是采用数学模型对交叉口各个方向的车辆到达作准确的预测,根据运筹学和最优化理论确定各个方向的绿灯时间;二是采用智能控制的 交通信号控制(Traffic Signal Control,TSC)是依据路网交通流数据,对交通信号进行初始化配时和控制,同时根据实时交通流状况,实时调整配时方案,实现交通控制的优化。交通控制从被控区域的最小延误时间出发,获得最佳的配时方案,是系统化最优的思想。 为获得整个路口交通效益的最大,可采用两种方法:一是采用数学模型对交叉口各个方向的车辆到达作准确的预测,根据运筹学和最优化理论确定各个方向的绿灯时间;二是采用智能控制的方法对交叉口进行控制。由于城市交通系统具有随机性、模糊性、不确定性等特点,很难对其建立数学模型。计算机的出现和广泛应用促成了人工智能研究热潮的掀起,针对传统交通控制系统的固有缺陷和局限性,许多学者把人工智能的实用技术相继推出并应用到交通控制领域。 1 交通控制领域中人工智能研究方法 1.1 基础研究方法 交通控制领域中人工智能基础研究方法有模糊控制、遗传算法、神经网络,另外还有蚁群算法、粒子群优化算法等。 模糊系统模糊逻辑是一种处理不确定性、非线性等问题的有力工具,特别适用于表示模糊及定性知识,与人类思维的某些特征相一致,故嵌入到推理技术中具有良好效果。模糊控制能有效处理模糊信息,但是产生的规则比较粗糙,没有自学习能力。 遗传算法遗传学通过运用仿生原理实现了在解空间的快速搜索,广泛用于解决大规模组合优化问题。在解决实时交通控制系统中的模型及计算问题时,可以通过遗传算法进行全局搜索和确定公共周期,也可以利用遗传算法来解决面控系统中各交叉路口信号控制方案的最优协作问题,有效避免可能由此引起的交通方案组合爆炸后果。 神经网络人工神经网络擅长于解决非线性数学模型问题,并具有自适应、自组织和学习功能,广泛应用于模式识别、数据分析与处理等方面,其显著特点是具有学习功能。

智能交通信号灯控制系统设计

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

实训-交通信号灯控制系统

交通信号灯控制系统 重点内容: ●LED显示的驱动电路设计和LED显示输出扫描程序 ●按键输入电路和按键扫描程序 ●时间中断的使用。 一、实例说明 有如图所示的街区十字路口,需要为十字路口设计一个交通灯控制系统,该系统的要求如下:东南西北每个方向各有一个红绿灯组,每个红绿灯组包含红黄绿三种颜色的信号灯。 ●每天的23:00~次日凌晨的6:00,由于车流量较小,为了节省电能各个方向的红绿 灯出于休息状态(只亮黄灯)。 ●每天的6:00~23:00,红绿灯出于工作状态,两个互相垂直方向的绿灯交替点亮来 控制交通。交通灯工作状态过程如后所示,在某一个时间段东南方向红灯亮,西北方向绿灯亮;经过一定的时间后,西北方向该为黄灯闪烁,此时东南方向保持红灯; 西北方向红灯闪烁5秒后转为红灯,此时东南方向变为绿灯。依此东南方向的红绿灯和西北方向的红绿灯循环往复。

交通信号灯控制系统提供了一个控制面板,交警可以通过该面板可以调整红灯和绿灯亮的时间间隔、控制交通信号灯控制系统的开关等,从而达到控制交通流量的目的。交通信号灯控制系统的控制面板如下图所示,该面板共有6个LED,每3个LED 为一组,用于显示交通信号灯的点亮时长(单位为秒);面板上共有5个按键,用于控制交通灯控制系统的点亮时长和系统的开关。

