基于车流量动态变化的智能交通控制系统.ppt
基于车流量的智能交通灯控制系统
基于车流量的智能交通灯控制系统作者:温志达, 梁桂荣, 陈碧铭, 高素萍, WEN Zhi-da, LIANG Gui-rong, CHEN Bi-ming , GAO Su-ping作者单位:深圳职业技术学院自动化技术研究所,广东,深圳,518055刊名:自动化技术与应用英文刊名:TECHNIQUES OF AUTOMATION AND APPLICATIONS年,卷(期):2009,28(6)引用次数:0次1.邱公伟可编程序控制器网络通信技术及应用 20002.王军智能交通与控制 2003(2)3.西门子公司深入浅出西门子S7-300PLC 20051.学位论文鲍磊明基于VC开发的智能交通诱导系统2007本文主要介绍了一种基于VC进行设计开发的智能交通诱导系统,该系统整个包括前端路口交通灯控制器、地感线圈以及主监控程序三部分。
以单点独立控制为主要研究方向,在单点控制方式的实现,优化等方面做了比较细致的研究,提出了一些实际可行的控制方法。
该智能交通诱导系统以双向四车道为模型,根据一般交通灯所采用的四相制来设置参数。
系统主要采用了三种信号控制方法:定时控制、感应控制和自适应控制。
定时控制在相同时隙后更新交通灯的信号参数,感应控制用于测量当前的车流量以便于显示路况信息,自适应控制则根据车流量信息来调节交通灯的时序。
对于各个路口交通灯时序的调整采用基于孤立交叉路口的优化算法。
前端路口控制器和地感线圈构成了整个前台系统。
前端路口控制器是使用了比较先进的嵌入式技术,基于ARM7开发的,全部采用C语言编程。
它有两个功能:通过Socket与监控程序进行通讯;控制当前路口交通灯的运行状态。
地感线圈的作用则是测量实际道路通过的车流量,数据通过控制的单片机与前端路口控制器通讯。
监控程序则是整个系统的后台系统,完全是在VisualC++环境下开发的。
采用服务器/客户机模式,主程序可以实时显示各个路口和每条道路的交通情况,同时可以修改整个交通网的设置信息,并且能够在同一时间内,同步控制和修改一台前端路口控制器的参数。
智能交通系统中的交通流量与调控
智能交通系统中的交通流量与调控现代社会交通拥堵已经成为人们生活中的常见问题,给人们的出行带来了很大的困扰。
为了解决这一问题,智能交通系统应运而生。
智能交通系统以传感器、通信、计算机等技术手段为基础,通过实时监测和分析交通流量,能够实现对道路交通的精确调度和优化,从而提高交通效率和出行便利性。
一、交通流量监测与数据采集智能交通系统中的交通流量监测是整个系统的基础,主要通过传感器、摄像头等设备对所监测区域内的车辆进行实时数据采集。
传感器可以通过感应车辆通过的时间和车辆数来计算车流量,摄像头则可以通过图像识别技术来统计车辆数量和流速等信息。
这些数据的采集与分析可以为交通管理者提供准确的交通状况,为后续的交通调控提供依据。
二、交通调控与优化基于交通流量数据的准确采集,智能交通系统可以通过交通信号灯控制、车道调节等手段对交通流量进行调控与优化。
首先,交通信号灯控制是智能交通系统中最为常见的调控手段之一。
通过根据实时交通状况来调整信号灯的开启和关闭时长,可以实现对不同交叉口交通流量的合理分配,降低拥堵程度。
同时,智能交通系统还可以通过车道调节,在高峰时段增加车道数量、减少非高峰时段车道数量,以便更好地适应交通流量的变化,提高道路的通行能力。
三、智能导航与路线优化除了交通调控以外,智能交通系统还可以通过智能导航和路线优化来减少交通拥堵。
智能导航系统通过实时监测交通流量和道路状况,给驾驶员提供最佳的路线选择,避开拥堵路段,从而降低交通拥堵程度。
同时,智能交通系统还可以通过数据分析和模型预测,为用户提供出行的最佳时间,避开高峰期,并提供多种交通工具的组合选择,使出行更加灵活和便捷。
四、智能监管与修复智能交通系统在交通流量调控的同时,还能够通过实时监管和故障修复来提高交通安全性和道路通行能力。
通过智能交通摄像头的监控,可以实时发现违法行为和交通事故,加强交通管理和执法。
同时,智能交通系统还能够通过故障检测和迅速的维修,尽早解决道路设备、交通信号灯等出现故障的问题,减少交通拥堵的时间和影响范围。
基于适时车流量的智能交通管理系统的制作流程
图片简介:本技术介绍了一种基于适时车流量的智能交通管理系统,包括处理器,所述处理器上电连接有车流量检测装置、信息反馈模组、信息处理模组、电源模组、显示模组和控制模组,所述车流量检测装置的输出端与处理器的输入端电连接,且处理器与信息反馈模组之间双向电连接。
本技术所述的一种基于适时车流量的智能交通管理系统,可以实时的对相应车道的车流量进行监控,保证在不同车道数和不同车道宽度的断面上都能一一对应进行车辆流量检测,可以对现场、后台等信息进行实时反馈,保证系统中能够实时录入现场车辆通过情况,同时方便相关人员了解实时情况,保证能够及时避让拥堵路段,可以快速的对实时信息数据进行处理,保证系统的正常运行。
技术要求1.一种基于适时车流量的智能交通管理系统,其特征在于:包括处理器,所述处理器上电连接有车流量检测装置、信息反馈模组、信息处理模组、电源模组、显示模组和控制模组,所述车流量检测装置的输出端与处理器的输入端电连接,且处理器与信息反馈模组之间双向电连接,所述信息处理模组与处理器之间双向电连接,且处理器的输入端与电源模组的输出端电连接,所述显示模组的输入端与处理器的输出端电连接,且处理器的输入端与控制模组的输出端电连接,所述信息反馈模组与信息处理模组之间双向电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于适时车流量的智能交通管理系统,其特征在于:所述车流量检测装置包括外壳(1)、安装槽(2)、空腔(3)、传感器(4)和金属链(5),所述外壳(1)上开设有安装槽(2),且外壳(1)内设有空腔(3),所述外壳(1)上位于空腔(3)的内部固定安装有传感器(4),且外壳(1)内设有金属链(5)。
