道路交通信号控制机无电缆协调控制的实现（开题报告+论文+外文翻译+文献综述+答辩PPT）带CAD图
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道路交通信号控制机无电缆协调控制的实现（开题报告+论文+外文翻译+文献综述+答辩PPT）带CAD图,道路,交通信号,控制,节制,电缆,协调,调和,实现,开题,报告,讲演,呈文,论文,外文,翻译,文献,综述,答辩,ppt,cad
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本科生毕业设计（论文）题 目：道路交通信号控制机无电缆协调控制的实现 姓 名：张天旭 学 号：1002591 学 院：物理与信息工程学院 专 业： 年 级： 级 指导教师： （签名） 2006年06月10日道路交通信号控制机无电缆协调控制的实现专业： 学号：1002591 姓名：张天旭 指导教师：孙旭飞中文摘要为了解决日益严重的城市交通问题,如何对现有交通进行有效的管理和控制己成为我国交通运输中迫切需要解决的问题城市交通信号控制系统是解决交通拥挤的强制性手段之一,用于城市道路交通控制与管理,实现交通信号的智能控制,通过有规律的控制和运用交通信号使车辆有秩序地驶离冲突区域,对城市道路网的交通流畅通发挥着重要的作用目前城市交通信号控制的通信方式多采用电话缆,在工程实施时,电缆一般采用空中架设或地下敷设的方式,由于城市中有各种空中地下设施,现场交通情况非常复杂,给工程施工带来了许多困难,工程成本高,工程实施难道路交通信号无电缆协调控制是字能交通系统的重要组成部分,也是所有末端设备中最为复杂的信号处理与控制系统本课题研究和解决的对象是如何实现在无电缆连接通信的情况下,实现各个交通信号控制机的协调动作本文详细介绍了无电缆协调控制器的整体设计和其硬件电路软件程序其硬件电路组要有:电压比较器2倍频器同步时钟电路6位7SEDLED数码管显示电路系统软件包括:主程序子程序实现控制程序等实验表明:该无电缆协调控制器系统可以准确的对信号灯进行监控和教正,可以在一定程度上解决混合交通流的问题 关键词：无电缆协调控制,交通控制系统,智能交通系统 同步时钟,LED数码管显示The traffic signal cybertron does not have the electric cable coordination control the realizationAbstractIn order to solve the increasingly serious traffic problems in the city, how to carry on effective management and control to the existing traffic becomes an urgent problem that should be solved in transportation of our country. The control system of urban traffic signal is one of mandatory methods to solve the congestion of traffic. The system is used to control and manage the urban road traffic, to realize the intellectual control of the traffic signal, to make the vehicle sail out of the conflict area in good order through regular control and the application of traffic light, playing an important role to the traffic network ourban road smoothly and openly.The telecommunication technique in which the urban traffic signal uses always adopts telephone cables at present. When the project is implemented the cable generally adopts the way in which erecting in the sky or underground lay. But there are various kinds of aerial or underground facility in the city, so the on-the-spot traffic situation is very complicated and brings a lot of difficultto the implementation of project, such as high costs and so on. The road traffic signal does not have the electric