二、硬件电路设计 1、LED输出电路 ●本案例中共有6个LED,为了充分利用ARM微处理器的IO资源,我们采用扫描的 方式。 ●LED的输出电路如上图所示,为了使电路比较清晰,这里只画出了其中两个LED。 每个七段码LED的a~g端口是并联,分别连接LPC2131的P1.19、P1.20、P1.21、P1.22、P1.23、P1.24和P1.25。而gnd端口各由一个管脚控制,6个七段码LED的gnd端分别连接LPC2131的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4和P0.5。当需要点亮其中某一个七段码LED时,将对应的gnd端口电平拉低,a~g端口根据需要显示的数字给不同的电平。这种连接方式在某一特定时刻只能点亮其中一个七段码LED,而其他的七段码LED处于熄灭状态。 ●为了让他们看上去是同时点亮并且能够显示不同的数值,我们利用人眼的视觉暂留 对他们进行扫描,在一个比较短的始终周期内(0.01s左右)轮流点亮6个七段码LED。 2、按键电路 ●本案例中的共有5个按键,如下图的控制面板所示,其中一个按键用来控制交通灯 控制系统的开关,而其他四个按键用来调整红灯和绿灯的持续时间 ●按键电路如下图所示,当没有任何按键被按下时,所有与按键连接的管脚为高电平;

西门子PLC交通信号灯控制系统设计(详细步骤)

毕业设计说明书 (2010 届) 课程名称:可编程控制器应用 题目:交通信号灯PLC控制系统设计专 业班级: 学生姓名: 学号:指导教师: 2010 年 1月 8 日

一、设计题目 交通信号灯PLC控制系统设计 二、设计目的 课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践,了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识,达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求,因此,设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程,在此过程中培养从事设计工作的整体观念。课程设计应强调能力培养为主,在独立完成设计任务的同时,还要注意其他几方面能力的培养与提高,如独立工作能力与创造力;综合运用专业及基础知识的能力,解决实际工程技术问题的能力;查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力;工程绘图的能力;书写技术报告和编制技术资料的能力。 三.设计要求 1技术要求: 某十字路口东西方向和南北方向各装有直行(包括右转弯)控制红、黄、绿交通信号灯和左转弯控制红、绿交通信号灯,另外还有到计时显示器。显示器用于显示相应方向直行控制当前点亮信号灯还要持续的时间(剩余时间),由另外的单片机系统构成。 PLC通过串口以自由口方式输出八位二进制数据,最高位为0表示东西方向数据。1表示南北方向数据,单位为秒。系统中有两个控制开关,东西控制开关SEW和南北控制开关SSN。SEW接通SSN关断则东西方向绿灯全亮南北红灯全亮,其他全灭。接通南北方向绿灯全亮,东西方向红灯全亮,其他全灭。SEW 和SSN都关断停止工作SEW和SSN都接通则进入正常工作状态,按照以下规律控制:(参考中华路与人民路交叉路口的信号灯) 2设计规律:: (1)系统启动后,南北红灯全亮35秒;与此同时东西直行绿灯亮20秒,东西左转弯红灯亮;(2) 东西灯亮20秒后开始闪烁,周期为1秒(灭0.5秒,亮0.5秒),闪亮3秒。(3)东西直行绿灯闪亮3 秒后变成黄灯亮,维持2秒;(4)东西直行黄灯亮2秒后变成红灯亮;同时东西左转弯绿灯亮,维持10秒;(5)东西左转弯绿灯亮10秒后变成红灯亮;(至此东西方向全是红灯亮,维持40秒);同时南北方向直行控制红灯灭,绿灯亮。维持20秒;南北左转弯继续红灯亮.;(6)南北直行绿亮20秒后开始闪烁,周期为1秒(灭0.5秒,亮0.5秒),闪亮3秒;(7)南北直行绿灯闪亮3秒后变成黄灯亮,

智能交通信号灯控制系统设计

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。 1.1 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。

智能交通信号灯控制系统设计

智能交通信号灯控制系统设计

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。 1.1 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,

