【VIP专享】智能交通控制器开题报告

1、目：乔志龙业：王志宏（讲师）年 3 月 2目：乔志龙业：王志宏（讲师）年 3 月 22 日智能交通灯控制器的设计学 号： 09L0802212 自动化毕业设计开题报告题学生姓名：专指导教师： 201310篇（不包括辞典、手册） 10篇（不包括辞典、手册） ；GB/T 7408 94数据元和交换格式、信息交换、“2010 年 2月 26日”或“2010-02-1开题报告（含 “文献综述 ”）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所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或

2、按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，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“文献综述 ”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于4有关年月日等日期的填写，应当按照国标日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如26”。121868年，英国机械工程“停止”，绿色表示 “注意”。1914年，电气启动的红绿灯5121868年，英国机械工程“停止”，绿色表示 “注意”。1914年，电气启动的红绿灯5号大街的20世纪 50年代的电气控制 ,从【3】。1文献综述1.1 本课题的意义自从 1858年英国人，发明了原始

3、的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果 。高效的交通灯智能控制系统是解决城市交通问题的关键。随着经济的快速发展，城市中的车辆逐渐增多，交通拥挤和堵塞现象日趋严重，引起交通事故频发、环境污染加剧等一系列问题。本设计与普通的交通信号控制系统相比，其优点是可根据路口情况的不同，对交通灯进行差异化控制，从而达到使道路更为通畅的目的，最大限度的缓解交通拥挤情况 。1.2

4、国内外发展状况在今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在 19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示1869年 1月 2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市一座高塔上。红灯亮表示 “停止”，绿灯亮表示 “通行”。而中国最早的马路交通灯却是诞生于 1928年的上海

5、英租界。从最早的手牵皮带到采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。但是，随着社会的不断进步，传统的交通灯的缺陷也日益出现，其中设计过于死板，达不到道路的最大通行效率是最明显的问题，红绿灯交替变换时间过于程式化20世纪80年代以来，国家一UTSM(urban traffic sys tem manage) 技术SCOOT系统、4。1两车道的车辆20世纪80年代以来，国家一UTSM(urban traffic sys tem manage) 技术SCOOT系统、4。1两车道的车辆在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时2没有考虑紧急车【7

6、】。国内应用和研究城市交通控制系统的工作起步较晚，方面进行以改善城市市中心交通为核心的研究；另一方面采取引进与开发相结合的方针，建立了一些城市道路交通控制系统。以北京、上海为代表的大城市，交通控制系统主要是简易单点信号机、TRANSYT系统和SCATS系统其中几个结合使用；而如湘潭、岳阳等国内中小城市，交通控制系统主要还是使用国产的简易单点信号机和集中协调式信号机。这些信号系统虽然取得了较好的效果，但我国实际情况决定了需要对这些系统进行改进国内的交通灯一般设在十字路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，

7、但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：轮流放行时间相同且固定，间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。通过时，两车道应采取的措施，臂如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上

8、解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。1.3 发展趋势随着我国经济的高速发展，人们对各种交通车辆的需求量不断增大，城市的交通拥护问题日益严重，目前，大部分城市的十字路口的交通控制灯，通常的做法是：事先经过车辆流量的调查，利用传统的方法设计好红绿灯的延时，然而，实际上的车流量是不断变化的，有的路口在不同的时间段车流量的大小甚至有很大的差异，所以说，统计的方法己不能适应迅速发展的交通现状。（1)需要完善信号控制。现有的单点信号控制系统一般只能实现两相位控制，存在8。6。【9】【10】。毕业设计

9、开题报告8。6。【9】【10】。一定的局限性。而实际中，如果根据交叉路口的情况，适当采用多相位控制、变相序控制，可减少交叉路口的交通冲突，提高交通的安全性（2)需要合理解决混合交通流问题。现有信号控制系统对自行车流大多是与机动车同时开始，容易造成交通流冲突。因此，需要设计一种信号系统能对各个相位包括对自行车流单独进行控制（3)实现区域网络协调控制。目前，虽然在我国的几个大城市，引进或研制了具有区域控制功能的集中式计算机控制系统，但对于中小城市来说，建立这样庞大的系统一方面代价高昂，另一方面实际利用效率不高。为了解决这一情况，在国内的中小城市应大量推广小型区域网络协调控制信号系统（4）对于小型的

10、路口，应研制并设计能够对交通流量进行监测得交通信号灯系统。智能交通灯不仅保持了传统交通灯结构简单，操作方便，运行可靠等特性，而且采用单片机控制，可根据车流量大小自行改变交通灯时间长短，以达到不同时期对道路交通灯的不同要求，还具有紧急控制开关，应对各种突发事件，制造成本降低，维护性和可靠性提高。因此，智能交通灯可以首先在全国一二级城市运用，凭借其优良的性能，将来可以全国推广，为中国道路安全及道路建设提供保障.中山大学学报 (自.电子设计工程，beat load torque observer.IEEE transaction on industrial .中山大学学报 (自.电子设计工程，bea

11、t load torque observer.IEEE transaction on industrial 参考文献1 陈大钦. 电子技术基础实验 .北京：高等教育出版社 ,20042 陈梓城.电子技术实训 .北京：机械工业出版社 , 20033 吴黎明.单片机原理及应用技术 .北京：科学出版社 , 20034 石松泉，盖累夫 .智能交通路口控制器的设计 .计算机工程与应用， 2004(3)：15185 杨文臣,张轮,何兆成.城市单路口交通信号两级模糊优化控制与仿真然科学版)，2012(6)：41476 陈吹信,蔡嘉弘.智能交通灯控制系统 .中国新技术新产品， 2011(18)； 337 何玲

