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单片机交通灯的单交叉口多模式控制系统设计

添加时间:2020/06/15 来源:昆明理工大学 作者:张朝鑫
本文提出一种相对合理的方法-单片机控制交通灯的方案"单交叉口多模式控制".在此方案中提出了七种模式,用户可以根据不同的需要来选择运行的?,最后使用单片机模拟主要控制程序,从而得出了有效的结论。
以下为本篇论文正文:

摘要

  进入21世纪以来,在中国机动车数量逼进亿辆,人类文明高度发展的同时带来的交通压力巨大。虽然政府部门采取了拓宽和新建现有的的交通道路,和通过高科技手段来减轻交通压力但是这些措施都只能暂时性地缓解交通压力。对交通信号灯进行合理的控制,这才是目前行之有效的方法。

  通过调查研究,发现目前中、小城市的交通灯控制系统比较落后,普遍都是采用单一模式运行。本文对一个典型小城市的交通现状进行调研发现,在不同的时段交通流量存在巨大的变化,特别是在上、下班高峰期行人与车辆混杂,通行十分困难。针对我国城市路况复杂的特点,在交通灯控制系统硬件设计方面采用DS1302的时钟为程序控制的系统时间线索,采用74LS373的输出端与总线直接相连方式驱动总路线来提供8*8点阵显示。软件设计方面提出在交通高峰期减少周期内控制的相位数,让车辆排队长度减小信号控制周期方面增加相位放行时间,使得放行车辆数量单位时间内增加。

  本文提出一种相对合理的方法-单片机控制交通灯的方案"单交叉口多模式控制".在此方案中提出了七种模式,用户可以根据不同的需要来选择运行的?,最后使用单片机模拟主要控制程序,从而得出了有效的结论。城市中发生拥堵现象的主要地点为交通主干路。在前人研究的基础之上,对车流量的输入输出关系进行研究,优化了线控模式的算法并提出级控制模型。数据采集方面应用模糊控制规则,使其容差范围加大,更增加了系统的适用性。

  关键词:交通灯,单片机,单交叉口多模式,线控模式

单片机交通灯

abstract

  Since the beginning of the 21st century, the number of motor vehicles in China has reached billion. With the rapid development of human civilization, the traffic pressure is enormous. Although the government has taken measures to widen and build new existing traffic roads, and to reduce traffic pressure through high-tech means, these measures can only temporarily relieve traffic pressure. It is an effective way to control traffic lights reasonably.

  The first mock exam shows that the traffic lights control system in small and medium-sized city is relatively backward, and generally it operates in a single mode. This paper investigates the traffic situation of a typical small city and finds that there are great changes in traffic flow in different periods of time, especially in the rush hours when pedestrians and vehicles are mixed, it is very difficult to pass. According to the characteristics of complex urban road conditions in China, DS1302 clock is used as the system time clue of program control in the hardware design of traffic light control system, and 74ls373 output terminal is directly connected with the bus to drive the total route to provide 8 * 8 dot matrix display. In the aspect of software design, it is proposed to reduce the number of phases controlled in the period of peak traffic, reduce the length of vehicle queue and increase the phase release time in the aspect of signal control period, so as to increase the number of vehicles released in unit time.

  In this paper, a relatively reasonable method is put forward, which is single-chip microcomputer controlled traffic light scheme "single intersection multi-mode control". In this scheme, seven modes are put forward. Users can choose the operation module according to different needs, and finally use the single-chip microcomputer to simulate the main control program, thus drawing effective conclusions. The main place of congestion in the city is the main road. On the basis of previous studies, this paper studies the input-output relationship of traffic flow, optimizes the algorithm of line control mode and proposes a level control model. In the aspect of data acquisition, fuzzy control rules are applied to enlarge the tolerance range and increase the applicability of the system.