智能交通灯系统设计样本

智能交通灯系统设 计

智能交通灯系统设计 1.背景及意义 1.1.目的与意义 随着社会经济的发展,城市交通问题也越来越引起人们的关注,交通堵塞也成为人们每天必须面正确问题;交通堵塞不但浪费大量的时间,而且排队过程中刹车和怠速会浪费能源,同时也造成空气污染,如何有效的降低城市交通堵塞,协调好人、车、路三者之间的关系,已成为各大城市面临的难题之一。交通灯系统作为交通系统中的重要元素,对缓解交通堵塞扮演者重要角色。随着现在社会的飞速发展,红绿灯在道路上比较普遍,几乎每个路口都会出现,特别是较大的路口,变换时间周期更长,效率低。因此,如何保证紧急车辆在道路上不受红绿灯的限制但又不闯红灯,使之畅通无阻的行驶,这便成为亟待解决的问题。本文主要针对这些问题,提出了智能交通灯系统的设计,该系统能够智能合理地设置红绿灯的时长以及相位的切换,就能够减少一个周期内十字路口前排队的车辆,从而有效地缓解交通堵塞。1.2.国内外现状 交通灯诞生于19世纪的英国,1958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。1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上安装了煤气红绿灯。19 ,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。19 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按在地下,车辆接近时,红灯变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯是按一下喇叭,就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能觉察到有人要过马路。红外光束能把红灯延长一段时间,推迟汽车放行。信号灯的出现,对交通进行有效管理,疏导交通流量、提高了道路通行能力,减少交通事故具有显著效果。欧洲及日本在交通灯的研究上起步较早,美国于上世纪九十年代才开始逐渐重视智能交通信号控制系统的研究。 20世纪70年代末,澳大利亚成功研制出了SCATS系统,该系统采用分层控制,以饱和度和综合量为主要依据,分别对信号周期、相位差和绿信比进行优选,该系统没有建立数学模型而是根据情况从各种已经制定的方案选择最优的方案,可是该系统配时方案有限。20世纪70年代初,英国研制出了SCOOT系统,该系统是一种自适应系统,采用小步长渐进寻优的办法,以使配时参数随交通流量改变而作适量调整,从而短期内适应交通流量的变化趋势,以防止因配时突变而引起的车流不稳定。 ,英国推出了全面升级的SCOOT摄像技术智能交通灯系统,该系统采用的是视频摄像技术,经过自动计算需要过马路的人群数量来调整相应的红绿灯时间。当检测到大量的行人在等待,系统会自动延长绿灯放行的时间,让人们有充分的时间过马路。另

