基于MCU的交通信号控制系统设计【开题报告】

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基于PLC的智能交通信号灯系统设计-开题报告范文

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。

基于单片机的交通灯控制系统设计开题报告

基于单片机的交通灯控制系统设计开题报告
(2)每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮5S,才能变换运行车辆。
(3)东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用数码管显示器进行显示(采用倒计时的方法)。
(4)考虑到特殊车辆情况,设置紧急转换开关。
针对道路交通拥挤,交叉路口经常出现拥堵的情况。我准备利用单片机控制技术来设计。
4.设计方案及两点改进措施:
评委评语及其建议:
评委签字:
学院盖章:
年 月 日
完成各功能设计
5
2013年04月23日——
2013年04月30日
整理资料完成论文初稿
论文初稿
6
2013年05月01日——
2013年05月30日
前期设计的进一步分析改进
论文定稿
四、参考文献
[1]王幸之.AT89系列单片机原理与接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.
[2]李忠国.单片机应用技能实训[M].北京:人民邮电出版社,2006.
二、课题设计内容
本课题对基于单片机的交通灯控制系统进行设计。以单片机为控制核心,设计并制作交通灯控制系统,用于十字路口的车辆及行人的交通管理。东西南北四个路口具有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯,并分别用计时器显示路口通行转换剩余时间,在特种车辆如119、120通过路口时,系统可自动转为特种车辆放行,其他车辆禁止通行状态。 模拟交通信号灯的交替变换;最大限度的提高交通的顺畅交替运行;系统硬件设计与实现;节省能源消耗。
智能交通灯控制系统软件设计上有两个主要特点一方面是本设计采用模糊控制方法实现交通的控制由于模糊控制不需要建立被控对象精确的数学模型特别适用于随机的复杂的城市交通控制因此以多变少为例子在通行时间方面控制设置为20s25s40s45s20s为一个循环根据车流量合理分配了通行时间

《智能交通信号控制系统设计与实现》开题报告

《智能交通信号控制系统设计与实现》开题报告

《智能交通信号控制系统设计与实现》开题报告一、引言随着城市化进程的加快和交通工具的普及,交通拥堵、交通事故频发等问题日益突出,如何提高交通效率、保障交通安全成为亟待解决的难题。

智能交通信号控制系统应运而生,通过引入先进的信息技术和智能算法,实现对交通信号灯的智能控制,从而优化道路交通流量,缓解拥堵状况,提高道路通行效率。

二、系统设计1. 系统架构智能交通信号控制系统主要包括传感器模块、数据采集模块、信号灯控制模块和中央控制模块。

传感器模块用于实时监测道路车辆和行人情况,数据采集模块负责采集传感器模块获取的数据,信号灯控制模块根据采集到的数据进行智能控制,中央控制模块对整个系统进行监控和管理。

2. 技术方案在智能交通信号控制系统中,常用的技术包括计算机视觉、深度学习、物联网等。

计算机视觉技术可以实现对车辆和行人的检测与识别,深度学习技术可以对大量数据进行学习和分析,从而优化信号灯控制策略,物联网技术则实现了各个模块之间的信息共享和协同工作。

三、系统实现1. 数据采集与处理通过传感器模块采集到的数据包括车辆数量、车速、行人数量等信息,这些数据经过数据采集模块处理后传输给信号灯控制模块。

在处理过程中需要考虑数据的准确性和实时性,确保信号灯控制策略的有效性。

2. 信号灯控制策略基于采集到的数据,信号灯控制模块需要设计合理的控制策略。

可以根据车辆密度、行人通过情况等因素动态调整信号灯的变换周期和时长,以最大程度地提高道路通行效率。

四、系统优势智能交通信号控制系统相比传统的定时信号灯控制系统具有以下优势: - 实时性更强:可以根据实时采集到的数据进行动态调整,适应不同时间段和道路情况; - 灵活性更高:可以根据需求定制不同的信号灯控制策略,满足不同道路的需求; - 效率更高:通过优化信号灯控制策略,提高道路通行效率,减少拥堵现象发生。

