【正文】 10 工作方式 10 匯編語言 10 根據(jù)要求設(shè)計(jì)的交通信號燈方案 10 結(jié)合十字路口交 通燈的路況模擬控制實(shí)驗(yàn) 11 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 上位機(jī)組態(tài)軟件設(shè)計(jì) 12 梯形圖設(shè)計(jì) 15 梯形圖程序及設(shè)計(jì)說明 17 調(diào)試過程 22 上位機(jī)組態(tài)軟件設(shè)計(jì)、組態(tài)畫面設(shè)計(jì)、上下位連接 22 組態(tài)圖內(nèi)部程序 25 參考文獻(xiàn) 27 4 題目 智能 多相位交通信號燈 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 及組態(tài) 撰寫人 杜坤 鮑小濤 烏爾斯鐵木 李永超 摘要 隨著人口的膨脹與社會的發(fā)展，交通在人類社會生活中的作用愈發(fā)重要。作為智能交通系統(tǒng)組成的一部分，城市交叉路口的交通管理對于 整個(gè)城市的交通狀況發(fā)揮著決定性的作用，交叉路口是城市交通網(wǎng)的瓶頸所在。 汽 車發(fā)展的社會化 工業(yè)化國家在市場經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，大都經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)汽車的發(fā)展，而汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程，從而這些國家盡早實(shí)現(xiàn)了汽車化的時(shí)代。 城市化生產(chǎn)力發(fā)展的一個(gè)必然結(jié)果，按世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)律，城市化水平達(dá)到 30%以上，將出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展階段，美國、日本、英國等發(fā)達(dá)國家，在 1990 年城市化水平達(dá)到了 75%、 77%、89%，這些國家針對交通發(fā)展對資源和環(huán)境的影響，逐步調(diào)整交通運(yùn)輸體系與結(jié)構(gòu)。 信息技術(shù)的智能化并在交通系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用 現(xiàn)代信息技術(shù)是智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)，智能交通系統(tǒng)的發(fā)展也要求綜合運(yùn)用各種信息技術(shù)。當(dāng)然，要搭建整個(gè)智能交通系統(tǒng)的信息平臺，充分發(fā)揮現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用，還必須將這些技術(shù)相互結(jié)合起來，形成一個(gè)完整的多功能的信息整體。 交叉路口信號燈控制在智能交通系統(tǒng)中的意義。 日常的交通擁堵大部分都是由于交叉口的通行能力不足造成的，因此信號交叉口成為路網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、改造和交通治理的重點(diǎn)。 論文通過對城市信號交叉口交通量的研究，設(shè)計(jì)了交叉路口行車道，規(guī)劃各個(gè)行車方向的配 時(shí)，估計(jì)信號交叉口的通行能力，優(yōu)化信號交叉口的運(yùn)行狀態(tài)，并作出模擬邏輯實(shí)驗(yàn)。具體來說， 信號交叉口既是交通網(wǎng)絡(luò)的道路組成部分，也是 智能交通系統(tǒng)的有機(jī)組成成分，是其中重要的有機(jī)節(jié)點(diǎn)。不管在發(fā)展中國家，還是發(fā)達(dá)國家，每年由于交通擁擠造成的經(jīng)濟(jì)損失也十分巨大。 （ 2）減少交通事故的發(fā)生率、死亡率 根據(jù)美國的預(yù)測，到 2020 年，美國因交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失每年將超過 1500 億美元，而采用智能交通系統(tǒng)將會提前對危險(xiǎn)的預(yù)知，從而大大增加交通的安全性，將事故損失降至最低。以下為三種常用的劃分方法： 1) 按照城市道路性質(zhì)劃分 —— 把城市道路分為主干路、次干路、支路，三種主要道路類型兩兩相交形成不同種類的信號交叉口； 2)按照信號控制形式劃分 —— 包括兩相位、三相位、四相位等交叉口； 3)按照交通特性劃分。 上述各種分類方法在信號交叉口通行能力研究中各有利弊，本次研究通過對錦州市信號交叉口的調(diào)查并結(jié)合錦州市交通特點(diǎn)采用一種新的分類方法：按照信號交叉口處機(jī)動(dòng)車沖突特性并結(jié)合信號交叉口的特點(diǎn)劃分為兩類 ： 1)機(jī)動(dòng)車沖突較少的信號交叉口 —— 有左轉(zhuǎn)專用相位信號交叉口； 2)機(jī)動(dòng)車沖突較多的信號交叉口 —— 無左轉(zhuǎn)專用相位信號交叉口。 信號交叉口的通行能力 通行能力 通行能力是指汽車在正常速度、保證行車安全舒適、車流無阻礙條件下，單位時(shí)間內(nèi)通過道路某一斷面的最大車輛數(shù)。因此通行能力可分為以下三種。 8 （ 2） 可能通行能力。