基于PLC的智能交通灯控制系统设计 开题报告
基于PLC的智能交通信号灯系统设计-开题报告范文
中北大学毕业设计开题报告学生姓名：何尚龙学号：0403240133 学院、系：信息与通信工程学院电气工程系专业：电气工程及其自动化设计题目：基于PLC的智能交通信号灯系统设计指导教师:吴其洲2009年 3月 16日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述课题研究的背景（我国城市交通现状）以广州为例来讲，现在市区平均车速只有每小时12公里，而建设内环路目的是使车速增加到22.5公里。
用这个目标速度代入欧美标准计算，广州人为交通堵塞所付出的经济代价总值:每年耗费1.5亿小时，减少生产总值117亿元。
如果我国的交通状况得不到根本改善，那么随着城市的不断发展，所付出的代价将更加巨大。
缓解交通拥堵，加快道路建设是当务之急[1]。
由于我国城市的公共交通系统普遍不发达，因此总体的城市交通效率不高。
所以，要准确认识各种交通工具各自的使用条件和服务范围，充分发挥各种交通方式的优点，使其合理分工，才能发挥整个交通系统的效率。
为了解决城市交通问题，设计智能交通灯已成为时代的需要[2]。
交通信号灯控制理论的研究现状1.静态多段配时控制。
静态多段配时控制是利用历史数据实现的一种开环控制，其基本设计思想源于线性规划。
它没有考虑交通需求与0D矩阵的随机波动，没有考虑城市道路交通流的实时进化过程，其控制能力和抗干扰能力非常有限。
但就城市某一区域而言，每日的交通状况毕竟表现出相当程度的重复性，车流的运动变化仍有一定的规律可循。
因此研究静态多段配时控制，将其作为其他控制策略的“参照系”，或为它们提供“初值系统”还是很有意义的[3]。
2.准动态多段配时控制。
准动态多段配时控制与静态多段配时控制相类似，只不过多段的划分不是以时间为依据，而是以检测到的实时交通状态为依据。
交通状态可以用交通量、占有率、车速等交通数据的特征值来表达。
被划分成的若干个交通状况分别配以不同的优化配时。
准动态多段配时控制是一闭环控制系统。
基于PLC和组态王的交通信号灯监控系统设计开题报告
- - -.. XX师X学院学士学位论文〔设计〕开题报告
- - 总结资料
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总结局部
信号灯控制虽然是一种简单控制，但应用到繁忙街道的十字路口之后却会产生不可以低估的作用。
科学的信号灯控制可以提高道路的使用效率，提高城市的通行速度。
交通信号自动控制是交通控制的重要组成局部，是交通科学管理的一种有效手段。
采用PLC技术和现
代阿络通汛技术，使午辆行驶和道路导航实现智能化，不仅可缓解道路交通拥堵，减少交通事故，而且改善道路交通环境．节约交通能源，减轻驾驶疲劳等功能，最终实现平安、舒适、快速、经济的交通环境。
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基于PLC的智能交通灯控制系统设计开题报告
基于 PLC 的智能交通灯控制系统 设计-开题报告———————————————————————————————— 作者: ———————————————————————————————— 日期：南京师范大学中北学院毕业设计(论文)开题报告（ 1０ 届)题目： 基于 PＬC 智能交通灯控制系统设计专 业:电气工程及其自动化姓名: ｘxｘ 学号: xxx指导教师: xxｘ职称:填写日期：2０1４年 2 月 20 日南京师范大学中北学院教务处 制开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答 辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下, 由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师 签署意见及院、系审查后生效;2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处 统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网址上下载)打 印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教 师签署意见；3.有关年月日等日期的填写,应当按照国标ＧＢ/Ｔ 7 ４０８—９4《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间 表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2０１1 年 4 月２6 日”或“2011-04-2６”。
4.院系审查意见栏签章：自办专业盖中北学院教学院 长签名章、中北学院公章,非自办专业盖联办二级学院教学 院长签名章、联办二级学院公章。
ﻬ毕 业 设 计(论 文）开 题 报 告1.本课题的目的及研究意义:随着我国交通事业的迅速发展,各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加，使得 城市道路交通日益堵塞，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。
因此,提高城市路网的 通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯，对交通进行了有效的疏通，但是随着社会、 经济的快速发展,原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。
如何改 善交通灯控制系统,使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
