【正文】 摘 要智能交通監(jiān)控系統(tǒng)是目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)課題，而且取得了不少的成果，在少數(shù)先進(jìn)國(guó)家已采用智能方式來(lái)控制交通信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)交通道路的有效管理，力求交通管理先進(jìn)性和科學(xué)化,本文采用車(chē)流量傳感器檢測(cè)車(chē)輛的存在與通過(guò),并把這一信號(hào)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào),作為可編程控制器的控制輸入，采用 PLC 計(jì)數(shù)，按一定控制規(guī)律自動(dòng)調(diào)整紅綠燈的時(shí)長(zhǎng)；設(shè)計(jì)定時(shí)器在上、下班高峰期增加綠燈放行時(shí)間以及合理應(yīng)用電子警察對(duì)各個(gè)路口違章、肇事事故進(jìn)行監(jiān)控和記錄等。關(guān)鍵詞 PLC 智能交通監(jiān)控 車(chē)流量傳感器 電子警察 目 錄第一章 緒論 .................................................................1 課題背景及發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................1 智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 ................................................2 課題的建立以及本文完成的主要工作 ......................................3第二章 可編程程序控制器（PLC）的簡(jiǎn)述 ........................................5 PLC 的定義及由來(lái) ......................................................5 PLC 的基本結(jié)構(gòu) ........................................................6 PLC 的工作原理 ........................................................9 PLC 的特點(diǎn) ............................................................9 PLC 控制系統(tǒng)的總結(jié)與展望 .............................................10第三章 智能交通監(jiān)控系統(tǒng)概述 ................................................12 智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的 ...........................................12 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 .........................................................12 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 .......................................................12 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案分析 ...................................................12 設(shè)計(jì)流程圖 ...........................................................13第四章 智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ..........................................14 電子警察監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...............................................14 系統(tǒng)概述 .........................................................14 系統(tǒng)分析 .........................................................14 前段抓拍子系統(tǒng)技術(shù)詳解 ...........................................15 交通信號(hào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...............................................19 交通燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 .............................................19 車(chē)輛滯留檢測(cè)系統(tǒng) .................................................19 信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置 .....................................................21 正常運(yùn)行模塊程序框圖及分析 .......................................22 車(chē)流量信號(hào)智能處理模塊及分析 .....................................23 交通燈智能控制程序框圖 ...........................................23第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) ............................................................26 致謝 .......................................................................27參考文獻(xiàn) ...................................................................28北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文1智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第一章 緒論 課題背景及發(fā)展現(xiàn)狀1858 年，在英國(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車(chē)通行。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868 年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩種旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止” ，綠色表示“注意” 。1869 年 1月 2 日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。