  Key words: traffic light, single chip microcomputer, single intersection multi-mode, line control mode

  目录

  第一章绪论

  1.1研究背景

  交通压力巨大作为全球城市都必须共同面对的困难,对它的改善已迫在眉睫。

  近入21世纪以来,全球范围内的汽车工业迅速发展;人们都习惯以车代步,出行自驾车,自驾车旅游等等。根据有关统计介绍,截至2010年3月,全国机动车保有量约1.92亿辆,全国机动车驾驶人约2.05亿人。统计数字显示,受- -系列促进机动车消费政策影响,从跨入21世纪以来,中华人民共和国机动车保有量以惊人的速度较快增长。与2009年底相比,全国机动车增加498万辆,增长2.67%.值得关注的是,2010 年-季度机动车保有量的增幅明显超过2009年同期,同比上升近1个百分点。公安部交通管理局于今年初发布的2009年全国道路交通事故情况显示,2009年,全国共发生道路交通事故238351起,造成67759人死亡、275125人受伤,直接财产损失9.1亿元".同时基于城市建设道路的有限性,加之机动车辆的快速增长,势必会加剧城市道路的交通拥堵问题。同时汽车尾' (的排放,汽油和柴油在发动机燃烧时产生的有害物质,都严重影响着人类的生存环境。

  交通拥堵在许多城市中已经成为普遍现象。随着社会和经济的发展,原有的道路、交通标志、标线等,已经无法满足现代交通的需求,现在的交通标志、标线、设施等已经不符合现代交通的需要。造成此现象的原因多种多样,占道经营、占道停车、无证驾车、酒后驾车、违反交通信号、不按规定车道行驶、不依次排队等违反交通法规的违章现象也很多,交通专家认为这也是造成交通拥堵的重要原因。一个城市交通瘫痪的临界点是机动车通行时速8公里,例如昆明市城区目前的机动车通行时速是10公里,昆明市的交通已经近乎瘫瘓。因此研究交通灯如何合理控制交通显得特别重要。

  1.2国内外交通控制系统研究现状

  1.2.1国内交通灯控制系统研究现状

  在中国,城市交通普遍存在以下四个方面的问题: - -是城市面积已由改革开放前的几十平方公里扩大到现在的上百平方公里甚至上千平方公里。随着新城市建设、规划的逐步实施,城市面积还将继续扩大,同时大量务工人员仍源源不断地拥入城市。二是城市范围扩大了,交警警力却没有同步增加,过去确定的警力编制已不能适应新形势发展的需要。三是省级交通管理部门将一- 些公路下放给市级管理,使管理范围进一步增大。 公路长度不断增加,伴随着交通设施跟不上。

  四是机动车保有量不断加大,从事各类经济活动人数的增加直接导致物流和车流的增加。限制车辆出行,不是解决交通拥堵的根本办法,只有找到堵车的根本原因,正确处理,才能够真正地解决交通拥堵。瓶颈、交叉、不能各行其道,是交通拥堵的根本原因。目前交通拥堵已成为市民反应最强烈、意见最大的问题之- - .

  传统的办法- -般使用两种方法来解决交通拥堵问题。第一是拓宽现有的公共交通道路、修建高质量高等级公路、在城市中修建新公路,第二就是充分利用我们现有的交通资源,通过现代高科技手段GPS.嵌入式系统、神经网络系统等使其在一定道路的基础上发挥出更高的运转效率。

  目前在我国的大城市中,普遍使用各式各样的控制系统对交叉路口交通信号灯实施进行单点、干线或区域控制。据非官方统计,我国生产交通控制系统的厂家大约60家,产品种类基本上多为时段定时式、感应式、集中协调式叫。在这种行业无标准的大前提下,中华人民共和国公共安全行业标准GA47- 2002《道路交通信号控制机》得以推出并执行。公共安全行业标准的实行使得各交通信号控制系统生产企业纷纷参照实施,它的出台使得交通控制信号机的技术水平、实用性、可靠性、统-性方面大大增强。交通控制系统的信号机的技术水平、实用性、可靠性决定了它在交通控制的有效性和科学性,并决定了它在实际运用中能否发挥高效率起到了关键性的作用。

