主干道红绿灯优化设计

主干道交通管理优化设计摘要随着地区发展，车越来越多，传统的同步红绿灯已经无法满足交通网络，传统的同步红绿灯会导致一系列问题：一边绿灯没有车通行另一边红灯堵塞，主干道时间过短，无法全部通行，导致出现堵车，降低单位时间的通行量。如果想要解决城市交通拥堵问题,我们只能从两个方面入手。第一：投入大量的人力与资金进行城市公路的修建,它的优点是能合理最大限度的提高通行量，缺点是需要长期规划时间,大量的人力、财力成本。第二：采用数学建模的思想，通过合理的红绿灯时间分配，对交通控制系统的优化。优点是能够使不改变现有道路情况下减少人力和资金消耗,实行起来不影响交通，可行性较高。我们通过数学建模，数据比较车流量大小，分析单个十字路口和一条主干道，四个交叉路口采用红绿灯不同步和同步红绿灯时,路口通行能力的比较。发现红绿灯配时不同步能有效提高道路通行能力,使得汽车平均等待时间减少，变相的节约了能源和保护环境,减少人力财力的消耗。

关键词：十字路口主干道交通管理绿波带数学建模OptimiseddesignoftrafficmanagementonmainroadsAbstractWiththedevelopmentoftheregion,moreandmorecars,thetraditionalsynchronoustrafficlightshavebeenunabletomeetthetrafficnetwork,thetraditionalsynchronoustrafficlightswillleadtoaseriesofproblems:onesideofthegreenlightwithoutcarstopasstheothersideoftheredlightblocked,themainroadtimeistooshort,cannotpassall,resultingintrafficjams,reducetheamountoftrafficperunittime.Ifwewanttosolvetheproblemofurbantrafficcongestion,wecanonlystartfromtwoaspects.First:investalotofmanpowerandfundsfortheconstructionofurbanroads,itsadvantagesaretoreasonablymaximizethetraffic,thedisadvantageistheneedforlong-termplanningtime,alargenumberofhumanandfinancialcosts.Second:theideaofmathematicalmodeling,throughreasonabletrafficlighttimeallocation,theoptimizationoftrafficcontrolsystem.Theadvantageisthatitcanreducetheconsumptionofmanpowerandfundswithoutchangingtheexistingroads,anditdoesnotaffecttraffic,andismorefeasible.Throughmathematicalmodeling,wecomparethetrafficvolume,analyzeasingleintersectionandamainroad,andcomparethetrafficcapacityoftheintersectionwhenusingtrafficlightsthatareoutofsyncandsimultaneoustrafficlightsatthefourintersections.Itisfoundthattheout-of-synctimeoftrafficlightscaneffectivelyimprovetheroadcapacity,maketheaveragewaitingtimeofthecarreduce,saveenergyandprotecttheenvironmentindisguise,reducetheconsumptionofhumanandfinancialresources.KeywordsCrossroadsMainRoadTrafficManagementGreenWaveZoneMathematicalModeling 目录引言 11交通状况分析 引言城市交通是经济活动的推动者，对城市经济发展和方便人们生活，减低人与人之间的城市距离感有至关重要的作用，好的交通情况能提高人们的幸福感，有利于社会和谐。同时交通也制约着城市发展。