交通信号控制机

基于单片机的交通灯控制系统研究

摘 要

近年来，随着国民经济的快速发展，车辆的数量也在飞速增长，交通拥挤和阻塞的现象也频繁的出现。交通阻塞已经成为城市交通所迫切要解决的难题。而交通信号灯的出现对于解决这种问题产生了重要的意义。现在各个路口的路况都不是固定不变的，而是随着时间的变化而不断变化的，有些时候，可能还会发生各种意想不到的突发状况，所以设计出一个智能的交通控制系统意义深远。

交通信号灯的控制方式有很多，本系统采用MCS-51系列单片机AT89C51和8255等来设计交通控制器，实现能根据实际车流量实时的改变红、黄、绿灯的持续时间，也可以手动的设置控制各方向红、黄、绿灯持续时间的智能交通控制系统。同时可以实现紧急情况处理，以及一路有车一路无车等特殊情况下的交通情况控制。

本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。

关键词：交通灯,单片机,MSC-51,计时

I

基于单片机的交通灯控制系统研究

Abstract

In recent years, with the rapid economic development, the number of vehicle

第六章 交通信号控制理论基础

经过调查统计发现，将城市道路相互连接起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口，是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在，是城市交通运输的瓶颈。一般而言，交叉口的通行能力要低于路段的通行能力，因此如何利用交通信号控制保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行效率引起了人们的高度关注。 交通信号控制是指利用交通信号灯，对道路上运行的车辆和行人进行指挥。交通信号控制也可以描述为：以交通信号控制模型为基础，通过合理控制路口信号灯的灯色变化，以达到减少交通拥挤与堵塞、保证城市道路通畅和避免发生交通事故等目的。其中，交通信号控制模型是描述交通性能指标（延误时间、停车次数等）随交通信号控制参数（信号周期、绿信比和信号相位差），交通环境（车道饱和流量等），交通流状况（交通流量、车队离散性等）等因素变化的数学关系式，它是交通信号控制理论的研究对象，也是交通工程学科赖以生存和发展的基础。

本章主要针对建立交通信号控制模型所涉及到的基本概念、基本理论与基本方法，对交通信号控制的理论基础进行较为全面深入的阐述。

6．1交通信号控制的基本概念

城市道路平面交叉口是道路的集结点、交通流的疏散点，是实施交通信号控制的主要场所。根据交叉口的

课 程 设 计

课程名称 微机接口课程设计

题 目 交通灯实时控制系统设计

专 业 计算机应用 班 级 学 号 姓 名 成 绩 __________________ 指导教师

2012年6 月23日

1

课程设计任务书

设计题目：交通灯实时控制系统设计 设计目的：

1.巩固和加深课堂所学知识；

2.学习掌握计算机控制系统的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力；

3.在TDN集成开发环境中实现对交通灯实时控制系统的设计与制作，综合运用8259、8253、8255芯片,深入了解与掌握利用可编程8255A进行控制的原理与方法。

设计任务：（在规定的时间内完成下列任务）

1．画出硬件原理图（接口芯片和外设部分、交通灯与路口对应关系）和实验连线图；

2．交通灯控制方式是四个路口轮流通行（无交叉点通行控制方式）；（步序见参考表B）； 各路口由允许通车到不允许通车黄灯闪烁5秒钟；

3．用2位7段LED数码管上显示路口当前通行时间的倒计

武汉中科通达交通信号控制系统，是公司自行研发的实时自适用城市交通信号控制系统，经过近几年的实际应用和不断完善，取得了良好的效果和口碑，对改善湖北省的交通状况起到了积极的作用。目前我们的系统已经成功应用在武汉江夏、新洲、蔡甸、湖北枣阳、十堰、襄樊，咸宁等多个城市。

1.RTSC_1.0简易信号机

1.1适用范围：

适用范畴为两相位控制的过街请求，广泛的使用于超市、学校、医院等人流较多的非十字路口。该产品具有成本低、产品稳定可靠、操作简单、调试方便等特点。

1.2技术指标：

交流输入： 220(±20％)VAC，50±2HZ。

输入交流功耗≤50W (不包括信号灯功耗)。

额定电流：20A。

工作环境温度：－20℃～70℃

1.3功能特点：

两相位过街请求运行模式。

可运行黄闪、全红、全灭等降级模式。

操作简单，使用方便的上位机界面控制。

兼容3.0以上的信号机组网协议。

2.RTSC_1.1移动信号机

2.1适用范围：

是路口停电或者其他紧急情况下信号机的替代产品，该产品使用太阳能提供电源，续航能力达到72小时。另外，该产品具有两相位、四相位、黄闪等多种运行模式，完全满足目前十字路口信号灯车辆控制的需求。

2.2技术指标：

很好

2008年11月

Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProducts

机电产品开发与创新

Vol．21,No．6·测试与控制Nov．,2008·

PLC控制交通信号灯的设计

刘刚，连智敏

（淮阴工学院机械工程系，江苏淮安223003）

摘要：就如何应用PLC实现十字路口交通信号灯自动控制的设计展开讨论，通过分析对交通信号灯的

控制要求，对PLC控制系统进行了软、硬件设计。同时将PLC的逻辑控制、数据运算、数据比较、数据传送通过程序有机的结合起来，既控制交通灯的变化，还有时间显示。

关键词：PLC；控制设计；时间显示中图分类号：TP21

文献标识码：A

文章编号：1002－6673（2008）06－165－02

0引言

交通灯的出现，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。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化，试用可编程控制器实现交通灯管制，以便使该系统简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。