五、总结与展望智能交通信号控制系统是当前解决城市交通问题的重要手段之一,在未来将会得到更广泛的应用。

智能交通信号控制系统设计的开题报告

智能交通信号控制系统设计的开题报告

一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义………………………………………………………………………………二、研究的基本内容,拟解决的主要问题………………………………………………………………………………三、研究步骤、方法及措施………………………………………………………………………………四、研究工作进度………………………………………………………………………………五、主要参考文献………………………………………………………………………………六、指导教师意见………………………………………………………………………………七、系级教学单位审核意见一、说明选题的依据和意义1.我国交通现状新中国成立后,我国的交通运输业有了日新月异的发展,到20世纪80年代初已经形成了初具规模的综合运输体系。

改革开放以后,经济的快速增长为交通发展提供了物质保障;人口与就业岗位急剧增长,市区人口进一步集聚;与此同时,建设用地面积不断扩大,以北京市为例,近10年来,全市建设用地平均每年扩50平方公里,市级开发区已批准用地达210平方公里。

在这些背景条件下,国城市交通得到了巨大的发展,集中表现在机动化的实施、交通设施的增加和交通需求的变化。

机动车一方面是城市交通发展的条件,另一方面也是城市交通发展现代化的最集中体现。

随着经济的发展,汽车产业异军突起,生产数量以每年12. 7%的速度增长。

目前,汽车已成为全国城市最主要的交通工具。

公共汽车是目前我国市交通最主要的载客工具。

2004年末全国公共汽车运营数量为28. 2万辆,出租车数量为90. 4万辆。

随着城市经济的发展、居民收入水平的提高以及中国加入世界贸易组织等因素的影响,我国的私人汽车拥有量增长迅速,年平均增长22. 6%。

特别是在东部经济发达城市,私家车增长异常迅速。

城市私人汽车拥有量的增长,一方面给居民生活出行等提供了极大便利;另一方面,私人交通的发展造成了通堵塞等一系列交通问题。

城市智能交通信号控制平台设计与实现的开题报告

城市智能交通信号控制平台设计与实现的开题报告

城市智能交通信号控制平台设计与实现的开题报告一、选题背景随着城市交通的发展和城市化进程的加快,城市道路交通已成为人们生活中不可避免的问题。

为了更好地适应城市交通的需求,需要加快交通信号控制技术的发展,提高交通的流动性和安全性,减少交通拥堵和事故的发生。

二、研究目的与意义本项目旨在设计和实现一种城市智能交通信号控制平台,通过对交通信号控制技术的研究和应用,优化城市交通路网,提高交通流畅度和安全性,减少交通拥堵和事故的发生。

实现智能交通系统的建设,加强城市交通的智能运营,有利于提高城市交通的效率和可靠性,促进城市交通的协调和发展。

三、研究内容和方案(一)研究内容1、交通信号控制技术研究2、智能城市交通系统研究3、城市智能交通信号控制平台设计与实现(二)研究方案1、对前沿的交通信号控制技术进行深入调研和探讨。

2、分析传统交通信号控制系统存在的问题及其原因。

3、设计智能城市交通系统的框架和架构。

4、开发城市智能交通信号控制系统的功能模块。

5、进行系统的集成测试和实验验证。

四、预期成果(一)系统功能1、实现城市规划、交通运输等方面数据的整合、分析和可视化展示。

2、实现交通流量、拥堵和事故等信息的实时监测和反馈。

3、生成最优的交通信号调度方案。

(二)预期贡献1、提出城市智能交通信号控制平台的技术方案,对城市交通发展具有一定的参考作用。

2、通过实验验证,证明该系统在提高城市交通效率和安全性方面取得了重要成果。

五、进度计划1、前期调研和问题分析(4个月)。

2、设计系统框架和架构(3个月)。

3、开发功能模块(6个月)。

4、集成测试和实验验证(3个月)。

5、论文写作和答辩(2个月)。

六、参考文献1. 城市交通信号灯控制系统设计与实现2. 城市交通信号控制优化3. 基于计算机视觉的智能交通系统4. 城市交通规划与管理5. 面向智能交通的城市交通信号控制系统研究6. 城市智能交通建设与发展7. 城市交通信息管理系统设计与实现8. 城市交通信号控制系统的现状与发展趋势。

