交通管理与控制实验报告
《道路交通控制技术》课程教学大纲
《道路交通控制技术》课程教学大纲一、课程目标通过《道路交通控制技术》的学习，帮助学生了解交通管理与控制相关课程之间的关系，交通管理与控制原则与基本内容，交通管理与控制的现状、发展趋势。
基于此本课程重点探究了道路交通控制和管理技术，在简要回顾道路交通控制技术发展历程的基础上，帮助学生了解交通信号控制的实施条件、单个路口交通信号控制、干道交通信号协调控制、区域交通信号协调控制、快速道路交通信号控制、行人与自行车交通信号控制、交通信号控制系统设备、交通信号控制系统的实施以及城市智能交通系统中与交通信号控制密切相关的一些应用，同时可以掌握一定的控制技能。
1.学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，对道路交通控制有一个理性的认识，掌握城市交通信号控制的特点，能够规划交通控制线路，培养学生整体思维、融会贯通。
2.能够利用前期课程编程、PLC、单片机、制图与该课程的相关知识设计交通信号控制方案以及实现交通信号控制的优化。
二、课程教学的内容及学时分配1、课程理论教学内容及要求《道路交通控制技术》以讲授、讨论为方式，使学生对道路交通控制技术有了全面的了解，在获取新知识的技能的同时，提升了学生在道路交通控制方面的知识素养和专业运用能力，提高学生综合分析能力及处理信息的能力。
为毕业实习等专业课程学习奠定基础。
本教材较全面地介绍了道路交通控制的相关知识及实用技术。
1表1 课程目标、知识单元与学时分配2342、课程实验教学内容及要求5电路课程实验注重基础知识、基本技能的培养，以加强学生基本电工技术训练，着重于实验操作和实践技能的训练，以期达到用所学电路理论知识解决实际问题的能力，为学生适应社会各方面工程实际需要打下良好的基础，使学生初步具备验证电路、设计电路、处理实际线路的能力。
通过实验，使学生具备如下知识和能力：1）、学会设备操作、报告撰写基础知识，培养学生在实验中提出问题、分析问题、解决问题的能力和对实验数据的综合处理、归纳分析、得出实验结论的能力。
智能交通管理系统仿真实验报告
智能交通管理系统仿真实验报告一、引言随着城市化进程的加速和汽车保有量的不断增长，交通拥堵、交通事故等问题日益严重，给人们的出行带来了极大的不便。
为了有效地解决这些问题，提高交通系统的运行效率和安全性，智能交通管理系统应运而生。
智能交通管理系统是将先进的信息技术、通信技术、控制技术等应用于交通领域，实现对交通流量、路况等信息的实时监测和分析，并通过优化交通信号控制、引导交通流量等手段，提高交通系统的整体性能。
本次实验旨在通过对智能交通管理系统的仿真研究，深入了解其工作原理和性能特点，为实际交通管理提供理论依据和技术支持。
二、实验目的1、熟悉智能交通管理系统的组成结构和工作原理。
2、掌握智能交通仿真软件的使用方法。
3、研究不同交通流量和路况下智能交通管理系统的性能表现。
4、分析智能交通管理系统对交通拥堵和交通事故的缓解效果。
三、实验设备与环境1、计算机：配置较高的台式计算机或笔记本电脑。
2、智能交通仿真软件：选用了具体软件名称仿真软件，该软件具有强大的交通建模和仿真功能，能够模拟各种交通场景和交通管理策略。
3、操作系统：Windows 10 操作系统。
四、实验原理智能交通管理系统主要由交通信息采集子系统、交通信息处理与分析子系统、交通信号控制子系统、交通诱导子系统等组成。
交通信息采集子系统通过各种传感器和监测设备，实时采集交通流量、车速、路况等信息；交通信息处理与分析子系统对采集到的信息进行处理和分析，提取有用的交通参数和特征；交通信号控制子系统根据交通流量和路况信息，优化交通信号控制方案，提高道路通行能力；交通诱导子系统通过可变信息标志、导航系统等，为出行者提供实时的交通信息和出行建议，引导交通流量合理分布。
智能交通仿真软件通过建立交通模型，模拟交通系统的运行过程，从而对智能交通管理系统的性能进行评估和优化。
在仿真过程中，可以设置不同的交通流量、路况、交通信号控制策略等参数，观察交通系统的运行状况和性能指标的变化。
交通检测实验报告