基于plc智能交通灯控制系统设计开题报告
一、课题意义（包括课题的理论意义和现实意义）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城市交通问题越来越严重城市交通问题成为我国严重的城市病之一，目前我国城市交通灯控制系统大都采用定时控制，这种方式控制交通效率低，容易造成交通拥挤，因此，需要一种能够依据车流量、道路、时间与季节变化情况改变控制方式或自动调节红绿灯的时间长度的智能交通控制系统，以减少十字路口车辆滞留现象，缓解交通拥挤，实现十字路口交通最优控制，从而提高交通控制系统的效率。
利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。
二、文献综述（包括：1.理论的渊源及演进过程 2.国内外对本课题的研究现状和有待解决的问题 3.本人对所查文献的评述等）1.交通灯的历史渊源及演进过程19世纪初在英国中部的约克城红、绿装分别代表女性的不同身份。
其中着红装的女人表示我已结婚而着绿装的女人则是未婚者。
后来英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故于是人们受到红绿装启发1868年12月10日信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯这是城市街道的第一盏信号灯。
在灯的脚下一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。
后来在信号灯的中心装上煤气灯罩它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。
不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。
从此城市的交通信号灯被取缔了。
PLC交通灯开题报告
本系统采用电感式传感器,它是专门用于车辆检测的磁感应探测器，可直接得到标准输出的脉冲信号.该电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为2×3m，电感约为100uH,这种传感器脉冲可检测的电感变化率在0.3%输出以上. 可用于单车道的车辆检测，其脉冲输出信号可直接输入PLC.2）整体系统结构利用PLC，可使传感器以及各道口的信号灯与之直接相连，非常方便可靠，如图所示。
3）交通灯的硬件选择及外围元器件的选择和连接初步拟包括三菱FX系列PLC，启动停止按钮，红、黄、绿信号灯各四个，倒计时用计时器，数字显示灯四个等。
4）模拟仿真PLC控制的交通灯装置MCGS组态画面设计。
学习使用MCGS软件，在PLC设计中，借助MCGS软件，进行图形绘制、动画设计等功能，开发PLC应用仿真实验界面，实施模拟现场动画，在进行PLC设计及调试时有一个形象的显示界面。
三、主要内容、研究方法、研究思路1、以交通灯为被控对象，设计其PLC控制系统。
[1]设计电气控制原理图[2]明确I/O点数及类型[3]进行PLC选型与配置（画出模块连接图）[4]硬件设计：包括I/O口设备的选择与I/O点分配（画出I/O分配表）、电器元件的选型。
[5]画出控制流程图[6]电路设计：被控设备的主电路及PLC外部的其他控制电路设计、PLC输入、输出接线设计、PLC主机、扩展单元及I/O设备供电系统设计、电气控制柜结构设计。
[7]软件设计：PLC程序设计及仿真[8]绘制PLC程序清单及注释[9]PLC的抗干扰设计[10]按要求撰写设计说明书[11]绘制设计图样2、控制要求1)起动后，南北红灯亮并维持25s。
在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。
到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。
黄灯亮2s后灭东西红灯亮。
与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。
1s后，南北车灯即乙亮。
南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。
基于PLC的交通灯设计开题报告
基于PLC的交通灯设计开题报告
研究思路
为了保证交通灯控制系统顺利设计完成，详细的设计思路如下几点：
（1）对交通灯控制系统的资料进行查询，了解详细的控制工艺，对国内外研究现状进行分析，进行系统设计策略分析。
（2）详细分析控制系统的工艺策略，明确工艺控制的信号输入和输出，选择最佳控制策略，并完成与系统相关的电气选型和计算，确定具体的控制方案。
（3）对系统进行硬件设计思路分析，明确图纸设计的具体内容，考虑系统安全保护、预留扩展等，完成硬件图纸设计和接线分析。
（4）按照系统控制策略方案和硬件设计图纸，进行程序流程的工艺分析，系统不同功能间都能够根据程序来完成流程设计，继而进行程序编写与调试工作，达到控制的要求。
(完整版)基于PLC的交通灯控制系统开题报告
2．国内外研究发展情况：
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。目前，国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目的位置用红黄绿三种颜色的指示灯，加上一个倒计时的显示器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1.两车道的车辆轮流放行时间相同，不能随不同时段车流量的大小的改变而自动修改。2.没有考虑紧道路事故或急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，消防车或警车执行紧急任务通过时，相应方向提供绿灯通行信号。