12、,吴恒玉,唐民丽.基于单片机的智能交通灯控制系统的研究与设计2011(22)：1441468 王志.智能交通信号灯控制器 .创新科技， 2007(10)：629 R.Kenjo and S.Nagamori.Permanent magnet and brushless,DC motors Tokyo:Sogo.1984,9610 Jong Sun Ko.A robust.Digital position control of brushless DC motor with dead electronics.1993 vol.40 512520AT89C51单片机为核心芯片，并外,实现红、黄、绿

13、灯的自动指挥.在城乡街道的十字交叉路口 ,为了保证交通秩序和,其中红灯AT89C51单片机为核心芯片，并外,实现红、黄、绿灯的自动指挥.在城乡街道的十字交叉路口 ,为了保证交通秩序和,其中红灯亮 ,表示该条道黄灯亮,表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,力求交通管理先进性、科学化 . 分析AT89C51单片机的,已过停车线的车辆2 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径2.1 课题要解决的问题及要实现的功能本设计的目的在于设计出一个具有实用价值、性价比较高的智能交通灯控制系统。该系统性能较好，且稳定性高，可实现十字路口城乡交通自动控制和紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行

14、。设计一种以加输入和输出电路，由四部分组成：车检测电路，信号灯电路，时间显示电路，紧急切换开关。在此交通灯系统中设计出最佳的检测车流量大小的硬件电路，并对其主要部分进行详细分析，完成主电路和控制电路的设计，并对智能交通灯的运行过程中存在的问题进行分析，从而有效的解决问题。智能的交通信号灯指挥着人和各种车辆的安全运行是城乡交通管理现代化的重要课题行人安全,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯路禁止通行 ; 继续通行; 绿灯亮,表示该条道路允许通行 .交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换 ,指挥各种车辆和行人安全通行 ,实现十字路口城乡交通管理自动化。2.2 拟采用

15、的研究手段及途径针对道路交通拥挤，交叉路口经常出现拥堵的情况。我准备利用单片机控制技术来设计。本设计拟设计一种新型交通信号灯控制系统，就是一种可应用于智能交通系统的交通信号控制子系统。为了实现交通道路的管理应用了单片机实现智能交通灯管制的控制系统 ,以及该系统软、硬件设计方法 ,实验证明该系统实现简单、经济 ,能够有效地疏导交通 ,提高交通路口的通行能力。首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行了分析，指出了现状交通灯存在的缺点，并提出了改进方法。智能交通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。本文还对结构特点和重要引脚功能进行了介绍，同时对

16、智能交通灯控制系统的设计进行了详细2020秒内可以通过 20辆车，一个红绿灯5秒（一个循环要两次转换） ，42020秒内可以通过 20辆车，一个红绿灯5秒（一个循环要两次转换） ，40秒，40秒内每车道可以通过 45辆，一个5秒（一个循环要两次转90秒，即 90秒内通行的车辆为 90辆。通过一辆车的平40秒。在非拥挤时段绿灯的通行时间的下限为20秒，这样可以大大缩短车辆在红灯面40秒。2、考虑特殊车1所示：20的分析，并且利用 Proteus 软件对交通灯控制系统进行了仿真。工作原理：大家都明白，绿灯的放行时间与车辆通过数量不成正比。比如说秒内每车道可以通过 20辆车，40秒内每车道却可以通过

17、 45辆车。因为这有一个起步的问题，还有一个黄灯等待问题。也就是说，绿灯放行时间越长，单位时间通过车辆的数量就越多。我们来计算一下，每车道通行循环是 40秒(单交叉路口 )，加上每次状态转换的黄灯即一个红绿黄灯循环要 50秒，即 50秒内通行的车辆为 40辆。通过一辆车的平均时间是 1.25 秒。如果每次车辆通行的时间改为红绿灯循环是 80秒(单交叉路口 )，加上每次状态转换的黄灯换），即一个红绿黄灯循环要均时间只需 1秒。显然在车辆拥挤的情况下绿灯的通行时间越长，单位时间内通行的车辆越多，可以有效缓解车辆拥堵问题。当然绿灯时间也不可能无限长，要考虑到让另一路口的等待时间不能过长。人们总是希望

18、在交通灯前等候的时间越短越好。所以笔者设定了绿灯通行时间的上限为秒，当交叉路口双方车辆较少时通行时间设为前的等待时间。当交叉路口双方车辆较多时通行时间设为设计方案： 1、根据各道路路口车流量的大小自动调节通行时间。辆通行情况，设计紧急切换开关。由于 AT89C51单片机自单带有 2计数器， 6个中断源，能满足系统的设计要求。单片机设计不但设计简单，而且成本低，用其设计的交通灯也满足了要求，所以本设计采用单片机设计交通灯，系统结构图如图南北红绿黄灯AT89C51东西红绿黄灯统紧急控制R）亮，表示禁止通行；AT89C51 来作为主控电路的主要元件。5V时间显示模块时间显示模块南北红绿黄灯AT89C51东西红绿黄灯统紧急控制R）亮，表示禁止通行；AT89C51 来作为主控电路的主要元件。5V时间显示模块时间显示模块南北检测点点与上位机通讯单片机系东西检测点电源开关图 1系统结构框图根据设计任务和要求 ,可画出该控制器的原理框图 , 为确保十字路口的交通安全，往往都采用交通灯自动控制系统来控制交通信号。其中红灯（黄灯（Y