实验一雷达测速和人工测速误差分析实验平均相对误差计算公式：其中：为平均误差，为相对误差。
实验原理：雷达测速仪是利用多普勒频率变化技术来测量移动车辆的速度。
当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射频率。
如此可借由频率的改变数值，计算尺目标与雷达的相对速度。
图1 雷达测速原理雷达测速原理如图1所示，由于φ常常不等于0，存在余弦效应，故雷达测速仪测得的车速要比实际车速低。
当φ=0时，误差最小；φ越大测速越低。
为减小余弦效应，应使观察车辆和仪器的夹角尽量小，也就是尽量把测速仪设置在靠近车道的路边。
此外，观测车辆越远离测速仪，所测得速度越接近真实速度。
0.32 34.156 46 0.3560.36 30.252 41 0.3490.29 37.815 50 0.3120.30 36.511 50 0.3580.36 30.252 41 0.3490.31 35.294 46 0.3120.26 42.353 56 0.3270.27 40.724 54 0.3260.37 29.412 39 0.3120.33 33.088 45 0.366平均误差0.3312、速度对比曲线图图1图2图3表4 平均相对误差角度15°45°75°平均误差0.106 0.214 0.3313、分析总结由上面的数据统计表和曲线图，我们可以看出同在3米测速时，角度越小，平均相对误差越低。
还可以看出人工测量值要较小于雷达测速仪测出来的值。
所以我们想要测出接近准确值，角度就应该尽量减小。
结论：我们可以根据以上分析，知道在使用雷达测速仪进行速度测量时，应该保持尽量小的角度对目标进行测量，这样才可以保证测量值与真值之间更加接近，增加实验数据的真实性。
不足与改进：我们自己人工测量时，测出的数据不太准确，车辆行驶速度快，眼睛跟不上，可能会有较大误差。
城市交通拥堵动态模型实验报告
城市交通拥堵动态模型实验报告一、引言随着城市化进程的加速，城市交通拥堵问题日益严重，给人们的出行带来了极大的不便，也对城市的经济发展和环境产生了负面影响。
为了深入了解城市交通拥堵的形成机制和动态变化规律，我们进行了城市交通拥堵动态模型实验。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过建立城市交通拥堵动态模型，模拟城市交通流的运行情况，分析交通拥堵的产生原因和传播规律，为城市交通规划和管理提供科学依据。
三、实验原理城市交通拥堵动态模型是基于交通流理论和计算机模拟技术建立的。
交通流理论认为，交通流量、速度和密度之间存在着一定的关系，通过对这些关系的研究，可以预测交通流的变化趋势。
计算机模拟技术则可以将交通系统中的各种要素（如道路、车辆、信号灯等）进行数字化建模，并通过模拟计算来再现交通流的运行过程。
四、实验设备与环境（一）硬件设备1、计算机：配置较高的台式计算机，用于运行模拟软件。
2、数据采集设备：包括交通流量监测仪、车速检测仪等，用于采集实际交通数据。
（二）软件环境1、交通模拟软件：选用了专业的交通模拟软件，如 VISSIM、TransModeler 等。
2、数据分析软件：使用了 Excel、SPSS 等软件对实验数据进行分析处理。
五、实验步骤（一）数据采集1、选择城市中的典型路段和交叉口作为观测点，使用交通流量监测仪和车速检测仪等设备，采集不同时间段的交通流量、车速和车型等数据。
2、对采集到的数据进行整理和分析，提取出交通流量、速度和密度等关键参数。
（二）模型建立1、在交通模拟软件中，根据实际道路网络的拓扑结构和几何参数，构建城市交通网络模型。
2、设置车辆的生成规则、行驶规则和交通信号控制方案等参数，使模型能够尽可能真实地反映城市交通的运行情况。
（三）实验模拟1、运行交通拥堵动态模型，模拟不同交通需求条件下的交通流运行情况。
2、记录模拟过程中的交通流量、速度、密度和拥堵时长等数据。
（四）结果分析1、对模拟结果进行数据分析，绘制交通流量速度曲线、交通流量密度曲线等，分析交通拥堵的产生条件和传播规律。
交通工程交通量调查实验报告
