基于PLC的交通信号灯控制系统开题报告

附件2温州科技职业学院课题名称：基于PLC的交通信号灯限制系统专业班级：低压电气12-1学生姓名：饶建飞学号：120313124指导老师：陈忠海教研室：低压电器教研室2014年11月？？？？设计(论文)题目基于PLC的交通信号灯限制系统课题性质设计或制作课题来源学生自拟选题的依据：课题探讨的背景近年来,随着我国经济的发展,城市的交通拥挤问题日趋严峻,因此提高城市路网的通行实力、实现道路交通的科学化管理燃眉之急。传统的十字路口交通限制灯,通常的做法是：事先经过车辆流量的调查,运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而,事实上车辆流量的改变往往是不确定的,有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的方案,仍旧会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等候通过。这种流量改变的偶然性是无法建立精确模型的,统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状,更为现实的须要是能有一种能够依据流量改变状况自适应限制的交通灯。城市交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的困难系统,假如通过建立一个数学模型来反映实际单路口交通状况是特别困难的。而采纳模糊限制方法设计交通限制系统，可以建立精确的数学模型，削减路口延误时间和停车次数，更加精确地限制非线性的、随机的十字路口车流量，极大提高路口的通行实力。本毕业设计将工业上应用比较成熟的可编程限制器（PLC）用于对交通信号灯实现车辆等待长度的模糊限制方法。因此,十字路口交通灯限制的设计还存在特别广袤的前景。PLC交通灯的国内外发展状况智能交通系统的发展,最早可以追溯到20世纪七八十年头的一系列车辆导流系统新技术的开发和应用。1991年美国通过“地面交通效率法”（ISTEA），从今美国的IVHS探讨起先进入宏观运作阶段。1994年，美国将IVHS更名为ITS。之后，欧洲、日本等也相继加入了这一行列。经过30年的发展，美国、欧洲、日本成为世界ITS探讨的三大基地。美国是当今世界在ITS开发领域发展最快的国家，它从上个世纪80年头起先，先后开展了与智能汽车技术相关的PATH、IVI、VII和CVHAS等国家项目。1995年3月美国交通部正是出版了“国家智能交通系统项目规划”，明确规定了智能交通系统的7大领域和29个用户服务功能。目前7大领域包括：出行和交通关系系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆限制和平安系统。我国ITS的发展起步较晚，70年头以来，从国外引进、消化了一些项目，并进行了一些ITS或类ITS基础项目的探讨和应用。70年头中至80年头初，主要是进行城市交通信号限制试验探讨，80年头中至90年头初，在一些大城市引进和消化城市交通信号限制系统，实现了一些（高速）马路监控系统、高等级马路电子收费系统和路边信息服务系统。90年头中以来，起先探讨部门ITS发展战略和GIS、GPS、EDI在交通中的应用等，重视交通信息网络的建设，马路和桥梁管理用基础数据库和道路交通量和气象数据采集等。经过多年的努力，也已取得明显的进展2、课题的主要内容：在十字路口的东西、南北主干道上装设红灯、绿左转、绿直行和黄灯，限制机动车辆和非机动车辆，人行斑马线上装设红、绿灯限制行人。其限制过程为：(1)系统启动后，南北红灯全亮35秒；与此同时东西直行绿灯亮20秒,东西左转弯红灯亮；(2)东西灯亮20秒后起先闪耀，周期为1秒(灭0.5秒，亮0.5秒)，闪亮3秒。(3)东西直行绿灯闪亮3秒后变成黄灯亮，维持2秒；(4)东西直行黄灯亮2秒后变成红灯亮；同时东西左转弯绿灯亮，维持10秒；(5)东西左转弯绿灯亮10秒后变成红灯亮;(至此东西方向全是红灯亮，维持40秒)；同时南北方向直行限制红灯灭，绿灯亮。维持20秒；南北左转弯接着红灯亮.；(6)南北直行绿亮20秒后起先闪耀，周期为1秒(灭0.5秒，亮0.5秒)，闪亮3秒；(7)南北直行绿灯闪亮3秒后变成黄灯亮，维持2秒；(8)南北直行黄灯亮2秒后变成红灯亮；同时南北左转弯绿灯亮，维持10秒；(9)南北左转弯绿灯亮10秒后变成红灯亮(至此东西方向全是红灯亮)；同时东西方向直行限制红灯灭绿灯亮；东西左转弯接着红灯亮。(10)循环执行上述1到9步，实现对交通信号灯的限制。该系统属于连续循环工作的限制系统，要求系统启动后能够周期性地连续循环工作，故系统中设置两个输入信号分别限制系统的启动和停止。PLC选用三菱F1—40MR基本单元，I/O接口数为24/16。3、探讨方案以及步骤3.1探讨方案1、对课题相关资料进行查找总结。2、对PLC进行选型，选型的时候要考虑到仿真软件。3、硬件设计。4、软件设计。5、对探讨结果进行仿真。3.2探讨步骤1、课题背景摘要及绪论2、交通信号灯所达成的预期效果3、PLC可编程限制器的选取及特点4、PLC可编程限制器的硬件电路的设计5、PLC可编程限制器软件编程设计及调试6、交通信号灯的仿真及出现的问题7、总结课题探讨中所遇到的问题及解决方法8、结束语及参考文献5、主要参考资料：[1]刘畅.智能交通信号灯实时优化限制.硕士学位论文.辽宁：沈阳工业高校，2008.[2]汪然.智能交通信号限制系统的探讨与开发.工程硕士学位论文.重庆：重庆高校，2006.[3]史强.智能交通系统中的车流量预料与信号协调限制.硕士学位论文.山东：山东高校，2006.[4]穆艳.四相位交叉路口交通灯限制算法的探讨.硕士学位论文.辽宁：大连理工高校，2007.[5]黄崇福,阮达.模糊集理论与近似推理.武汉：武汉高校出版社，2004.150～167.[6]刘林,曹艳平,王婷等.应用模糊数学.其次版.西安：陕西科学技术出版社，2008.182～204.[7]曹炳元.应用模糊数学与系统.北京：科学出版社，2005.174～244.[8]苏玉萍.基于模糊逻辑的路口交通灯限制算法的探讨.硕士学位论文.甘肃：兰州理工高校，2007.[9]丁金婷.基于PLC的交通十字路口模糊限制.硕士学位论文.浙江：浙江高校，2006.[10]黄明琪,冯济缨,王福平.可编程限制器.重庆：重庆高校出版社，2003.46～114.[11]宋德玉,王桂梅,张平格.可编程限制器原理及应用系统设计技术.北京：冶金工业出版社，1999.58～111.[12]王永华，宋寅卯，陈玉国.现代电气限制及PLC应用技术.北京：北京航空航天高校出版社，2003.292～293.[13]杨士元,李美鸾,栾永恒等.可编程限制器（PC）编程应用和修理.北京：清华高校出版社，1994.127～133.[14]邹金慧，陈乐庚，韦寿祺.可编程限制器及其系统.重庆：重庆高校出版社，2002.31～110[15]丁炜,魏孔平.可编程限制器在工业限制中的应用.北京：化学工业出版社，2004.26～51.指导老师：(签名)

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