1914 年，電器啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市 5 號(hào)大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止” ，綠燈亮表示“通行” 。1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測(cè)器安在地下，車(chē)輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來(lái)啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺(jué)到有人要過(guò)馬路。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車(chē)放行，以免發(fā)生交通事故。信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。 1968 年，聯(lián)合國(guó)《道路交通和道路標(biāo)志信號(hào)協(xié)定》對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車(chē)輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。左右轉(zhuǎn)彎車(chē)輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車(chē)輛和過(guò)人行橫道的行人優(yōu)先通行。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車(chē)輛必須在交叉路口的停車(chē)線后停車(chē)。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車(chē)輛不能越過(guò)停車(chē)線，但車(chē)輛已十分接近停車(chē)線而不能安全停車(chē)時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的背后，隨之而來(lái)交通問(wèn)題也越來(lái)越多，如交通堵塞和交通事故時(shí)常發(fā)生，這不但給人們的生命和財(cái)產(chǎn)造成了威脅，同時(shí)還制約著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了緩解交通的負(fù)荷量，使車(chē)輛運(yùn)行暢通無(wú)阻，交通事業(yè)整嚴(yán)有序，我國(guó)引進(jìn)了與國(guó)情相符合的國(guó)外先進(jìn)的控制體系，多車(chē)道交通燈控制系統(tǒng)，不但解決以往交通控制系統(tǒng)的局限性，同時(shí)還加快了車(chē)流量速度。并制定了《道路交通安全法實(shí)施條例》第三十八條明確規(guī)定：綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車(chē)輛通行，但轉(zhuǎn)彎的車(chē)輛不得妨礙被放行的直行車(chē)輛、行人通行， 黃燈亮?xí)r，已越過(guò)停止線的車(chē)輛可以繼續(xù)通行，紅燈亮?xí)r，禁止車(chē)輛通行。城市的現(xiàn)狀隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。人、車(chē)、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門(mén)需要解決的重要問(wèn)題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文2代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。城市機(jī)動(dòng)車(chē)量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況。因此，自 80 年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長(zhǎng)和缺乏對(duì)高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒(méi)有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵?tīng)顩r，越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門(mén)待解決的主要問(wèn)題。智能控制交通系統(tǒng)是目前研究的方向，也已經(jīng)取得不少成果，在少數(shù)幾個(gè)先進(jìn)國(guó)家已采用智能方式來(lái)控制交通信號(hào)。 智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 智能交通系統(tǒng)的出現(xiàn)大大改變了我國(guó)緊張的交通形勢(shì)，它能夠根據(jù)車(chē)流量的變化自動(dòng)調(diào)整紅綠燈的時(shí)間長(zhǎng)度，不會(huì)出現(xiàn)空道占時(shí)的情形，最大限度的減少十字路口的車(chē)輛滯留現(xiàn)象，有效地緩減交通擁擠，實(shí)現(xiàn)交通控制的最優(yōu)控制，大大的提高了交通系統(tǒng)的效率。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)民生活水平不斷提高，私家車(chē)輛的數(shù)量大幅度的增加，道路擁擠的問(wèn)題日益突出，智能交通系統(tǒng)一定會(huì)得到廣泛應(yīng)用。智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，最早可以追溯到 20 世紀(jì)七八十年代的一系列車(chē)輛導(dǎo)流系統(tǒng)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。1991 年美國(guó)通過(guò)“地面交通效率法” （ISTEA） ，俗稱(chēng)“冰茶法案” ，從此美國(guó)的 IVHS 研究開(kāi)始進(jìn)入宏觀運(yùn)作階段。1994 年，美國(guó)將 IVHS 更名為 ITS。之后，歐洲、日本等也相繼加入了這一行列。經(jīng)過(guò) 30 年的發(fā)展，美國(guó)、歐洲、日本成為世界ITS 研究的三大基地。美國(guó)是當(dāng)今世界在 ITS 開(kāi)發(fā)領(lǐng)域發(fā)展最快的國(guó)家，它從上個(gè)世紀(jì)80 年代開(kāi)始，先后開(kāi)展了與智能汽車(chē)技術(shù)相關(guān)的 PATH、IVI、VII 和 CVHAS 等國(guó)家項(xiàng)目1995 年 3 月美國(guó)交通部正式出版了“國(guó)家智能交通系統(tǒng)項(xiàng)目規(guī)劃” ，明確規(guī)定了智能交通系統(tǒng)的 7 大領(lǐng)域和 29 個(gè)用戶(hù)服務(wù)功能目前 7 大領(lǐng)域包括：出行和交通關(guān)系系統(tǒng)、出行需求管理系統(tǒng)、公共交通運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)、商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)、先進(jìn)的車(chē)輛控制和安全系統(tǒng)。日本于上個(gè)世紀(jì) 90 年代初就制定了大力發(fā)展智能交通系統(tǒng)的國(guó)家戰(zhàn)略，其中智能汽車(chē)作為智能交通的重要組成部分，也得到了深入研究。日本政府主導(dǎo)的先進(jìn)安全汽車(chē) ASV 項(xiàng)目已于 2022 年取得初步實(shí)用化成果。 我國(guó) ITS 的發(fā)展起步較晚，70 年