  然而,从整个生产链来看,企业都是一些小规模的生产厂家,国家对这些企业的关注力度和投入力度不够,使得企业的规模不能壮大;科研经费不足,科研团队人手不足,更是导致创新能力不强、开发能力较弱的特点明显。现在已有的产品大多为单- -模式信 号机为主流,常常在上下班交通高峰期形成交通拥堵,能开发生产多模式、系统协调式信号机的企业少得可怜。另外有一定数量的交通管理部门为了节约成本选择了自主开发的控制灯,使得它的交通控制系统功能简单、稳定性较差。21世纪初公安部交通安全产品质量监督检测中心对国内自主生产企业的交通信号控制机进行了质量监督抽样检查,得出的结果令人吃惊,产品抽样合格率仅为36.4%".虽然只是抽样检查不能完全充分地反应情况,但也反应出了整个行业的大概面貌:也体现出我们国家交通灯的质量是较差的,生产研究都是一个薄弱环节。

  近十年来,我国东部沿海地区交通出现拥堵情况严重,西部地区的大开发给交通行业发展带来前所未有的良机。公路运输在东部主要会向城郊移动,伴随经济的快速增长,其运输的辐射面也增广:在西部城市面积增长迅速,今后很长一段时间内呈现出明显的。上升势态。但是另一方面,我国交通运输领域存在非常严重的安全隐患问题:比如在20世纪末中国机动车保有量为全世界第11位,而交通事故死亡人数却高居世界第一-; 到2009年底汽车拥有量为全球第2位,仅次于美国,交通死亡人数还是高居世界第一-.由此可见,我国交通安全显得非常迫切,急需对改善道路安全性能的系统和产品凹:这也是智能交通系统Inelligent TransportSystem,简称ITS)研究的一-个重要方向。最近这些年,私家车大量增长,加之驾驶人员素质不一:多数驾驶人员只是通过了驾校的学习,没有驾驶经验:我国道路交通情况复杂,在西南地区多为山高坡陡的路段:这些都是造成死亡人数居高不下的原因无疑对现有的交通状况来说,拓宽或者是新建道路是不理想的,因此只能通过开发利用改善道路通行性能的产品,才能有助于解决交通拥堵日益严重这个问题。伴随着城市交通的迅速发展以及城市的规模日益扩大,交通灯呈现出发展的良好势头。特别是进入21世纪以来,国家和政府的畅通工程全面深入地展开,市、县、区政府的交通部门分别引进先进的各种管理手段来提高交通道路的管理水平,同时在交通的基础设施建设方面投入成倍增长,在这样的大前提下我国的交通信号灯制造业迎来前所未有的良好势头。另外,在全国多个城市实施"畅通工程",以实现城市交通智能控制为主要内容,并逐步推广到全国。

  1.2.2国外交通灯控制系统研究现状

  交通拥堵使得汽车通行时间无限延长,汽车耗油量增加,汽车尾气排放成倍增长,自然环境被污染。一个全球性的问题,土地资源不断被城市所占用,要想通过拓宽路面来解决问题是行不通的。如今以欧洲、美国和日本发达国家为代表,已经逐步实现从依靠扩大路网规模加宽公路来解决交通拥堵问题,转移到用高科技手段来改良已有的交通路网、改进交通指挥系统、完善交通控制系统设施等方面上来,从而提高路网通行能力、减少交通事故、优化生活环境、节约不可再生的石油资源。ITS 在这样的全球大环境下被人们认识并提出来,也随着运输业的发展不断发展)。