cable coordination control is the character can the transportation system important constituent .Also is in all terminal equipment the most complex signal processing and the control system. How this topic research and does the solution object is realize in the non-electric cable connection correspondence situation, realizes each traffic signal cybertron synchronized action. This article introduced in detail does not have the electric cable to coordinate the controller the overall design and its hardware electric circuit, the software procedure: Voltage comparator, 2 frequency multipliers, synchronized clock electric circuit, 6 7SEDLED nixietube display circuit. The system software includes: Master routine, subroutine, realization control procedure and so on. 。 Key words: electric cable coordination control.control system Sys system clock,LEDnixietube demonstration福州大学本科生毕业设计（论文）诚信承诺书毕业设计（论文）题目中文：道路交通信号控制机无电缆协调控制的实现外文：The traffic signal cybertron does not have the electric cable coordination control the realization学生姓名张天旭年 级 级学 号1002591所在学院物理与信息工程学院所学专业学生承诺我承诺在毕业设计（论文）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人的毕业设计（论文）中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据，如有违规行为发生我愿承担一切责任，接受学校的处理。学生（签名）：2006年6月10日指导教师承诺我承诺在指导学生毕业设计（论文）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，经过本人认真的核查，该同学的毕业设计（论文）中未发现有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果的现象，未发现篡改实验数据。指导教师（签名）：2006年6月10日福州大学本科生毕业设计论文资 料 袋题目：道路交通信号控制机无电缆协调控制的实现 姓名：张天旭 学号：1002591 年级： 级 专业：学院：物理与信息工程学院 指导教师： 孙旭飞 编号材 料 项 目件数1完整毕业设计论文一本2其他材料：（含以下材料）一本任务书1开题报告1文献综述1外文原文外文翻译诚信承诺书13指导教师成绩评审表一份4评阅教师成绩评审表一份5答辩委员会决议书一份福州大学本科生毕业设计（论文）文 献 综 述姓 名：张天旭 学 号：1002591 学 院：物理与信息工程学院 专 业： 年 级： 级 2006年06月10日福州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译及原文姓 名：张天旭 学 号：1002591 学 院：物理与信息工程学院 专 业：通信工程 年 级： 级 2006年06月10日物理与信息工程学院毕业设计（论文）开题报告表 系 专业 级 时间：2006.03.20课题名称道路交通信号控制机无电缆协调控制的实现 指导老师孙旭飞学生姓名张天旭课题类型进行方式结合情况承续类型课题简介（基本内容及意义）道路交通信号控制机是智能交通系统的重要组成部分，也是所有末端设备中最为复杂的信号处理与控制。随着我们城市交通的飞跃性发展，我国的ITS无论是硬件还是软件，还远远跟不上时代的发展。研制能适合我国城市道路交通交叉路口的多车道大流量的特点，预测各流入的车群流量，给各交通流高效率的分配通行权的智能交通信号控制机，已成为刻不容缓的事。本课题研究和解决的对象是如何实现在无电缆连接通信的情况下，实现各路口交通信号控制机的协调动作。 初步方案本课题采用一同步时基信号来实现各路口交通信号控制机的协调动作。这个同步时基信号取自供电网络的50HZ工频，来自供电网络的50HZ共频信号经过隔离整形后，通过微分电路，形成占空比合适、波形良好的100HZ的时基脉冲信号。