3.根据权利要求1所述的一种基于适时车流量的智能交通管理系统,其特征在于:所述信息反馈模组包括现场信息反馈单元、后台信息反馈单元和互联网导航平台反馈单元,所述现场信息反馈单元、后台信息反馈单元和互联网导航平台反馈单元之间独立存在互不干扰。
智能交通流量监测系统设计
智能交通流量监测系统设计智能交通流量监测系统(Intelligent Traffic Flow Monitoring System)是一种基于现代信息技术和智能算法的交通监测系统。
它通过使用各类传感器、摄像头以及图像处理等技术,实时监测道路上的交通流量情况,并对交通拥堵、事故等情况进行自动检测和报警,以实现交通运输的高效和安全。
一、系统设计原理智能交通流量监测系统的设计基于以下原理:1. 传感器技术:利用地磁传感器、压力传感器等设备,实时获取道路上车辆的数量和速度等信息。
2. 图像处理技术:通过摄像头拍摄实时道路情况,并利用计算机视觉算法进行图像处理,提取车辆信息和交通状态。
3. 数据分析和挖掘:通过对采集到的交通数据进行统计分析和挖掘,可以了解交通流量的变化趋势,预测拥堵和事故发生的概率。
4. 报警和指挥系统:根据监测结果,系统可以自动发出报警并向相关部门提供实时信息,帮助指挥中心和交警部门更好地应对交通拥堵和事故。
二、系统设计要素智能交通流量监测系统的设计包括以下要素:1. 传感器布置与安装:根据道路的特点和交通流量的分布,合理布置传感器设备,确保能够准确采集到交通数据。
2. 数据采集与传输:传感器采集到的数据需要实时传输给中央服务器进行处理和分析,采用稳定可靠的数据传输方式,保证数据的及时性和完整性。
3. 图像处理与识别算法:利用计算机视觉技术开发图像处理和车辆识别算法,实现对道路上车辆信息的提取和交通状态的分析。
4. 数据管理和存储:对采集到的交通数据进行管理和存储,包括数据的整理、归档和备份,以满足后续的数据分析和挖掘需求。
5. 报警和指挥系统:根据交通数据的分析结果,及时发出报警信号,并通过指挥系统将情况通知相关部门,以便及时采取措施。
三、系统设计流程智能交通流量监测系统的设计流程包括以下几个步骤:1. 系统需求分析:根据实际需求和交通状况,明确系统的功能与性能要求,确定监测区域和监测指标等。
智能交通系统PPT课件
车辆:公共汽车、电车、出租车、货车、摩托车、 自行车、地铁、其它车辆。
路:快速干道、主干道、次干道、支路。 管理与控制系统:车辆检测器、计算机、交通信号
灯、路旁显示板、广播、闭路电视等。
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车流通过信号路口的时间-距离图
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四、信号控制的基本参数(续)
相位差: (Offset)
也称时差,是应用于信号系统联动协调控制的一个参数。有绝对 相位差和相对相位差之分。
绝对相位差是指各个信号的绿灯或红灯的起点或中点相对于某一 个标准信号(相位差为零)的绿灯或红灯的起点或中点的时间之 差。
(Limited (simple) progressive) 多方案续进协调控制系统(Flexible progressive)
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6.2 感应式线控系统和计算机线控系统
感应式线控系统
使用半感应信号机的线控系统 使用全感应信号机的线控系统 关键交叉口的感应式线控系统
“单位绿灯延长时间” (G0) 。即只要在这个预置的时间间隔内,车辆中 断,即换相;连续有车,则绿灯连续延长,直到绿灯一个预置的“极限 延长时间”(Gmax)时,即使检测到后面仍有来车,也中断这个相位的通车 权。
GminGGmax
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5.3 定时控制和感应控制的选择
能降低延误和减少停车的控制方式,既有较好 的交通效益又有较高的经济效益。
不同交通条件下最有效的控制方式的分块图。 如图所示。
智能交通系统中的车辆流量控制方法探讨
智能交通系统中的车辆流量控制方法探讨随着全球城市化进程的加速,交通拥堵问题已经成为人们日常生活中不可忽视的挑战之一。
为了解决日益增加的车辆流量,越来越多的城市采用智能交通系统来进行车辆流量控制。
本文将探讨智能交通系统中的车辆流量控制方法,包括交通信号灯优化、动态交通控制和交通信息管理系统等。
首先,交通信号灯优化是智能交通系统中常见的车辆流量控制方法之一。
传统的交通信号灯时间设置会根据交通流量的峰值进行固定,导致在非高峰时段信号灯等待时间过长,造成资源浪费。
智能交通系统可以通过实时监测车辆流量和道路状况,并根据实时数据进行信号灯时间优化。
例如,系统可以根据车流量的变化和道路拥堵的情况来调整红绿灯的时长,使交通信号灯能够更加适应交通流量的变化。
其次,动态交通控制也是智能交通系统中的一种重要的车辆流量控制方法。
智能交通系统可以利用车载传感器、摄像头和实时数据处理技术来实时监测道路上的车辆数量和车速。
基于这些数据,系统可以自动进行交通控制,如动态调整车道的使用和限制车速。
例如,在高峰时段,系统可以将道路拥堵的车辆引导到其他道路上,以减少交通拥堵并提高整体的车辆流畅性。
此外,交通信息管理系统也在智能交通系统中发挥着重要的作用。
交通信息管理系统通过收集、整理和分析交通流量数据以及道路情况等信息,为交通管理部门和驾驶员提供实用的交通信息。