交通工程实验报告专业班级：交通*****班姓名：李***学号：U201****指导老师：***目录交通工程实验报告............................... 错误!未定义书签。
实验一、路口转向交通量与车头时距调查............ 错误!未定义书签。
一．实验目的 (3)二．实验要求................................ 错误!未定义书签。
三．实验设备................................ 错误!未定义书签。
四．实验原理与步骤 (4)五．注意事项 (4)六．实验安排 (4)七．实验报告 (4)八．实验小结 (9)实验二、交叉口延误与饱和流率调查 (10)一．实验目的 (10)二．实验要求 (10)三．实验设备 (11)四．实验原理与步骤 (11)五．实验安排 (12)六．注意事项 (12)七．实验报告 (13)八．实验小结 (15)实验三、公交站通行能力调查 (16)一．实验目的 (16)二．实验任务 (16)三．实验设备 (16)四．实验要求 (17)五．实验安排 (17)六．实验报告 (17)七．实验小结 (20)实验感想实验一路口转向交通量与车头时距调查一．实验目的1. 掌握Hi-Pro MTC10多功能交通调查仪的使用方法。
2. 掌握Hi-Pro MTC10多功能交通调查仪数据处理软件的使用方法。
3. 了解Hi-Pro MTC10多功能交通调查仪的基本工作原理。
4. 了解Hi-Pro MTC10多功能交通调查仪的特点及适用范围。
二．实验要求1）了解Hi-Pro MTC10多功能交通调查仪的设备原理、设备性能特点与技术参数，并在现场调查中掌握其使用方法；2）进行交叉口交通量的分项、分车型调查；3）进行路段和交叉口车头时距的调查；4）通过调查数据计算交通量、车流密度、饱和度等相关指标。
三．实验设备1、设备：Hi-Pro MTC10多功能交通调查仪手持单元、专用数据线、数据处理软件。
交通管理与控制实验报告
实验报告一、现状描述（一）道路资料设计交叉口为某市中心两条主干路新华路（南北向）和金光大道（东西向）的交叉点。
该路口为规则的十字形交叉口，相交道路均为三块板道路。
各向进口道均为两车道，出口道为两车道。
各道路的纵坡度为0。
交叉口范围内的道路条件是：新华路和金光大道的标准横断面图如图1所示（两条道路一致）。
周围分布着市委市政府等机关单位、明珠大厦等商业设施和明珠礼堂等大型公共娱乐设施，是全市地位最为重要的路口。
图1-1 新华路和金光大道标准横断面示意图（二）交通流参数：表1-1 交叉口早高峰交通量单位：辆由于是城市主干路，车道宽度为3.5，由城市道路分级指标得出限制车速为30km/h，并由此查阅《城市道路设计规范》得出建议的一条车道理论通行能力为1550辆/h。
（三）现状信号配时现状交叉口采用两相位交通信号控制，各进口道均为一跳直左车道和一条直右车道。
周期长度为60s。
图1-2 信号配时图二、问题分析：根据任务书中给出的高峰小时交通量以及其他相关交通参数，利用SYNCHRO交通软件进行交通仿真实验（任务书没有给出的交通流参数，依据具体情况处理）。
以下为synchro 仿真过程：图2-1 问题分析仿真由上图可见，南北进口道直行方向车流交通量大，均超过道路通行能力，延误为70s 以上，排队长度在85米以上，服务水平为E、F级。
因此南北进口通行能力严重不足，需要通过优化配时方案和进行交叉口渠化进行治理。
东西进口交通量相对较少，低于道路通行能力，延误为11s，排队长度为20多米，服务水平为B级，交通状况良好。
图2-2 现状时空图由交叉口时空图可以得出，南北进口道车辆排队现象严重，行车延误大，而东西进口道则交通流较为顺畅，排队车辆很少。
图2-3 交叉口现状图由上图可见该交叉口的主要问题是北进口左转、直行车流交通量太大，排队太长，通行能力供应不足。
其次是南进口道通行能力不足，左转车流延误大。
下表为交叉口现状结果报表表2-1 交叉口现状仿真报表由上表可见，至东西进口的延误大于至南北进口的延误，主要是南北进口交通不畅所致。
交通管理与控制实验一二
实验一、交叉口信号模拟控制一、实验内容具有公交优先通行的十字交叉口交通信号模拟控制。
