毕业设计开题报告-基于LabVIEW的智能交通控制系统研究与设计.doc

中 北 大 学毕业设计开题报告学 生 姓 名：学 号：学 院：计算机与控制工程学院专 业：电气工程及其自动化设计题目：基于LabVIEW的智能交通控制系统研究与设计指导教师:2015 年 4 月 2日 毕 业 设 计 开 题 报 告1 选题依据：文 献 综 述1 本设计选题背景及意义近年来，随着我国经济快速增长和城市化进程加快。城市人口和车辆不断增加，我国城市交通面临越来越艰巨的任务，城市交通拥堵、交通拥堵和环境污染问题日益严重1。交通拥堵问题已成为制约我国城市发展的主要因素，并发展成为关乎民生的多学科综合的社会问题2。目前我国城市交通现状是：城市交通基础设施建设速度跟不上迅速增长的交通需求；常规公共交通萎缩；私人汽车迅速增加；交通管理技术水平低3。国内城市道路拥堵的情况与国外不同，国内城市普遍交通拥堵的重要原因之一，就是道路上机动车、非机动车、行人混杂在一起，都不按照交通法规行驶。这种现象被称为混合交通现象，是我国城市道路交通具有的典型特性4。在混合交通成为我国道路现状事实下，过分强调行人和非机动车对机动车的干扰和影响是不理智的，应把三者结合起来综合考虑。研究在混合交通下如何将三者协调安全管理，保证行人与非机动车交通通行权分配的合理才能显著的减少混合交通所带来的种种不利影响5。研究智能交通控制系统的意义在于将先进的计算机技术和传统的交通管理结合起来，实现交通管理的信息化、联网化，使得交通管理更加合理、更加高效、更加方便。实现对城市交通的统一宏观管理，有效的提高道路利用率6。2 交通控制系统的发展现状2.1 国外研究现状 美国、日本等国家在发展智能交通控制系统（ITS）时，不约而同的把智能交通控制系统的服务系统放在首要位置上7，产业界和政府机构都不断的将大量的人力物力投入其中，以期待在交通信息服务技术和商业模式上有新的建树和突破8。与此同时，各国在ITS的体系框架规划之中，都为交通信息服务预留了极大的空间9。从用户的实际信息服务需求的角度出发进行相应的体系架构设计和应用系统开发，实际应用效果都处于国际领先地位10。目前，区域多方式出行系统已经部署在了美国78个大城市中的42个。通过互联网、车载系统、移动终端和其他方式提供实时道路速度、道路拥堵情况、行程时间、个人定制的出行时间信息等11。 自20世界90年代开始，美国将交通信息服务功能融入了其交通管理信息系统之中，形成了完整使用的信息系统12。美国的智能交通控制系统以地理信息系统为基础，通过管理中心的大屏幕或者车载系统，将所有相关的交通信息显示给用户或者机构。各机构通过交通信息平台、广播电台、移动终端等多种渠道，将交通信息准确实时的传递给出行者13。日本的ITS的代表项目是目前非常成功的交通信息通信服务系统，其名称为VICS(Vehicle Communication Systems 车辆信息通信系统) 14。目前已占领了日本车载导航设备大部分市场，基于VICS的市场已经相当成熟，超过六成的日本车辆在出厂时就已经安装了车辆导航系统15。所能提供的道路信息也日益丰富，交通信息服务商将信息加工处理形成不同产品，以文字、图像等多种形式提供给出行者16。对道路交通流进行合理正确的引导和控制是交通控制作为解决城市交通拥堵问题的有效手段，国外对城市交通控制系统的研究起步较早，应用实践经验丰富，技术已经相当成熟，系统具有较高的可靠性17，诸如英国的TRANSYT和SCOOT系统、澳大利亚的SCATS系统、美国的RHODES系统和OPAC系统等18。但是国外的系统研发与相应技术都是依据于自己的国情来进行的，主要的研究点集中于车流运行特征设置信号配时参数方面，关于人流和非机动车流的研究非常少，只是将其笼统归于车流来进行管理，但是在实际中交叉口总有不同类别的交通流在同一时间互相穿插，彼此互相干扰，降低了道路的利用率，并且不利于交通安全19。实践表明：将混合交通作为实际的研究重点，优化混合交通的整体控制方案，对于提高城市的交通安全性和通行能力具有重要的作用20。2.2 国内发展现状我国ITS建设正式起步于20世纪90年代中期，我国城市智能交通控制系统的发展趋势重要有以下三个方向：智能交通信息服务；交通路网安全监控；不停车收费系统的建设21。由此可见，我国近期ITS的重要发展方向是为我国公众提供完善的交通信息服务。目前我国智能交通信息服务系统尚且不成熟，多个发达城市正在实施交通信息化示范工程22。其中北京、上海、广州等发达城市的智能交通出行信息服务系统建设起步较早，远超出国内其他城市的服务系统建设水平。这些发达城市的交通信息服务种类和方式也更加多样化，虽然北京交通信息发布系统的功能在全国处于领先位置，但仍有许多尚未解决的问题，如用于交通信息发布的基础设施仍十分落后、信息发布的内容途径和方式与发达国家相比仍有欠缺和不足23。目前国内引进与自主研发的交通控制系统中，初具规模的主要有南京城市交通控制系统（NUTCS）、海信交通信号控制系统、深圳SMOOTH交通信号控制系统、天津大学的城市交通智能实时控制系统、上海宝康和上海交大舒达（SUATS）等24，但这些系统还处于雏形阶段，虽然取得了一些效果，但它们依旧模仿的是国外的交通控制系统，并不适用于我国的混合道路交通情况。如何实现混合交通方式协调控制关键技术的创新突破，对我国自主研发适合于混合交通特性的城市交通信号控制系统是十分关键和有必要的25。3 本设计完成的主要研究工作 根据城市交通的复杂性及国内外交通控制的发展趋势及设计，并结合我国交通的实际需求，本次设计决定采用ATMEL公司生产的AVR系列单片机中的ATMega128作为信号控制的主控制单元，信号控制机主要由主控单元， GPS校时单元及车辆检测单元组成，采用以太网和RS232串口标准通信，可以远程控制和更新配对方案，具有覆盖范围广、实现方法简单、控制方式灵活等特点。参考文献1 刘小艳.我国交通现状及对策分析J.价值工程,2012,31（25）:12 娄岩.赵章翔，石海.国内城市交通现状及解决措施J.湖南交通科技，2012,38（3）:23 卫小伟.智能交通控制系统研究与设计J.现代电子技术，2010,33（17）：24 汤仪文.浅谈交通和城市发展J.城市建设理论研究，2013（28）:2-35 宋云涛.现代化视角的城市道路交通策略J.城市建设理论研究，2013（19）:76 万畅.智能交通信号控制系统及相关问题研究D.硕士学位论文.南昌：南昌大学，20137 Jie Li,Lefei,Yan.Bing et.Developing Parallel Control and Management for Urban Traffic SystemJ. 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