交通流量检测技术及智能控制系统的研究

论文摘要

随着社会对交通运输的日趋依赖和现代经济的发展,交通系统的控制变得越来越重要。为了解决交通拥挤的问题,现行的最为有效、最为经济的办法就是采用智能控制系统。所谓智能控制系统就是采用先进的检测技术和控制技术为开发基础,用于提高交通网络运行效率。针对当前交叉路口交通信号灯固定配时的状况,本文提出一种模糊控制方法,主要适用于控制交通信号的相位,来解决交通流量高峰期与平时的通行需求不一致的问题。以模糊控制理论为基础,完成了单交叉口的交通信号的研制。本论文主要完成了如下工作:(1)设计单交叉口交通信号模糊控制模型,提出了一种多相位模糊控制方法,以当前相位、后继相位的车辆等待数为依据来决定信号配时,提出一个可以同时反映轻度交通和重度交通,并且能够描述排队长度的单交叉口的交通流量模型。经过仿真验证了该控制方法是可行的,具有优越性。(2)对主机为AT89C51单片机的控制系统进行硬件设计和软件设计,对各部分电路作出了详细的介绍。(3)最后,对全文进行总结,并对进一步的研究提出展望。交通系统中的基础设施是交通信号控制机,其智能化程度对于实现交通优化控制、管理系统的智能化升级具有重要的意义,从而提高交通设施的通行能力,增加交通安全、更好地改善交通秩序。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 交通控制技术的发展现状
• 1.1.1 课题的意义
• 1.1.2 交通控制的起源与发展
• 1.1.3 城市道路交通控制理论的研究发展
• 1.2 研究现状分析
• 1.2.1 国内对智能交通系统（ITS）的研究现状
• 1.2.2 国外对智能交通系统（ITS）的研究现状
• 1.3 城市交通的模糊控制研究
• 1.4 本课题的研究内容及论文的结构安排
• 1.5 本章小结
• 第2章 城市交通信号控制的基本理论
• 2.1 交通信号控制的基本概念
• 2.1.1 交通信号灯的概念
• 2.1.2 交通信号控制的基本概念
• 2.1.3 交通信号控制的基本参数
• 2.2 交通信号控制系统的分类
• 2.3 交通信号控制的常用性能指标
• 2.3.1 车辆延误
• 2.3.2 平均排队长度
• 2.3.3 平均起停次数
• 2.3.4 通行能力
• 2.4 本章小结
• 第3章 单路口模糊控制算法的研究与仿真
• 3.1 模糊控制基础
• 3.1.1 隶属度函数
• 3.1.2 模糊化
• 3.1.3 模糊推理
• 3.1.4 解模糊化
• 3.2 十字路口交通信号模糊控制模型
• 3.3 十字路口交通信号模糊控制器的设计
• 3.3.1 相位紧迫度判决模块的设计
• 3.3.2 绿灯终止度判决模块的设计
• 3.3.3 相位转换判决模块的设计
• 3.3.4 模糊逻辑关系图
• 3.4 单交叉口交通流模型
• 3.5 仿真实验研究
• 3.6 本章小结
• 第4章 交叉口交通信号模糊控制系统的软硬件设计
• 4.1 单交叉口交通信号模糊控制系统的硬件设计
• 4.1.1 控制系统原理结构
• 4.1.2 检测系统的设计
• 4.1.3 硬件的选择
• 4.1.4 电源电路设计
• 4.1.5 复位电路设计
• 4.1.6 时钟电路设计
• 4.1.7 数码时间显示电路
• 4.1.8 信号灯电路设计
• 4.2 单交叉口交通信号模糊控制系统的软件设计
• 4.2.1 控制系统的主控程序设计
• 4.2.2 模糊控制模块设计
• 4.3 实验的进行与结果分析
• 4.3.1 实验设备
• 4.3.2 实验步骤及其结果分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文
• 致谢
• 个人简历