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计智能交通红绿灯控制系统是一种基于单片机的电子设备,用于智能化控制交通信号灯的工作。

本文将详细介绍如何设计一套基于单片机的智能交通红绿灯控制系统。

首先,我们需要选择适合的单片机作为控制器。

在选择单片机时,我们需要考虑其功能、性能和价格等因素。

一些常用的单片机型号有8051、AVR、PIC等。

我们可以根据具体的需求选择合适的单片机型号。

接下来,我们需要设计硬件电路。

智能交通红绿灯控制系统的硬件电路主要包括单片机、传感器、继电器和LED等组件。

传感器可以用来感知交通流量和车辆信息,继电器用于控制交通灯的开关,LED用于显示交通灯的状态。

在硬件设计中,我们需要将传感器与单片机相连接,以便将传感器获取的信息传输给单片机。

同时,我们还需要将单片机的控制信号传输给继电器和LED,以实现对交通灯的控制。

在软件设计中,我们需要编写相应的程序代码来实现智能交通红绿灯的控制逻辑。

首先,我们需要对传感器获取的信息进行处理,根据交通流量和车辆信息来确定交通灯的状态和切换规则。

例如,当交通流量较大时,可以延长绿灯亮起的时间;当有车辆等待时,可以提前切换到红灯。

此外,我们还可以在程序中添加自适应控制算法,用于根据交通流量动态调整交通灯的周期和切换时间,以进一步提高交通流量的效率和道路通行能力。

最后,我们需要将程序代码烧录到单片机中,并进行调试和测试。

在测试过程中,我们可以模拟不同的交通流量和车辆信息,以验证智能交通红绿灯控制系统的正常运行和控制效果。

综上所述,基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

通过合理的硬件电路设计和程序编写,可以实现对智能交通红绿灯的智能化控制,提高交通流量的效率和道路通行能力,实现交通拥堵的缓解和交通安全的提升。

基于51单片机的交通信号灯系统-开题报告

(5)周而复始(扩展:能够根据流量控制的交通灯转换时间)。
三、工作方法及措施
本系统采用MSC-51系列单片机和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心
件来设计交通灯控制器,进行交通灯路口的管理。它用简单的硬件电路模拟交通灯信号灯的交替变换,实现红绿灯循环点亮。用LED数码管作为倒计时指示,通行指示灯采用发光二极管,LED显示动态扫描,以节省端口,特殊紧急车辆通行采用实时中断完成。
2.分析交通信号灯控制系统的工作原理及其对控制系统的要求
3.根据现代学知识对其进行控制
二)拟解ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的问题
(1)信号灯受一个起动开关控制:当起动开关接通时,信号系统开始工作,且先南北红灯亮,东西绿灯亮。当起动开关断开时,所有信号灯都熄灭。
(2)南北绿灯和东西绿灯不能同时亮,如果同时亮时应关闭信号灯系统,并报警。
姓名
学号
题目
基于51单片机交通信号灯的控制系统设计
一、选题背景及依据(说明选题的目的、意义,列出主要参考文献)
1、选题的背景及目的
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。简单的十字路口交通灯已经不能适应车流量越来越大的实际情况,所以这就需要一个更为合理和智能且成本不高的路口交通灯控制系统。我国社会经济的发展,城市化、城镇化进程的加快,道路交通堵塞问题日趋严重,如何对交通进行合理的管理和调度而尽可能减少堵车现象成为目前我国很多地方尤其是特大城市急需解决的问题。显然交通灯在其中起着不可或缺的作用,因此,一个好的交通灯控制系统,将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。
(3)南北红灯亮维持25S:在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮,并维持20S。到20S时,东西绿灯闪烁,闪烁3S后熄灭。在东西绿灯熄灭时,东西黄灯亮,并维持2S。到2S时,东西黄灯熄,东西红灯亮。同时,南北红灯熄灭,南北绿灯亮。