通过交通信息管理系统,驾驶员可以了解实时的交通状况,如道路拥堵程度、交通事故和施工等情况,从而能够选择更加高效的路线,减少车辆拥堵。
除了上述方法,智能交通系统还可以通过其他手段进行车辆流量控制,如智能导航系统和车辆识别技术等。
智能导航系统可以根据交通状况和目的地信息为驾驶员提供最佳路线选择,避开拥堵地段。
而车辆识别技术可以通过识别车辆的车牌号码和行驶方向等信息,实现交通违法行为监测和道路通行费的自动划扣等功能,进一步提高交通管理的效率和流量控制的准确性。
然而,虽然智能交通系统中的车辆流量控制方法带来了许多优势,但也面临一些挑战。
基于车联网技术的智能交通信号控制系统设计与应用
基于车联网技术的智能交通信号控制系统设计与应用智能交通信号控制系统是车联网技术的重要应用之一,它通过感知和收集交通信息,实时分析和处理数据,优化交通信号控制,从而提高道路交通效率,减少交通拥堵,增强交通安全性。
本文将详细介绍基于车联网技术的智能交通信号控制系统的设计与应用。
一、系统设计1. 交通信息感知与数据采集智能交通信号控制系统通过车联网技术实时感知和收集交通信息,包括车辆位置、速度、密度、车流量等数据。
传感器和摄像头安装在交通路口,可以实时获取交通情况,并将数据传输到中心控制系统。
2. 数据传输与处理采用无线通信技术将采集到的交通信息传输给中心控制系统。
中心控制系统对数据进行实时处理和分析,利用数据挖掘、机器学习等算法,从大量交通数据中识别出交通状况,预测未来的交通情况。
3. 信号优化与控制中心控制系统根据实时交通数据和预测结果,对交通信号进行优化和控制。
通过智能算法和优化模型,系统能够根据不同的交通状况和交通流量自动调整信号灯的时长和配时策略,以减少交通阻塞、提高交通效率。
4. 用户界面与信息发布通过用户界面,相关人员可以实时监控交通状况、查询交通数据和信号灯状态。
同时,系统还可以通过大屏幕、移动应用等形式向行人和驾驶员发布交通信息和实时路况,引导他们选择最佳行驶路线。
二、系统应用1. 交通拥堵缓解通过智能交通信号控制系统,交通管理部门能够根据实际交通情况对信号灯进行实时调整,优化交通流动,减少交通拥堵。
系统可以根据交通流量自动调整信号配时策略,合理引导交通流向,提高道路交通效率。
2. 交通安全提升智能交通信号控制系统能够实时感知交通情况,并根据交通数据预测交通状况,有助于提前预防潜在的交通事故。
系统可以根据交通流量和车辆速度调整信号灯的配时策略,提供更安全的通行环境。
3. 能源节约与减排智能交通信号控制系统可以优化交通信号配时,减少车辆在路口等待时间,降低车辆的急加速和急刹车,减少燃油消耗和尾气排放。
基于车流量的智能交通灯控制系统的设计--毕业设计
毕业设计课题名称基于车流量的智能交通灯控制系统的设计此设计还有原理图和仿真图,有需要的朋友下载了文档后留下你的邮箱,方便我传给你。
摘要随着现代社会对交通运输的日趋依赖,交通灯成为了人们生活中不可或缺的一部分。
传统的交通灯控制系统虽然在一定程度上可以满足指挥路口交通的需要,但随着城市规模的不断扩大,原有的交通灯控制系统已经表现出明显的缺点:红绿灯时间相对固定,不能伴随车流量的改变而调整红绿灯的显示时间。
本论文以中、小城市区域交通控制为研究对象,以交通工程基本理论为基础,结合当前的单片机应用技术,对智能交通灯控制系统进行了分析和研究。
文章论述了基于AT89C51单片机的交通灯控制系统,该系统能根据路口车流量变化而改变交通灯闪亮时间,达到智能控制交通的目的。
该系统具有实用性强、操作简单、扩展性好等特点。
关键词:车流量;交通灯;智能控制ABSTRACTWith increasing reliance on transportation in modern society,Traffic lights have become an important part in pepole’s daily lives. To some extent, traditional traffic control systems can meet the needs of the traffic junction, however, with the continuous expansion of city scale, the traditional traffic lights control systems have showed obvious shortcomings:a relatively fixed display time of traffic lights, which can not change as the different traffic flow at the crossing. In this thesis, according to basic traffic engineering theory, combined with current technology and application of microcotroller, which does detai analysis and research on intelligent traffic lights control system. This article discusses traffic lights control systems based on AT89C51 microcontroller, which can display different time of traffic lights in accordance with the actual traffic flow, and achieve the purpose