毕业设计--智能交通信号灯设计 - 图文(3)

1.2.1交通信号灯的产生与发展

在十九世纪的工业革命胜利后,城市不断地繁荣昌盛，社会经济也随之飞速地发展。人民群众的生活品质有了巨大的进步。然而，机动车数量的增加却使得十字路口的交通拥堵问题日益严重，为了解决这一问题，才逐渐发展出了交通信号灯，对于当时的车辆数量来说，按时的交通信号灯切实地在引导交通上发挥了伟大的作用，甚至说一直到很多年后还发挥着巨大的作用。但随着车辆数量的指数式爆发，定时的交通信号灯一直面临着效率较低的弊端。本论文中，我准备设计一种能够根据车流量而自动调节时间的交通灯，从而能够提高红绿灯的使用效率，减轻道路的拥堵状况。

1.2.2交通信号灯的规则

对于交通信号灯，世界上每个国家都有着各自的明文规定。但是，它基本的规则实际上是大致相同的，正如从小我们就接受到的教育“红灯停、绿灯行、黄灯亮了等一等”，这是交通信号灯的最简化的规则。交通灯的细致的规则是由《中华人民共和国道路交通安全法》和《中华人民共和国道路交通安全法施行条例》两部法律而具体规定的。其中第二部中的第十条是对于信号灯的具体规定，它是：

（一）当绿灯亮起时，允许机动车辆、非机动车辆和行人通过十字路口；

（二）当黄灯亮起时，不允许机动车辆、非机动车辆和行人通过路口，车辆和行人应当在停止线前面等待。但是如果有些车辆或者行人已经越过了终止线，他们能够接着往前走通过路口；

（三）红灯是非常具有警示作用的灯，当它亮起时，任何机动车辆、非机动车辆以及行人禁止通行；

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1.3国内外智能交通控制系统发展现状

随着近些年来计算机技术、电子管制技术、通讯技术、信息采集技术等的大力发展，各个国家为了解决自己国内的交通拥堵问题都做出了很多的尝试，很多国家也收获了巨大的成果，研发了适合自己国情的智能交通系统。

1. 美国作为世界上最发达的国家，它的各方面的研究都是超前于世界上的其他国家的，对于智能化交通系统的研究也不例外，它最早开始于20世纪60年代末，美国人将这个研究项目称之为电子路径导向系统ERGS错误！未找到引用源。。在研究过程中，因为某些原因研究不得已暂停了十多年的时间，一直到20世纪80年代中期后才最终获得了初步的成功。美国也以此为契机，再接再厉，在全国范围内展开了在以后被称为智能化道路车辆系统的研究。在1991年的时候，美国政府成立了一个协会，它的主要目的是在全国范围内大力推广多年的研究成果，即智能交通系统，这项举措为智能交通系统在美国的全面地发展打下了良好的根基。同年，美国总统老布什正式签署了可以从根本上综合地提高道路交通运行效率的法案ISTEA，又称为“冰茶法案”。这项法案充分地重视了研究智能化道路系统的重要性，并且将其作为了一项重要国策，还在研究资金方面给予了充足的财政支持。第二年，IVHS正式改名为ITS，这项举措充分地表明了智能化交通系统的研究与开发不仅仅局限于车辆和道路方面的研究，而是可以将其推广到由所有的交通工具和交通过程中的一切组成部分所组成的智能化系统。虽然就目前来讲智能交通系统的研究还是主要以道路交通为主要的研究对象，但是它最终必将会成为一个非常智能的系统。目前来说，智能交通系统还一直处在不断发展、不断进步的过程中。

2. 然而，就目前来说，在整个地球上还属日本这个国家将这个智能交通系统利用地最为宽泛，日本智能交通系统称为新交通管理系统，简称为UTMS，这个系统是为了适应日本的交通需求日益增长情况下，为国民们创造更大的便利，减少社会的消耗，增加社会财富，充分发挥科学技术的优越性，发明一个平安、友好的交通环境。到目前为止，日本的新交通管制系统已经显示了巨大的优越性，社会效率达到相当高的水平。