实现路口交通灯系统的控制方法很多，可以用标准逻辑器件、可编程序控制器PLC、单片机等方案来实现。其中用标准逻辑器件来实现电路在很大程度

城市交通信号控制及其应用研究

摘要：在社会迅速发展的今天，人们的生活水平也逐渐提高。城市的交通也成为我们日常生活中关注的重要问题。为了适应日趋复杂的十字路口交通信号控制问题，在设计交通路口的信号灯时，需要考虑到很多因素，对城市交通信号的设计要针对各个路口，各个时段的交通情况进行有效、细致的分析，设计出高效的十字路口交通信号控制方案。本文从城市交通的特征入手，分析我国城市交通现在主要存在的一些问题，从信号控制角度寻找适合的控制模式，解决现状交通流不合理分配的问题，针对交通现状特征，应用感应控制与绿波控制结合的模式，有效提高了主干道的通行能力，降低了行车延误等参数。 关键词：交通；信号控制；应用研究 中图分类号：C913文献标识码： A 一、城市交通的主要特征

我国城市交通根据目前的现状主要存在以下几方面的问题： 道路设施落后

城市交通目前存在的问题就是交通网密度低，而且有些结构不合理。平交路口通行能力不足，路网系统不完善，现有道路的几何结构与车道划分等有许多不适应交通状况的方面，交通高峰时，通行能力不足；侧向进出交通干扰主路交通、车道功能不合理、车道数不足、交通岛的大小和位置不合理等。 公路穿越现象普遍

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交警道路交通信号控制系统

解决方案

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目 录

第 1 章 概述 ................................................................................................... 1

1.1 应用背景 ......................................................................................... 1 1.2 行业现况及问题 .............................................................................. 1

第 2 章 设计原则、依据 ................................................................................. 2

2.1 设计原则 ........................................................................

NATS 城市交通信号控制系统 《系统介绍》 中国电子科技集团公司第二十八研究所 南京莱斯大型电子系统工程有限公司 二００六年八月 城市交通信号控制系统 第 １ 页 共 10 页

1 简介

《城市交通控制系统》用于城市道路交通的控制与管理，可以提高车速、减少延误、减少交通事故、降低能耗和减轻环境污染。

从八十年代中期以来，中国电子科技集团公司第二十八研究所就开始了城市交通控制系统和路口交通信号机的研制开发，已经建成了若干个城市交通控制系统，从系统总体设计、系统软件、系统主要设备等方面积累了丰富的经验，掌握了其中的关键核心技术。

七五期间，以南京市中区为依托实体，我所作为系统总体技术负责单位参加了“七·五”国家重点科技攻关项目《南京市交通控制系统》的研制，承担了系统总体技术方案设计、系统控制软件开发、路口交通信号机研制生产和系统联试等任务，为系统的研制成功作出了重大贡献。该系统于一九九一年二月通过了国家鉴定验收，鉴定认为：“系统建立的机动车和非机动车交通模型及其控制模型针对我国混合交通的特点，具有很强的适应性，取得了比较明显的社会经济

轨道交通信号与控制专业培养计划

一、 培养目标

本专业培养适应社会主义建设需要的德、智、体、美全面发展，具有轨道交通信号与控制专业宽厚的基础理论，较广泛的专业知识，较好的外语运用能力，较强的动手能力，系统地掌握铁路运输学科信号与控制领域的基本理论和应用技术，并具有一定创新精神和研究开发能力的本专业高级技术人才。

毕业后可从事铁路、公路及城市交通信号与控制方面的研究、设计、集成、开发、应用和经营管理等工作，也可从事本专业及相关专业的科学研究与技术开发工作。

二、基本要求

1、热爱社会主义祖国，有为国家富强与民族振兴而奋斗的理想和责任感；具有良好的思想道德、敬业精神和健康的人生态度，具有科学严谨、求真务实的工作作风。

2、具备扎实的自然科学基础和较好的人文艺术和社会科学基础，外语运用能力，掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有获取信息的能力。

3、掌握轨道交通信号与控制专业的基础理论，掌握电子、计算机、通信等关联学科的基本原理、方法以及相应的实验仪器和设备的使用技能；掌握控制系统分析和综合、系统仿真、科学计算、信息处理、软硬件开发等科学实验方法和技术；掌握铁路、公路及城市交通信号与控制方面的系统分析和设计、信息控制和信息处理、软硬件开发等科学实验方法和应用技术

智能交通控制系统的设计

一、设计目的与任务

1、设计目的：“控制系统课程设计”是自动化专业集中实践性教学环节中的专题实验，属必修课。“控制系统课程设计” 要求学生掌握单片机的基本知识和自动控制系统设计的基本原理。通过实验使学生能够较熟练地设计基于单片机的控制系统的各个环节和完整系统，熟练掌握系统的调试和控制器参数的整定方法。巩固和深化理论教学内容，培养学生的工程实践技能，综合运用所学专业知识解决实际问题的能力。

2、设计任务: 基于单片机设计智能交通控制系统。 二、课题内容与要求 1、课题内容

假设十字路口有两组交通灯，每一组各有红、黄、绿三种颜色的指示灯，分别管理南北通道A和东西通道B，需要根据车流量大小控制相应信号灯的变化和 2、课题要求

基于单片机的智能交通控制系统的具体要求： 1．模拟南北通道A和东西通道B的车流量。

2．正常情况下轮流放行，其中南北通道A绿灯30s, 东西通道B绿灯15s，每道从绿灯切换为红灯时，应有5s黄灯时间。

3．当某个通道的绿灯时间还有5s范围内，如果该通道车流量突然增加到设定的阈值，将该通道的绿灯时间延长20s，同时改变另一通道信号灯的状态。 4．A道设置一个行人过街按钮，当该按钮按下时，B道显示黄灯