  在美国,20 世纪60年代开始ITS开发研究,虽然起步比日本、欧洲的发达国来说较晚一些, 但是在此之后美国几乎集中了本国的经济、科技力量于一点,并在政府和国会的参与下成立了ITS的领导和协调机构,并于1991 年制定了综合路上运输效率化法(Integrated Surface Transportation Eficiency Act),使得交通管理部门的交通控制系统飞速发展,美国公路系统由于得到了巨额的投资,在时间上和金额上都是前所未有的,财政部门从1998年起至2003年6年的时间拨款总金额为2178.9亿美元。从1991 年开始,美国先后对ITs研究与开发进行投资共七百多个项目,美国先后诞生了多个先进的交通控制管理系统(Advanced TravelInformation System)、 先进的出行信息系统( Advanced Travel InformatinSystem)、芝加哥的"超越"(Advance)、以及洛杉矶的"开拓者"(Pathfinder)、TravTekP-5,这些先进的系统不仅向驾驶员提供道路信息,而且也提供旅馆和饭店、实时交通信息和优化的出行路径等信息。从1992年至1997年并进行了多项融合实验,取得很多的先进技术,获得了宝贵的经验。其中于1996年提出将在全美国主要的大城市中实施智能交通构建(简称ITI)计划,由于资金投入量大,现在已经处于世界领先水平。

  在欧洲,ITS的研究起步比日本和美国都要晚一些,包括到了现在ITs的使用方面也是在美国与日本之后。早在20世纪80年代中期,欧洲以英国、德国、法国为主的国家投资约50亿美元,目的是要想修缮交通道路设施,提高交通管理部门的服务质量和水平间。在ITs科研方面也是重金打造多个项目,仅从1984开始至1998年14年的时间其开发的预算高达280亿欧元。如今,虽然过去有些年头,但投资开发的项目一点也没有减少。2009年开始欧洲各国正在建立专门交通无线数据通信网,是著名的Telematics 第二阶段的研发计划21.欧洲民间组织也积极参与ITs的科学研究,他们提了一个叫做Prometheus的计划":这些民间组织主要关心的问题是交通的高效率和交通的安全两个方面。这样高额的资金支持和民间强烈的改革欲望也快速地推动欧洲ITS的飞速发展,正在开发的有出行信息服务系统(Atis)、 车辆控制系统(Aves), 先进的商业车辆运行系统(Acvo)等1.大家有理由相信这些先进的智能系统很快就会问世,而使得欧洲大陆的交通得到有效的控制:欧盟也会随着它的到来而获益良多。

  在日本,一个地薄人密的岛国,但永远都不要忽视了他的经济实力和科研能力。在ITs研究方面我们国家是远远地落后于我们的邻居了。日本早在20世纪70年代开始组织这方面的科学实验,其中"动态路径诱导系统"最为出名;在它的带动下大约以后的10 年时间,先后研发出了多个系统有:道路车辆通信系统(Racs)、交通信息交换系统(Tics) 等1.20世纪90年代中期路车交通智能协会成立(VETIS), 紧接着政府成立了道路交通信息通信系统中心(VICS), 1996年4月正式启动VICS,日本按照世界第-的水准在首都东京完成了ITS 的实地应用的第一步, 后来逐步推广到了大阪、名古屋等地,到了1998年全日本几乎完成了它的使用;这样也使得日本成为了第一个也是唯一-- -个在20世纪就完成了VICS使用的国家,日本在这- -领域居 于世界领先水平中间。日本没有停止ITS的研究,目前有建设省、警视厅、国际贸易和工业省、运输省、邮电省5个部门对其进行相关的事务处理;还专门成立了负责推动ITS行业发展的组织VERTIS和ISOTC 204 National Comitee,这两个部门对ITS在国际上促进制定国际标准作出了贡献。

  1.3交通控制方略

  城市的交通拥堵是世界性的难题,伴随着科学技术和经济的进步与快速发展,肯定会有新的更科学的方法涌现出来,最终建立-一个与城市中心乃至整体城市社区经济发展相协调的运行良好的交通系统。经济的日新月异,城市规划的科学性必然进一一步发展, 在这一-发展的过程当中为了使一个城市的交通能够通畅,经一。