浅析人工智能在智能交通中的发展与应用

信息记录材料2019年5月第20卷第5期(信息:技术与应用〕浅析人工智能在智能交通中的发展与应用 张艳阳 (长沙民政职业技术学院电子信息工程学院湖南长沙410000) 【摘要】在科学技术发展背景下人工智能技术得到快速发展,并在各个领域得到广泛应用,日益改变了人们的工作、生活方式.在交通领域应用人工智能技术,有利于城市智能交通建设与智慧城市建设。本文就人工智能在智能交通中的发展与应用展开论述,首先分析了人工智能技术与智能交通的概述,然后介绍了智能交通在我国的发展历程,最后具体论述了人工智能在智能交通中的应用实践。 【关键词】人工智能技术;智能交通;发展历程;应用实践 【中图分类号】TP39【文献标识码:|A【文章编号】1009-5624(2019)05-0105-02 1引言 随着科学技术的发展以及人们生活水平的提高,汽车工业得到了快速发展,尤其私家车的数量在急剧上升。在这一发展背景下,加之道路紊统建设存在的不足使得我国道路交通压力日益变大,对我国的经济发展与社会进步产生了阻碍作用,所以我们迫切需要交通智能化,缓解交通 3.1身份验证和访问管控 为确保访问过程的安全性,医院需要设置访问权限,可以根据工作人员的岗位级别进行不同权限设置叫为方便査找数据操作所对应的人员,为责任到人,需要验证工作人员的身份信息。网络安全关系到医院系统程序的正常运行,为保证数据访问与操作的有效性和安全性,需要对访问者的访问区域进行管控,以确保工作人员在安全范围内使用数据库。 3.2账号安全管理和防火墙设置 信息系统容易在访问者使用数据的过程中受到外来攻击,从而造成数据信息的丢失和账户密码的泄露。针对这种可能出现的突发性状况,工作人员需要设置网络防火墙,并针对用户的账户安全进行有效的密码数据强化。用户对账户密码进行设置时,不要用单一的数字或者拼音进行组合,设置复杂的密码和不定时更换账户密码可以使破译难度变大。防火墙的设置有利于系统不被非法手段控制,也提高了用户在访问数据库时的安全性。 3.3有效防护体系的构建 随着网络信息技术的飞速发展,大部分网络信息供给方式都在不断革新,所以安全防护体系的完善最终还需要结合当代信息系统的供给方式。为了构建适合时代的安全防护体系,还需要依据网络安全的科学评估方法来进行安全检验。首先需要对网络系统进行漏洞扫描、网络的访问区域进行管理控制、网络的管理进行检测评估。其次为防止数据泄露,医院还需要建立一个有效的防护体系来防止病毒攻击。最后针对网络可能出现的安全隐患,医院需要建立应急防护体系,针对相关工作人员的网络管理水平进行技术培训,并教导他们数据备份与恢复。 3.4监控技术的完善 扫描发现安全问题、及时解决安全隐患是监控技术需要达到的最终目的。医院除了需要使用先进、有效的杀毒软件,从而对互联网的安全进行实时保护,还需要将统计技术与其结合,合理利用网络信息技术,以便直接监控网络信息系统。 3.5物理条件的保护 信息资产主要分为软件和硬件两个方面[5]?于软件而言,安全管理人员需要保证操作系统和软件系统能够稳定的运作,从而确保系统的安全性。而硬件则是需要确保信息系统的物理部件一直处于绝对安全的状态。 信息安全主要是针对系统数据流的安全管理,而信息系统的物理条件也很重要。物流条件是指外部硬件运作良好,如硬件接口、中心机房、工作站以及服务器等。中心机房是整个系统硬件中的核心设备,它从避雷措施、供电设施、门禁制度、室内湿度以及温度等多个方面进行安全调节和建设,它的建设依据來自设备的真实需求。工作站作为医生与医护人员的终端设备,它是信息系统较为独立的模块,管理者特别需要保证其安全性和稳定性。对软盘和硬盘进行明确规划,以便实现用户监测与管理,可以从硬件方面来保证整个信息系统能够稳定运行。为保证服务器能够二十四小时正常运转,工作人员需要注意对服务器的物理保护,服务器是支撑整个系统运转的重要设备,安全管理者可以采用双服务器方案以确保服务器运行的稳定性。 4总结 经济的发展,公司组织架构的扩大,工作流程也越来越复杂,传统的办公系统已无法迎合医院的需要,为保证工作高效率,能够适应时代需求,网络化信息系统被应用到医院资料管理与日常工作中。为保证信息网络的安全性,医院针对信息数据流和物理条件作出了一套有效的安全管理方案。 【参考文献】 [1]李强.刍议医院信息系统的网络安全管理与维护措施[J].中国信息化,2019(02):58-59. ⑵曹佳君.医院信息系统网络安全管理与维护[J].信息与电脑(理论版),2018(23):178-179. [3]杨娥青.医院信息系统的网络安全管理与维护探讨[J].电脑知识与技术,2018,14(19):42+47. [4]王赠,李伟.医院信息系统的网络安全管理与维护[J].通讯世界,2017(12):113. [5]胡姝敬.浅析医院信息网络的安全管理与维护[J].网络安全技术与应用,2019(01):81+87. 105

道路交通信号灯控制系统设计说明书

安徽科技学院数理与信息工程学院 《单片机原理与应用设计》课程设计 设计说明书 题目: 道路交通信号灯控制系统 专业: 电气工程及其自动化 班级: 12级1班 指导教师: 2014 年12 月 9 日

目录 一、概述 (3) 1、设计背景 (3) 2、设计要求 (3) 二、整体设计原理 (3) 1、设计原理 (3) 2、硬件电路分析 (4) 三、硬件电路 (5) 1、晶振电路 (5) 2、硬件电路 (5) 四、软件设计 (6) 1、主程序设计 (6) 2、程序代码分析 (7) 3、元件清单 (9) 五、测试 (10) 1、仿真调试 (10) 六、心得体会 (13) 七、附录 (14) 1、参考文献 (14) 2、完整程序代码 (14)