信号控制机系统利用这一时基信号对信号灯的时长进行秒计时，并实时对信号控制机的时钟RTC进行修正，让整个路网的信号控制机的时钟保持一致。 硬件的时钟可以采用RTC（实时钟）大规模集成电路。如MC146819。MC146819可以直接与微处理器的数据、地址及控制总线接口，纳入微机系统，由程序控制时钟数据的读/写。它可以自动运行100年的日历，并有12个字内部RAM用于日历数据储存，52个字节内部RAM用于存储拥护的数据。 上述的时基信号送入微处理MPU，作为MPU的计数脉冲。在微处理MPU的实时控制下，使各个信号灯的切换动作保持一致。另外，由于时钟的一致，确保路网中各信号控制机的相位差的正确实施，达到协调控制的目的。进度表 1.3月15日-3月24日， 课题调研 2.3月27日-4月7日， 课题实际 3.4月10日-6月2日， 软硬件调试 4.6月5日-毕业论文答辩日 论文 预计存在的问题及解决方法（1）对目前数字广播这种全新技术了解甚少，所以在毕业设计过程中要多查阅一些资料，多与同学探讨。（2）硬件电路中有的芯片可能难以获得，必须要寻找可代替的芯片。（3）时间可能会过于紧凑，所以要抓紧时间，争取早日完成。（4）对软件编程了解甚少，学习新语言的时间仓促，所以在编程软件是可能会出现很多漏洞。所以在毕业设计过程中要反复验证，调试，要多与同学多交流研究。 教研室意见院教学指导委员会意见 本科生毕业设计（论文）任务书2006 年 03 月 20日至 2006 年 06 月 10 日题 目：可接收数字广播节目的GSM移动终端的软件设计 姓 名：吴祥 学 号：1002583 学 院：物理与信息工程学院 专 业： 年 级：级 指导教师： （签名）系主任（或教研室主任）： （签章）设 计 （ 论 文 ） 任 务（包括原始数据、技术要求、工作要求）一概要数字广播（DAB）是继调幅、调频广播之后的第二代广播，是广播领域中的一场革命，是当代多种高科技的结晶，是信息高速公路的一个重要组成部分，必将对全球的广播事业和电子产业产生巨大的影响。与现行广播相比，DAB具有音质好、可实现多媒体接收、可高速移动接收、可加密、发射功率小、覆盖面积大、频谱利用率高、有很强的抗干扰和在恶劣环境下接收的能力,并可利用卫星大幅度提高广播的覆盖率等优点,是广播事业发展中一个新的里程碑。因此及时研究开发DAB，不仅能大大提高我国广播及信息传播的能力和质量、促进DAB产业的形成，而且能带动我国集成电路、元器件、家电制造等一大批相关电子信息产业的发展，发展DAB势在必行。我们的课题是研究和解决如何通过GSM移动终端接收数字广播，并通过GSM移动终端的音频设备播放数字广播，最终目标是设计并制作出一种可接收数字广播节目的GSM移动终端。二功能要求（1）设计并制作出可接收数字广播的硬件电路，并通过软件编程辅助实现。（2）实现接收数字广播电路与GSM 移动终端的连接。（3）通过软件编程实现GSM移动终端控制数字广播接收电路的开关，音量控制，频道控制，以及可以通过GSM 移动终端播放数字广播。三技术要求（1）接收机相关指数：带宽：12.5MHZ载波间隔：1KHZ载波总数：1536保护间隔：246微秒最高射频频率375HZ每个COFDM符号的比特数：3072帧持续期：96毫秒（2）G20模块的指数TCP/IP协议栈GSM频段EGSM 900/1800 MHzGSM 850/1900 MHzGPRS时隙RS232/USB接口宽工作温度范围 此次课题的软件编程主要是采用C语言，其作用是主要用于控制硬件设备，并完成对预定音频信号的采集，压缩和传输，以便实现GSM移动终端的控制功能，同时实现数字广播的播放。四工作要求在整个毕业设计期间，要求实验态度认真严谨，遇到问题要勤于思考，要多查阅一些相关资料，在实践中增长自己的专业知识和加强自己动手实践能力。同时还要要善于创新，要经常与同学们一起讨论毕业设计过程中遇到的难题，培养团队合作能力。每天要用日记记录当天完成的任务，并且每周一要规划当周的毕业设计进度表，然后每周交由指导老师审阅。五进度安排：3月份：查阅数字广播相关资料，对课题进行深入研究，并进行一些前期准备工作；4月份：初步构架并制作出基本接收电路，并对电路进行调试和优化；5月份：实现接收电路与GSM手机模块的连接，并进行调试和优化；5月底6月初：结题，撰写毕业设计论文并参加毕业答辩。 毕业设计（论文）的主要内容毕业设计（论文）任务更改记录更 改 原 因更 改 内 容主要参考文献1 邬国扬，郭梯云.移动通信.西安：西安电子科技大学出版社，2004. 231-2742 胡泽.数字音频工作站.北京：中国广播电视出版社，2003. 1-1003 刘毓敏.数字视音频技术与应用.北京：电子工业出版社， 2003. 1-504 王兴亮.数字通信原理与即使.西安：西安电子科技大学出版社，2000. 115-2295 史萍，倪世兰.广播电视技术概论.北京：中国广播电视出版社， 2003. 1-456 李栋.数字音频技术.北京：北京广播学院出版社，1998. 1-207 张俊谟.单片机中级教程.北京：北京航空航天大学出版社，1999. 38-2218 顾元刚.汇编语言与微机原理教程.北京：电子工业出版社.2003. 88-1269 胡烨.