随着人们生活状况的不断改善，私家车的数量越来越多，导致原来的交叉口设计无法满足城市交通，城市的车流量不断增加，而交通建设无法短期内发生改变，所以造成了交通越来越拥挤。因此交通管理成了如今极其重要的一个问题，而在这个问题中，交通灯是非常关键的因素。交通灯的出现，使交通情况得以管制，对于提高交通的通行能力以及交通流量的疏导起到关键作用。管理交通道路需要一定的科学性和先进性。在商业繁华地段、城市交通要道的人流车流比较大，这些地方交岔路口的管理尤为重要，虽然有交通信号灯的控制以及一系列的交通优化设计，但依旧存在很多问题。传统的交通管理通常考虑的是让汽车优先通行或者是行人优先通行，很难达到一个双方都是最优的状态，以此存在着很多弊端如当某个交叉口的车流量很大，一个红绿灯无法通过，而此时另外一条车流量较少却拥有多余的绿灯时间；另外一种情况是某个路段的车流量大而给了较长时间的绿灯，导致车流量少的路段的车需等待较长的红灯，那么此时存在的问题是即使车流量少，等待的时间依旧很长。这些现象是没有系统的对实际情况进行有效的合理的分配时间造成的，这样不仅让人们产生不满，同时也会导致需要更多的交警来管理，以免发生暴力事件。会产生多余的人力和资金的浪费。对于交通管理，我们常见的是十字路口，本文根据十字路口的交通情况设计，。使用数学建模的方法对交通红绿灯时间控制进行了优化设计，分别从效率优先和公平性方面进行建模分析，求解得出相应结果，最后再综合得出合理的交通设计方案。1交通状况分析近些年来，上海处于不断发展的状态，从商务圈的增多、区域经济的增强到地区的整治、城市基础的建设等，这一系列城市的区县发展，支撑着上海这个城市的快速发展。上海交通不断发展，导致区域之间出行的方便，但是区域内部主干道道路成为了交通管理的重中之重。我们都知道，上海分为好几个区，每个区域都有自己的主要商圈，而这些商圈的人流车流是非常大，地铁满足区域的跨度，但是区域内部的交通依然存在很大的问题。如何优化主干道的管理以及路口的设计，使得在这些商圈附近的道路通行量最大，这是一个需要解决的问题。运用绿波带可以有效缓解交通。本文我主要通过研究上海市宝山区商业中心附近的交通情况，从三种情况分析：第一，对于单个十字路口采用分时控制来优化交交叉口的通行能力。第二，是对一条主干道与三个交叉路口采用绿波带设计使得车辆能够保持匀速不停的状态通过交叉口，从而实现交通量的最优解。第三，是对四个交叉口形成的商业中心进行优化，采用面控制法，通过相邻的两个交叉口形成绿波带，分四次讨论，以两条为主绿波带，分时不同，而两条绿波带的误差提供给转弯形成的绿波带，从而系统最大化提高车辆通行量。

我采用的第一地点：是宝山区江扬北路的一个单十字路口，这里由于靠近地铁，南北交通非常拥挤，经常出现车辆等待而东西绿灯情况，符合我们分时控制的方法，通过分时控制能够快速提高通行量。第二地点：是上海市宝山区铁山路为主干道，盘古路，友谊路，铁通路为支路。该地点附近都是小区，车辆多，且主要以铁山路车流为主，交叉口多，线路规划比较好，主干道清晰，方便统计车流量，并且交通过往车辆多，通过绿波带优化方案能显著提升单位时间通行量，减少交通拥堵。第三地点：是上海市宝山区的商业中心，以祥腾国际广场，中国建设银行，宝山区中西医结合医院，新宝山大厦为中心，四条路环绕，四个交叉口处于四个点。该地点四个交叉口都是采用双行道，且两两交叉口的距离几乎相等，道路都是平整的直线，方便了规范速度，测量统一路长，路宽，减少了转弯对交通的影响，减少了相邻绿波带的绿灯时间浪费，联合每个路口红绿灯的控制，提高通行量。2需要解决的主要问题部分行人缺乏交通规则意识，在道路宽的地方，看到车过来需要时间，而产生的空档时间，且绿灯等待时间过长导致有人等不及就直接过马路，完全不管红绿灯，这种现象很少，但每次都会阻碍车辆行驶，严重影响十字路口交通的通行量。城市道路车容量无法满足人们日益增长的需求，城市房地产开发集中于市中心地区，产生了过量的交通，造成道路超负荷运载。车辆的不断增加导致路口拥堵，由于道路是按照原来的车流量设计导致交通设施设置存在不合理的地方，红绿灯时间没有根据高峰时间调整，导致无谓等待形成的路口拥堵，浪费了后方车辆的等待时间。3路口条件分析3.1交通情况分析主干道是由一条主道路和若干个十字路口组成，通常在主干道的车辆最多，交通最堵，因此我们应该实行主干道分时控制红绿灯提高通行量。我们首先分析一下主干道与其他道路形成的十字路口，十字路口的交通，人与车的流量都很大，虽然只有四岔，但通行的方向有很多个。因此我们对实际情况进行分析，做出如下假设：（1）机动车及非机动车右拐不受红绿灯影响，并且右拐不会导致交通拥挤，本文中不对右拐弯进行分析，不考虑右拐弯情况；（2）道路流通量主要是机动车，非机动车及行人相对来说较少，故做出如下处理：把多辆非机动车视为一辆机动车；表1城市道路车型划分标准（3）十字路口各方向的红绿灯各亮一遍作为一个周期。