毕业设计--智能交通信号灯设计 - 图文(4)

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本论文研究的方向为智能交通灯，它能够根据上一次绿灯信号间通过的车辆数自动地调节红绿灯时长，达到初级的自动控制功能。它的具体操作模式为：我们可以通过事先埋设在路口的地感线圈来实时感知车流量的大小，而后单片机会依照路口车流量的大小来调理交通灯的闪烁工夫的长短，从而达到车流量的最优化配置。在面对突发的道路状况时，确保能够做出最好的调配措施，把处理效率达到最高。

1.5本章小结

本章主要介绍了我国的普遍的交通状况，指出了我国道路交通的主要问题。为了解决这一问题，我经过查阅资料了解到了国内外智能交通系统的发展状况和交通灯的规则和发展状况，并且指出了国内与其他很多国家的差距。最后，我根据自己所学的知识，确定了整个论文的研究思路。

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第2章 基于车流量的红绿灯时长的确定

在制定红绿灯的时长时，需要综合地考虑两方面的因素：一是车辆，二是行人。为使智能交通信号灯以最高的效率执行任务，我认为仅仅通过查阅资料是不够的，必须通过亲身进行实地的进行调研，从而得到车流量与红绿灯变换时间长短的第一手数据，从而获得它们的最佳关系。

2.1行人因素的影响

红绿灯的设置虽说是主要为了控制车辆的运行，但行人的因素也是至关重要的。如果红绿灯的时长没有让行人有足够的时间穿过马路，这对于车辆的运行是一个重大的阻碍，对于行人安全的重要作用也不容小觑。综合以上的描述后，还有我自己走人行横道的计时经历，还有我在路边统计老人、小孩等的过马路时间。统计如下：

我的过马路时间大致为18s左右；而对于老人来说，他们的行动可能稍微慢一些，时间大致为23s左右；小孩子的过马路时间大致为20s左右。考虑到当人行横道的绿灯刚刚亮起时，有些行人还未走到斑马线上，但是距离可能很近，他们是有机会通过马路的。因为在我国现行的交通法规中的规定是：当某个方向的绿灯在闪烁状态时，这显现出了这个方向不准许行人进入人行道，但已进入的行人，不用停止或者退回原点，他们是可以继续通行的。所以在通过马路的基础上我们应当稍稍加一些时间，以此来保证他们晚了几秒到达斑马线，一样可以在绿灯的时间范围内通过马路。再加上我走过的几个路口观察到的人行横道绿灯时间，所以我认为绿灯持续的时长起码应当不少于30s。

2.2车辆因素的影响

红绿灯的职能主要是为了控制车辆的运行，我亲自到某个路口进行了统计，在目前定时的交通灯的情况下，在确定的绿灯时间里路口等待的车辆能否全部通行，如果不能全部通行的话还有多少辆车在路口等待通行，如果能够全部通行有多少时间被浪费。我观察的路口的交通灯是定时的，它的时间设定是100s。我的观察时间是下午的三点半左右，经过我的统计，在这个交通不拥挤的时候，亮起绿灯后大约40s—60s左右路口的车辆就能够全部走完，而剩下的时间虽然可能偶尔开过几辆车，但实际上很多的时间被浪费掉了，太长的时间并没有太多的用处，而与之垂路口的车辆却排起了长龙在等待通行。所以，我们可以设定：在交通状况不是很拥挤的情况下，红灯的时间可以被设定为50s，在交通比较拥挤的情况下，红灯的时间可以设定为100s。经过统计，如果路口等待车辆为40辆以上定义为拥挤。在进行程序的设计时，单片机将测得的车流量与40这个数字进行比较，如果每分钟的车流量大于40时则选取路口绿灯时间为100s，如果每分钟的车流量小于40时则为50s。其中，具体的安排关系见表2-1和表2-2。

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表2-1每分钟车流量小于40时路口交通灯状况 时间/S 东西道 50 绿灯 3 黄灯 50 红灯 3 黄灯 表2-2每分钟车流量大于40时路口交通灯状况 时间/S 东西道 100 绿灯 3 黄灯 100 红灯 3 黄灯 车道状态 1 2 3 4 南北道 红灯 黄灯 绿灯 黄灯 车道状态 1 2 3 4 南北道 红灯 黄灯 绿灯 黄灯 在一般的十字路口，一般都会有互相垂直的两个方向，我们假定它们分别为东西向和南北向。我假定的是最为简单的情况，即在任意时刻只能允许一个方向通行。如果东西向为通行状态，那么南北向就禁止通行，反之亦然。在实际过程中，短暂的黄灯过渡时间后，应该进行对调。

2.3路口红绿灯闪烁规律设计

在上一节完成了交通灯的两种不同情况下时长的确定，在本小节，我将进行总体的红绿灯亮灭流程的设计，详细的流程如下图2-1、图2-2和图2-3所示。

图2-1 红绿灯整体设计流程图

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图2-2 东西方向红绿灯显示流程图

图2-3 南北方向红绿灯显示流程图

2.4本章小结

智能交通灯的智能体现在它的自动调节，但是由于知识水平的有限，我没有能够设计复杂的计算方式，而是根据自己到路口实际的记录了通过人行道的时间和道路车辆通行的大体情况，然后设定了交通灯的时间长短。 …… 此处隐藏：286字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……