of intelligent control of traffic.Key words:Traffic flow; Traffic lights; Intelligent control目录摘要 (II)ABSTRACT (II)目录 (1)第1章绪论 (1)1.1 交通灯控制系统的发展 (1)1.2 课题研究的背景 (1)1.3 课题研究的主要内容 (2)1.4 课题研究方案 (2)1.5 课题研究的意义 (5)第2章单元电路设计 (6)2.1 单片机概述 (6)2.2 光电开关概述 (10)2.3 ULN2003芯片简介 (12)2.4 七段数码管 (13)2.5 电源电路设计 (14)2.6 系统设计 (15)第3章程序设计 (17)3.1 软件可靠性设计 (17)3.2 主程序流程图 (18)3.3 中断程序流程图 (19)3.4 汇编程序设计 (19)第4章系统仿真与调试 (24)4.1 系统仿真 (24)4.2 系统调试 (29)第5章PCB制作 (30)5.1 PCB布局规则设置 (30)5.2 PCB布线规则设置 (31)5.3 转印 (32)5.4 蚀刻 (32)5.5 元器件的安装与焊接 (33)总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录I 系统总的原理图 (38)附录II PCB顶层版图 (39)附录III PCB底层版图 (40)附录IV 元器件清单 (41)第1章绪论1.1 交通灯控制系统的发展1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。
智能交通 ppt课件
智能公路是智能交通的最高形式和最终归宿,代表着未 来公路交通的发展方向,前景是美好的,但同时也是技 术难度最大、涉及面最广、最具挑战性的领域; 发展智能公路的基本思路是以道路基础设施智能化为核 心,以公路智能与车载智能的协调合作为基础,重视人 的因素,促进人、车、路三位一体协调发展。
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⑤ 先进车辆控制和安全系统
包括事故规避、监测调控等系统,使车辆具有道 路障碍自动识别、自动报警、自动转向、自动制 动、自动保持安全车距和车速等功能;可向驾驶 员提供车体周围的必要信息,可发出预警,并可 自动采取措施来防止事故的发生。 ⑥ 自动化公路系统
⑦ 是智能车辆控制系统和智能道路系统的集成, 使车辆自动与智能交通设施及周围车辆相互配合, 以控制车辆的速度、方向和车置,可以使司机更 轻松、更安全地驾驶车辆。在未来的高速公路上, 甚至可以实现车辆完全自动驾驶。
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GPS导航系统
由接收机接收卫星信号,可得到该点的经纬度 坐标、速度、时间等信息,当汽车捕捉不到卫星信 号时,系统可自动转换为自律导航,由车速传感器 检测出行进速度,陀螺 传感器检测出前进方向, 通过计算机直接算出前 进的距离。 GPS导航可用于飞机、 船舶、地面车辆及步行 者。
国内首个工程化实施的大城市道路交通信息集 成和智能化应用系统是上海市2007年完成的“城 市道路交通信息智能化系统及平台软件” 项目。
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上海的城市道路交通信息智能化系统
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广州智能交通指挥控制中心
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交通监控界面
基于车流量检测的智能交通灯控制系统设计与实现
其次,智能交通灯控制系统的智能化程度还有待提高。未来可以考虑引入更多 的传感器和设备,如无线通信模块、气象检测模块等,以实现对道路交通环境 的全方位监测。此外,还可以引入人工智能、机器学习等技术,使系统能够根 据历史数据预测未来车流量,从而实现更为精准的红绿灯时序控制。
最后,如何实现智能交通灯控制系统的广泛普及和应用也是亟待解决的问题。 需要政府部门、企业和社会公众共同努力,推动智能交通灯控制系统的产业化 和规模化应用。例如,可以通过政策扶持、合作共建等方式,推动智能交通灯 控制系统在城市新建道路中的标配化应用;也可以鼓励现有道路进行智能化升 级改造,以提升整个城市的交通管理水平。
然而,我们的系统仍存在一些不足之处,例如在处理复杂路况和大规模车辆拥 堵时仍有一定的局限性。未来,我们计划继续优化算法和硬件设备,提高系统 的实时处理能力和自适应能力,以更好地应对复杂的交通场景。
总之,交通灯智能控制系统的设计与实现对提高城市交通管理水平和改善城市 居民出行体验具有重要意义。本次演示所介绍的智能控制系统在实验中已证明 能够显著提高道路通行效率,减少交通拥堵。未来,我们还将继续努力优化这 一系统,以实现城市交通的智能化和高效化。
在需求分析阶段,我们需要明确智能交通灯控制系统的功能需求和技术要求。 具体包括以下几点:
1、路口信灯控制:智能交通灯控制系统需要对路口信灯进行实时控制,包括 交通流向的自动调配,以及根据实时交通情况进行信灯时长的动态调整。
2、传感器安装及数据传输:系统需要利用各种传感器,如视频传感器、红外 传感器等,对道路交通情况进行实时监测,并将采集的数据进行传输,为后续 的决策和控制提供依据。
为验证智能交通灯控制系统的可行性和有效性,我们进行了一系列实验。首先, 在模拟环境下,通过模拟车辆通行,验证车流量检测算法的准确性。其次,在 真实道路环境下,对智能交通灯控制系统进行为期一年的实地运行测试。通过 对比安装智能交通灯控制系统前后的交通流量数据,发现道路通行效率得到了 显著提升,交通拥堵情况得到了有效缓解。
