【基于PLC的交通灯控制系统设计文献综述3700字】

基于PLC的交通灯控制系统设计文献综述目录TOC\o"1-2"\h\u10257基于PLC的交通灯控制系统设计文献综述 1203101.1国外智能交通发展史 124931.2国内智能交通 2140371.3智能交通发展史带来的好处 350782.1我国交通现状及存在问题 393162.2交通控制灯系统的发展方向 416055参考文献 4摘要：城市交通矛盾的日益突出，已开始影响城市的发展，解决这个问题最行之有效的良方或许就是大力发展智能化交通。本文首先介绍了交通智能化的发展史，然后详细介绍了国内外的研究现状。1.智能交通的发展史智能交通系统(IntelligentTransportationsystem,简称ITS),是将先进的计算机处理技术、信息技术、数据通信传输技术、自动控制技术、人工智能及电子技术等有效地综合运用于交通运输管理体系统中，建立一种在大范围内、全方位发挥作用的准时。准确、高效的交道运输管理体系。城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导，与汽车工业并行发展的。在其各个发展阶段，由于交通的各种矛盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来，从而促进了交通自动控制技术的不断发展。1.1国外智能交通发展史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。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。从1868年英国伦敦首次使用燃汽色灯信号以来，城市交通信号机由手动到自动，交通信号由固定周期到可变周期，系统控制方式由点控到面控，从无车辆检测器到有车辆检测器，经历了近百年的历史。到1963年加拿大多伦多市建立了一套使用IBM650型计算的集中协调感应控制信号系统，从而标志着城市道路交通信号系统的发展进入了一个新的阶段。各个时期典型交通信号系统的特征如表1T所示。之后，美国、英国、德国、日本、澳大利亚等多家相继建成数字电子计算机区域交通控制系统，这种系统一般还配备交通监视系统组成交通管制中心。到80年代初，全世界建有交通管制中心的城市有300多个，代表了未来交通控制的发展方向信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。:1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。计算机技术的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力，更是实现了以一个城市或者更大地域，而非简单的一个路口的交通总体控制系统。1952年，美国科罗拉多州丹佛市首次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信号机网的配时方案自动选择式信号灯控制，而加拿大多伦多市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化，建立了一套由IBM650型计算机控制的交通信号协调控制系统，成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系的城市。这是道路交通控制技术发展的里程碑。,可以说，在近百年的发展中，道路交通信号控制系统经历了手动到自动，从固定配时到灵活配时，从无感应控制到有感应控制，从单点控制到干线控制，从区域控制到网络控制的长远过程。1.2国内智能交通据史料记载，中国最早的马路红绿灯，是于1928年出现在上海的英租界。1982年，由北京市公安局交通管理处自行设计制作了第一个岗伞式信号灯，其设计特点是集岗伞、岗台、信号灯于一体。并在宣武区虎坊桥路试用。经改进，于1983年陆续在天安门东、西侧路、南池子、南长街路口安装使用。在国内，受客观条件的制约，ITS起步比较晚，在20世纪90年代初，我国的相关学者开始意识到研究和开发ITS的重要性。到90年代中期，由于受到国外ITS研发的影响，政府部门也开始重视对ITS的研究，随后，又得到中央部门和部分地方政府的支持。