【DQ044】道路交通信号控制机无电缆协调控制的实现
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【DQ044】道路交通信号控制机无电缆协调控制的实现,dq044,道路,交通信号,控制,节制,电缆,协调,调和,实现
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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： 通信工程 年 级： 2002 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： 通信工程 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 7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 ,码管显示 n to in to on to an be in of of is of to of is to to of to of in of an to in at is in in or of or in so is a of of as so is is in is in in to 2 6 7so 。 ys 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： 生姓名 张天旭 年 级 2002 级 学 号 1002591 所在学院 物理与信息工程学院 所学专 业 通信工程 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： 2002 级 专业： 通信工程 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 1 外文翻译 1 诚信承诺书 1 3 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： 通信工程 年 级： 2002 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： 2002 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 信息与通信工程 系 通信工程 专业 2002 级 时间： 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 工程设计 进行方式 真题真做 结合情况 科研 承续类型 新题目 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 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 50频，来自供电网络的50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 100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 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 时钟）大规模集成电路。如 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 于日历数据储存， 52 个字节内部 于存储拥护的数据。 上述的时基信号送入微处理 为 计数脉冲。在微处理实时控制下，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 15 日 24 日， 课题调研 27 日 7 日， 课题 实际 10 日 2 日， 软硬件调试 5 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 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： 通信工程 年 级： 2002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（ 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， 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 仅能大大提高我国广播及信息传播的能力和质量、促进 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 在必行。我们的课题是研 究和解决如何通过 动终端 接 收 数字广播，并通过 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 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 动终端 的连接 。 （ 3） 通过软件编程实现 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 动终端播放数字广播。 三技术要求 （ 1）接收机相关指数： 带宽： 1波间隔： 1波总数： 1536 保护间隔： 246 微秒 最高射频频率 375个 号的比特数： 3072 帧持续期： 96 毫秒 （ 2） 块 的 指数 P 协议栈 段 00/1800 50/1900 隙 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 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 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 西安：西安电子科技大学出版社， 2004. 2312 胡泽 北京：中国广播电视出版社， 2003. 13 刘毓敏 北京：电子工业出版社， 2003. 14 王兴亮 西安：西安电子科技大学出版社， 2000. 1155 史萍，倪世兰 北京：中国广播电视出版社， 2003. 16 李栋 北京：北京广播学 院出版社， 1998. 17 张俊谟 北京：北京航空航天大学出版社， 1999. 388 顾元刚 北京：电子工业出版社 889 胡烨 北京：机械工业出版社， 2005. 110 祁玉生 北京：人民邮电出版社， 2000. 1 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： 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 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 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（ 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 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 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） 法 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） 法 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） 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。 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，都明显比基于迟方程的传统模型效果好，且使用 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： 主编 道路交通自动控制 中国人民公安大学出版社 交通工程基础（ 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 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： 10002003） 21统通 信协议的开发 8徐建闽 徐俊斌 钟汉如 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（ 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 *。 10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： 0隔离、整形，形成 100为整个网络的时基信号，使各信号机的输入保持一致。 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。 位 7。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 10000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 50一端接地，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 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 以，在输入和输出的两端跨接一个 10成负反馈电路，提升了电压，达到 +5V 之后，输出的 50入到 2倍频器电路，经过倍频，输出 100减少干扰，加入 R=2K， C=输出的波形占空比很小，只相当于一个一个的冲击，考虑是 过实验，把 出的波形就很整齐。 因为输出的正向方波为 100 10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 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，在 2之间，为保证起振的速度，在 0以快速起振 6位 7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 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 盘借口的全部功能。 直接接受 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。 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 第一章 绪论 . 1 题的目的 . 1 计的主要内容 . 1 计的技术要求 . 2 文研究的背景与主要研究的内容 . 2 市交通信号控制的演变 . 2 究的意义 . 3 第二章智能交通系统 . 3 界上几种典型的交通信号控制系统 . 3 外的典型城市道路交通控制系统 . 3 国的城市交通信号控制系统 . 5 内的城市道路交通控制系统 . 6 内的城市道路交通控制系统 . 7 路交通信号与控制 . 8 耗控制原理 . 8 域信号控制（面控） . 9 路信号控制（线控） . 9 周期控制 . 10 通感应控制 . 错误 !未定义书签。 第三章 道路交通信号控制机 . 错误 !未定义书签。 通信号控制机的发展 . 错误 !未定义书签。 国道路交通信号控制机的发展现状 . 错误 !未定义书签。 电缆 协调控制机 . 错误 !未定义书签。 第四章 10钟脉冲发生器的实现 . 错误 !未定义书签。 4 1 电压比较器 . 错误 !未定义书签。 4 1 1 电压比较器设计概念 . 错误 !未定义书签。 4 1 2 基本的电压比较器设计和性能指标 . 19 4 1 3 比较器的设计和调试 . 19 4 1 4 小节 . 26 频器 . 26 4 2 1 倍频器的原理及其特点 . 26 4 2 2 倍频器的分类 . 27 4 2 3 倍频方案的选择 . 27 4 2 4 倍频器的设计 . 28 4 2 5 小节 . 35 第五章 定时 监控的实现 . 35 5 1 定时监控的概念 . 错误 !未定义书签。 5 2 时钟芯片的介绍和功能 . 36 5 2 1 部寄存器 . 37 5. 3行口 码管及键盘管理器件 . 45 5 3 1 概述 . 45 5 3 2 控制指令 . 46 第六章调试与分析 . 52 试过程中遇到的问题与解决方法 . 52 试结果 . 52 第七章结论 . 53 作总结 . 53 望 . 53 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 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 式的出现。 式是运动波浪模式 ，他运用下面的等式： 0, 其中 t和 于速度 密度关系式 U=) 用 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， 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 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， 缓和时间， 小搅动传播速度。左边 右边第一 个 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。 不同的模式中有不同的解释。例如，在 但是， 在这个模式中有一个问题。对于 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 er 议第二种高命令模式。 et 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（ 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， 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。 et 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， 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 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。 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=是指示灯的 循环时间， 现实当中， 0 400s 当密度是小于 正常值（ P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 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=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=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=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 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 容量 的依赖变弱。当 00值对 容量 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， 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 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 研究中，采用最佳车辆模式， 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 00值依靠密度不同，在 果的的质量 不会改变。 是，当 于 10000m 时，区域几乎与 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 000m。 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
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