基于车流量监测的智能交通灯控制设计
如 拓 宽 道 路 、加 大 路 网 密 度 、建 立 立 数 城 市 的 交 通 信 号 灯 时 间 可 以 让 交 损 失 ,因 为 汽 车 不 能 行 走 而 发 动 机 又 体 交 通 等 越 来 越 显 示 出 其 局 限 性 ,只 通 管 理 员 进 行 遥 控 。 交 通 信 号 灯 周 不 能 关 闭 ,汽 车 在 待 速 的 情 况 下 也 消
人 民 生 活 水 平 提 高 的 基 本 条 件 ,经 济
的 发 展 必 然 带 来 出 行 的 增 加 ,因 此 限
制 车 辆 的 增 加 不 是 解 决 问 题 的 好 方
法 。 而 采 取 增 加 供 给 ,即 大 量 修 筑 道
路 基 础 设 施 的 方 法 ,存 资 源 、环 境 矛
在 一 个 平 稳 的 运 行 状 态 ,从 而 避 免 成 熟 ,高 速 响 应 ,可 输 出丰 富 的车 辆 数 状 态 5s后 ,重 新 扫 描 。
通 需 求 。 智 能 交 通 系 统 是 将 先 进 的 信 息
技 术 、数 据 通 讯 传 输 技 术 、电 子 传 感 技 术 、电 子 控 制 技 术 及 计 算 机 处 理 技 术 等 有 效 的 集 成 运 用 于 整 个 地 面 交 通 管 理 系 统 而 建 立 的 一 种 在 大 范
盾 越 来 越 突 出 的 今 天 ,面 又寸越 来 越 拥
图 2 +5V三 端 稳 压 电源
挤 的 交 通 ,有 限 的 资 源 和 财 力 以 及 环
汽 车 维 修 2()l H 4
图 3 +l2V
基于车流量的智能交通灯控制系统
基于车流量的智能交通灯控制系统作者:汪正勇陈万培汤强李志军来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2017年第09期【摘要】随着经济的发展,城市规模不断扩大,机动车辆也在不断增加,交通超负荷运行的情况在许多大城市相继出现。
为了保障安全高效的交通秩序,提高车辆通行效率,论文介绍一种基于车流量分析和研究的交通灯控制系统的设计与实现。
该系统以MCS-51单片机为控制核心,利用超声波传感器对车流量进行实时检测,使通行时间随车流量状态而实时改变,实现了交通控制的智能化。
【Abstract】With the development of economy, the scale of city is expanding constantly,and the motor vehicle is also increasing. The situation of overload operation has appeared in many big cities. In order to ensure the safety and efficient traffic order and improve the vehicle traffic efficiency, this paper introduces the design and implementation of traffic light control system based on traffic flow analysis and research. The system takes MCS-51 single chip microcomputer as the control core, uses the ultrasonic sensor to detect the traffic flow in real time, and makes the traffic time change with the traffic flow status, and realizes the intelligent traffic control.【关键词】车流量;交通灯控制;单片机;智能化【Keywords】 traffic flow; traffic light control; SCM; intelligent【中图分类号】U491 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)09-0143-021 引言城市规模的不断扩大,机动车辆的急速增加,交通超负荷等一系列问题让道路一再出现拥堵状况,而我国大部分城市仍然采用平均定时分配方式控制交通灯,虽然缓解了交通矛盾,但道路并没有被高效利用。
智能交通系统中的交通流量控制与优化
智能交通系统中的交通流量控制与优化一、智能交通系统简介智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)是指利用先进的信息、通信、感知和控制技术,对交通运输系统中的各个环节进行全面管理和优化的系统。
智能交通系统的目标是提供更安全、高效、环保的交通服务,同时减少交通事故和减少交通拥堵,提高交通运输系统的整体效率。
二、交通流量控制的重要性交通流量控制是智能交通系统中的重要组成部分,它旨在通过控制交通信号灯、限制车辆通行等手段,合理调节道路上的交通流量,以实现交通拥堵的缓解和交通效率的提高。
交通流量控制的优化能够极大地改善道路通行能力,提升道路运输系统的效益。
三、交通流量控制的技术手段在智能交通系统中,交通流量控制主要采用以下几种技术手段:1. 交通信号灯控制交通信号灯作为交通流量控制的重要工具,通过不同道路的绿灯时间分配和交叉口的信号协调,实现交通流量的优化。
利用传感器和实时数据采集,交通信号灯可以根据交通流量和拥堵情况进行即时调整,以提高交通效率。
