智能交通信号控制系统设计的开题报告

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义………………………………………………………………………………

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题………………………………………………………………………………

三、研究步骤、方法及措施………………………………………………………………………………

四、研究工作进度………………………………………………………………………………

五、主要参考文献………………………………………………………………………………

六、指导教师意见………………………………………………………………………………

七、系级教学单位审核意见

一、说明选题的依据和意义

1.我国交通现状

新中国成立后,我国的交通运输业有了日新月异的发展,到20世纪80年代初已经形成了初具规模的综合运输体系。改革开放以后,经济的快速增长为交通发展提供了物质保障;人口与就业岗位急剧增长,市区人口进一步集聚;与此同时,建设用地面积不断扩大,以北京市为例,近10年来,全市建设用地平均每年扩50平方公里,市级开发区已批准用地达210平方公里。在这些背景条件下,国城市交通得到了巨大的发展,集中表现在机动化的实施、交通设施的增加和交通需求的变化。

机动车一方面是城市交通发展的条件,另一方面也是城市交通发展现代化的最集中体现。随着经济的发展,汽车产业异军突起,生产数量以每年12. 7%的速度增长。目前,汽车已成为全国城市最主要的交通工具。公共汽车是目前我国市交通最主要的载客工具。2004年末全国公共汽车运营数量为28. 2万辆,出租车数量为90. 4万辆。随着城市经济的发展、居民收入水平的提高以及中国加入世界贸易组织等因素的影响,我国的私人汽车拥有量增长迅速,年平均增长22. 6%。特别是在东部经济发达城市,私家车增长异常迅速。城市私人汽车拥有量的增长,一方面给居民生活出行等提供了极大便利;另一方面,私人交通的发展造成了通堵塞等一系列交通问题。

2．面临的主要问题

近年来,随着交通机动化和汽车私人化的快速发展,我国不少城市的道路系统也出现了严重的拥挤堵塞。目前,我国一般城市干道上的机动车行驶速度仅15~20公里/小时,大城市中心区的车速为10~15公里/小时,一些特大城市机动车的通行甚至几乎处于瘫痪状态。交通拥挤对城市造成的影响极其严重。一方面,它使交通延误增加,行车速度降低,时间损失和燃料费用增加,给城市经济造成极大损失。仅北京市公交车乘客的时间损失一项,每年的经济损失就高达792亿元。另一方面,堵塞造成车辆的频繁启动、停止、加速,增加了排污量,加重了废气和噪声的污染,加剧了环境破坏。交通拥挤的出现不是偶然的,而是城市化进程中的必然性问题。近年来我国城市道路建设虽有较大发展,但全国城市人均道路面积仍不足发达国家的1/3。随着国民经济的高速发展和城市化进程的加快,城市交通需求急剧增加,这种交通供需关系的不平衡必然导致交通拥挤。

基于以上的种种原因，为了保持交通的通畅，使车辆能更加方便人民大众，设计一种合理的交通管理程序，成为一种必然。因此研究智能交通信号控制系统具有十分重要的意义。

二. 研究的基本内容，解决的主要问题

（一）本课题为智能交通灯的设计及其FPGA实现，关于研究途径考虑在EDA技术的基础上，利用FPGA的相关知识设计交通灯控制系统，可以根据实际情况对灯亮时间进行自由调整，整个设计系统通过Max+PlusⅡ软件进行了模拟仿真，并下载到FPGA器件中进行硬件的调试，验证设计的交通信号灯控制电路完全可以实现预定的功能，具有一定的实用性。

（二）课题的研究目标

1.能控制东西南北的的通行通过定时器控制通行和禁止通行的时间

2.实现交通高峰低峰的通行时间的智能调整

3.在智能交通信号控制系统中加入闯红灯图像抓拍系统

三、研究步骤、方法及措施

1、查阅相关文献并上网搜索关于智能交通信号管理的相关知识；

2、看相关资料了解掌握是怎样用FPGA完成对交通信号控制的；

3、学习和复习FPGA的相关指令及设计FPGA控制程序的方法；

4、学习仿真软件做出仿真程序并进行程序仿真。

四、主要产考文献

1. 赵金荣叶真《可编程序控制器原理及应用》上海应用技术学院工厂电气控制

2. 方承远主编《工厂电气控制技术》机械工业出版社

3. 陆海峰我国道路交通信号控制机认证体系研究第三届中国国际交通安全论坛论文集

4. 刘增良电气设备运行与维护北京：中国电力出版社，2004

5.交通信号控制指南:德国现行规范(RiLSA) (德)道路与交通工程研究学会编. 李克平译建筑工业出版

6. 国家电力公司电力自动化研究院电力系统自动化

7. The Art of electronics （中文名：电子学）清华大学出版社

8. Student manual for The Art of electronics (中文名：电子学学生实验指导) 清华大学出版社

9.Jia Lu, Li Cao. Congestion evaluation from traffic flow information based on fuzzy logic. IEEE, 2003

10.Der-Horng Lee, Shin-Ting Jeng. Applying data mining techniques for traffic incident analysis. Journal of The Institution of Engineers, 2004

11.The Statte of software: A criterion-based Evalvation,Educational Technology,1987(3)

12. 丁伟东，刘凯，杨维国，邬学礼.智能交通与中国的交通安全[J].2002（12）：6-9

13. 黄继昌等. 传感器工作原理及应用实例[M]. 北京:人民邮电出版

社,1998.

14. 张万忠. 可编程控制器应用技术[M]. 北京:化学工业出版社,2001.

15. 英R.J.索尔特. 道路交通分析与设计[M]. 张佐周等译. 北京:中国建筑工业出版社,1982