电路设计与仿真教程.北京：机械工业出版社，2005. 1-11210 祁玉生.现代移动通信.北京：人民邮电出版社，2000. 1-90福 州 大 学 物 理 与 信 息 工 程 学 院产学研联合指导毕业设计工作申请表今年我院实施产学研联合指导毕业设计工作，由用人单位立题、指定专人负责指导，并试用毕业生，校方积极配合。现请用人单位填写下表。福州大学物理与信息工程学院年 月 日学生姓名： 学号： 专业： 联系电话： E-mail： 用人单位名称： 通讯地址： 邮编： 负责人姓名： 联系电话： 单位提供课题名称： 单位提供导师简介表：姓名学历职务职称所学专业现从事专业校内导师单位导师用人单位负责人签字： 用人单位盖章： 道路交通信号控制机无电缆协调控制的实现 -文献综述一 课题意义 在现代社会中，经济发展成为社会发展的首要因素，作为经济发展的命脉之一的道路交通发展在经济发展中发挥着重要的作用。在我国，由于汽车普及率的提高，道路交通拥挤的状况日益严重，交通事故频频发生，交通环境不断恶化。为了解决道路交通问题，提高道路的通行能力，预防和减少交通事故，加强道路交通信号的管理和运用尤为重要。道路交通信号是通过一定的形式和特定的内容，向车辆行使人及行人发出能否通过或者如何通行的信息，它的主要功能是用以管理和疏导交通。我国的交通网络犹如一盘棋，要使其通行顺畅，安全有序，必须在全国实行同意的道路交通信号，便于人们掌握和识别，避免交通事故的发生。（选自文献1） 交通信号是指挥车辆和行人前进、停止或者转弯，向车辆驾驶人和行为提供各自交通信号，对道路上的交通流量进行调节、控制和疏导的以光色信号、图形、文字或者手势表示的特定信号。（文献3）交通信号既是车辆驾驶人和行人的安全保护神，也是交通警察纠正违章、处理交通事故的执法依据，同时通过交通信号对道路上交通流量的调节、控制和疏导，以达到维护交通秩序，保障交通安全畅通的目的。“交通信号灯”，是指设置在道路交叉路口交通通行的灯光设备。交通信号灯是车辆和行为实行或停或行交替的继续式指挥疏导，把不同方向的交通参与得从时间和空间上隔开，先扣通行，避免相互干扰，减少冲突和交织点，使处在相互矛盾的交通环境中的车辆和行人有秩序的通过交叉路口，保障交通的安全畅通。交通信号灯主要包括：指挥信号灯、车辆道路信号灯、人行横到信号灯。“交通标志”，是指用图形符号和文字，配之以特定的颜色，向车辆驾驶人及行人传递特定信息，用以官职、警告及引导交通的安全设施，是管理道路交通的重要设施之一，它在现代交通管理中发挥着重要的作用。（文献1）合理设置道路交通标志，可以有颜色的组织交通流量，关注交通事故，预防交通堵塞，提高道路的通信能力。交通标志分为主标志和辅助标志。主标志包括：警告标志、禁止标志、指示标志、指路标志、旅游标志、道路施工标志等；辅助标志，是一种与主标志配合使用的特殊标志，附设在主标志的下放，对主标志起辅助作用，不能单独使用，可分为表示区域、距离、时间、车辆种类、警告禁令理由等。（文献10）二.国内外相关研究的现状与发展方向美国、加拿大、英国、德国、日本、韩国等国家自五、六十年代起，各自经历了经济高速发展，交通安全状况严重恶化的时期。通过综合运用3E策略（Enforcement、Engineering and Education），完善交通安全法律体系，调整交通安全政策，明确交通安全责任，强化政府的交通安全管理职能，大力推广和使用新技术、新方法，全面提高道路、车辆的安全性，交通安全状况大为改观。在最近二、三十年内，交通事故总量下降并渐趋稳定。进入二十一世纪后，主要发达国家相继提出了以预防交通事故，降低事故严重性为核心的交通安全政策和预防道路交通事故的交通安全管理机制，以促进交通安全水平的进一步提高。自二十世纪八十年代中期开始，我国道路交通事故的各项指标均持续增长，交通安全状况日趋恶化。交通事故多发已成为严重影响社会发展和人民生活的重要因素，并引起了各级政府及社会民众的极大关注。公安交通管理部门作为交通安全行业管理部门，全力以赴，采取了一系列实质性的措施来加强管理，降低交通事故，如在全国范围内实施“畅通工程”、创建“平安大道”、整治交通事故黑点、加强交通事故预防的措施、建立交通事故预警机制、建设“交通安全村”和“交通安全社区”等，这些措施的实施，大大改善了我国道路交通安全状况。然而，交通安全、交通事故预防涉及“人、车、路、环境”众多因素，目前我国交通普遍存在混合交通情况严重，道路结构水平低，车辆不适合目前交通高速发展的道路建设，人员培训以及交通参与者的素质低下，法规政策的制定、执行、管理水平低等问题。 鉴于我国在经济发展、道路与车辆条件、交通安全状况等方面与前述国家当时所面临的问题有许多相似之处，有必要深入系统地研究这些国家的交通安全管理模式与技术，研究我国道路交通安全管理体系和交通安全标准体系，研究预防和减少道路交通事故的根本措施，研究现有的道路设施与车辆运行标准的安全条件与国外的差距，研究提高国民交通安全素质的方法和途径，为完善我国的交通安全管理政策，有效地开展交通安全管理工作，提供理论及技术支持。从根本上减少和预防道路交通事故的发生，降低事故的伤害程度。因此，对我国道路交通安全状况进行专项研究，提出我国道路交通安全的对策框架，遏制道路交通事故的上升势头，保护人民群众人身和财产的安全，是十分迫切的任务。