2. 车辆限行管理在交通拥堵严重的城市,为了减少交通流量,采取车辆限行管理是一种常见的做法。
通过制定合理的限行政策,限制特定车辆在特定时段或特定区域内的通行,从而减少道路拥堵和交通事故的发生。
3. 动态公交车道为了提高公交车的运载能力和交通运输效率,智能交通系统中常常设置动态公交车道。
动态公交车道可以根据实时交通情况进行调整,将公交车优先通行,降低公交车的运行时间,提高公交车的运行速度。
四、交通流量优化的关键技术除了交通流量控制外,智能交通系统还应该优化交通流量,提高整个交通系统的效率。
以下是一些关键技术:1. 实时交通信息采集为了优化交通流量,需要实时了解道路上的交通状况。
通过安装交通传感器、监控摄像头等设备,可以对道路上的交通流量、拥堵情况和事故情况进行实时监测和采集。
这些数据能够为交通管理者提供决策依据,有效地进行交通流量优化。
基于车流量的智能交通控制系统的设计
基于车流量的智能交通控制系统的设计摘要:城市规模的不断扩大,机动车辆的急速增加,交通超负荷等一系列问题让道路一再出现拥堵状况,而我国大部分城市仍然采用平均定时分配方式控制交通灯,虽然缓解了交通矛盾,但道路并没有被高效利用?文中提出的基于车流量的智能交通灯控制系统,利用视频检测技术,测得路口的实时车流信息,并依据所测得的信息设计了时间分配控制算法来调整控制各车道的绿灯时间,实时改变交通灯的时长以实现车流动态调节,该方案允许信号实时被更新以匹配当前的交通需求?运用到实际可达到缓解交通压力?提高通行效率?节省出行时间?节能减排?保护环境的目的?关键词:智能交通;控制系统;设计一?车流量的检测视频车辆检测法是另一种形式的车辆检测手段,该技术运用了模式识别的相关原理?路边摄像机捕获主要的交通监控视频,十字路口部分将视频回送到当地的交通服务中心,交通服务中心负责分析收到的监控视频,获得所需的流量参数和事件等信息?交通参数计算来自于统计跟踪结果,而事件检测通过建立基于规则的推理逻辑或使用训练数据训练适当的识别模型?运用视频检测技术可以不破坏现有的路基,降低了维护所需的高额的投资,同时可以获得实时的信息,而且较其他检测方法,该方法可获得更大的检测范围,视频测量有一些显著的优点:(1)每个测量点的费用开支较低;(2)与其他技术相比物理安装较为廉价;(3)测量点的维修费用较低;(4)不破坏现有的道路交通建设;(5)完整的解决方案和快速?简洁的配置和校准;(6)视频检测技术发展比较成熟?二?交通控制的优化由传统的交通灯的控制方案可知,如表1,2所示,交通灯的控制是按照固定配时的方式控制红绿灯,即东西方向和南北方向的绿灯和红灯的时间固定不变,并没有考虑因车流量实时性的不同而实时调整绿灯时间?采用固定配时的方案不仅严重浪费了交通资源,还由于长时间的等待会造成大量尾气的排放污染环境,而且也难以解决城市交通堵塞的问题?但就目前情况来看,中国绝大多数的城市仍然采用固定配时的方法来控制交通.没有对交通资源进行有效利用?虽然分时段调整交通灯的时长能够改善交通的通行效率,使得交通灯按照实际路况进行自适应的调整,但这只是基于整体的情况(即前一段时间获取的车流信息进行调整,不具有实时性,因此并不能够使道路的利用率达到最大,只是能够有限地提高现有的交通利用率?之前出现的分配红绿灯时长的算法只是根据具体的车流量的比例做了时长的调整?系统需要的是东西?南北两个方向的车流量m和n,由处理器根据相应的算法计算出时长的调整,最终在红绿灯倒计时的显示牌上显示?程序的执行:算法只是基于东西和南北方向车流量比值的不同设定六个状态(分别为1.1,1.2,1.3,1.4,1.5和大于1.5),当比值满足程序相应的状态则转去执行该状态的时长调整算法?;综上所述,发现上述算法的不足:(1)算法只是周期性地采集车流量的数据,对数据进行分析,计算出相应的绿灯时长,但不具有真正意义上的实时调控,只是从宏观方面进行把控?(2)算法只是采用了车流量的比值调整时长,只适用于正常东西方向与南北方向车流较为平均的情况,没有考虑极端的情况,假设初始设定两个方向的放行时长都为45 s?当东西方向一侧车流量为3,南北方向一侧车流量为100,根据此算法,将要分配给东西一侧33 s的绿灯时间,远远超出通行3辆车的时间,将会出现南北一侧“空等”的现象?文中系统的核心算法是基于比值算法而设计的,此算法考虑到的因素有:人的反应时间?汽车启动时长?通过红绿灯的平均车速?模糊车间距?车流长度?路口的宽度等?通过时长分配算法,并结合两个路口的车流量比值,换算为绿灯的时,同时对特殊需求的车辆做了处理?由于人具有一定的反应时间,经研究调查人在高度紧张的情况下反应较快,反应时长为0.16 s左右,而正常的平均反应时长在0.2 s左右,并且启动汽车的平均操作时长为1.5 s?车辆在通行红绿灯路口时的平均车速在15-35 km/h,汽车平均百公里加速时长大约为15S?程序具体执行如下:通过传感器得到东西?南北两个路口的车流量的信息m 和n,车流长度,再得知百公里加速时长为15 s,根据运动定律公式可以得出加速度?;在算出加速度?的前提下根据公式:,并结合车辆在通行红绿灯路口时的平均车速在15-35 km/h以及车流长度和道路的总宽度,可算出车辆行驶时间,由于存在反应时间和启动汽车时间,结合车流量,可算出车辆等待时长,由此可得出时长,调整的最大值为63 s?绿灯变为63 s,在繁忙的十字路口这种变化已经非常大了?的最小值为10 s,得给行人留有最低标准的时长?如果两个路口的车流量较大,换算出的时长均为63 s,此系统将采用原始的标准时长45 s?上述只是对一般情况进行了设计,并没有考虑一些特殊的交通需求,但对特殊情况的考虑也成为了对系统设计成功与否的一项重要指标?该设计对交通特殊需求也做了相应处理,例如,当有特殊需求的车辆如消防车?救护车等急需通过路口的情形?