北a2,x2a1,x1a8,x8a5,x5西东a7,x7a6,x6a3,x3a4,x4南图1十字路口交通示意图设四岔路口各个方向的车流量为：a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8；符号意义表示从南到北的车流量表示从南到西的车流量表示从北到南的车流量表示从北到东的车流量表示从东到西的车流量表示从东到南的车流量表示从西到东的车流量表示从西到北的车流量设每个方向绿灯的时间为：x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8；符号意义表示从南往北方向的绿灯时间表示从南往西方向的绿灯时间表示从北往南方向的绿灯时间表示从北往东方向的绿灯时间表示从东往西方向的绿灯时间表示从东往南方向的绿灯时间表示从西往东方向的绿灯时间表示从西往北方向的绿灯时间其中相对方向的绿灯时间是相同的，所以可知：x1=x3，x2=x4，x5=x7，x6=x8.3.2条件分析1）在通过绿灯时，由静止状态起步的，为必须保证绿灯时有车辆通过，绿灯的时间必须大于等于20秒，实际绿灯的时间不可能大于一个周期，所以绿灯最长时间不超过60秒；2）车辆在通过路口时路口不出现交通意外并且没有闯红灯的想象；3）不考虑黄灯闪烁的情况，黄灯可以视为绿灯的最后几秒，车辆仍可通行；4）城市交通机动车主要是小汽车，故假设机动车，行人以及非机动车全都以小汽车为单位，车辆通过路口时，前一辆车车头到后一辆车车头距离为5米，车辆本身长度5米左右，因此以占地长度将13米作为一个单位；将多个的行人以及非机动车视为一个单位的小汽车，由于行人速度慢，不能直接按长度算，则根据一个单位长度的汽车通过时间与一个单位长度行人通过时间对比，将其数据化为8个行人视为一个的机动车，非机动车在通过红绿灯时速度与汽车相差不大，以一个非机动车长2米，将其数据化为4辆非机动车视为一个的机动车。中型、大型机动车其数据化为2个的机动车。(1个单位长度=13米=2个机动车=8个行人=4个非机动车=1个大型机动车)5）设各通行周期之后各个方向依旧有等待的车辆，路口一个周期90秒6）数字代入需要结合实际情况，我去附近商业区的十字路口，咨询了交警有关路口交通状况的数据，但被告知现在的路口交通红绿灯并非为一个固定值，而是由电子控制，根据当时的路口车流量自动改变红绿灯的时间，所以无法得到确切的数字。但通过询问大致可以知道，车流量有三个高峰期分别是上午8：00至9：30、中午12：00至13：30以及晚上5：30至6：30。因此在这三个高峰期期间，车流量变大，路口绿灯时间随着变长。因此，问题分=1\*GB3①平常情况和=2\*GB3②交通繁忙情况两种情况来考虑。4问题解析4.1单个十字路口由图1以及上述条件分析，可以得到一个周期内叉路口通过量之和，设为，则其中，自变量为，……，，为整数；（为车辆通过路口时的车速度，约为20米/秒）。得对应的约束规划模型如下：4.1.1数据统计=1\*GB3①正常车流量：车流方向机动车行人/4非机动车/2通行量时间从南到北的车流量5040247230从南到西的车流量3016204430从北到南的车流量3540285930从北到东的车流量4532206330从东到西的车流量3536245630从东到南的车流量2324324530从西到东的车流量4532206430从西到北的车流量3340285730=2\*GB3②车流量高峰期：车流方向机动车行人/4非机动车/2通行量时间从南到北的车流量70604010530从南到西的车流量4228346630从北到南的车流量80564611730从北到东的车流量3036265230从东到西的车流量75525011330从东到南的车流量4040226130从西到东的车流量70563610230从西到北的车流量35322054304.1.2数据代入计算将情况=1\*GB3①的数据代入，得，即在正常车流量的情况下，车流量为最大值为910/h将情况=2\*GB3②的数据代入，得，即在车流量高峰期的情况下，车流量最大值为1340/h由表格中数据我们可以看出单个十字路口东西直行和南北直行车流量大，转弯车流量小一个周期90秒，由此我们优化设置 表2优化后的各方红绿灯时间东西直行绿灯34s黄灯3s红灯52s东西左转红灯67s绿灯20s黄灯3s南北方向黄灯3s红灯50s绿灯36s我们只考虑车流量，使车流量的值最大，并且不考虑黄灯的时间，所有黄灯均视为绿灯的最后几秒仍可通行。优化后车流量高峰期最大通行量为1600/h。提高19.4%。4.2一条主干道图2主干道路口交通示意图将其数据化抽象看成以铁山路为主干道，铁通路，友谊路，盘古路为支路的绿波带图3主干道路口数据化图主干道采用绿波带控制方法用时间--距离图表示，如图4所示。图4中平行斜线标定的时间范围是通过带，其宽度就是带宽。它能够确定主干道上车流能利用的通车时间，用周期时长的百分数来记算。平行斜线的斜率是车辆沿主干道连续通行不等待的匀速车速，也就是带速。