本项目的研究具有非常重要的现实意义，会产生巨大的社会效益和经济效益三.研究方法和研究成果随着城市化进程的加快，城市道路交通拥挤阻塞和环境问题已经成为倍受社会关注的热点问题之一。道路信号交叉口的交通控制方法是从管理角度缓解交通拥挤问题的有效措施之一。因此，积极探索新的、智能化、行之有效的交通控制方法十分必要。目前，单个道路信号交叉口的交通控制方法主要采用基于Webster延误公式的配时模型，预先设定各时段的配时方案。然而，这些模型都只是考虑了平均小时交通流量而忽视了交叉路口交通流的不确定性。实际的交通流量往往随时间不断变化，且具有不确定性。既有的感应控制方法虽然能在一定程度上适应交通流的变化，但其主要是根据前一时段的交通流量选择一种相对合适的配时方案，因此其结果不能很好的适应当前的交通流情况，也缺乏实时性。 建立单个道路信号交叉口的智能型交通控制方法，使道路信号交叉口的信号配时考虑道路中交通流变化的不确定性，使道路信号交叉口交通控制方案更具有自适应性，以减少车辆延误、提高通行能力。1单个道路信号交叉口的控制方法 单个道路信号交叉口的交通控制是道路交通系统的基本、也是最重要的控制方法。对于其控制方法，主要有以下几种：（1）TRRL方法 TRRL方法的考察断面是停车线，所以计算参数都以停车线断面为准。该方法基于Webster延误公式，在交通流量不大，即饱和度低时，能够得到理想的结果，但当饱和度接近1时，算得的延误不正确，更无法计算超饱和交通情况下的延误。（2）ARRB方法 ARRB方法考虑了饱和交通情况，尤其是饱和时的停车因素，改进了延误方程，因此能够用于饱和与超饱和状态下的交通信号配时计算。（3）“冲突点”法 该方法把考察的断面移到了冲突点，更符合车流存在冲突点时的交通流实际情况。（4）响应式控制 该方法目的是使绿灯时间长度与实际交通状况相适应。分为两种形式： 基于到达车辆车头距的控制：在一个给定的最小绿灯时间内，绿灯无条件开启。该时间过后，若位于停车线前方一定距离处的检测器检测到一辆车到达，则追加一小段绿灯时间。若一直检测到有车辆到达，则绿灯一直被延长，直到最大绿灯时间终了为止。若在追加绿灯时间终了时未检出到达车辆，则绿灯被切换，黄灯亮，然后变成红灯。 基于排队长度的控制：为了有效地利用绿灯时间，在排队车辆被疏散后，绿灯立即停止。在绿灯时间内，通过交叉口的流量总保持在饱和值左右。该方法的关键在于如何设置检测器，需要检测和比较什么数据以及如何根据检测到的数据制定和调整配时方案。（5）自寻优控制 该方法可分为两种：宏观控制和微观控制。前者对周期和约束条件进行选择，例如确定适当的相位差，以保证系统同步运行，但控制参数，尤其是周期长度不能经常改变，它们取决于平均交通状态。而后者在每个控制周期内都可以调整相序及各相位的绿信比，以最优的控制方式适应短时间内的交通变化。（6）Robust最优化方法1 该方法能够利用交通流的平均值和变化量产生相应的信号配时方案。Robust最优化方法在到达车流率随时间变化的时候，无论在交通量适中还是拥挤的条件下，都明显比基于Webster延迟方程的传统模型效果好，且使用Robust方法的效益随着交通量大小和到达流率变化程度的增加而增大。这种方法的主要优点是用于计算配时方案的模型可以适用于更多的交通量情况，而不仅仅局限于交通量较小或较大的情况。虽然这种信号配时模型适用范围更广，但仍不满足根据交通流变化实时调整配时方案的智能化要求（文献11）参考文献：1.段里仁主编道路交通自动控制中国人民公安大学出版社W.S.Homburger J.h.Kell 著 交通工程基础（Fundamentals of Traffic Engineering）任永福 刘运通伊宏宾 徐建闽 编著 道路交通控制技术全永粲 城市交通控制 北京：人民交通出版社何立民 北京航空航天大学出版社 MCS-51系列单片机应用系统设计（系统配置与 接口技术）张积东 孙积第 夏华龙 主编 电子工业出版社 单片机51/98开发与应用7屠宇 徐建闽 钟慧玲 文章编号：1000-3428（2003）21-0028-03 DSRC系统通信协议的开发8徐建闽 徐俊斌 钟汉如 MSP430单片机实现交通信号机的研究9徐建闽 卢凯 韦文斌 公路交通参数检测器的设计10段里仁 再论智能交通系统（ITS）在我国道路交通管理中的应用11选自城市交通网 道路交通信号机的无电缆协调控制的实现,道路交通信号控制机是智能交通系统的重要组成部分，也是所有末端设备中最为复杂的信号处理与控制。研制能够适合我国城市交通交叉路口的多车道大流量的特点，预测各流入的车群流量，给各交通流高效率的分配通行权的智能交通信号控制机，已是刻不容缓的事。本课题研究和解决的对象是如何实现在无电缆连接通信的情况下，实现各路口交通信号控制机的协调动作。,在现代交通信号的控制方式中主要有线控和面控： 线控方式是把一条道路延长线上连续几个信号机在时间上互相联系起来进行信号显示，通过减少车辆停止次数，缩短停车时间达到交通畅通的目的。另外，此种控制方式有助于形成适当速度的交通流。线控的主要特点是对几个信号机设定共用的周期长、系统周期长和确定各信号时间上的相对关系即相位差,对设置在大面积道路网上的多台信号机采用集中控制的方式成为面控。这种控制方式原理上可看作是线控扩大到面上。