基于单片机的智能交通信号灯控制系统设计

基于单片机的智能交通信号灯控制系统设计智能交通信号灯控制系统是通过单片机来实现的一种智能化交通管理系统。

本文将介绍这个系统的设计原理和实现过程。

首先,我们需要明确设计目标。

智能交通信号灯控制系统旨在提高交通信号灯的运行效率,减少交通拥堵,并提供更安全、更流畅的交通体验。

系统应具备以下特点:可智能化控制信号灯的时间和状态,能够实时感知交通流量和通过车辆的情况,并根据这些信息灵活调整信号灯的绿灯时间。

接下来是硬件的选型和设计。

考虑到单片机的性能和成本,我们选用一款功能强大的低功耗单片机作为系统的核心处理器。

在选取单片机时,需要考虑其处理能力、存储容量、通信接口以及对外设控制的能力。

在交通信号灯控制系统设计中,需要采集和处理交通流量和通过车辆的数据。

为了实现这一功能,我们可以使用传感器来收集数据,如车辆检测器、红外线传感器等。

这些传感器将采集到的数据通过数字信号发送给单片机,单片机再根据这些数据进行相应的控制操作。

为了将控制信号传递给信号灯,我们需要选择合适的继电器或开关来实现。

当单片机判断需要更改信号灯状态时,它会通过输出端口控制继电器或开关的闭合与断开,从而打开或关闭相应的灯光。

在软件设计方面,我们需要编写适当的程序来实现交通信号灯控制功能。

这包括交通流量和通过车辆数据的处理,以及控制信号灯和继电器的操作。

可以使用C语言或汇编语言等编程语言来编写程序,并使用相应的开发工具进行调试和烧录。

在系统测试和调试阶段,我们需要模拟不同交通流量和车辆通过情况,验证系统对于不同情况下的灵活控制能力。

可以使用示波器、逻辑分析仪等工具来检测和分析系统的工作过程,确保系统的稳定性和可靠性。

总结起来,智能交通信号灯控制系统的设计包括硬件选型和设计、软件编写以及系统测试和调试三个方面。

通过合理选择硬件和编写适当的程序,可以实现交通信号灯的智能控制和优化,提高交通流畅性和交通安全性。

这个系统是智能交通管理的一个重要组成部分,有着广泛的应用前景。

基于51单片机的交通信号灯系统-开题报告

基于51单片机的交通信号灯系统-开题报告研究背景交通信号灯是城市道路交通管理的重要设施,其功能是在保证交通流量的情况下,保证行人、车辆的安全通行。

交通信号灯系统的控制方式分为手动控制和自动控制。

手动控制需要人员全程参与,人力成本高,易出现失误,导致交通事故发生;自动控制信号灯系统可以完成自动控制,节省人力成本,技术易于实现。

本文研究基于51单片机的交通信号灯系统,旨在提高城市道路交通安全,并减少人力成本。

研究内容本项目主要研究以下内容:1.设置不同颜色灯的时间间隔,实现交通信号灯的自动控制:在城市道路上,绿灯时间间隔通常为30秒至60秒,黄灯时间间隔为3秒至5秒,红灯时间间隔为60秒至120秒。

