【正文】 整體的交通發(fā)展戰(zhàn)略。城市交通建設(shè)是一項決策性很強的系統(tǒng)工程，當 前城市交通出現(xiàn)的問題，一個重要原因是缺乏科學的整體交通戰(zhàn)略和規(guī)劃，治理工作往往顧此失彼，前后失調(diào)，投入不小，而收益不大 。為了解決這些發(fā)展而帶來的問題現(xiàn)在各個國家都在積極研究對策。除了限制 汽車數(shù)量，積極發(fā)展道路，大力發(fā)展公共交通事業(yè)這些之外，現(xiàn)在比較流行的就 是進行交通智能控制系統(tǒng)的建立。這樣可以在現(xiàn)有道路資源的基礎(chǔ)上大程度的 挖掘道路的潛力，提高道路資源的利用率 。 我國城市十字路口的交通燈控制系統(tǒng)基本上都采用定時控制方式。這樣必然產(chǎn)生如下弊端：當某條道路的車流量很大卻要等待紅燈，而此時另一條空道或車流量相 對少得多的道路卻依然按原定時間亮著綠燈，這種現(xiàn)象是未對道路的實際情況進行實時監(jiān)控所造成的 。 這樣的交通控制系統(tǒng)效率低，容易造成交通擁擠，而且也浪費人力、物力。因此，我們有必要尋求一種具有智能通控制系統(tǒng)。這種智能交通控制系統(tǒng)能夠根據(jù)車流量的變 6 化自動調(diào)節(jié)紅綠燈的時間長度，大限度地減少十字路口的車輛滯流現(xiàn)象，緩解交通擁擠、實現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的優(yōu)控制，大大的提高了交通控制系統(tǒng)的效率。此種交通信號燈的控制系統(tǒng)就是接下來要研究的方向。 課題 研究的目的和意義 集計算、信息、電子及通訊等眾多高新科技手段于一體的智能交通指揮中心控制系統(tǒng)安裝及使用 ,大大緩解了城市道路堵塞現(xiàn)象、提高了道路的通行能力 ,減少了駕駛員違章的次數(shù) ,抑制了交通事故的發(fā)生 ,同時對減輕車輛尾氣排放 ,從而降低環(huán)境污染都起到了不可低估的作用。智能交通 (1TS)是集計算機、信息、電子及通訊等眾多高新科技手段于一體的交通控制系統(tǒng) ,是二十一世紀交通的重要發(fā)展向 .ITS 通過對有關(guān)交通信息的實時采集、傳輸和處理 ,借助各種手段和設(shè)備 ,對各種交通情況進行協(xié)調(diào)和處理 ,有效提高交通效率和安全 ,從而使交通設(shè)施得以充分利用 ,實現(xiàn)交通運輸?shù)募s式發(fā)展，采用 ITS 系統(tǒng)可縮短旅行時間和行程 ,從而節(jié)約能源并降低車輛尾氣排放總量。國外實踐證明 ,一旦 ITS 投入使用 ,至少可以把城市中的交通堵塞減少一半 ,交通事故甚至可以減少 80%。發(fā)展智能交通已經(jīng)被寫入中國十五綜合交通體系發(fā)展規(guī)劃。智能交通依據(jù)系統(tǒng)工程學的原理 ,結(jié)合城市通的控制理論 ,利用現(xiàn)代的通訊技術(shù)、計算機技術(shù)多媒體技術(shù) ,并充分考慮到了將來城市發(fā)展的需要它不但能迅速、有效的疏導交通流 ,提高了交警在通管理、交通指揮、綜合協(xié)調(diào)方面的效率 ,還增強交警的指揮自動化水平，對干線和控制區(qū)域進行面協(xié)調(diào)控制 ,極 大限度地提高車輛的通行能力起了不可替代的作用。智能交通 指揮中心控制系統(tǒng)主要由信號控制機、光端機或調(diào)制解調(diào)器、通信 主機、監(jiān)控主機等組成 ,具有單點固定時制控制、多時段控制、多方案選擇控制、感應控制、無纜線控功能。它將多個信號控制機通過光端機或調(diào)制解調(diào)器連成通信信號控制網(wǎng)絡(luò)。智能交通控制系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)包括 :車流與行人流監(jiān)測處理、交通信號 (優(yōu)化 )控制、車輛導航(地區(qū)性或全球性 )、緊急事件處理、交通分流顯 示牌與媒體傳播、道路橋 7 梁自動收費、路況監(jiān)控與維護、公路公共交通管理與協(xié)調(diào)、公共交通優(yōu)先運行管理、交通流量與旅行時間預測、自動停車與服務(wù)、立體交通一體 (優(yōu)化 )化協(xié)調(diào) 與管理等。 ITS 即智能交通的 最 終執(zhí)行段便是各個路口上的交通信號燈，所以要實現(xiàn)智能交通一個很重要的方面就是實現(xiàn)各個路口上交通燈控制系統(tǒng)的智能化。換句話劇話說， ITS 與交通燈的智能化是分不開的，實現(xiàn)了交通燈的智能控制就為實現(xiàn) ITS 打下了一個基礎(chǔ)。 交通信號系統(tǒng)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展 在我國現(xiàn)在的國情基礎(chǔ)上交通信號燈自動控制是在固定配時方式下實現(xiàn)單點自動控制。這種方式在交通流量不大的情況下作用比較明顯，隨著交通流量的增加 ,單一方式已不能滿足客觀需要。比較發(fā)達一點得地區(qū)會根據(jù)車流量在一天之中周期性的不同而制 訂相應的信號燈響應方案，而適應不同時段的需要。