因此，面控是由若干个子区域控制构成的。这里的子区域是指由用相同的周期长进行控制的区域，对每一个子区域给出最佳周期长，在各个子区域得到最优控制的效果 在这里，我们要注意最佳周期的设置是固定的，是定周期，是不能够改变的，所以，这个周期一定要很精确,我们再来明确一下“无电缆协调控制”的概念 无电缆协调控制是指：控制机之间没有信号控制线相连，其相关协调控制是靠采用共同时基同步实现的 。 所以最重要的要求是共同时基同步控制。,在每一个交通信号控制器中都有自己的时钟和晶振，在设计时，每个信号机的晶振都是相同的，理想的状态是每个交通灯的时钟始终是保持一致的（也就是面控中的定周期），这个周期是最佳周期，可以减少车辆停止次数，缩短停车时间 。在一条固定长度的道路上，形成 一条绿波带，使交通达到顺畅。,但是，实际情况是所有的信号灯的晶振在经过若干的时间后，都会发生偏差，这就造成了各个信号机的*不同步*。 10ms脉冲作为整个系统的时基信号，作为单片机的计数脉冲，时钟芯片是各信号机的时钟显示。,为了解决这个问题，本课题要完成以下的内容： a.利用市电网络的50HZ工频，经隔离、整形，形成100HZ的方波，作为整个网络的时基信号，使各信号机的输入保持一致。,b.设计一个时钟修正电路，可以定时监控各信号机的机内时钟，在各信号机的晶振发生偏差的时候，能随时的发现，并通过复位键使各信号机的时钟复位，重新开始计时，这样，就解决了各信号机时钟不同步的问题。,C.通过切换开关能在6位7SEGLED数码管上正确显示时钟的日期或时刻 。这部分是把各信号机内的时钟显示出来，更直观的观察定时监控系统的工作状况,100HZ的方波是采用50HZ工频为输入的，50HZ工频是正弦波，我们采用电压比较器使正弦波变成方波。 电压比较器的一端是输入的50HZ工频，另一端接地，地的电压为零，当正弦波的上沿输入时，大于零为正，经过与地比较输出为+1，当正弦波下降沿时与地比较输出为-1。,在电压比较器的输出断接入两个反向器，绿除负向的波形，使得输出为正向的波形。 在这部分设计中，刚开始的时候，没有考虑到输出电压的幅度，输出电压过低，不能驱动后面的TTL，所以，在输入和输出的两端跨接一个10K的电阻，形成负反馈电路，提升了电压，达到+5V,之后，输出的50HZ正向方波作为输入，接入到2倍频器电路，经过倍频，输出100HZ的正向方波，为减少干扰，加入RC滤波电路，R=2K，C=0.1uF，但输出的波形占空比很小，只相当于一个一个的冲击，考虑是R的值太小，经过实验，把R的值调整到100K，输出的波形就很整齐。,因为输出的正向方波为100HZ，即10ms，所以，定时监控的时间定为1s，即单片机计数6000次时，给时钟一个中断，使时钟的计时复位，达到监控和修正的目的。,时钟芯片采用DS1302，1302采用的是双电源供电，当一个电源出现问题的时候，备用电源就会工作，其中，它的晶振为32.768KHZ，接在X1和X2之间，为保证起振的速度，在X1、X2与地之间接入20PF的电容，可以快速起振,6位7SEGLED数码管用zlg7289A芯片，是具有串行接口功能的可同时驱动8位共阴式数码管（或64只独立LED）的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘、单片机，即可完成LED显示，键盘借口的全部功能。 Zlg7289A内部含有译码器，可直接接受BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式，还具有多种控制指令，如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等。Zlg7289具有片选信号，可方便地实现多于8位的显示或多于64位的键盘接口。,这次实验应用到6*4个键位，可以通过切换开关，在6位数码管上分别显示年、月、日和时、分、秒。 四个输入口从上到下分别为片选信号、时钟、数据输入、键位控制。下图为LED的电路图,第一章 绪论11.1课题的目的11.2设计的主要内容11.3设计的技术要求21.4论文研究的背景与主要研究的内容21.4.1城市交通信号控制的演变21.4.2研究的意义3第二章智能交通系统32.1世界上几种典型的交通信号控制系统32.1.1 国外的典型城市道路交通控制系统32.2中国的城市交通信号控制系统52.2.1国内的城市道路交通控制系统62.2.2国内的城市道路交通控制系统72.3道路交通信号与控制82.3.1空耗控制原理82.3.2区域信号控制（面控）92.3.3线路信号控制（线控）92.3.3.1定周期控制102.3.3.2交通感应控制10第三章 道路交通信号控制机113.1交通信号控制机的发展113.2中国道路交通信号控制机的发展现状113.3无电缆协调控制机13第四章 10ms时钟脉冲发生器的实现1641电压比较器16411电压比较器设计概念16412基本的电压比较器设计和性能指标19413比较器的设计和调试19414小节264.2倍频器26421倍频器的原理及其特点26422倍频器的分类27423倍频方案的选择27424倍频器的设计28425小节35第五章 定时监控的实现3551定时监控的概念3552时钟芯片的介绍和功能36521 DS1302内部寄存器375. 