图4绿波带时间一距离示意图4.2.1数据统计4.2.2数据代入计算表3道路与交通现状表道路名称道路结构车道数路宽（m）交叉口间距铁山路2422——铁通路1415100友谊路2422230盘古路1415390主干道是3车道，内侧车道宽3.5m，外侧车道宽4.0m。因此比较适合做绿波带控制的道路。通过交通量和车速调查，得到沿主干道与各交叉口的高峰时段的交通量及车辆流向，并测得在主干道上的铁山路上的平均速度为30km／h。表4各交叉口的饱和流量表道路名称进口道饱和流量铁山路3700铁通路3200友谊路3500盘古路3100表5各交叉口周期长及信号配时表道路名称最佳周期（s）主方向绿灯（s）次方向绿灯（s）铁通路955438友谊路盘古路1009257494040计算优化后的配时方案为使车辆通过各交叉口的交通信号相协调，达到绿波效果，则各交叉口的周期应统一。由于铁山路与友谊路交叉口的周期最长将其作为关键交叉口，规定周期时长100s为绿波控制系统公共周期时长。为了有利于系统控制，非关键交叉口上保持其次路方向的最小绿灯时间，将多出的绿灯时间全部加给主干道方向，以增加绿波系统的通过带宽。从而提高通行速度与车流量

表6调整后各交叉口周期长及信号配时表道路名称最佳周期（s）主方向绿灯（s）次方向绿灯（s）铁通路1005938友谊路1005740盘古路1005740用图解法确定信号时差：

图5信号时差示意图由通过带可算出带速约为45km／h，带宽约为26s，为周期时长的26％。

表7线控前后交叉口延误比较表交叉口铁通路友谊路盘古路交叉口平均延误时间（s）线控前152410线控后12197延误减少值（s）353从上面表中可以看出，交叉口延误每周期均有所减少，虽然对每辆车来说增幅不大，但总体对通行量提高是非常可观的。4.3四个十字路口图6四个交叉路口平面图图7线性数据化后这个区域的交通，主要以宝山区中西医结合医院与祥腾国际广场为中间区域，之间存在许多小路供行人逛街，车辆无法通过，这个是典型的商业区交通模式，该地区交通拥挤，无法形成绿波带提高通行速度，路口饱和量在高峰时间达到最大，因此我们可以假设一次红绿灯之后，每个路口还存在等待车辆，因此我们不能用单个十字路口控制来变更时间，也不能根据一条道来控制时间，应该把这个区域的红绿灯看成一个整体，采用面控制系统。以这个区域中所有信号控制交叉口作为整体控制的对象联合考虑就是“面控制”。

表8交叉口与交通现状表交叉口编码道路结构车道数路宽（m）交叉口间距12422300224223003242230042422300所有道路渠化成3车道，内侧车道3.5m，靠边车道4.0m。且交叉口间距相差比较小，路宽与车况相差不大，可以分别讨论后再联合在一起，形成最优解的道路。通过每个交叉口的交通量和通过车速调查，得到沿线各交叉口的高峰时交通量及流量流向，并测得高峰时通过上的平均速度为20km／h。4.3.1方案设计表9各交叉口的饱和流量表交叉口编号进口道饱和流量14000240003400044000表10各交叉口周期长及信号配时表交叉名称周期（s）东西方向绿灯（s）南北方向绿灯（s）11005050231101105555555541005050计算最优配时方案（1）为使各交叉口的交通信号相协调，各交叉口的周期应统一。由于这个是交通商业区，主次干道绿灯时间相等，每个路口车流量都大，而二，三号交叉口的周期最长，因此将其作为关键交叉口，以此周期时长110s定为面控系统的公共周期时长。（2）为有利于面控系统，可把4个交叉口分成2组两个交叉口之间形成绿波带，2组绿波带的速度绿灯时间不一致，中间有时间间隔，而时间间隔调整为转弯后到达下一个路口时间，使之保持正好到达下一个路口后该方向是绿灯时间，从而形成一个环形的绿波带，以增加面控系统单位时间通过最大通行量，降低等待时间，提高效率。（3）为方便统计且一个周期后，各方向行人非机动车都能通过，所以忽略不计非机动车对车流量的影响，并且假设没有行人闯红灯，天气温和，车辆都能匀速以绿波带速度通过交叉口，通行量达到该绿灯理论通行量最大。（4）以两个错时的绿波带为主，其转弯形成的绿波为辅，为保证形成绿波，可以空一段时间以确保转弯过来的车辆能够形成绿波带，而不是等待一会再通过，这样积累的车流将无法达到带速，从而无法形成优化效果。