基于PLC的交通信号灯控制系统开题报告
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。
基于PLC交通信号灯控制系统开题报告
华南理工大学广州学院本科生毕业设计（论文）开题报告基于PLC智能交通灯控制系统设计学院汽车工程学院专业班级10汽车服务工程2班姓名项鹏钢学生学号201038582026指导教师林若波副教授填表日期 2014年2月28日说明1．开题报告是保证毕业设计（论文）质量的一个重要环节，为规范毕业设计的开题报告，特印发此表。
2．学生应在开题报告前，通过调研和资料搜集，主动与指导教师讨论，在指导教师的指导下，完成开题报告。
3．此表一式三份，一份交学院装入毕业设计（论文）档案袋，一份交指导教师，一份学生自存。
4．选题需经基层教学单位（专业教研室）讨论审核、二级学院主管院长批准、报教务处备案, 方可正式进入下一步毕业设计（论文）阶段。
智能交通灯不仅保持了传统交通灯结构简单，操作方便，运行可靠等特性，而且采用PL控制，可根据车流量大小自行改变交通灯时间长短，以达到不同时期对道路交通灯的不同要求，还具有紧急控制开关，应对各种突发事件，制造成本降低，维护性和可靠性提高[10]。
因此，智能交通灯可以首先在全国一二级城市运用，凭借其优良的性能，将来可以全国推广，为中国道路安全及道路建设提供保障[11]。
本设计的目的在于设计出一个具有实用价值、性价比较高的基于PLC的智能交通灯控制系统。
下面就对基本的PLC交通灯设计进行阐述: 第一部分是PLC交通等控制系统的硬件设备的要求，如下: 1.要选择PLC系统设备 2.PLC外部接线图。
3.要设计I/O配线表。
4.PLC电源和地的选择第二部分是设计PLC流程图。
1.设计系统控制总体结构。
2.设计信号传送系统。
3.紧急控制系统。
第三部分是对PLC交通灯的编程器的选择和系统调试。
1.顺序功能流程图SFR。
2.用编程器输入指令并检查。
3.系统调试仿真智能控制原则是本控制系统的核心，是系统如何依据车辆检测器脉冲的计数结果自动输出以调节红绿灯的时间长度的控制逻辑。
智能延时有很多方案。
PLC交通灯控制系统开题报告
西南科技大学高等教育自学考试毕业设计（论文）开题报告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。
经济的发展带来了城市的交通拥挤。
因此，现今提高道路通行能力，实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
此前有很多道路路口都是引用很陈旧的控制系统来控制交通灯，往往不能满足道路通行的需要。
目前，有多种对十字路口交通灯的改良设计，有一种用PLC对道路十字路口交通灯作自定义模糊控制的方法，较好的解决了车辆流量不均衡，不稳定的问题，因此，用PLC可编程控制器来控制十字路口交通灯控制的设计还存在非常广泛的前景。
从我多天对四川德阳市中心各个交通路口的交通灯控制的调查情况看，德阳地区的交通情况很是繁忙，很多路口的交通灯还是不能满足顺利通行的要求。
出现很多车辆滞留的情况。
所以我认为交通灯控制系统很有改进的必要，它需要顺应社会生活的需要。
也需要找到功能更强大，应用更方便，性价比更高的控制系统。
我们要从实际应用角度去分析各个地方的交通情况，切合实际去设计控制系统来解决这些潜在的问题。
这就是我们需要做的。
由于交通路口的形状和规模不一，所采用的信号灯的数量、控制要求不一，控制的复杂程度也就不一样，所以我选择了出现情况比较多的主通道和副通道的汇合的十字路口交通灯设计。
在这个方案选定的时候，我分析了几种控制方案：第一种是十字路口每个方向各1组红绿灯，共4组，控制简单，但是达不到车流量较大的通行要求，正逐步接近淘汰的边缘；第二就是车流量较大的路口，用的是一个方向3组红绿灯，四个方向就是12组灯，方便车流通行，但是控制相对复杂，但很实用；第三就是我所选定的主道方向，每个方向3组灯，副道每个方向2组灯。
这些都是根据不同地方要求的控制需要而设计的。
我所选择的设计思路就是根据车流较大的主道和车流较少的副道相结合的路口，来设计的交通灯控制系统。
现今出现的各个控制系统，如：单片机控制系统、PLC可编程控制系统、微机控制系统和继电器控制系统等。
(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
基于 PLC 教学装置模块设计-十字路口信号灯控制系统 开题报告
南京工业大学浦江学院毕业设计（论文）开题报告
题目基于 PLC 教学装置模块设计-十字路口信号灯控制系统
学院
专业
学生姓名学号指导教师职称毕设地点
年月日
填写要求
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2．为了与网上任务书兼容及最终打印格式一致，开题报告采用固定格式，如有不适请调整内容以适应表格大小并保持整体美观，切勿轻易改变格式。
3．任务书须用A4纸，小4号字，黑色宋体，行距1.5倍。
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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），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，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。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。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
[4] 穆艳.四相位交叉路口交通灯控制算法的研究.硕士学位论文.辽宁：大连理工大学，2007.