利用单片机开发系统，控制十二个发光二极管（每个路口红、黄、绿）燃灭，模拟交通灯管理。
在有公交车到达时，两路交通信号为全红，以便使公交车优先通过。
假定公交车通过路口的时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前状态。
本实验以单脉冲‘’为中断申请，表示有公交车到达。
二、实验目的1、掌握单片机系统中I/O接口扩展及外部中断的方法；2、学习交叉口交通信号模拟控制的实现方法。
三、实验电路四、实验说明1、交叉口采用两相位信号控制方案，周期长度为60秒，南北绿灯30秒，黄灯3秒；东西绿灯24秒，黄灯3秒。
2、各LED发光二极管共阳极，但各发光二极管阴极接有与非门，因而使其点亮应使相应位置为高电平。
3、中断处理程序的应用，最主要的地方是如何保护进入中断前的状态，使得中断程序执行完毕后能回到交通灯中断前的状态，使得中断程序执行完毕后能回到交通中断前的状态。
要保护的地方，除了累加器ACC、标志寄存器PSW外，还要注意：第一：主程序中的延时程序和中断程序中的延时不能混用，本实验中，主程序延时有的寄存器和中断延时用的寄存器应不相同。
第二：主程序中每执行一步经74LS273的端口输出数据的操作时，要先将所输出的数据保存到一个单元中。
因为进入中断程序也要执行往74LS273端口输出数据的操作，中断返回时如果没有恢复中断前74LS273端所锁存的数据，则显示往往出错，回不到中断前状态。
还要注意一点，主程序中往端口输出数据操作要先保存再输出，例如可采用如下操作：MOV A，#0CHMOV 20H，AMOVX @R1，A ；R1存储内容为LS273的片选地址的低八位值五、接线方法74LS273(U4)的输出，011-018接发光二极管L1-L8，CS2端接I/O译码的08-0F，另一片74LS273（U5）的021-024接发光二极管L9-L12，，CS3端接I/O译码的10-17端。
实验五交通灯控制
操作规则实现电路
功能：根据交通红绿灯控制器的功能要求，确定不同工作状态下计时器的计数值。可用8位计数器来实现定时计数。
正常运行时，计数器按照规定的定时要求加1计数；若要人工放行某方向，只要使计时器运行到该放行状态的最后一刻时，计时器保持此时的计数值，使红绿灯信号生成器暂停状态的转移即可。
*
再按下键2，表示欲人工放行B方向，则相应LED有显示；同时两个方向的红绿灯按正常运行规律自动切换，当运行到放行B方向时，则保持放行该方向。
再按下键3，表示清除人工方向的控制，则交通灯开始自动转换红黄绿灯的状态。
3
2
1
4
*
1
2
3
4
5
6
预习时请画出其状态转移图。
*
设计方案的选择
01
图文混合设计方法：先将电路划分为几个子模块，每个子模块由Verilog HDL语言描述实现，然后生成逻辑符号，顶层文件采用图形文件来实现。
02
纯文本描述方法：每个子模块和顶层电路的连接关系都采用Verilog HDL语言描述实现，对子模块的调用采用模块元件例化的方法。
起始状态的选择
采用log2N个触发器来表示这N个状态 采用N个触发器来表示这N个状态——称为一位热码状态机编码（One-Hot State Machine Encoding）。
状态编码
采用Verilog HDL语言实现基于状态机的设计，就是在时钟信号的触发下，完成两项任务： 用case或if-else语句描述出状态的转移； 描述状态机的输出信号。
在线校验
下载后，仔细观察：红绿灯应按设定的时间规律自动切换，D1~D8八个LED分别对应的是：A方向的红黄绿，B方向的红黄绿，A方向的放行状态，B方向的放行状态。
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交通管理与控制
课程设计
专业：交通工程
班级：4 4 1 1 0 4班
学号：44110423号
学生姓名：韩宇
指导教师：宋现敏
新民大街干道交通协调控制设计
1新民大街干道交通信号协调控制设计的目的和意义
1.1设计目的
城市主干道是城市交通的主要承担者，主干道上的交叉口成为干道交通通行能力的瓶颈，将干道上