在传统设计中,当救护车需强行通过路口一般需闯红灯,这样在没有交警做交通管制的情况下容易造成交通事故?针对这一情况,该设计提出了相应的解决方案?将该地区的特殊车辆的车牌号放人数据库,将检测的车牌号进行匹配检查,在匹配的前提下即可将这一类拥有特殊权限的车辆分配较高的优先级?当检测到这类车经过时,系统做出了如下的设计方案:该设计在距路口80-100 m的地方设置了一个检测点,当检测到有此类车通过时,根据当时车辆的平均通行速度,计算得到路口的时长为?(1)当检测到该类型的车通过时,并且此路口为绿灯时,如果现有的绿灯时长大于,则维持原有的绿灯时长.否则调整绿灯的时长为?(2)当检测到该类型的车通过时,并且此路口为红灯时,则检测另一车道绿灯的时长,如果时长小于10 s则不作调整,如果时长大于10 s则将横向路口的时长调整为10 s倒计时(这样做的目的是为了能够给过马路的行人一个最低的反应时间,以防造成交通事故)?结束语:上文基于车流量的交通灯控制系统,目的是为了解决交通拥堵的问题?实现对交通灯的优化,解决两车道的车辆轮流放行时间固定?两条干道的红绿灯时间不能随时间的改变而修改等问题,进而达到以改变交通整体状况的目的?参考文献:[1]窦广健.基于车流量的智能交通灯控制系统[J].城市地理,2016,9(8):194.[2]章伟,张代远.基于车流量的交通灯控制系统设计[J].计算机技术与发展,2015,25(5):196—199.[3]诸一琦,程钦,吴丹程,等.基于车流量的智能交通控制系统设计[J].常州大学学报(自然科学版),2013,25(4):83—87.。
基于车流量的智能交通控制系统的设计
基于车流量的智能交通控制系统的设计高美蓉【摘要】随着社会的发展,道路交通拥挤已经成为人们出行的一大难题.以我国传统的交通信号灯为基础,探究以单片机作为核心控制器构成的基于车流量的智能交通灯控制系统,通过车流量的采集,分析、处理,自动调整交通灯的倒计时时间,设置紧急按钮处理突发事件等功能.%With the development of society,road traffic congestion has become a major problem for people to travel.This paper is based on the traffic signal lamp of our traditional,exploring the use of single-chip microcomputer as the intelligent traffic light traffic control system based on the core controller,through the collection of traffic analysis and processing,the countdown time to automatically adjust the traffic lights,emergency button and emergency function.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2017(039)005【总页数】4页(P85-87,91)【关键词】单片机;车流量;智能交通;红绿灯;控制系统【作者】高美蓉【作者单位】宝鸡文理学院物理与光电技术学院,陕西宝鸡721016【正文语种】中文【中图分类】TP273.50 引言随着社会经济的快速发展,据公安部交管局统计,截至2015年底,全国机动车保有量达2.79亿辆,其中汽车1.72亿辆;由于汽车数量的迅速增长,给人们的生产生活带来便捷的同时,也带来了交通拥堵和大气污染等一系列的问题。
基于车流量的智能交通灯控制系统概要
Techniques of Automation & Applications | 115基于车流量的智能交通灯控制系统温志达,梁桂荣,陈碧铭,高素萍(深圳职业技术学院自动化技术研究所,广东深圳518055摘要:基于十字路口交通灯的控制需求,结合先进的PLC控制技术与检测技术,对所设计的以车流量为核心的智能交通控制系统的硬件结构、软件程序、功能特性进行了论述,并重点对运用地感线圈检测车流量的原理、安装方法和主控程序的设计进行了详细的阐述,指出基于实际车流量的智能交通灯控制方法是解决城市交通问题的一种可行方法。
关键词:车流量;地感线圈;智能交通;PLC中图分类号:TP29文献标识码:B文章编号:1003-7241(200906-0115-04The Traffic Sig nal Con trolBased on the Flow Rate of VehiclesWEN Zhi-da, LIANG Gui-ro ng, CHEN Bi-mi ng, GAO Su-pi ng(Automati on Tech no logy In stitute, Shen zhe n Polytech nic Uni versity, She nzhe n 518055 ChinaAbstract: This paper in troduces the con trol of the traffic sig nal based on the flow rate of vehicles. The flow rate of vehicles aremeasured by using the in duct ion coils on the ground. The hardware and software of the system are outli ned.Key Words: flow rate vehicles; in duct ion coil; in tellige nt traffic; PLC收稿日期:2009-04-141引言随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。