4.3.2数据统计表111号交叉口通行量交叉口编码车流方向机动车通行量之和时间1从南到北的车流量8533330从南到西的车流量7530从北到南的车流量9130从北到东的车流量8230从东到西的车流量6026530从东到南的车流量5330从西到东的车流量9230从西到北的车流量6030表122号交叉口通行量交叉口编码车流方向机动车通行量之和时间2从南到北的车流量7532230从南到西的车流量6530从北到南的车流量9930从北到东的车流量8330从东到西的车流量7030630从东到南的车流量8030从西到东的车流量8330从西到北的车流量7330表133号交叉口通行量交叉口编码车流方向机动车通行量之和时间3从南到北的车流量7934930从南到西的车流量8930从北到南的车流量9530从北到东的车流量8630从东到西的车流量8833030从东到南的车流量7630从西到东的车流量8930从西到北的车流量7730表144号交叉口通行量交叉口编码车流方向机动车通行量之和时间4从南到北的车流量9933130从南到西的车流量8030从北到南的车流量7930从北到东的车流量7430从东到西的车流量9835930从东到南的车流量8830从西到东的车流量8230从西到北的车流量9130通过1号与2号交叉口形成的绿波带求出带速，带宽。图81号2号口绿波带时间一距离示意图图9图解法确定信号时差由通过带可算出带速约为36km／h，带宽约为30s，为周期时长的27.27％。同理求出3号与4号交叉口形成的绿波带的带速与带宽，由于本次取的道路特殊，交叉口距离相等，周期相等，则3号4号形成的绿波带与1号2号形成的绿波带带速同为36km／h，带宽约为30s，为周期时长的27.27％。为了使1号和3号，2号与4号形成绿波带对原来的绿波不产生影响，则1号口与2号口的转弯绿灯时间设计为通过1号与3号的交叉口距离的时间，通过一带速36km/h的速度通过这个距离需要30s，因此设计1,2与3,4绿波带的时间间隔为30s。黄灯视为绿灯最后几秒。表15优化后各交叉口周期长及信号配时表交叉名称最佳周期（s）东西方向绿灯（s）南北方向绿灯（s）11105357231101105357575341105753表16面控制控前后交叉口通行量比较表交叉口编码1234交叉口通行量面控前598628679690面控后620653689720提高通行量22251030从上面表中可以看出，交叉口每30分钟车辆通行均有所提高，而且形成4个绿波带后，车辆可以在经过商业中心的时候可以不停歇，虽然限制了车速，但是大幅度减少了车辆等待时间，对于个人来说，通过路口的时间提升不是很大，但是整体上提高了汽车通行量，减缓了交通压力，方便了行人，减少了尾气排放，保护了环境，提高了人们对商业区的印象，促进了经济繁荣。5模型结果分析（1）对于单个十字路口调节红绿灯提高了通行效率跟通行量，但是可能会导致与之相连的路口交通堵塞，降低整体的通行量（2）绿波带控制主要用于不完全饱和的中负荷的交通条件下，对于完全饱和交通条件，系统会因路口一次绿灯时间不能完全通过本流向的车流而失效（3）本文对行人，非机动车直接视为机动车，但是一次红绿灯大部分行人跟非机动车就能过去，但是也导致车辆转弯无法进行，车子无法右转只能等待，造成等待影响机动车通过交叉口的通行速度达不到绿波带速度，无法达到理想通行量。（4）本文对四个交叉路口形成的商业中心进行了理想化，具有特殊性，直接看成了一个正方形，使两个平行的绿波带的带宽，带速一致，而实际情况两个绿波带的带宽带速不一致，导致转弯后，车辆通过下一个路口前绿灯就已经亮了，会根据情况浪费一部分时间，而不是刚刚好到达下一个路口。因为需要形成绿波，所以只能浪费这部分时间，不然无法形成绿波，控制也失去了意义。因此需要根据实际情况，看一下绿灯浪费时间与总体通行量是否提升。6模型的评价与优化本文的分析与设计是默认所有交叉路口都是十字路口的分析上建立的，所以对其他三，五交叉路路口对交通的影响忽略，但是实际上如果是5岔路口能提高该路口通行量，影响下一个路口的红绿灯控制实际时间与通行量，所以考虑不够全面。同时，我们在分析问题与建立模型时，假设了机动车与非机动车通行时不考虑右拐的情况，但在实际中，车辆可能因为右拐的车辆而导致其他方向的车辆等待其通过，而导致该路口通行量的少许减少，使结果存在一定的偏差；另一方面，我们避免的黄灯的问题，不考虑黄灯时车辆通过的情况，将其视为绿灯的最后几秒，但实际中黄灯并不是所有车辆都会通过，并且在我们学习驾照时，我们知道黄灯时为了安全车辆不应该再通过路口，所以在本次设计中，不考虑黄灯也对结果有一定的影响。路口选择应该更具有一般性，而不是特殊性，具有巧合性的方便计算。因为在实际情况中，应该将所有假设的情况都考虑在内，包括路口出现交通意外，天气影响，阴雨车速达不到理想带速度，右拐对行人直行车辆的影响等等。6.1模型的优点（1）本文分三种情况结合实际的路口交通分析，使得所建立的模型更有说服力；（2）运用数学软件进行数据处理，使计算结果更加精确，计算更加方便；（3）本文从一个路口到4个路口，由点到面合理分析了交通红绿灯的情况，使设计在一个相对理想的状态，易于理解；6.2模型的不足之处（1）行人与非机动车直接看成机动车单位，忽略了其对交通会产生很大影响，虽然方便了计算，但是存在误差，应该单独将行人与非机动车考虑分析，减少误差影响；（2）把所有的机动车看成为一个固定值，没有考虑各个车辆实际的情况；（3）忽略的天气对机动车、行人以及非机动车的影响，在恶劣的天气情况下，速度与通行量都会相对降低，导致达不到绿波带速度；6.3模型的改进（1）考虑行人与非机动通过路口的情况；（2）考虑所有黄灯的情况；（3）考虑天气的对车辆通行的变化；（4）考虑交叉口的距离比对相邻带速的影响；参考文献[1]邹成伟李志海于冬意.哈尔滨市红旗大街线控制系统设计[J].应用科技,2002(05):32-35.