做好程序，仿真调式完成，并完成毕业论文（设计）二稿和毕业论文（设计）定稿
2012Hale Waihona Puke 03.21---2010.04.20
论文初稿、文字总结。要求结构合理，详略得当，文字通顺，经老师指导完成论文的二稿及定稿，并进行答辩
指导教师对开题报告的意见
指导教师签名：
年月日
[7]廖常初等.PLC的顺序控制编程方法.工业自动化，（香港），1997
[8]廖常初.PLC梯形图的顺序控制设计法.电工技术杂志，2001
[9]电机及拖动.高等教育出版社，
[10]朱献清 编著.物业供用电.北京.机械工业出版社.2003
[11]刘介才主编.实用供配电技术手册.北京：中国水利水电出版社，2002
[12]常斗南主编 可编程序控制器原理*应用*实验.北京:机械工业出版社,2005
写作进度及具体时间安排
起止日期
主要研究内容
交通灯控制系统的开题报告
交通灯控制系统的开题报告交通灯控制系统的开题报告一、引言交通拥堵是现代城市面临的一个严峻挑战。
为了缓解交通压力和提高道路使用效率，交通灯控制系统被广泛应用于城市道路交叉口。
本文旨在探讨交通灯控制系统的设计与优化，以期改善交通流动性和减少交通事故的发生。
二、背景随着城市化进程的加速，车辆数量不断增加，道路基础设施的限制导致交通拥堵现象日益严重。
传统的交通灯控制系统往往采用定时控制，无法根据实时交通情况进行调整，导致交通信号不合理，进一步加剧了交通拥堵。
三、目标本研究的目标是设计一种智能交通灯控制系统，通过数据分析和优化算法，实现交通信号的智能调控，以提高道路交叉口的通行能力和交通效率。
同时，该系统还应考虑交通安全因素，减少交通事故的发生。
四、方法4.1 数据收集与分析首先，我们将收集大量的交通数据，包括车辆流量、车速、等待时间等信息。
通过对这些数据进行分析，我们可以了解交通状况的变化规律，为交通灯控制系统的设计提供依据。
4.2 优化算法设计基于数据分析的结果，我们将设计一种优化算法，用于智能调控交通信号。
该算法将考虑多个因素，如车辆流量、道路拥堵程度、交通事故风险等，以实现最优的信号控制策略。
4.3 系统实现与测试在系统实现阶段，我们将开发一个交通灯控制系统的原型，并在实际道路交叉口进行测试。
通过与传统的定时控制系统进行对比，我们可以评估新系统的性能和效果。
五、预期结果我们预期通过智能交通灯控制系统的应用，可以显著提高道路交叉口的通行能力和交通效率。
同时，该系统还能够减少交通事故的发生，提高交通安全性。
六、挑战与解决方案6.1 数据收集的难点由于交通数据的获取和处理存在一定的困难，我们将采用多种手段，如视频监控、传感器等，来收集数据，并利用大数据分析技术进行处理。
6.2 算法的复杂性优化算法的设计和实现是一个复杂的过程。
我们将借鉴现有的优化算法，并结合实际情况进行改进和优化，以确保算法的准确性和高效性。
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【1】李江全.三菱PLC通信与控制应用编程实例.北京:中国电力出版社,2012
【2】张伟.三菱PLC、变频器与触摸屏综合应用实训.北京:中国电力出社,2011
【3】俞国亮.PLC原理与应用 三菱FX系列. 清华大学出版社
【4】刘涛, 姜一兵.PLC技术实验实训指导教程：三菱FX系列. 安徽大学出版社
美国是当今世界在ITS开发领域发展最快的国家，它从上个世纪80年代开始，先后开展了与智能汽车技术相关的PATH、IVI、VII和CVHAS等国家项目1995年3月美国交通部正是出版了“国家智能交通系统项目规划”，明确规定了智能交通系统的7大领域和29个用户服务功能目前7大领域包括：出行和交通关系系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统。
【9】何君.智能交通控制系统的设计与研究. 电气与自动化工程学院
【10】谢可明，刘大梁，谢军.一个fuzzy-logic-based交通信号灯控制系统。十届国际研讨会上集成电路、设备和系统,一般- 2004:集成系统硅-学报,2004年,页341 - 344
【11】Maman Avishay, Goldschlager Sharon, Miller Hillel可重用的片上系统级验证模拟仿真和硅。第11届IEEE国际高级设计验证和测试研讨会,2006年,页119 - 126
4．院系审查意见栏签章：自办专业盖中北学院教学院长签名章、中北学院公章，非自办专业盖联办二级学院教学院长签名章、联办二级学院公章。
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
1．本课题的目的及研究意义：
随着我国交通事业的迅速发展，各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加，使得城市道路交通日益堵塞，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。因此，提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2011年4月26日”或“2011-04-26”。
进度安排：
3月3日-7日：搜集近期与课题相近的外文资料，并且翻译。
3月10日-14日：查阅相关资料，计算车流量。
3月17日-21日：查阅相关资料，研究传感器。
3月24日-28日：选用三菱Fx2N系列的PLC，研究PLC的软件部分，进行程序的编写。
3月31日-4月4日：学习使用北京亚控公司的组态王软件，进行交通灯监控的界面设计。