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IE
答辩人 :李婷 指导教师:杨宏安
"3+2"
团队成员及分工
姓名
张彤
分工
提出方案 协调组员工作
李婷
李飞飞
建立模型 制作ppt
建立算法 查找资料
顾强强
高鸿基
软件模拟与仿真
方案结果分析并总结
目录
1 2 3
方案提出背景 现状分析
方案设计
方案总结
4
问题背景
随着经济水平的高速发展, 在道路上行驶的各种 机动车辆不断增多,这给城市交通带来了巨大压力
方案设计——设计算法
控制规则表
下一 相位 (X2) NB NM 当前相位(X1) NB NS NS NM ZE ZE NS PS PS ZE PM PM PS PB PB PM PVB PVB PB PVB PVB
通过建立控 制查询表,直 接通过查询 表就可得到 相应输出量, 进而实现实 时控制
NS
结束 结束
方案设计——定时控制系统
应用条件:对于具有规律性的路口 方案:以长期的车流统计与系统相结合,输入固 定的时间数值,改变当前所执行的信号灯周期
方案剖析——实时控制系统
统计车流量
在每个车道的远侧和近侧分别埋设压力传感器检 测车流量,检测区距离设为100m 远侧检测器执行通行车 辆数加操作,近侧检测器 执行减操作,检测区则能 获得该方向等待放行的 车辆数
变量设置—输入量: X1 和X2
等待的车辆平均数目的基本论域确定为[ 0,Qmax] , Qmax 是能接受的最大等待车辆平均数目,这里假设为40。 将等待车辆平均数的论域确定为{- 5, -4, - 3, - 2, - 1, 0, 1, 2, 3, 4, 5} X1或X2 X1或X2 0~3 4~6 7 ~ 10 12 ~ 14 16 ~ 18 19 ~ 24
-5
25 ~ 27 1
-4
28 ~ 30 2
-3
31 ~ 33 3
-2
34 ~ 36 4
-1
37 ~ 40 5
0
方案设计——设计算法
变量设置—输出量: Y
将绿灯延时时间的基本论域确定为[ Gmin, Gmax ] ,在这里设定Gmin = -4s(符号为负 表示减去相应的时间), Gmax= 20s。 将绿灯延时时间的论域确定为{-2,-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5,6, 7, 8, 9, 10} 。 比例因子K = 24/ 12= 2 延时时间= K *模糊集数据
方案总结
不足 1.对于东西方向与南北方向车流 量不平衡的情况,会使车流量少 的走向车辆等待时间加长
2.对于没有及时进入相应车道车 辆的情况未能全面考虑
敬请评委老师 批评指正
方案设计——设计算法
输入变量X的隶属度函数
1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 NB NM NS ZE PS PM PB
方案设计——设计算法
输出量Y的隶属度函数
1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NM NS ZE PS PM PB PVB
ZE PS PM PB
NM
NM NM NM NM
NS
NS NS NM NM
PS
ZE ZE NS NS
PS
PS PS ZE ZE
PB
PM PM PS PS
PB
PB PM PM PM
PVB
PB PB PM PM
方案算法实施
对于同一相位的两个走向车流量比较均衡的情况
西
东
方案算法实施
对于同一相位的两个走向车流量不均衡的情况:
问题分析
传统的交通信号灯采用定时控制,这种控制最主要 的缺点在于当车流量变化较大时,会因为放行不合 理导致交通阻塞
方案设计——总体思路
开始 开始
否
按流量调节 按流量调节 统计车流量 统计车流量 调用算法 调用算法 实时控制 实时控制
车流量是 车流量是 否有规律 否有规律
是
实时控制系统 定时控制系统
方案设计——算法思想
模糊控制是将长期观察和统计得出的规律作为控制策略, 并将它转化成机器可识别的自然语言, 进而实现自动控制
将人对交通指挥策略语言转化为机器语 言所描述的控制算法, 使得该算法能够模 拟人的思维对各个车道的时间分配问题进 行系统地分析, 从而实现红绿灯时间的可 变控制
XX
1
2
方案设计——建立模型
方案设计——设计算法
X 和Y 的语言变量都选取7 个语言值
X:“很少”— NB, “较少”— NM, “少”—NS,“正 常” —ZE,“多”—PS,“较多”—PM, “很 多” —PB Y:“负中”— NM, “负小”—NS, “零”—ZE,“正 小”—PS,“正中”—PM,“正大”—PB,“正很大” —PVB
隶属度计算
X1:当前相位 总车辆数
+ 车流量
计算
X2:下一相位 总车辆数
模糊量运算
Y:当前相位绿 灯延时时间
模糊控制规则
方案设计——算法思想
四个相位:
1.东至西, 西至东, 西至南, 东至北 2.西至北, 东至南; 3.南至北, 北至南, 南至东, 北至西; 4.北至东, 南至西。
方案设计——设计算法
北
西
东
方案设计——软件仿真
前景展望
1.统计车流量时也可以采用无线射频技术(FIRD) 提高路况信息的收集精确度 2.用于同一相位不同走向 但车流量严重不平衡且具 有时间规律性的路段:
方案总结
优点
1、突破了传统的红绿灯固定配时模 式,根据实时交通路况灵活地切换 红绿灯提高了车辆通行效率 2、该系统采用简单的模糊算法、 增添压力传感器等方法,方案切实 可行