基于PLC的智能交通灯控制系统设计 开题报告

南京师范大学中北学院南京师范大学中北学院 毕业设计 论文 开题报告毕业设计 论文 开题报告 1010 届 届 题题 目 目 基于基于 PLCPLC 智能交通灯控制系统设计智能交通灯控制系统设计 专专 业 业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 姓姓 名 名 xxxxxx 学学 号 号 xxxxxx 指导教师 指导教师 xxxxxx 职职 称 称 填写日期 填写日期 20142014 年年 2 2 月月 2020 日日 南京师范大学中北学院教务处南京师范大学中北学院教务处 制制 开题报告填写要求 1 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 此报告应在指导教师指导下 由学生在毕 业设计 论文 工作前期内完成 经指导教师签署意见及院 系审 查后生效 2 开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设 计的电子文档标准格式 可从教务处网址上下载 打印 禁止打印 在其它纸上后剪贴 完成后应及时交给指导教师签署意见 3 有关年月日等日期的填写 应当按照国标 GB T 7408 94 数据元和交换格式 信息交换 日期和时间表示法 规定的要 求 一律用阿拉伯数字书写 如 2011 年 4 月 26 日 或 2011 04 26 4 院系审查意见栏签章 自办专业盖中北学院教学院长签名 章 中北学院公章 非自办专业盖联办二级学院教学院长签名章 联办二级学院公章 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 开文 开 题题 报报 告告 1 本课题的目的及研究意义 随着我国交通事业的迅速发展 各种公交 运输汽车 私家车等车的急速增加 使 得城市道路交通日益堵塞 交通在许多城市已经成为 瓶颈 问题 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 虽然各城市已在十字路口设置了交通灯 对交通进行了有效的疏通 但是随着社会 经济的快速发展 原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况 如何 改善交通灯控制系统 使其适应现在的交通状况 成为研究的课题 传统的十字路口交通控制灯 通常的做法是 事先进行车流量的调查 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 可见 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 一种能够根据车流量变化适时调节的交通灯控制系统 我所要研究的就是基于 PLC 的智能交通灯控制系统 智能交通系统 ITS Intelligent Transport Systems ITS 是一个跨学科 信息化 系统化的综合研究体 系 其主要内容是 将先进的人工智能技术 自动控制技术 计算机技术 信息与通讯 技术及电子传感技术等有效的集成 并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大 范围内 全方位发挥作用的 实时 准确 高效的综合交通运输管理系统 由于交通系 统具有较强的非线性 模糊性和不确定性 是一个典型的分布式非线性系统 而且具有 多种信息来源 多传感器的特点 用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制 把先 进的智能控制技术 信息融合技术 智能信息处理技术与交通管理技术结合起来 代表 着城市交通信号控制系统发展的方向 智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求 交通运输是国民经济和现代社会 发展的基础 由于现代社会城市化速度越来越快 国民经济的高速增长 全球经济的一 体化进程加快 个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高 智能交 通便成为现代社会经济发展的客观要求 2 本课题的国内外的研究现状 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 俗称 冰茶法案 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 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 日本于上个世纪 90 年代初就制定了大力发展智能交通系统的国家爱战略 其中智 能汽车作为只鞥交通的重要组成部分 也得到了深入研究 日本政府主导的先进安全汽 车 ASV 项目已于 2000 年取得初步实用化成果 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 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 开文 开 题题 报报 告告 3 本课题的研究内容 1 研究车流量 根据车流量的变化 对交通路况进行适时监测 2 通过传感器传输滞留车数 自动调节绿灯的时间 控制在 15S 120S 3 利用 PLC 编程来实现程序控制 4 使用组态王软件进行工况监控 4 本课题的实行方案 进度及预期效果 实行方案 进度安排 3 月 3 日 7 日 搜集近期与课题相近的外文资料 并且翻译 3 月 10 日 14 日 查阅相关资料 计算车流量 3 月 17 日 21 日 查阅相关资料 研究传感器 3 月 24 日 28 日 选用三菱 Fx2N 系列的 PLC 研究 PLC 的软件部分 进行程序的编写 3 月 31 日 4 月 4 日 学习使用北京亚控公司的组态王软件 进行交通灯监控的界面设 计 4 月 7 日 4 月 11 日 在实验室进行 PLC 程序的调试 4 月 14 日 4 月 18 日 完善毕业设计 自己检查修改 车流量统计 传感器感应 组态王监控 交通灯实现 PLC 统计 4 月 21 日 4 月 25 日 整理设计 上交老师修改 4 月 28 日 5 月 18 日 老师提意见 自己反复修改 使论文定稿 预期效果 能够通过组态王监控界面看到十字路口交通灯根据车流量自动调节现象 毕毕 业业 设设 计 论计 论 文 开文 开 题题 报报 告告 5 已查阅参考文献 1 李江全 三菱 PLC 通信与控制应用编程实例 北京 中国电力出版社 2012 2 张伟 三菱 PLC 变频器与触摸屏综合应用实训 北京 中国电力出社 2011 3 俞国亮 PLC 原理与应用 三菱 FX 系列 清华大学出版社 4 刘涛 姜一兵 PLC 技术实验实训指导教程 三菱 FX 系列 安徽大学出版社 5 王宇 任思璟 李忠勤 PLC 电气控制与组态设计 电子工业出版社 2010 6 宋伯生 PLC 编程实用指南 北京 机械工业出版社 2013 7 陆化普 李瑞敏 朱茵 智能交通系统概论 北京 中国铁道出版社 2004 8 李卫平 智能交通技术应用 人民交通出版社 9 中国智能交通年会 第一届中国智能交通年会论文集 同济大学出版社 9 何君 智能交通控制系统的设计与研究 电气与自动化工程学院 10 谢可明 刘大梁 谢军 一个 fuzzy logic based 交通信号灯控制系统 十届国际研讨会上集成 电路 设备和系统 一般 2004 集成系统硅 学报 2004 年 页 341 344 11 Maman Avishay Goldschlager Sharon Miller Hillel 可重用的片上系统级验证模拟仿真和硅 第 11 届 IEEE 国际高级设计验证和测试研讨会 2006 年 页 119 126 12 Jaksic Nebojsa 提高学生自我效能感在工程运用 PLC 红绿灯实验基础 2002 ASEE 年度会 议论文集 2002 年 页 13409 13414 13 Qu Hong 原理和应用可编程逻辑控制器 北京 中国电力出版社 2007 年 14 ItoToshio Sato Rieko Shibata Yasuo etc 信号处理使用的全光波长变换 应用程 序使用 Hybrid integrated XPM 设备和 SIPAS NTT 技术审查 2003 年 4 月 v 1 n 1 页 52 58 15 MCGS 训