[5] 黄崇福,阮达.模糊集理论与近似推理. 武汉：武汉大学出版社，2004.150～167.
[6] 刘林,曹艳平,王婷等.应用模糊数学.第二版.西安：陕西科学技术出版社，
2008.182～204.
[7] 曹炳元.应用模糊数学与系统.北京：科学出版社，2005.174～244.
2、课题的主要内容：
在十字路口的东西、南北主干道上装设红灯、绿左转、绿直行和黄灯，控制机动车辆和非机动车辆，人行斑马线上装设红、绿灯控制行人。其控制过程为：
(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。
该系统属于连续循环工作的控制系统，要求系统启动后能够周期性地连续循环工作，故系统中设置两个输入信号分别控制系统的启动和停止。PLC选用三菱F1—40MR基本单元，I/O接口数为24/16。
3、研究方案以及步骤
3.1研究方案
1、对课题相关资料进行查找总结。
2、对PLC进行选型，选型的时候要考虑到仿真软件。
航空航天大学出版社，2003.292～293.
[13] 杨士元,李美鸾,栾永恒等.可编程控制器（PC）编程应用和维修. 北京：清华大学出版社，1994.127～133.
[14] 邹金慧，陈乐庚，韦寿祺.可编程控制器及其系统. 重庆：重庆大学出版社，2002.31～110
(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；
[15] 丁炜,魏孔平.可编程控制器在工业控制中的应用. 北京：化学工业出版社，2004.26～51.
开题报告指导教师意见：
指导教师：(签名)年 月 日
教研室意见：
教研室主任：(签名)年 月 日
注：1．报告开题一式2份，学生、系各一份.
2.“选题根据”和“课题的主要内容”两部分内容字数要求各在300-500字之间。
3、硬件设计。
4、软件设计。
5、对研究结果进行仿真。
3.2研究步骤
1、课题背景摘要及绪论
2、交通信号灯所达成的预期效果
3、PLC可编程控制器的选取及特点
4、PLC可编程控制器的硬件电路的设计
5、PLC可编程控制器软件编程设计及调试
6、交通信号灯的仿真及出现的问题
7、总结课题研究中所遇到的问题及解决办法
附件2温州科技职业学院
毕业设计（论文）开题报告
课题名称：基于PLC的交通信号灯控制系统
专业班级：低压电气12-1
学生姓名：饶建飞
学 号：120313124
指导教师：陈忠海
教研室：低压电器教研室
2014年11月
设计(论文)题目
基于PLC的交通信号灯控制系统
课题性质
设计或制作
课题来源
学生自拟
1、选题的根据：
1课题研究的背景
近年来,随着我国经济的发展,城市的交通拥挤问题日趋严重,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。传统的十字路口交通控制灯,通常的做法是：事先经过车辆流量的调查,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。这种流量变化的偶然性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,更为现实的需要是能有一种能够根据流量变化情况自适应控制的交通灯。城市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,如果通过建立一个数学模型来反映实际 单路口交通状况是非常困难的。而采用模糊控制方法设计交通控制系统，可以建立精确的数学模型，减少路口延误时间和停车次数，更加精确地控制非线性的、随机的十字路口车流量，极大提高路口的通行能力。本毕业设计将工业上应用比较成熟的可编程控制器（PLC）用于对交通信号灯实现车辆等待长度的模糊控制方法。因此,十字路口交通灯 控制的设计还存在非常广阔的前景。
8、结束语及参考文献
5、主要参考资料：
[1] 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.
[2] 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.
[3] 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.
(7)南北直行绿灯闪亮3秒后变成黄灯亮，维持2秒；
(8)南北直行黄灯亮2秒后变成红灯亮；同时南北左转弯绿灯亮，维持10秒；
(9)南北左转弯绿灯亮10秒后变成红灯亮 (至此东西方向全是红灯亮)；同时东西方向直行控制红灯灭绿灯亮；东西左转弯继续红灯亮。
(10)循环执行上述1到9步，实现对交通信号灯的控制。
3．“主要参考资料”应在8项及以上。
4．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。
温州科技职业学院教务处制
[8] 苏玉萍.基于模糊逻辑的路口交通灯控制算法的研究.硕士学位论文.甘肃：兰州理工大学，2007.
[9] 丁金婷.基于PLC的交通十字路口模糊控制.硕士学位论文.浙江：浙江大学，2006.
[10] 黄明琪,冯济缨,王福平.可编程控制器.重庆：重庆大学出版社，2003.46～114.
[11] 宋德玉,王桂梅,张平格.可编程控制器原理及应用系统设计技术.北京：冶金工业出版社，1999.58～111.