根据这些时间间隔,我们需要设置不同颜色灯的时间间隔,使其能够完成交替亮灭。

2.基于51单片机实现交通信号灯系统控制:在51单片机上设置定时器和计数器,以控制不同颜色灯的时间间隔和切换。

3.添加人车检测模块,实现自动控制:在交通路口添加人车检测模块,根据道路上行人和车流量的变化进行信号灯控制,实现自动控制。

研究目标本项目的研究目标是设计一款基于51单片机的交通信号灯系统,实现信号灯的自动控制和自适应控制,提高城市道路交通安全,降低人力成本。

研究方法1.硬件选型:选择51单片机、LED灯、人车检测模块等设备。

2.系统设计:设计信号灯自动控制系统,设置计时器和计数器,实现灯的控制逻辑。

3.编程实现:通过C语言编程,将系统设计转化为代码实现。

4.测试验证:进行硬件连线,将程序烧录到51单片机,进行测试验证,确保系统能够稳定运行,完成信号灯的自动控制。

研究意义本项目的研究对城市交通管理和交通安全有很大的意义。

随着城市化进程的加速,交通问题已成为城市管理的核心问题,特别是交通拥堵、交通事故等问题。

通过引入自动控制技术,可以提高信号灯系统的效率和准确性,降低人力成本,增加交通安全。

参考文献无基于51单片机的交通信号灯系统是一项很有研究前景的技术研究,通过本项目的研究,可以使道路交通信号灯系统更加智能化,提高交通运输效率和交通安全,并降低人力成本。

交通信号控制开题报告

上海中华职业技术学院毕业项目_________2009____________届项目类别:毕业论文_________ __________项目名称:_交通信号控制的应用与分析专业名称:_机电一体化____________________姓名:_罗凯_________________________学号:_2009010227____________________班级:_09机电2班_ ___ ______2012 年01 月10日(一)研究目的交通信号控制是通过对交通流量的控制已达到改善人和货物的安全运输,提高运营效率。

交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统,建立数学模型非常困难。

目前国内十字路口的交通问题成为大家关注的社会问题,汽车数量的直线上升及现有的定时切换控制交通方式的局限性都使得我们有必要寻求一种智能的交通控制系统,基于本课题要求通过传感器探测出汽车的流量后自动调节红绿灯的时长。

(二)研究方法智能控制交通系统是目前研究的方向,也已经取得不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。

出于便捷和效果的综合考虑,我们可用如下方案来控制交通路况:通过传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。

具体要求如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求填埋传感器,当汽车经过时就会产生信号,可检测出汽车的通过。

将这一信号转换为标准脉冲信号作为中央处理单元的控制输入,通过运算,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。

(三)文献综述当今,伴随着人类的车辆等交通工具的发展,十字路口的红绿灯指挥着人类和车辆的安全运行,实现红绿灯的自动指挥能使交通管理工作得到改善,也是城市交通管理工作自动化的重要标志之一。

可编程序控制器(PLC)是一种新型的通用的自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融合为一体,是专能加强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。

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毕业设计开题报告电子信息工程基于MCU的交通信号控制系统设计1、选题的背景、意义十字路口车辆穿梭,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。

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[1]。

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人行横道上的行人优先通行。

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[2]。

随着我国现代化建设的逐步强化,城市化建设不断加快,交通事业快速发展,交通拥挤已成为城市经济发展的"瓶颈",特别是大、中城市车辆的不断增加和道路空间有限的问题日益加剧。

交通智能化管理系统是缓解城市交通问题的重要措施,交通智能化管理系统一般由多个子系统组成,其中智能信号灯控制是城市交通智能化管理系统重要组成部分[5]。

但目前的交通信号灯控制系统基本上是单一的固定时序控制,不能够根据实际交通状况进行智能调节控制。

采用计算机技术和自动控制技术,使车辆行驶和道路导航实现智能化,从而缓解道路交通拥堵,减少交通事故,改善道路交通环境,节约交通能源等,最终实现安全、舒适、快速、经济的交通环境是目前急需解决的城市交通智能化管理系统的关键技术之一[3]。

另一方面,如果把部分交通十字路口的多余交通警力撤回,安排在最不利于管理和事故高发的地方,不但可以大大的降低交通事故的发生率,而且可以节省大量的人力和财力[4]。

基于单片机控制的可编程交通控制系统可以实现对车辆、行人的控制,使得交通便于管理。

MCU的交通控制系统具有自动化程度高、可靠性好、功能完备、可扩展、可编程、便于升级、独立性强的优点[5]。

改进了以前的交通指示灯的那种信号单一,处理应急事故能力差的缺点,加入了文字提示功能和语音提示功能,在恶劣的天气环境下司机和行人会得到语音的提示[6]。

2、相关研究的最新成果及动态(1)最优自适应交通控制系统( SCATS )澳大利亚是世界上较早从事智能交通控制技术研究的国家之一, 著名的SCATS 系统在澳大利亚几乎所有的城市都有应用, 目前我国的上海、深圳等城市也采用这一系统。

