采用干线协调控制的交通信号灯控制

摘要

目前，交通信号灯的控制系统种类很多，虽然其中不乏比较优秀的控制系统，但是这样的控制系统多以国外引入为主，在我国仍然缺少行之有效的控制系统。
　　我国交通信号灯的发展虽然起步较晚，但也取得了一定的成果，只是近年来，我国车辆的数量剧增，导致了在现行的控制策略下，还存在一些问题，比如，在某一个方向已经没有车辆通行，但这个方向的绿灯却依旧点亮，而另一个方向却因为红灯造成过多的车辆等待；再比如，南北方向绿灯时，由南向北的车辆排队等候通过，而由北向南却几乎没有车辆通行。这类情况时有发生，导致了交通资源的浪费。
　　针对城市内复杂的交通路况以及各个路口较低的通行效率，设计了一种主要面向于路况中主干道与次干道分明的交通信号灯系统，在主干道上采用双向干线协调控制，本文主要针对交通非饱和状态时（通常在9：00-11：00、13：00-17：00、19：00-21：00时），在一种改进的相位模式下，以降低车辆延误为目的，建立交通系统数学模型，并根据数学模型对路段进行优化和配时。本文选择数传电台实现相邻路口间的通讯，选择GPRS模块实现路口与远端监控中心的通讯，并给出相应的电路。
　　随后使用VB开发了交通信号灯控制系统的上位机，可通过上位机实现对交通路况的实时显示，并可以实现远端对交通灯配时的修改。
　　最后使用VISSIM软件，对本文的控制方案进行仿真，并与传统控制方案进行对比，证实了本文的控制方案切实可行。

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1 绪论

1.1 交通灯的发展及现状

1.2 现行的交通灯控制中存在的问题

1.3 选题的意义与目的

1.4 本文内容安排

1.5 本章小结

2 现有控制方案的介绍与分析

2.1 单点信号控制方法

2.2 干线协调控制方法

2.3 区域协调控制方法

2.4 通行效率的评价指标

2.5 本章小结

3 干线双向协调控制方案

3.1 干线双向协调控制的相位设计

3.2 干线车辆的数学分析

3.3 干线双向协调控制的优化

3.4 控制方案

3.5 本章小结

4 系统的硬件设计

4.1 硬件的选型及介绍

4.2 硬件设计

4.3 本章小结

5 交通信号灯上位机的设计

5.1 交通信号监控窗口

5.2 串口与VB的通讯

5.3VB对TIA Portal的调用

5.4 VB对数据库的调用

5.5 本章小结

6 利用VISSIM的仿真

6.1 VISSIM介绍

6.2 仿真

6.3 本章小结

结论

参考文献

附录A PLC调用串口模块发送与接受程序

附录B 数据查询程序

附录C PLC外部接线图

在学研究成果

致谢