一、概述 1、设计背景 根据规定本学期13、14周为本专业课程设计,要求同班同学五人一组利用单片机相关知识和proteus仿真软件实现所选课题相关功能。 由于我们组在大二数、模电课程设计中做过交通灯相关课题,因此本次课程设计在组织好团队后,经讨论我们一致决定选择道路交通信号灯控制系统作为本组课程设计内容。 2、设计要求 (1)设计目的 随着单片机应用的日益广泛,在校学生加强对单片机动手实践能力的培养,已经是非常重要的一项锻炼。课程设计就是为加强实践机会、培养学生动手能力的一个重要环节,将理论知识与实际联系起来的一个关键机会。 (2)设计任务 ①设计四组十字路口的红、绿、兰三色交通灯,并模拟交通灯的现场情形,控制交通灯的亮灭。 ②设计四组 LED 显示器,分别倒计时显示十字路口每个方向的红灯或绿灯的剩余时间。 ③可适当根据实际需要增加扩展功能。 ④利用 PROTEUS 软件画出电路图,根据以上功能编写软件,并在硬件电路上成功运行或仿真。 二、整体设计原理 1、设计原理 实际交通灯的变化规律实际交通灯分为东南西北四个方向以及左转右转,本次课程设计我们涉及的是简易交通灯,不包含左转右转,只包括东西直行和南北直行,原理较为简单,下图是十字楼口的模拟图。

人工智能在生活中的应用论文

人工智能在生活中的应用 论文 Prepared on 24 November 2020

人工智能在生活中的应用 学号: 姓名:路文轩 课程:大学计算机基础 指导老师:赵奇 摘要 人工智能就是运用知识来解决问题,研究人的方法和技术,模仿、延伸和扩展人的智能,从而实现机器智能,使计算机也具有人类听、说、读、写、思考、学习、适应环境变化、解决各种实际问题的能力。 关键词:专家系统;机器学习;智能交通系统ITS 目录

引言 机器能够思维吗在100年前提这个问题也许会被人们嘲笑,但到了1936年,年仅24岁的英国数学家艾伦·图灵对此进行的研究已经取得了可行性的进展,因此被称为“人工智能之父”。 有人说,智能时代将是成熟的知识经济时代。智能技术发展到今天,其成果已经让我们有了切身感受——机器人家庭保姆、会写小说的电脑、机器人足球大赛……科学的发展总是以不断便捷、服务人类为前提的,那么智能科学带给人类的又是什么呢 最近在美国旧金山召开的一次“奇点高峰会”上,一些未来学家称,到了某一时候,人工智能机器将比其制造者——人更加聪明;他们还畅想几十年后,把计算机、芯片植入人脑,或者说用蛋白质等生物体组织制成的机器人都有可能产生,届时这些芯片将使人类的思考速度达到现今微处理器的水准。有科学家表示,未来人工智能对人类的服务就像人们需要灯光时打开电源开关一样,任何事情都可以“心想事成”。 那么,人机的进一步融合会把我们带向一个什么样的世界呢1.人工智能是什么 在您的眼中,人工智能是什么一个会做饭的机器人,会动手术的仿生手,还是会下象棋的电脑 其实您说得都对,然而人工智能对生活的渗透还远远不止这些。“大至火箭发射、太空探测、国防装备,小至手臂机器人、汽车喷漆、无人驾驶汽车、看病诊断、天气预测,包括机器人足球赛等等,无不和智能科学息息相关,它已经深入到百姓日常生活的各个领域。”中科院计算所主任研究员、中国人工智能学会副理事长史忠植为我们描绘了一幅广阔的人工智能图景。 简单地说,人工智能就是运用知识来解决问题,研究人的方法和技术,模仿、延伸和扩展人的智能,从而实现机器智能,使计算机也具有人类听、说、读、写、思考、学习、适应环境变化、解决各种实际问题的能力。然而,细分起来,人工智能却有包括类人行为、类人思维等在内的10种定义方法,史忠植在《智能科学》一书中,详细介绍了这10种定义。

