word版可編輯-基於plc的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)精心整理doc-在線瀏覽
2024-08-25 12:09本頁(yè)面
【正文】 獻(xiàn)…………………………………………………………………… 18xxxxxxxxxxxxxx學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文xxx：基于PLC的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 正文第20頁(yè) 共18頁(yè)1 引言 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。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)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。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，高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。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)的交通擁堵狀況，越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問(wèn)題。1991年美國(guó)通過(guò)“地面交通效率法”（ISTEA），俗稱“冰茶法案”，從此美國(guó)的IVHS研究開始進(jìn)入宏觀運(yùn)作階段。之后，之后，歐洲、日本等也相繼加入了這一行列。美國(guó)是當(dāng)今世界在ITS開發(fā)領(lǐng)域發(fā)展最快的國(guó)家，它從上個(gè)世紀(jì)80年代開始，先后開展了與智能汽車技術(shù)相關(guān)的PATH、 IVI、VII和CVHAS等國(guó)家項(xiàng)目1995年3月美國(guó)交通部正是出版了“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)的車輛控制和安全系統(tǒng)。日本政府主導(dǎo)的先進(jìn)安全汽車ASV項(xiàng)目已于2000年取得初步實(shí)用化成果。70年代中至80年代初，主要是進(jìn)行城市交通信號(hào)控制試驗(yàn)研究，80年代中至90年代初，在一些大城市引進(jìn)和消化城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一些（高速）公路監(jiān)控系統(tǒng)、高等級(jí)公路電子收費(fèi)系統(tǒng)和路邊信息服務(wù)系統(tǒng)。 研究目的和意義在十字路口設(shè)置交通燈可以對(duì)交通進(jìn)行有效的疏通，并為交通參與者的安全提供了強(qiáng)有力的保障。如何改善交通燈控制系統(tǒng)，使其適應(yīng)現(xiàn)在的交通狀況，成為研究的課題。然而，實(shí)際上車輛流量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時(shí)段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。這種流量變化的偶然性是無(wú)法建立準(zhǔn)確模型的，統(tǒng)計(jì)的方法已不能適應(yīng)迅猛發(fā)展的交通現(xiàn)狀，更為現(xiàn)實(shí)的需要是能有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應(yīng)控制的交通燈。由于十字路口不同時(shí)刻車輛的流量是復(fù)雜的、隨機(jī)的和不確定的，采用固定時(shí)間的控制方法，經(jīng)常造成道路有效利用時(shí)間的浪費(fèi)，出現(xiàn)空等現(xiàn)象，影響了道路的暢通。智能交通系統(tǒng)（ITS——Intelligent Transport Systems）ITS是一個(gè)跨學(xué)科、信息化、系統(tǒng)化的綜合研究體系，其主要內(nèi)容是：將先進(jìn)的人工智能技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息與通訊技術(shù)及電子傳感技術(shù)等有效的集成，并應(yīng)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。由于交通系統(tǒng)具有較強(qiáng)的非線性、模糊性和不確定性，是一個(gè)典型的分布式非線性系統(tǒng)，而且具有多種信息來(lái)源、多傳感器的特點(diǎn)，用傳統(tǒng)的理論與方法很難對(duì)其進(jìn)行有效的控制。智能交通的發(fā)展是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀要求，交通運(yùn)輸是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。 主要研究?jī)?nèi)容由于城市的高速發(fā)展，交通障礙也隨之增加，為了實(shí)現(xiàn)交通道路的管理，力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化。分析了現(xiàn)代城市交通控制與管理問(wèn)題的現(xiàn)狀，結(jié)合交通的實(shí)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的城市交通燈控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)方案。如下圖1以南北向?yàn)槔慨?dāng)車輛進(jìn)入十字路口必先經(jīng)過(guò)檢測(cè)器1和3，檢測(cè)器就會(huì)發(fā)生2個(gè)脈沖給PLC，PLC對(duì)檢測(cè)器1和3的計(jì)數(shù)就可得到車輛進(jìn)入候車入口的總數(shù)和Y。圖1 十字路口傳感檢測(cè)器布置設(shè)Z1Z220，則南北方向繁忙，東西一般，南北直行綠燈時(shí)長(zhǎng)加5s,南北左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)長(zhǎng)加5s，東西紅燈時(shí)長(zhǎng)加10s。20=Z1Z2=20，則設(shè)為一般情況，控制燈正常閃亮。各檢測(cè)器時(shí)刻檢測(cè)車輛，在一個(gè)紅綠燈周期中，每當(dāng)東西或南北綠燈亮之前，PLC都要依據(jù)脈沖的計(jì)數(shù)判定東西、南北的車流規(guī)模，然后根據(jù)以上簡(jiǎn)述的智能控制原則，調(diào)整綠燈時(shí)長(zhǎng)。本著實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性等原則，本設(shè)計(jì)選用具有高準(zhǔn)確率、低成本、高可靠性的光電傳感器。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)。感應(yīng)控制是本系統(tǒng)的重點(diǎn)也是不同于一般交通信號(hào)控制之處，其主要思想為：光電傳感器檢測(cè)十字路口各方向的車流，每當(dāng)有車輛經(jīng)過(guò)，檢測(cè)器就會(huì)發(fā)出一個(gè)脈沖并傳輸給PLC（如圖3），PLC通過(guò)對(duì)脈沖的計(jì)數(shù)就可得到各方向的車流量，然后PLC通過(guò)一定的智能控制原則根據(jù)各方向車
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