他是實(shí)際可以接收到通行能力，考慮人為主觀對道路的要求， 并按照道路運(yùn)行質(zhì)量要求及經(jīng)濟(jì)安全因素來加以確定的，是作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。 信號交叉口的服務(wù)水平分析 交叉口服務(wù)水平的因素 服務(wù)水平是指道路使用者從道路狀況、交通條件、道路環(huán)境等方面可能得到的服務(wù)程度或服務(wù)質(zhì)量，如可以提供的行駛速度、舒適、方便、司機(jī)的視野以及經(jīng)濟(jì)、安全等方面所能得到的實(shí)際效果與服務(wù)程度。 信號交叉口運(yùn)行特性 分析 信號交叉口處車輛的運(yùn)行特性是研究通行能力，建立模型的基礎(chǔ)。在各周期中，不同流向的交通流具有不同的運(yùn)行特性。在紅燈剛剛轉(zhuǎn)換為綠燈后，車輛并不是馬上就起動(dòng)越過停車線，而是要有幾秒的遲滯，起動(dòng)后的車輛從起動(dòng)到其達(dá)到期望車速也需要一段時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，車頭時(shí)距明顯的要比后面排隊(duì)車輛之間的車頭時(shí)距大，因此，這段時(shí)間沒有被充分利用，有運(yùn)行時(shí)間損失，稱為起動(dòng)損失時(shí)間。 （ 2）左轉(zhuǎn)車流運(yùn)行特性 按照車道功能不同，左轉(zhuǎn)車流可分為左直混行、左轉(zhuǎn)專用和左直右混行車流。如在左直混行車道中，左轉(zhuǎn)車流處于紅燈，停車線前停駛的左轉(zhuǎn)車其后的直行車也不能通過?？梢姡S可型左轉(zhuǎn)車流可能受對向直行車流的干擾；而保護(hù)型左轉(zhuǎn)車流，通常配合以專用的左轉(zhuǎn)車道，此時(shí)，保護(hù)型左轉(zhuǎn)車流的運(yùn)行特性類似于直行車道。當(dāng)右轉(zhuǎn)交通量達(dá)到一定程度時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置右轉(zhuǎn)專用道和信號相位，給右轉(zhuǎn)車輛分配通行時(shí)間和空間，否則它將對其它方向上的車流產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)開關(guān)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)開始工作；當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號燈熄滅。到 2秒時(shí)，南北直行黃燈熄滅，南北直行紅燈亮，同時(shí)南北左轉(zhuǎn)紅燈熄滅 ,南北左轉(zhuǎn)綠燈亮。東西直行黃燈亮 2秒之后熄滅，東西直行紅燈亮，東西左轉(zhuǎn)紅燈滅，東西左轉(zhuǎn)綠燈亮。 系統(tǒng) 整體方案 PLC 實(shí)際上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。 3）輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。每一邏輯行，起使左母線。 11 南北方向和東西方向主干道 南北方向和東西方向主干道均設(shè)有直行綠燈 10s，直行綠燈閃亮 2s（亮 滅 ），直行黃燈亮 2s，直行紅燈亮 36s，左行綠燈亮 10s，左轉(zhuǎn)綠燈閃 2s（亮 滅 ），左轉(zhuǎn)黃燈 2s和左轉(zhuǎn)紅燈 36s。東西人行道通行綠燈于東西主干道直行綠燈點(diǎn)亮?xí)r點(diǎn)亮，當(dāng)東西主干道直行綠燈閃亮是東西行人道綠燈也要對應(yīng)閃亮，其它時(shí)間為紅燈。組態(tài)中加入開始，停止按鈕，能夠通過組態(tài)畫面來控制實(shí)際紅綠燈的運(yùn)轉(zhuǎn)與停止?fàn)顟B(tài)。 3） 數(shù)碼管的顯示問題 一個(gè)數(shù)碼管要交替顯示對應(yīng)的紅、綠、燈三個(gè)時(shí)間，開始采取的辦法是對程序中的時(shí)間時(shí)間計(jì)時(shí)器設(shè)置中間變量，然后進(jìn)行條件判斷后給其賦值的方法，這樣每個(gè)數(shù)碼管都需要判斷三個(gè)狀態(tài)才能正確顯示，而且中間變量涉及到時(shí)間計(jì)時(shí)器延時(shí)計(jì)時(shí)，并且夾雜著每個(gè)計(jì)時(shí)器的時(shí)間加減問題，這部分耗費(fèi)時(shí)間比較多，而且實(shí)際效果跟預(yù)想的不同，顯示結(jié)果錯(cuò)誤。 else if (南北直行小車 1 上移 =500) then 南北直行小車 2 隱藏 =1 。 南北直行小車 1 上移 =0 。 if (南北直行綠燈計(jì)時(shí) +南北直行黃燈計(jì)時(shí) +南北直行紅燈計(jì)時(shí) ==0) then 南北直行小車 2 隱藏 =0。 endif。 endif。 endif。 南北左轉(zhuǎn)小車上移隱藏 =1 。 if (東西直行小車 1 右移 500) then 東西直行小車 2 隱藏 =0。 endif。 endif。 東西人 =0 。 if (東西左轉(zhuǎn)小車右移 340) then 東西左轉(zhuǎn)小車上移隱藏 =0。 東西左轉(zhuǎn)小車上移 =東西左轉(zhuǎn)小車上移 +10。 東西左轉(zhuǎn)小車上移 =0。 endif。 endif。 東西直行計(jì)時(shí) =東西直行綠燈計(jì)時(shí) +東西直行黃燈計(jì)時(shí) +東西直行紅燈計(jì)時(shí) 。 東西人行計(jì)時(shí) =東西直行綠燈計(jì)時(shí) +東西直行紅燈