3zlg7289A串行口LED数码管及键盘管理器件45531概述45532控制指令46第六章调试与分析526.1调试过程中遇到的问题与解决方法526.2调试结果52第七章结论537.1工作总结537.2展望537.3结束语53谢词54参考文献55在迅速的统一体模式中交通信号灯对交通流的控制摘要在这篇论文中，我们讨论在一个封闭的交通街道中信号灯采用SG模式对交通流进行控制。在单一灯的情形下，有同步灯策略、绿灯波策略、随意转换灯策略。采用时间和空间模式。模拟系统显示小区域车流不是依靠密度而是依靠灯和时间周期之间的差距。时间增加同时系统的容量减少。信号灯之间如果有微笑的差距，灯就不能正常运转使车流遇到了瓶颈无法正常流通。在无距离信号灯系统中，是依靠信号灯之间距离的分配来实现的。一介绍灵活性是现今社会中最重要的成分之一，所以交通流的研究已经被关注了好几十年。很多种接近的方式已经被应用来描述交通流的整体道具。在传统上，有两种方式，宏观的和微光的。之前模拟每一个车辆的动作当把后面车辆的动作浓缩一个整体。所以，宏观模式是更合适于实时模拟系统，短期交通预报发展和在线速度控制系统，评估平均传播时间，燃料消耗，车辆散热等。宏观交通流的发展开始于Whitham和Richarde的LWR模式的出现。LWR模式是运动波浪模式，他运用下面的等式： Pt+(Pu)=0,其中P是交通密度，u是速度，t和x是时间和空间。对于速度u存在一个速度密度关系式 U=Ue(P)用LWR模式，很多种简单的交通流问题可以用这种模式解析他们有限的数字和特征的不同。但是，LWR模式也有它的不足，最大的不足是单一速度已经被平衡速度密度联系所固定，平衡评估不能对它的速度产生作用，这样模式不能对不平衡的交通流现在进行预测，例如“簇”和“行进停 波”等。为了克服LWR模式的缺点，高命令模式用下面的动态速度方程替换速度密度平衡模式。这些高命令模式被分成两类。在第一类模式中，Tr是缓和时间，Co是小搅动传播速度。左边Eq是车辆加速度。右边第一个Eq是宽松期间，表现过程是驱动调节车辆速度以至平衡；第二期预测区域，表现过程是驱动交通前起作用。Co在不同的模式中有不同的解释。例如，在Payne模式中Co被作为一个不变量。但是，在这个模式中有一个问题。对于Eqs双曲线系统方程（1）和（3），有两个速度特征方程。第一个速度已经不宏观交通速度U要好，它破坏了交通流的基础规则-车辆被分成微小的各向异性的，他们仅仅回应前面的震荡不能影响后面的车辆。这就导致消极的速度和错误交通运行方式。现在Jiang er al.就象Rascle、Zhang、Xue和Dai 建议第二种高命令模式。Co在Jiang et al,、Aw、Rascle、Zhang的模式中是一个衡量。这些模式不同于第一个中预测区域速度倾斜区域替代一个密度倾斜区域。这样，今后，这些模式被归咎于速度倾斜模式（SG）。SG模式方程由Eqs组成。（1）和（4）方程有两个特征速度。这使得这种模式的特征速度没有宏观交通速度好。这样，它包含了这样的特性车辆是各向异性的并且不会显示错误道路的问题。在这种意义下，SG模式可以更现实的描述交通流。在城市交通中，信号灯控制交通流。交通信号是传输网络中的基础要素。当交通不是很拥挤的时候，交通信号不需要很特殊的注意。相反，当交通很拥挤的时候，交通信号的运转需要很仔细的关注。就因为它的重要性，交通信号的研究是永无止境的。Brockfeld et al.正在研究城市交通信号灯的最佳形式。他的研究表明，交通信号灯的控制可以改进交通流。他们还显示出交通网络中最好的循环时间可以减少街道的交通问题。在过去很多种交通信号控制模式被研究应用。最基础的，他们可以被分做两种形式。第一种形式的开发主要是为了欠饱和的交通形式。车辆行使在被设计好的速度范围之内，车辆不会出现拥塞现象。第二种形式的开发主要是为了过饱和的交通形式，车辆排成一队并且不能被整体清除。从欠饱和状态到过饱和状态分的不是很清楚，很难去判断怎样从一种模式转换到另外一种模式，这是一个大城市在交通繁忙是需要解决的一个至关重要的问题。现在，Huang、Sasaki、Nagatani已经解决了这个问题。Huang用一个小的自动控制模式而Sasaki和Nagatani采用的是最理想的车流量周转率模式。这两种模式都是微观模式。他们都发现在中心密集区域和重点饱和区域的交通密集不能依靠循环时间和事先预测的交通策略。在这篇论文中，我们从宏观上学习了这个问题。为了解决这个问题，我们应用SG模式进行模拟。我们的研究显示在不同的微观模式中存在着很多不同的结果，在特殊情况下，饱和趋势才依靠于时间周期。1.单一信号灯 在这部分，我们研究在道路路口只有一个信号灯的情况。我们假设道路是一个环行的，是周期分界的情形。我们设长度为L。在图1中，我们可以看出计划是依靠密度制定的，L=5000m,T=100s,a=0.5.在这里T是指示灯的循环时间，a是红灯的比率。在现实当中，T一般是在20400s 当密度是小于正常值（PPc1），密度的增加导致流量的增加。当密度值高于密度的临界值车流量在恒定不变容量的Q中是饱和的。此外，当密度值高于第二临界值时，车流随着密度的增加而增加。所以根据以上的公式，我们可以预测，交通灯的作用是起到调节交通流量的作用。 我们知道在按空间模式中，交通灯可以减少交通流量。