智能交通灯系统设计

智能交通灯系统设计 1.背景及意义 1.1.目的与意义 随着社会经济的发展,城市交通问题也越来越引起人们的关注,交通堵塞也成为人们每天必须面对的问题;交通堵塞不但浪费大量的时间,而且排队过程中刹车和怠速会浪费能源,同时也造成空气污染,如何有效的降低城市交通堵塞,协调好人、车、路三者之间的关系,已成为各大城市面临的难题之一。交通灯系统作为交通系统中的重要元素,对缓解交通堵塞扮演者重要角色。随着现在社会的飞速发展,红绿灯在道路上比较普遍,几乎每个路口都会出现,尤其是较大的路口,变换时间周期更长,效率低。因此,如何保证紧急车辆在道路上不受红绿灯的限制但又不闯红灯,使之畅通无阻的行驶,这便成为亟待解决的问题。本文主要针对这些问题,提出了智能交通灯系统的设计,该系统能够智能合理地设置红绿灯的时长以及相位的切换,就能够减少一个周期内十字路口前排队的车辆,从而有效地缓解交通堵塞。 1.2.国内外现状 交通灯诞生于19世纪的英国,1958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。1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上安装了煤气红绿灯。1914年,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。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按在地下,车辆接近时,红灯变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯是按一下喇叭,就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能觉察到有人要过马路。红外光束能把红灯延长一段时间,推迟汽车放行。信号灯的出现,对交通进行有效管理,疏导交通流量、提高了道路通行能力,减少交通事故具有显著效果。欧洲及日本在交通灯的研究上起步较早,美国于上世纪九十年代才开始逐渐重视智能交通信号控制

交通信号灯控制系统

交通信号灯控制系统(红绿灯系统) 1、概述 近年来,随着经济发展,营运车辆拥有量的增加使道路市场必须规有序,交通安全管理必须上一新台阶。按照“高起点规划,高标准建设,高效能管理”的思路,坚持把城市化作为城市经济的一大战略来抓,积极建设城区交通基础设施工程,建立交通安全管理网络。严格抓好交通管理,以加强交通队伍建设和行业文明建设。 对****信号控制系统进行升级改造,在*****新建设一套信号控制系统 2、设计依据 ?《道路交通信号控制机》(GB25280-2010) ?《道路交通信号灯》(GB14887-2011) ?《道路交通信号灯设置与安装规》(GB14886-2006) ?《道路交通信号倒计时显示器》(GA/T508-2004) ?《道路交通安全行为图像取证技术规》(GA/T832-2009) ?《交通信号机技术要求与测试方法》(GA/T47-93) ?《道路交通信号机标准》(GA47-2002) ?《道路交通信号灯安装规》(GB14866-94) 3、设计原则 本期工程按“国领先、国际先进”的原则设计方案,提供完整、最新而成熟的产品,并保证各项技术和设备的先进性、实用性和扩展性。提高交通道路口的车辆通行速度,保证道路畅通。因此该系统是建设畅通工程中的重要措施之一。 信号控制系统的设置应充分结合本路段的工程自身特点,在达到适时、适量地提供交通信息,确保行车安全目的的同时,尽可能与道路的整体效果相结合。 1)设计思路 以有效地管理道路交通,达到安全、经济、合理、美观为目的,严格按照国家有关规定设置信号灯等交通设施。

交通拥挤情况主要发生在车流人流相对集中的主要繁华城区路口和路段,根据现有主要交通干道路面宽度划分车道,基本可以满足城区车辆通行的需要。 2)预期实现目标 完善城区交通安全设施布局,规行车和行人秩序,减少交通事故,一定程度上改善城市形象。 4、交通信号控制系统功能 (1)图形与界面 系统界面中文化、图形化、菜单化。命令操作方式灵活多样,并对错误操作发出警告或禁止执行。 能多用户、多窗口显示,显示窗口可缩放、移动。 具有图形编辑工具,可以对图形的区域背景、路口背景等进行用户化编辑。 背景地图可按管理区域和路口进行缩放和漫游显示。 能够实时显示路口设备、路口设备工作状态及信号控制模式等信息。 系统可动态、实时地显示路口信号灯的运行状况,并可对某一路口的信号灯变化进行实时显示;还可以根据需要直接对信号机进行手动操作功能。 能够用图表显示交通流量、占有率等统计分析数据。 (2)用户管理 系统能够支持至少50个用户的使用和管理,对用户的名称、密码和访问角色等相关容进行设置。 能够设立访问角色,能够定义相应的访问权限,每个用户可以对应多个角色。 组管理:每个组可以有多个用户,所有用户不能重名,不同的组可以管理不同的路口设备。 记录用户登录和退出系统的时间及用户使用过的操作命令,显示用户是否在线。 禁止多用户对同一对象同时进行控制操作,并给出提示信息。 (3)日志管理 操作员记录:操作员登录/退出时间、部分重要操作命令记录。 记录保存时间:系统至少保留最近12个月的综合日志记录。

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