SCATS 系统的优点是其自动适应交通条件变化的能力, 通过大量设置在道路上的传感器以及视频摄像机随时获取道路车流信息。

在SCATS 系统中ANTTS 是其重要子系统, 该系统通过几千辆出租车装有的ANTTS 电子标签可与设在约200 个交叉路口处的询问器通话, 通过对出租车的识别, SCATS 系统能够计算旅行时间并对交通网的运行情况进行判断。

澳大利亚的先进系统合作研究中心目前正在开发一种名叫TR IRAM 的系统, 其主要目的是通过模拟道路网来预测交通行为以及新的交通流量。

[7](2)远程信号控制系统( Vic Roads )交通控制与通信中心(TCCC )不仅使用SCATS 系统进行交通信号灯控制, 而且还采用其他系统进行事故检测和信息的收集发布工作。

其中较重要的是交通拨号系统, 通过普通的电话线, TCCC 便能利用该系统连接到50 个偏远的受控交通灯, 可以监测这些信号灯的状态并改变其参数, 为偏远路口的信号控制提供了便利[8]。

(3)微机交通控制系统(BLISS )该系统最主要的优点是能运行于普通微机上, 并可控制63 个交通灯, 目前在布里斯班已有超过500 个信号灯采用BLISS 系统进行控制[9]。

(4)公共信息服务实量旅行信息系统通过车载的定位器, 结合计算机软件便能估计每辆车的到达时间, 并通过显示屏显示给正在等候的乘客。

另外, 该系统还可用于驾驶员通报突发事件。

驾驶时间预测系统通过使用交通拥挤与事故检测系统估计车辆到达下一个出口的时间, 从而判断出交通拥挤程度[8]。

目前, 澳大利亚的公共运输部门正准备向公众提供更多的信息服务,包括所有公共汽车的路线、时刻表及其他信息。

此外, 澳大利亚的交通人员还研制了主动信号系统, 该系统能够根据不同的条件而改变速度限制, 并能检测到正面行驶不断的车辆的速度, 当发现车速太快时, 能够发送信号提醒驾驶员[10]。

(5)日本智能交通系统框架日本目前有1.2亿人口,每天大约有7000万各种车辆行驶在全国各地。

据日本建设省统计,日本每年约有100万人死伤于交通事故,因交通拥堵而损失53亿小时并因之带来12万亿日元的经济损失。

日本早在1994年1月就成立了由当时的警察厅、通商产业省、运输省、邮政省、建设省支持的日本“道路-交通- 车辆智能化推进协会(VERTIS)”,目的是促进日本在智能交通系统(ITS)领域中的技术、产品研究开发以及技术应用推广工作。

VERTIS 确定今后30 年的工作目标是:将现有道路交通死亡事故减少50%,消除交通拥挤,减少汽车燃料消耗及尾气排放,其中CO减少25%[11]。

22007 年 1 月,日本政府推出了智能交通系统(ITS)新的实施方案,希望利用信息技术建立环境和谐型社会来从而达到节能的目的。

日本的战略目标是要缓解经济发展和环境保护之间的矛盾,利用信息技术等进行先进的交通管理,缓解道路的拥堵状况等。

目前,日本已经建立了1700 万个ETC(不停车电子收费系统)的收费点,ETC 的普及率已经达到了70%。

通过使用ETC 这个系统,在收费站出现的拥堵状况已经得到全面的解决,二氧化碳的排放量降低了40%。

先进、安全的机动车也是日本ITS 计划的一个重要组成部分,在汽车行驶速度进入危险区间的时候,它可以自动的采取安全预防的措施,通过合作驾驶安全项目,可以在驾驶人员无法预见事故可能发生的潜在危险时,向他们发出实时的警告。