在典型低交通密度范围中，密度值P=0.02。车辆在普遍的情况下可以顺畅的通行，只有在信号灯下才会造成交通阻塞。由于这种情况，交通灯在调节交通密度时，起到了至关重要的作用。在典型的高密度范围内，密度值为P=0.11。密度几乎是均匀的除了在信号灯的附近，并且在本地交通灯的下游将会出现一个低交通密度区域。 当在P=0.05的交通区域中，交通流达到饱和状态。我们可以看出交通阻塞只持续不长的一段：它的范围比第二种情况下要更加的宽阔一些。在信号灯的下游，有一段比较稳定的小密度区域。当密度增加，交通阻塞的范围会变的更大并且小密度区域会收缩。 接下来我们研究T对交通流的影响。我们知道在5000米的区域中不同T值对交通流密度的影响与L的不同。有一点可以清楚的知道T值的增加（减少）一向容量Q值的增加（减少）。而且，当T值的增加，容量Q对T的依赖变弱。当T值大于300s时，T值对Q值几乎不起任何作用。容量Q对时间T的依赖性可以这样解释。当循环时间比较短时，在车辆流的前面的车辆的驾驶员要时刻保持敏感。当交通灯改变时，他的车要同时开始行使。而且，当信号灯的周期时间很短时，车流的排队量也很小。因为上面的两个原因，车流量的延时也被缩短，这就导致了大的容量。当时间周期很长，司机不用很敏感的的注意交通灯的改变，这样就导致形成很长的交通车辆队。因此，总的交通延时相对变大。这样导致小的交通容量。在这种情况下，SG模式就是按照司机在敏感的情况下估计的。 我们已经指出区域资料需要用这些结果来检查。由于在宏观模拟模式中的结果和微观模拟模式的结果在一些地方有不同，但是，我们现在还不能很精确的知道这两种模式的具体差别是什么。例如，在Tomer的研究中，他应用了一种车辆跟随模式，在周期时间的中间可以达到一个较大的容量。在Sasaki和Nagatani的研究中，采用最佳车辆模式，Huang采用微小自动模式，它是依靠交通周期时间来确定交通容量。 我们知道在交通流区域中时间T值在100s与L值依靠密度不同，在L不是很小的情况下，结果的的质量不会改变。L的值的增加与减少仅仅影响Pc1和Pc2的值的增加与减少。但是，当L的值大于10000m 时，区域几乎与L的值无关。但是，我们注意到当L值为1000m时，结果会有不同。一种情况是交通流没有饱和。当密度增加时交通流也随着增加。当它达到一个最大值时，它随着密度的增加而增加。因为系统变小，密度的稳定性也变小了，稳定性无法得到保证。例如，在时间空间的的模式下交通流的L值为1000m。2.同步交通信号灯 在同步模拟交通灯的情形中，路口有很多灯而且所有的灯同时改变从红色到绿色。第一，我们学习所有的灯是距离相等的情形。我们首先假设灯D和灯N之间的距离在图1中所示，我们也为N战线在流量和密度之间的关系N2，D-5000m，T100s，a0:5。可以看出结果是相同于在单一灯的情形。在图6中，我们战线交通流量与红绿灯在这情况感应的时间空间式样。我们观察周期的结构，式样在每个周期内几乎相同于对应的式样在图2中。 我们在N，D和T的不同值下进行模拟，我们发现，无论N的值是多少，交通流与密度的关系与单一灯情况下是相同的，而且周期时间是相同的。周期的结构存在，而且时期的数值等于N。当D很小的时候，流量杂被使用的同时的红绿灯情形中比在中间的密度范围要高。 接下来，我们研究灯的距离不是等距离的情况。一个预计的情况是结果只取决于信号灯之间的最小距离。但是，这种预计是不成功的。在图8中，N4，T100s,曲线2是D1000m时等距离交通灯的结果，曲线3是D2000m时的结果，曲线4是灯2和灯3相隔为2000m灯3和灯4相隔1000m的情况。曲线1在曲线2和3中间。这就意味着结果取决于灯之间距离的可分配性。 总结 在这篇论文中，我们研究了交通灯在SG模式中对交通流的控制。单一信号灯、同步信号灯情况被模拟，表现在时间空间模式中。 从模拟中，我们可以看出单一灯情况下，同步灯策略和绿波灯策略也许是最好的的信号灯策略。我们还看出交通流不只是依靠交通的密度，还取决于信号灯之间的距离和周期时间。周期时间增加伴随着容量的减小。 对于信号灯之间的距离很小的情况下，交通灯对于解决交通阻塞的作用不是很大。在非同步交通灯情况下，结果依靠灯之间距离的分配。 从我们的研究中，我们可以假设情况是这样的，如果两个灯之间的距离是小的，绿灯波模式是有利的。我们希望这个结果对交通设计是有用的。 在我们未来的工作中，我们将研究交通灯对最大交通流量的控制并且和现在的结果进行比较。参考文献1 D. Helbing, Rev. Mod. Phys. 73 (2001) 1067.2 B. Raney, N. Cetin, A. Vollmy, M. Vrtic, K. Axhausen, K. Nagel, Networks Spatial Econ. 3 (2003)3 D. Chowdhury, L. Santen, A. Schadschneider, Phys. Rep. 329 (2000) 199.4 T. Nagatani, Rep. Prog. Phys. 65 (2002) 1331.5 M. Fukui, Y. Sugiyama
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