  些调查研究发现应该从城市的综合治理方面着手,通过以下几个方面的完善来缓解交通拥堵的问题。

  1.加强宏观调控交通需求的管理,改善交通管理机构的构成。

  在中国,交通的规划、管理、投资、建设等职能相对分散,并由不同部门管理同一公路的情况时有发生。为了提高政府部门之间的协调管理能力,应该设一个专门的部门来统- -管理公路建设的流程:精简冗余人员和部门,提高办事人员。

  的工作效率,真正地做到节省人力、物力、财力,使之进一步推动城市交通问题的缓解。

  2.利用世界经济发展新格局的机会,统-规划,合理使用土地资源。

  城市中心区吸引交通量的强度大小主要是由中心区用地的使用性质决定的,而中心区交通流的分布特征则更多取决于中心区用地的布局形态。例如把物流的中转站移至城市的郊区,就可以把大型运输车辆、车队等造成交通拥堵的很多因素排除。因此通过对中心区用地布局形态的调整,就有可能合理分布交通流,减少或控制交通量的增长,提高交通速度,减少交通事故。

  3.城市公共交通的发展优先于其他交通的建设。

  目前,大多数国际化的大都市都是中心集中式的城市布局,几乎都采用的是公共交通优先的道路系统。城市的中心是经济、文化、教育、卫生、政治的中心,在这一区域往往交通压力相当的大,要改善中心区交通环境,缓解拥挤,提高中心区道路使用效率,最直接最有效措施是提高中心区交通流中大容量交通工具的比重,大力提高中心区公共交通设施的服务水平,以吸引中心区客流量。地铁、有轨电车、公共汽车已经成为许多国际化大都市优先发展的城市基础设施,而且在许多发达国家已经形成了网络化的公交系统,非常的发达。

  4.一个科学规划的城市必须有良好的停车设施。

  停车设施又称静态交通设施,为车辆和乘客的到达提供服务。它与道路设施同等重要,拥有一定规模和布局比较合理的停车设施是交通大动脉能够正常运行的基本保障,也是对交通做动态调节所必须的重要手段。城市的规划部门要按照科学配置资源、合理调控需求、规范管理收益的总体要求,在综合考虑资源占用成本、交通结构调控成本、设施建设成本和经营管理成本等因素基础上,完善公共停车场价格形成机制,制定停车价格定价和调整办法,严格规范停车收费管理。

  鼓励采取差别化费率调控停车需求和停车资源,实行从城市中心区向城市外围由高到低的停车级差价格,强化停车需求调控管理;对于同一地区公共停车设施,停车价格采取路内高于路外、地上高于地下、室外高于室内的定价原则,同时建立不同类型停车场收入调节机制,引导停车资源合理使用:应根据占用停车资源的差别合理确定不同车型、不同停放时间的停车费率。国家要引导建立行业协会:建立行业服务评价制度,采取多种方式加大对停车服务经营单位的监管力度。采取优惠政策,促进停车产业化发展。停车位的供给量将对城市拥挤区域的道路交通量起到调节作用,中心区是道路车流量相对集中的地带,因此希望通过提供较少的停车位来控制进入的车辆数,从而缓解交通紧张的矛盾。

  5.通过改造现有交通设施,使用一-些限制通行手段,提高城市路网的交通通行能力。

  目前红绿灯过多,降低了交通效率,解决城市的交通问题,要采取堵疏结合的思路,不能一-味采取堵的思路。 适当改造人行道,减少不必要的宽度;去掉一 -些可停车区域的马路牙子,减少不必要的进出车障碍;实行单位停车场的有偿停车制度,适度开放属于各单位的私用停车;道路是公共资源,不应允许道边单位和个人家随意私自收费和禁止临时停车;去除道路中间的绿化带等手段来实现。

  1.4交通灯控制系统存在的问题

  近几年,国内外- -些学者从交通信息采集、交通的线控制、交通的面控制、交通的网络控制等不同方面展开了深入的研究,提出了车辆和道路综合起来系统地解决交通问题的智能交通运输系统enelligent Transportation System,简称Irs)。

