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基于单片机的智能交通灯系统-开题报告

Ktbg16044 基于单片机的智能交通灯系统-开题报告A. 文献综述一、国内研究现状随着社会经济的飞速速发展，世界各国的大中城市的交通问题越来越引起人们的关注。现在，人们生活水平的提高，私家车也越来越多。人，车，路的协调，已经成为交通管理部门急需解决的重要问题之一。所以，如何采取合适的控制方法，最大限度利用..

基于单片机的智能交通灯系统-开题报告 Ktbg16044 基于单片机的智能交通灯系统-开题报告

A. 文献综述

一、国内研究现状

随着社会经济的飞速速发展，世界各国的大中城市的交通问题越来越引起人们的关注。现在，人们生活水平的提高，私家车也越来越多。人，车，路的协调，已经成为交通管理部门急需解决的重要问题之一。所以，如何采取合适的控制方法，最大限度利用有限的道路资源，缓解城市主干道与城区以及城市周围的交通拥堵状况，越来越成为亟待解决的问题。经过查阅各种书刊，我们将利用单片机设计一种控制交通灯的方案，以缓解现在的交通压力。

目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器的方法；有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计；有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。目前，国内的交通灯一般设在十字路口没在醒目的位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制路上行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但是根据实际行车过程中出现的情况，还是存在缺陷：两车道的车辆交替放行时间相同且固定，在十字路口上，经常一个车道为主干道，车辆比较多，放行时间应该长些；另外一个车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。针对这种交通拥挤，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术，对软件和硬件设计方案进行修改，使其能够对车流量的不同对放行时间能够自由、灵活控制。单路口交通的控制就是确定交叉路口的红绿灯信号配时，使通过交叉口的车辆延误尽可能缩小。传统的控制一般是采用模型控制或预先人为地设定多套方案，实践表明这种方法的控制效果并不是很理想。由于道路上的交通流具有较大的随机性和非常大的复杂性，所实施的相位控制也应随交通流的不同而相对变化。交通警察在实际的交通指挥中可以根据实际情况来控制交通，比如：交警可以通过观察路口车辆数的多少来机动地控制各个路口的红绿灯时间。如果东西方向的车流量大，则其放行时间长，南北方向这流量小，则其放行时间短。在总结交警的经验基础上，运用单片机对十字路口的信息进行模糊控制，达到减少堵塞的，增加效率的目的。

二、研究方向

针对道路交通拥挤，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术，提出了软件和硬件设计方案及两点改进措施：

1、根据各道路路口车流量的大小自动调节通行时间

考虑特殊车辆通行情况，设计紧急切换开关

三、存在问题和参考依据

我国城市交通运输的现状和存在的问题，借鉴国外城市交通管理的先进经验，强调建立城市交通管理体制的重要性，提出加强城市交通研究的交通规划，建立稳定的交通基础设施建设的资金出道，实行公交优先政策，建立先进的交通信息系统等对策。

随着城市机动车增长速度的加快。1994年卧轨城市机动车保有量已接近500完辆。20世纪90年代以来，经济的发展加快，从1985年到1995年，机动车增长率达13%左右，近几年更是增多。

然而，在此同时，城市道路建设规模也在加大，我国城市普遍存在道路密度，道路面积率偏低的问题，这是我国城市哟其是大城市有机的一个重要原因。我国城市道路的密度只有6.8km每平方千米，而在20世纪80年代，世界发达国家就已到达20km每平方千米。20世纪90年代，我国部分城市道路面积率，北京为5.9%，上海为6.4%，而国外东京为13.8%，巴黎为25%，普遍高于我国。近几年，国家虽不断加大城市道路建设的力度，但仍赶不上车辆的增长速度，且与世界其他国家相比，差距仍很大。

出租车以及公交的发展运营情况并不尽如人意，虽然车辆和线路长度增长，但运营速度成了瓶颈，新增的运力被运输效率低下所抵消。

交通管理方面水平还欠发展，随着交通需求越来越旺盛，而我国城市中小交通管理和交通安全的现代化设施却做得不足。在车辆，道路和交通管理系统，城市交通信号控制系统，城市交通管制中应用人工智能技术，信息采集和信息提供技术等方面都与发达国家有很大差距。近几年，虽然有部分城市研究和引进一些国外先进的交通信号管理系统，但是由于交通管理设施不足等原因，我国交通事故率居高不下。城市车流行驶速度逐年下降，目前不少城市交通运量年年增长，但运输速度普遍下降，这都源于交通通行不佳。

四、方案的拟定于分析以及实施计划

方案：

1．供电方案

采用单片机控制模块提供电源。本方案的优点是系统简明扼要，节约成本，缺点是输出功率不高。考虑到实际情况和电路的简洁，本设计采用了这套方案。

2．显示界面方案

采用数码管与点阵LED相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出等，为方便观看并考虑到现实情况，用数码管与LED灯分别显示时间与提示信息。这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。

计划：

1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向和东西方向两个交叉路口的车辆交替运行，两个方向能根据车流量大小自动调节通行时间，车流量大，通行时间长，车流量小，通行时间短。

2、每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮3秒，才能变换运行车辆。

3、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用数码管显示器进行显示（采用倒计时的方法）。

4、同步设置人行横道红、绿灯指示。

考虑到特殊车辆情况，设置紧急转换开关。