交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　電子信息工程</b></p><p>　　交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：由于城市交通的各種矛盾不斷出現(xiàn)，人們總是盡可能地把各個(gè)歷史階段當(dāng)時(shí)的最新科技成果應(yīng)用到交通自動(dòng)控制中來，從而促進(jìn)了交通燈自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展。<

2、;/p><p>　　關(guān)鍵字：交通燈控制系統(tǒng)；城市交通</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　近年來，目前城市交通控制研究的新發(fā)展主要體現(xiàn)在城市交通網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方面：</p><p>　　區(qū)域交通信號(hào)燈和城市快速公路匝道口的新的控制方法上，實(shí)現(xiàn)區(qū)域和快速公路的集成控制;采用動(dòng)態(tài)路由導(dǎo)航與交通網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)合:

3、以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)車輛控制系統(tǒng)AvcS為主的智能交通系統(tǒng)(ITS);以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)交通管理系統(tǒng)ATMS和先進(jìn)駕駛員信息系統(tǒng)ATIS為主的城市多智能體交通控制系統(tǒng);以及一些輔助的交通策略如道路自動(dòng)計(jì)費(fèi)、公共交通優(yōu)先等。</p><p>　　可以說，在近百年的發(fā)展中，道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)經(jīng)歷了無感應(yīng)控制到有感應(yīng)控制、手動(dòng)控制到自動(dòng)控制再到智能控制、單點(diǎn)控制(點(diǎn)控)到干線控制(線控)再到區(qū)域控制和網(wǎng)絡(luò)控制(面控)的過程[1]。&l

4、t;/p><p><b>　　交通燈的歷史</b></p><p>　　早在1850年，城市交叉口處不斷增長的交通就引發(fā)了人們對(duì)安全和擁堵的關(guān)注。世界上第一臺(tái)交通自動(dòng)信號(hào)燈的誕生，拉開了城市交通控制的序幕，1868年，英國工程師納伊特在倫敦威斯特敏斯特街口安裝了一臺(tái)紅綠兩色的煤氣照明燈，用來控制交叉路口馬車的通行，但一次煤氣爆炸事故致使這種交通信號(hào)燈幾乎銷聲匿跡了近半個(gè)世

5、紀(jì)。1914年美國的克利夫蘭、紐約和芝加哥才重新出現(xiàn)了交通信號(hào)燈，它們采用電力驅(qū)動(dòng)，與現(xiàn)在意義上的信號(hào)燈已經(jīng)相差無幾。1926年英國人第一次安裝和使用自動(dòng)化的控制器來控制交通信號(hào)燈，這是城市交通自動(dòng)控制的起點(diǎn)[2]。</p><p>　　進(jìn)入20世紀(jì)80年代后期，隨著城市化進(jìn)程的加快和汽車的普及，城市交通擁擠、阻塞現(xiàn)象日趨惡化，由此引發(fā)的事故、噪聲和環(huán)境污染己成為日益嚴(yán)重的社會(huì)問題，交通問題成為困擾世界各國的普遍

6、性難題。人們對(duì)交通系統(tǒng)的規(guī)模復(fù)雜性和開放性特征有了更深一層的認(rèn)識(shí)，并開始意識(shí)到單獨(dú)考慮車輛或道路方面很難從根本上解決交通擁擠現(xiàn)象，只有把路口交通流運(yùn)行與信號(hào)控制的藕合作用綜合考慮，且賦以現(xiàn)代的各種高新技術(shù)方可徹底消除有關(guān)問題。于是，智能交通系統(tǒng)(ITS)應(yīng)運(yùn)而生，并得到迅猛發(fā)展。除在技術(shù)和功能上得到增強(qiáng)和完善的SCOOT和SCATS以外，STREAM、ITACA、MOTION、RT-TRACS、SURFZ000、PRODYN和UTOPI

7、A等新一代城市交通控制系統(tǒng)相繼推出并投入應(yīng)用[3]。</p><p>　　下面是幾種交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案：</p><p>　　一．基于EDA的交通控制系統(tǒng)</p><p>　　該系統(tǒng)通過外部輸入信號(hào)可方便地設(shè)定交通燈的延遲時(shí)間,使交通燈控制數(shù)字電路設(shè)計(jì)得到了優(yōu)化,提高了系統(tǒng)的靈活性、可靠性和可擴(kuò)展性。硬件描述語言可以實(shí)現(xiàn)綜合, 優(yōu)化, 仿真與驗(yàn)證,直到生成器件