我所要研究的就是基于PLC的智能交通灯控制系统。智能交通系统（ITS——Intelligent Transport Systems）ITS是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系，其主要内容是：将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术及电子传感技术等有效的集成，并应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。由于交通系统具有较强的非线性、模糊性和不确定性，是一个典型的分布式非线性系统，而且具有多种信息来源、多传感器的特点，用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来，代表着城市交通信号控制系统发展的方向。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯，对交通进行了有效的疏通，但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先进行车流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等候通过。可见，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是：能有一种能够根据车流量变化适时调节的交通灯控制系统。
日本于上个世纪90年代初就制定了大力发展智能交通系统的国家爱战略，其中智能汽车作为只鞥交通的重要组成部分，也得到了深入研究。日本政府主导的先进安全汽车ASV项目已于2000年取得初步实用化成果。
我国ITS 的发展起步较晚，70年代以来，从国外引进、消化了一些项目，并进行了一些ITS或类ITS基础项目的研究和应用。70年代中至80年代初，主要是进行城市交通信号控制试验研究，80年代中至90年代初，在一些大城市引进和消化城市交通信号控制系统，实现了一些（高速）公路监控系统、高等级公路电子收费系统和路边信息服务系统。90年代中以来，开始研究部门ITS发展战略和GIS、GPS、EDI在交通中的应用等，重视交通信息网络的建设，公路和桥梁管理用基础数据库和道路交通量和气象数据采集等经过多年的努力，也已取得明显的进展。
指导教师意见：
指导教师（签名）：
年 月 日
院（系）审查意见：
学院领导（公章）：
年 月 日
智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求，交通运输是国民经济和现代社会发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高，智能交通便成为现代社会经济发展的客观要求。
2．本课题的国内外的研究现状：
智能交通系统的发展，最早可以追溯到20世纪七八十年代的一系列车辆导流系统新技术的开发和应用。1991年美国通过“地面交通效率法”（ISTEA），俗称“冰茶法案”，从此美国的IVHS研究开始进入宏观运作阶段。1994年，美国将IVHS更名为ITS。之后，之后，欧洲、日本等也相继加入了这一行列。经过30年的发展，美国、欧洲、日本成为世界ITS研究的三大基地。
【12】Jaksic, Nebojsa.提高学生自我效能感在工程运用PLC红绿灯实验基础。2002 ASEE年度会议论文集,2002年,页13409 - 13414
【13】Qu Hong.原理和应用可编程逻辑控制器。北京:中国电力出版社,2007年
【14】ItoToshio, Sato Rieko, Shibata Yasuo, etc.信号处理使用的全光波长变换——应用程 序使用Hybrid-integrated XPM设备和SIPAS NTT技术审查, 2003年4月,v 1,n 1页。52-58,
4月7日-4月11日：在实验室进行PLC程序的调试。
4月14日-4月18日：完善毕业设计，自己检查修改。
4月21日-Leabharlann 月25日：整理设计，上交老师修改。
4月28日-5月18日：老师提意见，自己反复修改，使论文定稿。
预期效果：
能够通过组态王监控界面看到十字路口交通灯根据车流量自动调节现象。
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
【15】MCGS训练课程。北京:北京昆仑公司,2007 563
【16】 刘畅.智能交通信号灯实时优化控制.硕士学位论文.辽宁：沈阳工业大学，2008.
【17】 汪然.智能交通信号控制系统的研究与开发.工程硕士学位论文.重庆：重庆大学， 2006. 【18】 史强.智能交通系统中的车流量预测与信号协调控制.硕士学位论文.山东：山东大学，2006.
南京师范大学中北学院
毕业设计（论文）开题报告
（ 10 届）
题 目：基于PLC智能交通灯控制系统设计
专 业：电气工程及其自动化
姓 名：xxx学 号：xxx
指导教师：xxx职 称：
填写日期：2014年2月20日
南京师范大学中北学院教务处 制
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及院、系审查后生效；
【5】王宇, 任思璟,李忠勤.PLC电气控制与组态设计. 电子工业出版社,2010
【6】宋伯生.PLC编程实用指南. 北京:机械工业出版社,2013
【7】陆化普, 李瑞敏, 朱茵.智能交通系统概论. 北京:中国铁道出版社,2004
【8】李卫平.智能交通技术应用. 人民交通出版社
【9】中国智能交通年会.第一届中国智能交通年会论文集. 同济大学出版社
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
3．本课题的研究内容：
1、研究车流量，根据车流量的变化，对交通路况进行适时监测。
2、通过传感器传输滞留车数，自动调节绿灯的时间，控制在15S-120S。
3、利用PLC编程来实现程序控制。
4、使用组态王软件进行工况监控。
4．本课题的实行方案、进度及预期效果：
实行方案：