1999年，我国成立了全国智能交通系统(ITS)协调指导小组及办公室，同年，又成立了全国智能交通运输系统(ITS)专家咨询委员会，其中，同济大学、清华大学、北方交通大学、北京航空航天大学、吉林工业大学、东南大学等高校的有关专家为咨询委员，并启动了国家"九五”科技攻关课题和国家“十五”科技攻关课题。目前，在对一些大中型城市引入的国外ITS进行研究的基础上已经逐渐开始摸索开发设计适合自己国情的ITS系统。1.3智能交通发展史带来的好处交通控制研究的发展，旨在解决人类交通因需求的增多而日益繁重带来的问题，局限于道路建设的暂时不足和交通工具的快速增长，就要使更多的车辆安全高效的利用有限的道路资源，避免因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪，另外，针对整个交通线路车辆的多少实时调整和转移多条线路的分流也十分必要。交通网络是城市的动脉，象征着一个城市的工业文明水平。交通关系着人们对于财产，安全和时间相关的利益。具有优良科学的交通控制技术对资源物流和人们出行都是十分有价值的，保证交通线路的畅通安全，才能保证出行舒畅，物流准时到位，甚至是生命通道的延伸。在西方发达国家，交通控制系统基本上完成了由传统的交通控制系统向智能交通控制系统ITS的转变，而在我国，智能交通系统则刚刚处于起步阶段。对于传统的交通控制系统而言，对红绿灯一般釆用定时控制，无法对实际的交通流进行识别优化，以至于不能适应交通量的不确定性和随机性的原因，往往造成交通资源的浪费和道路的梗阻。而智能交通控制系统则在不产生大的硬件改动的情况下有效的提高效率。我国交通的现状以及存在的问题和交通灯控制系统的2.1我国交通现状及存在问题随着城市机动车增长速度的加快。1994年卧轨城市机动车保有量已接近500完辆。20世纪90年代以来，经济的发展加快，2009年，机动车增长率达35%左右。然而，在此同时，城市道路建设规模也在加大，我国城市普遍存在道路密度，道路面积率偏低的问题，这是我国城市制约其是大城市有机的一个重要原因。我国城市道路的密度只有6.8km每平方千米，而在20世纪80年代，世界发达国家就已到达20km每平方千米。20世纪90年代，我国部分城市道路面积率，北京为5.9%,上海为6.4%,而国外东京为13.8%,巴黎为25%,普遍高于我国。近几年，国家虽不断加大城市道路建设的力度，但仍赶不上车辆的增长速度，且与世界其他国家相比，差距仍很大。[8]出租车以及公交的发展运营情况并不尽如人意，虽然车辆和线路长度增长，但运营速度成了瓶颈，新增的运力被运输效率低下所抵消。交通管理方面水平还欠发展，随着交通需求越来越旺盛，而我国城市中小交通管理和交通安全的现代化设施却做得不足。在车辆，道路和交通管理系统，城市交通信号控制系统，城市交通管制中应用人工智能技术，信息采集和信息提供技术等方面都与发达国家有很大差距。近几年，虽然有部分城市研究和引进一些国外先进的交通信号管理系统，但是由于交通管理设施不足等原因，我国交通事故率居高不下。城市车流行驶速度逐年下降，目前不少城市交通运量年年增长，但运输速度普遍下降，这都源于交通通行不佳。我国的智能交通系统还处于起步阶段，还没有制定统一的标准。但是智能交通系统的岀现给我国的交通运输行业带来了巨大的机遇和挑战，交通设施、交通管理以及交通工具都会发生巨大的变革。交通灯控制系统是城市交通控制系统的重要组成部分，也是智能交通系统的重要组成部分。论文的主要工作都是围绕这一部分展开的。2.2交通控制灯系统的发展方向基于我国交通信号控制系统基本上采用定时控制方式，现有的交通控制系统智能化低，随时可能出现交通堵塞，并且人力、物力不能达到最大化利用率的情况，运用PLC设计出交通灯智能延时控制系统。智能交通信号控制系统运用实时检测、判断延时，避免了一个方向交通繁忙时某一方向的车辆较多却是红灯，然而其他方向却是无车或通过的车辆较少依然亮着绿灯，减轻了交通高峰期的压力和主要干道路口的拥堵，将交通智能系统的效有效利用率达到最高。参考文献[1]柴干,赵倩,蒋珉.城市智能交通信号控制系统的设计与开发[J].浙江大学学报：工学版,2010(7):6.[2]周力,陈跃东,江明.城市智能交通信号控制系统设计[J].自动化与仪器仪表,2006(6):4.[3]王剑波,高洁,王明哲.基于CPN的城市智能交通信号控制系统建模[J].计算机工程,2004,30(8):3.[4]赵亭亭.城市智能交通信号控制系统[J].数码世界,2017(2):2.[5]韦正林.一种城市智能交通信号灯控制系统:,CN112700666A[P].2021.[6]李效,叶坚,徐冉,等.初探物联网技术在智能