  其涵义就是综合运用目前先进的信息通讯手段,发达的计算机网络技术,以及交

通工程等技术来改善交通运输系统的运行情况和缓解越来越大的交通压力。ITs的发展在全球引起了广泛的关注,其中交通控制系统目前是智能交通运输系统的核心热点问题,是ITS的核心研究内容之- -.现在不管是在大城市还是小城市,交通信号控制灯已经普遍使用。

  目前使用的交通灯大多数为定时、定模式的交通灯,不能进行交互,只能以固定的分配时间运行:这样的特点也大大地阻碍了交通的正常运行,降低了车流量的通过率。而目前智能技术的发展非常迅速,已经应用到许多领域,如自动控制、模糊控制、神经网络、神经计算机、Al、遗传算法等。因此将智能控制技术引入到交通领域,研究- -种 高效的智能交通控制系统是十分必要的。但是这样一来必然形成一一个庞大的系统,使用智能系统对交通进行全面的控制是非常理想的状态;根据我们国家的实际情况在很多的中、小城市是无法支付这样的开支和维护需要的经费的。显然960万平方公里的国家不是- - 两个系统就能满足对城市交通的控制的,而单片机控制系统成本低、施工方便、易维护的特点提供了广大的市场空间:单片机控制系统也更适合一-个中、 小城市的需求。

  未来在中国交通控制是一个多元化的系统,同时这些独立的系统为方便管理必然由一个大的系统统-管理;这一系统由城市的不同控制支路构成,支路之间可以相互独立也可以相互联网,这取决于不同城市的需要。

  1.5本文的研究内容和结构安排

  第一章首先介绍了本文的研究背景,接下来重点介绍了国内外交通状况及研究近况和过渡时期应采取有效的方法来缓解交通压力,根据中国多样化的因情提出了目前研究中存在的不足,根据中国本身的国情特点提出了一-种适合解决中、小城市交通的系统,并在此基本上预测将来的发展趋势。

  第二章首先介绍了交通控制方面的基础知识。提出了交通控制的多样性特点,它不是-种单- -的系统而是多种技术的集成。在实现中、小城市中单片机控制交通灯方面介绍了"RZ-51V20" 的DS1302时钟芯片,数码管显示,8*8点阵?;其中DS1302时钟芯片用来计时和输出时间方便单片机判断使用何种模式运行,数码管用于显示绿灯和红灯点亮的时间,8*8 点阵用于模拟显示车辆通行方向和点亮何种信号灯第三章然后对-一个小城市交通状况进行调研,对它进行交通设计和分析。在实地考察以后提出了解决中、小城市交通混乱的单交叉口多时段控制方案,并针对不同地。段其交通控制方式有所不同,提出了7种功能之多:供用户选择性的使用。最后用"RZ-51V20开发板"来模拟实现其主要的功能。

  第四章在单点控制的基础上综合分析了中、小城市交通的特点,主要发生拥堵现象的为交通主于路。它相当于人的大动脉,只要主干路畅通无阻则不会发生多米诺效应,就能保证基本的城市通行。首先提出线控模式的基本概念和方法,对车流量的输入输出关系进行研究,得出线控模式的算法。而车流量大时主要要对线控模式进行协调,这样介绍线控的协调方式也是必然。在第四节中介绍使用单片机中RS232串口通信进行信息交换。最后使用模糊算法来对主干道进行控制。

  第五章总结了本论文的主要研究工作、创新点以及本研究进-一步的发展方向。

  指出本文研究内容不足之处,系统在实际应用中的差距,给出一-些应用中的一些建议。





 

  第二章交通控制和单片机基础知识
  2.1交通控制概述
  2.1.1信号灯的产生与发展
  2.1.2信号灯的含义及类型
  2.1.3交叉路口类型
  2.1.4信号灯控制类型

  2.2"RZ-51V20开发板"简介
  2.2.1 51系列单片机简介
  2.2.2 RZ-51的特点
  2.2.3 AT89S52芯片
  2.2.4数码管
  2.2.5 8X8LED点阵
  2.2.6 DS1302时钟芯片