3. 在其他欧美的发达国家，同样有着各自适应自己国情的智能交通系统。比如英国的UTE系统，这个系统又被称为SCOOT错误！未找到引用源。，即绿信比相位差优化技术,它是采用一种独特的算法进行系统的优化，这样做能够大大地提高系统的效率，这是一种非常先进的智能交通系统。还有意大利的UTOPIA系统、德国的M0TION系统等等。据统计，这些智能交通系统的使用都能够使道路上车辆的平均运行速度至少提高10—29%，在通过同等的路程下驾驶员驾车时间减少10—20%，这也减少了驾驶员长时间驾驶汽车的疲劳，能够有效地减少道路上的交通事故。换一个方面来说，由于比较聪明交通控制系统和车辆管制系统的使用，汽车也降低了大约有三分之一的有害气体(如一氧化碳、二氧化氮、硫化氢等)的排放，这项措施也使得很多城市的空气污染指数得到了极大的抑制。

4.面对城市道路交通严重拥堵这一现状，我国政府的解决方法一般有以下几种：

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1、拓宽道路 此方法虽是解决道路拥堵的最基本的方法，但实际上是治标不治本，只能增加道路的使用面积，但是由于车流量并未从根本上减少，城市的拥堵状况实际上没有得到很好地控制。甚至有时，拓宽道路等于是在无形之中，鼓励更多的驾驶员开车上路。但一味地发展道路，最终的后果还是道路一直在修但是拥挤、雾霾问题确实愈发地严重。

2、通过交通信号灯的控制 红绿灯作为世界上通用的一种控制交通的方式，它可以很好地控制交通流量，达到解决交通拥堵的目的。

但是就目前来说，在很多路口，交通灯仍是很原始的时长固定的交通信号灯。显然，对于目前我们国家的拥堵状况来说，传统的定时式红绿灯并不能很好地符合实际的需求。这是因为：假如在某一个方向和与其相垂直的方向上，两个方向上车辆每分钟的通行量差距非常的大，而红绿灯还是按照最初的设定按照两个方向车流量差不多来平等地分配车辆通行的时间，这种做法会导致在其中的一个方向的车辆的数量非常多，从而导致通车时间的不足，而车少的方向通车时间残余，形成一个方向车辆十分地拥挤成一条长龙，而另一方向车辆较少的不合适的场面。这反映了机器定时控制不能很好的根据实际情况来进行控制。有些地方的交管部门真切地认识到了这一问题，于是乎，他们将交通比较拥挤的上下班高峰、节假日高峰的时间进行了优化设置，但是这样的控制方式十分的不方便，完全不适合国家领导人所提倡的节能减排。为解决这一问题，在早晚上班的高峰期，政府部门安排了交通警察进行亲临现场的指挥。但是，交通警察亲临现场进行指挥，工作难度大，需要处理各种的突发状况。各种多变的天气状况抑或是汽车尾气都将是执勤交警的巨大威胁。所以，在信息技术高速发展的今天，咱们应充分发挥先进的计算机技术、通讯技术等的作用，经过计算机来仿真人的智能来管制交通灯，从而发展经济和社会效益。

为此，我国相关部门也及时地意识到了这一问题，于是从其他的国家学习建设先进系统的经验。从此，我们国家的智能交通系统发展地也十分的迅速，我国先后在许多的大城市建立了世界先进的智能交通控制系统。但是，与国外的先进的交通控制系统相比。我国目前的城市道路的交通控制依旧相对落后。究其原因，一方面，我国的机动车的数量井喷式地增长，而对于管理交通流量的控制系统却没有相应的随之与时俱进、共同发展；另一方面，监管不力、秩序混乱，行人不恪守交通信号灯规则的指引，最为我们所熟知的是中国式的过马路，很多人视信号灯的存在于无物，这种行为使信号灯失去了了它应有的作用，从而使道路多拥堵、多交通事故、车辆在路口的大量积压 …… 此处隐藏：1472字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……