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电脑不启动故障诊治了解电脑启动的过程在诸多电脑故障中，无法正常启动是最令用户头痛的事了。笔者长期从事维护电脑的工作，在这个方面积累了一些经验，现在就将这些经验整理归纳出来与朋友们分享。本文将以家用电脑和windows98操作系统为基础，介绍电脑无法正常启动故障的诊治。要想准确地诊断电脑不启动故障，首先要了解的起动过程，当我们按下电源开关时，电源就开始向主板和其它设备供电，此时电压还没有完全稳定，主板控制芯片组会根据CMOS中的CPU主频设置向CPU发出一个Reset(重置)信号，让CPU初始化，电压完全稳定后，芯片组会撤去Reset信号，CPU马上从地址FFFF0H处执行一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动代码处。系统BIOS首先要做的事情就是进行POST(PowerOnSelfTest，加电自检)。POST的主要任务是检测系统中的一些关键设备(电源、CPU芯片、BIOS芯片、定时器芯片、数据收发逻辑电路、DMA控制器、中断控制器以及基本的64K内存和内存刷新电路等)是否存在和能否正常工作，如内存和显卡等。自检通过后，系统BIOS将查找显示卡的BIOS，由显卡BIOS来完成显示卡的初始化，显示器开始有显示，自此，系统就具备了最基本的运行条件，可以对主板上的其它部分进行诊断和测试，再发现故障时，屏幕上会有提示，但一般不死机，接着系统BIOS将检测CPU的类型和工作频率，然后开始测试主机所有的内存容量，内存测试通过之后，系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备，这些设备包括：硬盘、CD－ROM、软驱、串行接口和并行接口等连接的设备，大多数新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的相关参数、硬盘参数和访问模式等。标准设备检测完毕后，系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中已安装的即插即用设备。每找到一个设备之后，系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息，同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。最后系统BIOS将更新ESCD(ExtendedSystemConfigurationData，扩展系统配置数据)。ESCD数据更新完毕后，系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作，即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。以从C盘启动为例，系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录，主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区，然后读取并执行这个活动分区的分区引导记录，而分区引导记录将负责读取并执行IO.SYS，这是Windows最基本的系统文件。IO.SYS首先要初始化一些重要的系统数据，然后就显示出我们熟悉的蓝天白云，在这幅画面之下，Windows将继续进行DOS部分和GUI(图形用户界面)部分的引导和初始化工作，一切顺利结束，电脑正常启动。根据故障现象诊治了解电脑启动的过程，故障就好判断了，下面我们就根据故障现象开始诊治了：现象一：系统完全不能启动，见不到电源指示灯亮，也听不到冷却风扇的声音。这时，基本可以认定是电源部分故障，检查：电源线和插座是否有电、主板电源插头是否连好，UPS是否正常供电，再确认电源是否有故障，最简单的就是替换法，但一般用户家中不可能备有电源等备件，这时可以尝试使用下面的方法（注意：要慎重）：先把硬盘，CPU风扇，或者CDROM连好，然后把ATX主板电源插头用一根导线连接两个插脚（把插头的一侧突起对着自己，上层插脚从左数第4个和下层插脚从右数第3个，方向一定要正确），然后把ATX电源的开关打开，如果电源风扇转动，说明电源正常，否则电源损坏。