  第三章单交叉路口建模及执行策略
  3.1昭通市昭阳区交通状况分析。
  3.1.1昭阳区交通概况
  3.1.2昭阳区城区交通调研
  3.2单交叉口多时段控制方案的功能与模型设计
  3.2.1多时段控制方案系统功能
  3.2.2多时段控制方案系统模型设计
  3.3多时段控制方案硬件模型

  3.4信号控制策略
  3.4.1信号控制的相位分析。
  3.4.2信号控制的时间周期
  3.5"RZ-51V20开发板"模拟实现
  3.5.1模拟程序的硬件设计
  3.5.2模拟程序单- -相位的实现

  第四章干道线路控制建模及执行策略
  4.1模糊线控的基本概念
  4.2 RS232串口通信与接收
  4.2.1RS232串口通信的特点
  4.2.2 RS232串口通信传输和接收

  4.3干道模糊控制模型
  4.3.1传感器的使用
  4.3.2模糊控制的模型
  4.4干道模糊控制执行策略
  4.4.1车辆排队长度模糊化计算
  4.4.2相位差最优确定及优化

第五章结论与下一步

  工作由于21新世纪对交通运输有越来越多的依赖,特别是我国正处于高速发展的阶段,交通路网路面窄、行人、自行车、人力车辆、牲畜车辆在路面上对车辆行驶造成很大程度的影响。除了对交通行驶进-一步的管理之外,要加大对影响因素加以规范,还要针对目前存在的主要问题和实际需求设置控制信号,增强交通控制系统的效率。本课题力求设计出一个非常适合中、小城市使用的城市交通控制系统,解决当前这些城市中存在交通拥堵的首要问题。本论文主要研究工作在以下几个方面:

  1、对中、小城市的主要干道进行实地的调研:用实际的数据对目前城市交通拥堵状况找出强有力的证据,在生活当中居然出现了在城市的交通道路上自行。

  车比汽车出行更快的情况,让人震惊。

  2、然后对中、小城市中的交通拥堵现象的原因做出深刻细致的分析,提出了解决这一现象的有效办法为"多时段控制方案".其方案是以系统的时间作为控制交通灯线索,并针对城市中不同的交通路段其特点有所不同而可以选择不同的功能:在夜间使用"黄灯闪烁功能"来使路口车辆能不延迟而通过,而针对交通上、下班高峰期设计了"上下班高峰期功能"和"左转高峰期功能"使周期变长,而通行效率得以提高。在此基础上参考-一个有 效的交通周期算法,给出了默认运行周期的时间参数。对于单交叉路口的实现本文用RZ-51开发板模拟实现其部分功能,使系统的可行性得以验证:对此系统交警部门也表示出了极大的兴趣和关注。

  3.在城市的主干道上出现连续的交通拥堵引起了多米诺效应,这是不能被忽视的。使用线控的模式就能保证基本的城市通行,本文首先线控模式的基本概念和方法,对影响车流和行车速度的关系进行研究,得出线控模式模糊的算法。

  经过研究论证和对系统的可行性加以验证,得出系统是高效率的、可操作性强。而国内现有的交通控制系统通常采用的方式是固定而循环定时控制,已经无法满足社会高速发展的需求。本课题首先提出了针对中、小城市的交通灯应用研究,拓宽了这一方面的理论研究方向:课题的研究和设计工作取得一-定进展, 提出了目前解决这一问题的一-个较为理想的方案"多时段控制模式",达到了课题研究的要求。

  由于个,人的水平、时间和精力有限,部分工作需要进一-步补充和完善:一是对默认时间算法的进一步研究, 对路口的信号灯配时方案作更为有效地调整。二是针对硬件设计方面简化其设计,增加更多的功能?。生产方面还没有完成的实现、部分功能还有近-一步的测试。三是中、小城市必然会发展演变成更大的城市,要使系统更智能化方向发展、在本系统中对交通的区域控制还属空白,希望下一步的工作能做出更理想的方式来解决可能会出现的趋势。

  参考文献

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