8、, 且與硬件電路很相似, 是一個(gè)數(shù)字電路和系統(tǒng)的描述、建模、綜合的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 設(shè)計(jì)起來方便, 所以采用硬件描述語言來實(shí)現(xiàn)中央控制器、邏輯判斷器、紅、黃、綠燈顯示環(huán)節(jié)功能設(shè)計(jì),系統(tǒng)框圖如圖1所示[4] [5]。</p><p>　　圖1 交通控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)由于采用自頂向下法設(shè)計(jì)交通燈控制器,合理地處理燈時(shí)分配, 分頻, 控制顯示與編碼的相互關(guān)系,采用VHDL 語言層

9、次化和模塊化的設(shè)計(jì)方法,減少了設(shè)計(jì)芯片的數(shù)量、減少系統(tǒng)開發(fā)周期, 降低了功耗, 可以通過改變程序或著外部輸入來控制交通燈。此設(shè)計(jì)是基于硬件描述語言VHDL,借助可編程器件完成的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì),顯示了可編程器件的廣闊前景,加之工藝的改進(jìn),可編程邏輯器件的集成度和速度將進(jìn)一步提高, 性能將進(jìn)一步完善[6]。</p><p>　　二．基于單片機(jī)控制的交通控制系統(tǒng)</p><p><b>

10、;　　圖2 系統(tǒng)組成</b></p><p>　　本系統(tǒng)是基于新型交通規(guī)則的由單片機(jī)控制的可編程的交通燈控制系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠根據(jù)新型交通規(guī)則，自行控制交通燈的依次亮滅，可以通過鍵盤設(shè)定交通燈的亮滅時(shí)間，還能及時(shí)處理突然發(fā)生的緊急情況，并且可以在不同時(shí)段改變交通燈的信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)車流量。系統(tǒng)的控制部分為可編程的單片機(jī)控制芯片，可以通過編程改變其運(yùn)行規(guī)則。這種采用單片機(jī)控制的模塊化設(shè)計(jì)，具有可靠性高，操作簡單

11、，功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，系統(tǒng)還采用了液晶顯示器顯示系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，具有很強(qiáng)的交互性[7] [8]。</p><p>　　三.基于PLC 的交通控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)主要由車輛探測(cè)器、PLC、交通燈等3 部分組成，如圖1所示。該系統(tǒng)具有構(gòu)成簡單，編程容易，系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)周期短，可靠性高，性價(jià)比好且安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。特別適合于交通繁忙、無立交橋的十字路口[9]。</p>

12、<p>　　圖3 智能控制系統(tǒng)組成</p><p>　　運(yùn)用PLC 模糊控制實(shí)現(xiàn)的十字路口交通燈智能控制系統(tǒng)在保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行時(shí)，能根據(jù)不同的交通流量優(yōu)化信號(hào)燈的配時(shí)，緩解交通擁擠，提高交通控制效率，從而有效地解決交通流量不均衡、不穩(wěn)定帶來的問題[10]。</p><p>　　三種方案看來，每一種方案都有它自己的優(yōu)勢(shì)，但是我覺得還是第一種的設(shè)計(jì)發(fā)案是最好的.此方案提高了系

13、統(tǒng)的靈活性和可靠性,使交通燈控制數(shù)字電路設(shè)計(jì)得到了優(yōu)化 。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 文國偉，城市交通與道路系統(tǒng)規(guī)劃[M].北京：清華大學(xué)出版社,2008.</p><p>　　[2] 徐吉謙. 交通工程總論[M]. 北京:人民交通出版社，2008年.</p><p>　

14、　[3] 沈奇. 交通燈控制器的設(shè)計(jì)及其CPLD實(shí)現(xiàn)[J].電力科學(xué)，2009(11).</p><p>　　[4] 黃健,譚詠梅.基于CPLD的交通控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2010,29(6):22～24.</p><p>　　[5] 張培,陳杰,蘇品剛. 基于CPLD的智能多功能交通燈設(shè)計(jì)[J].蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，20(3).</p><p

15、>　　[6] PCI Industrial Computer Manufacturers Group，PICMG 3.0 Revision 2.0 AdvancedTCA Base Specification[S], March 2005.</p><p>　　[7] 韓秀莉,姜學(xué)思.基于單片機(jī)控制的交通控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].機(jī)械與電子,2010,9:90～90.</p><p&g