协调式交通信号控制系统的设计与实现

论文摘要

随着现代社会对交通运输的日趋依赖,交通系统的控制越来越受到普遍的重视,而采用先进的信息技术、通信技术和控制技术等高新技术开发的交通系统可以大幅度提高交通网络的运行效率,成为解决交通拥挤问题最经济、最有效的办法之一。本文以城市交通控制为研究对象,以交通工程基本理论为基础,结合当前的微处理器应用技术,对交通信号控制系统进行了分析和研究,对交通信号控制系统的各种基本功能进行了说明,介绍了以AT89C58微处理器为主控芯片,集成了DS12C887、TL16C554等外围芯片的交通信号控制系统,给出了系统的硬件设计构成及软件流程分析。该系统采用模块化设计方法,便于功能的裁剪与扩充。本交通信号控制系统,采用模块化机箱设计、多CPU协调控制、软硬件看门狗技术、RTOS操作系统能在各种恶劣的条件下工作,采用中文液晶调试界面,操作直观、调试便捷。本机具备路口、远程网络进行参数设置,运行模式切换控制,联机时可执行中心指令,单机时可以本地运行自适应控制,可基于时钟和相位差建立绿波带,可进行中心协调控制。该系统的特点是采用RS232转TCP/IP模块实现交通流信息的远距离传输,具有覆盖范围广、实现方法简单、控制方式灵活等特点。该系统对信号灯的控制更方便、更实效,对于实现改善交通秩序、增加现有交通设施的通行能力、减少交通事故的目的具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 智能交通概述
• 1.2 国内外交通控制系统概述
• 1.3 研究内容及意义
• 1.3.1 论文研究内容
• 1.3.2 论文研究意义
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 交通信号控制特性分析
• 2.1 交通信号控制系统的基本参数
• 2.2 交通控制方式的分类
• 2.2.1 按照控制策略分类
• 2.2.2 按照控制范围分类
• 2.3 国外常用城市道路交通控制系统介绍
• 2.3.1 英国的TRANSYT 系统
• 2.3.2 澳大利亚的SCATS 系统
• 2.3.3 英国的SCOOT 系统
• 2.4 本章小结
• 第三章 协调式交通信号控制系统需求分析
• 3.1 交通信号控制机概述
• 3.2 交通信号控制系统目标
• 3.3 交通信号控制系统功能需求
• 3.3.1 交通信号控制机基本功能要求
• 3.3.2 交通信号控制机控制功能要求
• 3.4 交通信号控制系统数据结构设计
• 3.5 参数设置菜单设计
• 3.6 控制方式
• 3.7 本章小结
• 第四章 协调式交通信号控制系统的硬件设计
• 4.1 系统的组成
• 4.1.1 系统的总体结构
• 4.1.2 系统地址译码
• 4.2 主控板电路
• 4.2.1 时钟模块
• 4.2.2 内存及FLASH
• 4.2.3 通讯模块
• 4.2.4 按键及模拟灯显示模块
• 4.2.5 I/O扩展
• 4.2.6 液晶控制
• 4.3 信号灯驱动电路
• 4.4 车流量检测器电路
• 4.5 NETCOM-100模块
• 4.6 原理图SCH与PCB设计
• 4.7 本章小结
• 第五章 协调式交通信号控制系统的软件设计
• 5.1 系统软件设计方法
• 5.1.1 系统移植RTX-51 tiny （RTOS）操作系统介绍
• 5.1.2 系统任务划分依据
• 5.1.3 本系统模块划分
• 5.2 系统各模块流程图
• 5.2.1 系统程序结构
• 5.2.2 系统程序流程图
• 5.2.3 初始化及主运行任务代码
• 5.3 控制方式算法实现
• 5.3.1 定周期
• 5.3.2 行人过街
• 5.3.3 感应控制
• 5.3.4 自适应控制
• 5.3.5 协调式感应控制
• 5.4 本章小结
• 第六章 交通信号控制系统上位机软件介绍
• 6.1 系统的主界面
• 6.2 功能描述
• 第七章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果