但是隨著車輛的持續(xù)增長，車流狀況的不可預見性也隨之增長，并且一些突發(fā)事件的產(chǎn)生也會影響到車流的變化。這樣單點配時的交通信號燈控制已經(jīng)越來越趕不上時代的需要了?，F(xiàn)在需要的是能根據(jù)不同的車況實時調(diào)整的交通信號燈的智能交通信號燈控制。 為了解決上述的問題，本次論文的研究就是把現(xiàn)有的單點配時交通信號燈改造成為可以根據(jù)路面不同方向的車流的變化而自動進行調(diào)整的智能化交通控制系統(tǒng)。并且還能夠把各個交通節(jié)點的車流變化信息采集起來，傳送給一個中心的 指揮系統(tǒng)來進行全局的協(xié)調(diào)。從 而實現(xiàn)整個交通網(wǎng)絡(luò)的智能化控制。這個研究就涉及到了路況信息的采集、對路況信息做出判斷、自主做出選擇、把信息傳送給上級機構(gòu)，并且可以根據(jù)上級機構(gòu)的指令進行調(diào)整。 本次論文所要研究以及實現(xiàn)的主要內(nèi)容就是使交通信號燈的管理隨著道路狀況的變化而變化，從而自動、智能化地提高科學管理交通信號燈的 8 作用與效果。為了實現(xiàn)這個研究的目的主要是要進行交通信號燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計，這個包括了總體的設(shè)計方案說明，技術(shù)路線、開發(fā)手段、系統(tǒng)組成與功能。還要進行交通信號燈智能控制系統(tǒng)組成與硬件系統(tǒng)的設(shè)計與選擇，包括控制系統(tǒng)的電路組成、性 能特點、設(shè)計要點。還要進行有關(guān)道路判別的研究以及智能控制模式的研究。然后還要進行交通信號燈智能控制系統(tǒng)軟件的研究，設(shè)計出程序組成、功能、設(shè)計要點與使用方法。 9 第二章 站前路口交通信號燈設(shè)計要求 交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計要求和工作過程 站前路與北新西道交叉口南行緊鄰唐山西客運站，與唐山新火車站相距一個路口，北行就丁家屯公交停車場。此路口白天和夜晚車流量懸殊大，應在不同的時段選用不同的控制方案，根據(jù)現(xiàn)場的實地觀察與統(tǒng)計設(shè)計出 以下方案 交通信號燈白天和夜晚工作狀態(tài)不同，由選擇開 換 SA 控制。 (1)交通信號燈在白天工作的具體要求是： 開關(guān) SA 選在白天位置時，信號燈按預先規(guī)定的時序循環(huán)往復的工作。 首先，南北方向道路處于禁止通行的狀態(tài)，東西方向處于允許的狀態(tài)。南北方向道路亮紅燈狀態(tài)過程中，西方道路綠燈亮 30S，黃燈亮 2 秒，紅燈亮 23s，黃燈亮 2 秒，左行燈 31s，共 88s,右行燈一直亮 88 秒。 東方道路綠燈亮 50s,黃燈 2S,左行燈 34s，黃燈 2 秒，右行燈一直亮 88s。南北方向道路亮紅燈 88s，其次東西方向道路處于禁止通行，南北方向處于允許通行的狀態(tài)。 東西方向道路亮紅燈狀態(tài)過程中，南方道路 綠燈亮 25s，黃燈亮 2s，紅燈亮 28s，黃燈亮 2 秒，左行燈 20s，共 77s,右行燈一直亮 77 秒。 東方道路綠燈亮 50s,黃燈 2S,左行燈 28s，黃燈 2 秒，右行燈一直亮 77s。南北方向道路亮紅燈 77s。具體要求如表 411 白天控制要求 (2)交通信號等在夜晚工作時的具體要求是： 選擇開關(guān) SA 選在夜晚位置時，紅燈綠燈停止工作，只有黃燈一直閃爍，閃爍頻率為 1 次 /s。 10 北新道站前路口交通信號燈要求圖表與時序圖 南 信號燈 紅燈 綠燈 黃燈 紅燈 黃燈 左轉(zhuǎn) 信號時間 88s 25s 2s 28 2s 20s 北 信號燈 紅燈 綠燈 黃燈 左轉(zhuǎn) 黃燈 信號時間 88s 50 2 23 2 東 信號燈 綠燈 黃燈 左轉(zhuǎn) 黃燈 紅燈 信號時間 50s 2s 34s 2s 77s 西 信號燈 綠燈 黃燈 紅燈 黃燈 左轉(zhuǎn) 紅燈 信號時間 30s 2s 23 2s 31 77s 表 21 白 天控制要求 11 交通燈的時序波形圖如圖2 3所示 圖 22 信號燈白天工作時的控制時序圖 88 27282588502 22 22 277772023777750348677302 23188881 131 45881 381 4088887788南北東西紅綠黃左右紅綠黃左右紅綠黃左右紅綠黃左右50347932307777302352282350 227723 33233679 12 第三章 S7300 可編程控制器的介紹 S7300 系列 PLC 基本結(jié)構(gòu) S7300 系列 PLC 采用緊湊的、無槽位限制的模塊結(jié)構(gòu)，電源模塊（ PS）、CPU、 信號模塊（ SM）、功能模塊（ FM）、接口模塊（ IM）和通信處理（ CP）都安裝 在導軌上，用背板總線將除電源模塊以外的各個模塊連接起來。背板總線集成在模塊上，模塊通過 U 形總線連接器相連，每個模塊都有一個總線連接器，總線連接器插在各模塊的背后。安裝時先將總線連接器插在CPU 模塊上，固定在導軌上后依次裝入各模塊。 外部接線接在信號模塊和功能模塊的前連接器的端子上，前連接器用插接方式安裝在模塊前門后面的凹槽中。 機架的左邊是 1 號槽，