如果电源没问题直接短接主板上电源开关的跳线，如果正常，说明机箱面板的电源开关损坏。现象二：电源批示灯亮，风扇转，但没有明显的系统动作。这种情况如果出现在新组装电脑上应该首先检查CPU是否插牢或更换CPU，而正在使用的电脑的CPU损坏的情况比较少见（人为损坏除外），损坏时一般多带有焦糊味，如果刚刚升级了BIOS或者遭遇了CIH病毒攻击，这要考虑BIOS损坏问题（BIOS莫名其妙的损坏也是有的），修复BIOS的方法很多杂志都介绍过就不重复了；确认CPU和BIOS没问题后，就要考虑CMOS设置问题，如果CPU主频设置不正确也会出现这种故障，解决方法就是将CMOS信息清除，既要将CMOS放电，一般主板上都有一个CMOS放电的跳线，如果找不到这个跳线可以将CMOS电池取下来，放电时间不要低于5分钟，然后将跳线恢复原状或重新安装好电池即可；如果CPU、BIOS和CMOS都没问题还要考虑电源问题：PC机电源有一个特殊的输出信号，称为POWERGOOD（PG）信号，如果PG信号的低电平持续时间不够或没有低电平时间，PC机将无法启动。如果PG信号一直为低电平，则PC机系统始终处于复位状态。这时PC机也出现黑屏、无声响等死机现象。但这需要专业的维修工具外加一些维修经验，因此，建议采用替换法；电源没有问题就要检查是否有短路，确保主板表面不和金属（特别是机箱的安装固定点）接触。把主板和电源拿出机箱，放在绝缘体表面，如果能启动，说明主板有短路现象；如果还是不能启动则要考虑主板问题，主板故障较为复杂，可以使用替换法确认，然后更换主板。现象三：电源指示灯亮，系统能启动，但系统在初始化时停住了，而且可以听到嗽叭的鸣叫声（没有视频）：根据峰鸣代码可以判断出故障的部位。ccid_page/AwardBIOS1短声：说明系统正常启动。表明机器没有问题。2短声：说明CMOS设置错误，重新设置不正确选项。1长1短：说明内存或主板出错，换一个内存条试试。1长2短：说明显示器或显示卡存在错误。检查显卡和显示器插头等部位是否接触良好或用替换法确定显卡和显示器是否损坏。1长3短：说明键盘控制器错误，应检查主板。1长9短：说明主板FlashRAM、EPROM错误或BIOS损坏，更换FlashRAM。重复短响：说明主板电源有问题。不间断的长声：说明系统检测到内存条有问题，重新安装内存条或更换新内存条重试。AMIBIOS1短：说明内存刷新失败。更换内存条。2短：说明内存ECC较验错误。在CMOS中将内存ECC校验的选项设为Disabled或更换内存。3短：说明系统基本内存检查失败。换内存。4短：说明系统时钟出错。更换芯片或CMOS电池。5短：说明CPU出现错误。检查CPU是否插好。6短：说明键盘控制器错误。应检查主板。7短：说明系统实模式错误，不能切换到保护模式。8短：说明显示内存错误。显示内存有问题，更换显卡试试。9短：说明BIOS芯片检验和错误。1长3短：说明内存错误。内存损坏，更换。1长8短：说明显示测试错误。显示器数据线没插好或显示卡没插牢。现象四：系统能启动，有视频，出现故障提示，这时可以根据提示来判断故障部位。下面就是一些常见的故障提示的判断：一、提示“CMOSBatteryStateLow”原因：CMOS参数丢失，有时可以启动，使用一段时间后死机，这种现象大多是CMOS供电不足引起的。对于不同的CMOS供电方式，采取不同的措施：1.焊接式电池：用电烙铁重新焊上一颗新电池即可；2.钮扣式电池：直接更换；3.芯片式：更换此芯片，最好采用相同型号芯片替换。如果更换电池后时间不长又出现同样现象的话，很可能是主板漏电，可检查主板上的二极管或电容是否损坏，也可以跳线使用外接电池，不过这些都需要有一定的硬件维修基础才能完成。二、提示“CMOSChecksumFailure”CMOS中的BIOS检验和读出错；提示“CMOSSystemOptionNotSet”，CMOS系统未设置；提示“CMOSDisplayTypeMismatch”，CMOS中显示类型的设置与实测不一致；提示“CMOSMemorySizeMismatch”，主板上的主存储器与CMOS中设置的不一样；提示“CMOSTime&DateNotSet”，CMOS中的时间和日期没有设置。这些都需要对CMOS重新设置。三、提示“KeyboardInterfaceError”后死机原因：主板上键盘接口不能使用，拔下键盘，重新插入后又能正常启动系统，使用一段时间后键盘无反应，这种现象主要是多次拔插键盘引起主板键盘接口松动，拆下主板用电烙铁重新焊接好即可；也可能是带电拔插键盘，引起主板上一个保险电阻断了（在主板上标记为Fn的东西），换上一个1欧姆／0.5瓦的电阻即可。