若干交叉口实现联动控制，可以大幅度提高干道通行能力。
课程设计的目的在于让学生比较全面掌握交叉口信号配时的设计和优化方法以及干道交通信号协调控制的方法，以新民大街沿线主要交叉口为控制对象，在前期的交通量数据调查及数据分析的基础上，设计交叉口信号控制最优方案，并针对新民大街干道交通信号制定协调控制方案。
通过课程设计的环节培养学生分析问题解决问题的能力，实践动手能力以及加强学生对VISSIM仿真软件的应用。
1.2设计意义
对新民大街各个交叉口进行协调控制可以最大限度地节省车辆停留及等待时间，提高道路设施综合效益，更好的优化现有的交通信号控制状况。
新民大街是长春的主要干道，交通量非常大，沿线分布有学校，饭店，宾馆，企事业单位等。
高峰时段比较容易出现交通拥堵车辆延误时间长的现象。
另外，车辆行驶的连续性严重影响着交通畅通及行车速度，对该段路程设置干线协调控制是十分有必要的。
本课程设计通过前期交通调查与分析实习对各个交叉口交通量及其他数据进行了精确统计，从而进行信号配时的优化及线控，以期能达到预期的控制效果，减小道路拥挤程度，最大可能的增大绿波带宽度。
2单个交叉口信号配时参数
2.1各交叉口现状信号配时
各交叉口现有配时方案
2.2优化配时参数计算
2.1.1饱和流量的确定
饱和流量的定义是：在一次连续的绿灯时间内，进口道上一列连续车队能通过进口道停止线的最大流量，单位是pcu/绿灯小时。
饱和流量由实测平均基本饱和流量乘以影响因素校正系数估算得到，由于调查数据有
限，本文中只考虑车道宽度对饱和流量的影响。
即：
式中：St ---- 进口车道的估算饱和流量，pcu/h
S hi ——第i 条进口道基本饱和流量，pcu/h
---- 车道宽度修正系数
车道宽度校正系数f w
:
f
w
=1
f w =0.4( w -0.5) f w 二 0.05(w 16.5)
经计算得到各个路口各车道饱和流量如表 2-1-1：
表 2-1-1
2.1.2各个交叉口最佳周期时间的计算
各个交叉口现状交通量如表2-1-2
表 2-1-2
3.0 EWE 3.5 2.7 _ w ：：
3.0
1-Y
式中： C 0——最佳周期时长，s
L----- 一个周期内全部关键车流的总绿灯损失时间， s
Y------
全部关键车流的流量比总和
(2)信号损失时间L 按下式计算:
L* (L + I-A)k
k
式中：L i ---- 第i 相位得到启动损失时间，实测为3s 左右
A------ 黄灯时间，定为2s I ——
绿灯间隔时间，本例中取4s
K------
一个周期中的绿灯间隔数
j#
s s
式中：Y —— 组成周期的全部信号相位的各个最大流量比之和
J —— 一个周期内的相位数
y j ，y j ---第j 相位的流量比
经计算各路口流量比如下：
1 5L +5 (1)交叉口优化后信号周期时长按下式计算：
C 。
二 一5
(3)流量比总和按下式计算：
丫，max"/,……]=[(9),(乌……]
0.9
惠民路0.59 0.2 0.79
义和路0.63 0.14 0.77
隆礼路同光路清华路惠民路义和路
115s 128s 135s 110s 100s "
2.2各交叉口优化后配时方案
各交叉口各相位有效绿灯时间按下式计算:
式中：C------各交叉口周期时长
L——各交叉口总损失时间
计算得各交叉口有效绿灯时间分别为:
隆礼路：南北相位：63s 东西相位：39s
同光路：南北相位：79s 东西相位：37s
清华路：南北相位：95s 东西相位：28s
惠民路：南北相位：81s 东西相位：17s
义和路：南北相位：63 s 东西相位：14s
g e j
各交叉口各相位绿信比按下式计算:
各交叉口绿信比经计算分别为:
隆礼路南北相位：’1 =0.55，东西相位：\ = 0.34
同光路南北相位：=0.62，东西相位：工』0.29
清华路南北相位：■3 =0.7 ,东西相位：=0.21
惠民路南北相位：'4 = 0- 74，东西相位：'4 = 0.16
义和路南北相位：1=0.63，东西相位：'5 =0.14 各信号交叉口显示绿灯时间按下式计算:
G = g e - I L R全红。