这个项目的实施,使日本的道路交通事故发生的概率降低了80%,如下图[12]。

3、课题的研究内容及拟采取的研究方法(技术路线)、研究难点及预期达到的目标本课题研究内容是基于51单片机对交通信号灯控制系统的设计,完成以下任务:(1) 设计一个简单的红、黄、绿三色信号灯控制电路,实现对三色信号灯的控制。

(2) 设计一个自适应倒计时器,能实时地对红、黄、绿三种色灯的点亮时间进行倒计时并显示。

(3) 所需系统的硬件设计主要基于MCS-51系列单片机,系统的软件设计基于嵌入式实时操作系统RTX51,并用C51高级语言和MCS-51汇编语言混合编程来设计软件系统。

达到如下要求:(1) 南北方向和东西方向两个交叉路口的车辆交替运行,两个方向能根据车流量大小自动调节通行时间,车流量大,通行时间长,车流量小,通行时间短。

(2) 每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮5S,才能变换运行车辆。

(3)东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用数码管显示器进行显示(采用倒计时的方法)。

(4) 同步设置人行横道红、绿灯指示。

(5) 考虑到特殊车辆情况,设置紧急转换开头。

拟采取的方法:(1)十字路口车辆通行顺序如图五所示(2)信号灯信号灯用来显示车辆通行状况,下面以一个十字路口为例,说明一个交通灯的四种状态如下图。

每个路口的信号的的转换顺序为:绿——>黄——>红绿灯表示允许通行,黄灯表示禁止通行,但已经驶过安全线的车辆可以继续通行,是绿灯过渡到红灯提示灯。

红灯表示禁止通行。

绿灯的最短时间为20秒,最长时间为40秒,红灯最短时间为25秒,最长时间为45秒,黄灯时间为5秒。

(3)时间显示在交通信号灯的正上方安装一个可以显示绿灯通行时间,红灯等待时间的显示电路,我认为采用数码管显示电路是一种很好的方法。

(4)软件设计流程图4、研究工作详细进度和安排2010.11.23~2011.1.10:查阅相关资料,深入了解所选课题,完成外文翻译,文献综述。

2011.1.10~2011.2.27:完成开题报告定稿。

2011.3.1~2009.3.20:确定系统研究方法与技术路线。

2011.3.21~2011.4.17:完成系统软硬件设计。

2011.4.18~2011.5.1: 完成系统调试。

2011.5.2~2011.5.15:完成论文初稿。

2011.5.16~2011.5.22:完善系统设计,修改论文,论文定稿。

5、参考文献[1] 张毅刚.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2003.[2] 林志琦.单片机原理接口及应用(c语言版)[M].北京:中国水利水电出版社,2007.[3] 城市智能公共交通管理系统研究[R].北京:中国城市规划设计研究院,2006.[4] 李伯成.基于MCS-51单片机的嵌入式系统的设计[M].北京:电子工业出版社,2004.[5] 席先觉等.单片微型计算机及其应用[M].高教出版社,1987.[6] 候朝桢等编.微机与单片机应用基础[M].北京理工大学出版社, 1992.8.[7] 吴洪潭,肖艳萍,赵伟国.单片机原理及应用系统设计[M].北京:国防工业出版社,2005[8] 潘晓宁,朱耀东.单片机程序设计教程[M].清华大学出版,2009.[9] 赵恩棠,刘晞柏合编.道路交通安全[M ].北京: 人民交通出版社, 1990: 97.[10]许树柏. 层次分析法原理[M ]. 天津: 天津大学出版社,1998 : 143- 153.[11]李江, 编著.交通工程学[M ]. 北京: 人民交通出版社,2007 : 23.[12]上海市高架道路交通监控方案的研究总报告[R].上海:同济大学交通学院,2000.[13]杨兆升.城市智能公共交通系统理论与方法[M].北京:中国铁道出版,2004.[14] 陈伟人MCS-51系列单片机实用子程序集锦(2),清华大学出版社, 1993.3.[15]胡汉才.单片机原理及接口技术[M]. 清华大学出版社,1996.。

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