四、自检过程中断在xxxKCache处这表示主板上Cache损坏，可以在CMOS设置中将“ExternalCache”项设为“Disable”故障即可排除。同理，在自检主板部件时出现中断，则可以认为该部件损坏，解决方法一般可以在CMOS中将其屏蔽，如果不能屏蔽该部件最好更换主板。五、提示“FDDControllerFailure”BIOS不能与软盘驱动器交换信息；提示“HDDControllerFailure”，BIOS不能与硬盘驱动器交换信息。应检查FDD（HDD）控制卡及电缆。六、提示“8042GateA20Error”8042芯片坏；提示“DMAError”，DMA控制器坏。这种故障需要更换。七、提示“DisplaySwitchNotProper”主板上的显示模式跳线设置错误，重新跳线。八、提示“KeyboardisLock...Unlockit”键盘被锁住，打开锁后重新引导系统。九、IDE接口设备检测信息为：“DetectingPrimary（或Secondary）Master（或Slave）...None”表示该IDE接口都没有找到硬盘，如果该IDE口确实接有硬盘的话，则说明硬盘没接上或硬盘有故障，可以从以下几方面检查：1、硬盘电源线和数据线是否接触不良，或换一根线试试；2、CMOS设置有无错误，进入CMOS将“PrimaryMaster”、“PrimarySlave”、“SecondaryMaster”三项的的“TYPE”都设置成“Auto”；3、替换法确认硬盘本身有故障。十、IDE接口设备检测信息下面显示“Floppydisk(s)fail(40)”出错信息表示CMOS所指定的软盘驱动器有问题。判断和解决的方法与硬盘相似。现象五：系统不能引导。这种故障一般都不是严重问题，只是系统在找到的用于引导的驱动器中找不到引导文件，比如：BIOS的引导驱动器设置中将软驱排在了硬盘驱动的前面，而软驱中又放有没有引导系统的软盘或者BIOS的引导驱动器设置中将光驱排在了硬盘驱动的前面，而光驱中又放有没有引导系统的光盘，这个都很简单，将光盘或软盘取出就可以了，实际应用中遇到“DiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”的提示，多数都是这个原因。如果是硬盘不能引导的话一般有两种情况：一种是硬盘数据线没有插好，另一种就是硬盘数据损坏。前者一般多会出现硬盘容量检测不正确和引导时出现死机的现象；后者则是干脆找不到引导文件或提示文件损坏。前者只需重新连接好数据线即可；后者则需要用win98的启动软盘或启动光盘启动，根据实际情况来定：一、提示“Invalidpartitiontable”或“NotFoundany[activepartition]inHDDDiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”，这说明找不到硬盘活动分区，需要对硬盘重新分区。二、提示“Missoperationsyste”，说明硬盘活动分区需要重新格式化（formatc:/s）。三、提示“InvalidsystemdiskReplacethedisk，andthenpressanykey”或显示“StartingWindows98…”时出现死机，说明硬盘上的系统文件丢失了或损坏，使用“sysc:”，命令传递系统文件给c盘，再将C拷贝给c盘。现象六：硬盘可以引导，但Windows不能正常启动，也不能进入安全模式。这种情况表明Windows98出现了严重的错误，首先，用杀毒软件查杀病毒，看是不是病毒造成的，如果没有发现病毒可以用以下方法试一试。一、直接将接口卡与各个外设都拨去，再插回去，并调整接口卡上的设置（如果可以的话）来检查是否是硬件冲突造成，开机看看是否可正常进入Windows。二、检查CMOS中的设置是否有不正确的地方，若不清楚，可选择LoadBiosDefault项目，然后重开机，开机看是否可正常进入Windows。三、在启动时按下F8键，一般会出现6个选项（如果安装了DOS6.22则出现7个选项）选择第4项“step－by－stepconfirmation”进入单步运行方式，按照出现死机的命令选择处理方法：1、执行“Processthesystemregistry”计算机就死机，说明是注册表故障，那么可以重新启动按F8键，选第4项后，只在Device=c:\windows\himem.sys这一项上按“Y”，其余的按“N”后，在DOS提示符下输入Scanreg／fix修复注册表或者是scanreg／restore恢复到以前系统自动备份的注册表后，再重新启动即可。2、在出现“Createastartuplogfile(BOOTTL