基于MCU的交通信号控制系统设计开题报告

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1、开题报告基于MCU的交通信号控制系统设计1选题的背景、意义十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。信号灯的出现，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[1]。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和人行横道上的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必

2、须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口[2]。随着我国现代化建设的逐步强化，城市化建设不断加快，交通事业快速发展，交通拥挤已成为城市经济发展的"瓶颈"，特别是大、中城市车辆的不断增加和道路空间有限的问题日益加剧。交通智能化管理系统是缓解城市交通问题的重要措施，交通智能化管理系统一般由多个子系统组成，其中智能信号灯控制是城市交通智能化管理系统重要组成部分[5]。但目前的交通信号灯控制系统基本上是单一的固定时序控制，不能够根据实际交通状况进行智能调节控制。采

3、用计算机技术和自动控制技术，使车辆行驶和道路导航实现智能化，从而缓解道路交通拥堵，减少交通事故，改善道路交通环境，节约交通能源等，最终实现安全、舒适、快速、经济的交通环境是目前急需解决的城市交通智能化管理系统的关键技术之一[3]。另一方面，如果把部分交通十字路口的多余交通警力撤回，安排在最不利于管理和事故高发的地方，不但可以大大的降低交通事故的发生率，而且可以节省大量的人力和财力[4]。基于单片机控制的可编程交通控制系统可以实现对车辆、行人的控制，使得交通便于管理。MCU的交通控制系统具有自动化程度高、可靠性好、功能完备、可扩展、可编程、便于

4、升级、独立性强的优点[5]。改进了以前的交通指示灯的那种信号单一，处理应急事故能力差的缺点，加入了文字提示功能和语音提示功能，在恶劣的天气环境下司机和行人会得到语音的提示[6]。2相关研究的最新成果及动态(1)最优自适应交通控制系统(SCATS)澳大利亚是世界上较早从事智能交通控制技术研究的国家之一,著名的SCATS系统在澳大利亚几乎所有的城市都有应用,目前我国的上海、深圳等城市也采用这一系统。SCATS系统的优点是其自动适应交通条件变化的能力,通过大量设置在道路上的传感器以及视频摄像机随时获取道路车流信息。在SCATS系统中ANTTS是其重

5、要子系统,该系统通过几千辆出租车装有的ANTTS电子标签可与设在约200个交叉路口处的询问器通话,通过对出租车的识别,SCATS系统能够计算旅行时间并对交通网的运行情况进行判断。澳大利亚的先进系统合作研究中心目前正在开发一种名叫TRIRAM的系统,其主要目的是通过模拟道路网来预测交通行为以及新的交通流量。[7](2)远程信号控制系统(VicRoads)交通控制与通信中心(TCCC)不仅使用SCATS系统进行交通信号灯控制,而且还采用其他系统进行事故检测和信息的收集发布工作。其中较重要的是交通拨号系统,通过普通的电话线,TCCC便能利用该系统连

6、接到50个偏远的受控交通灯,可以监测这些信号灯的状态并改变其参数,为偏远路口的信号控制提供了便利[8]。(3)微机交通控制系统(BLISS)该系统最主要的优点是能运行于普通微机上,并可控制63个交通灯,目前在布里斯班已有超过500个信号灯采用BLISS系统进行控制[9]。(4)公共信息服务实量旅行信息系统通过车载的定位器,结合计算机软件便能估计每辆车的到达时间,并通过显示屏显示给正在等候的乘客。另外,该系统还可用于驾驶员通报突发事件。驾驶时间预测系统通过使用交通拥挤与事故检测系统估计车辆到达下一个出口的时间,从而判断出交通拥挤程度[8]。目前

7、,澳大利亚的公共运输部门正准备向公众提供更多的信息服务,包括所有公共汽车的路线、时刻表及其他信息。此外,澳大利亚的交通人员还研制了主动信号系统,该系统能够根据不同的条件而改变速度限制,并能检测到正面行驶不断的车辆的速度,当发现车速太快时,能够发送信号提醒驾驶员[10]。(5)日本智能交通系统框架日本目前有1.2亿人口，每天大约有7000万各种车辆行驶在全国各地。据日本建设省统计，日本每年约有100万人死伤于交通事故，因交通拥堵而损失53亿小时并因之带来12万亿日元的经济损失。日本早在1994年1月就成立了由当时的警察厅、通商产业省、运输省、邮

8、政省、建设省支持的日本“道路-交通-车辆智能化推进协会（VERTIS）”，目的是促进日本在智能交通系统（ITS）领域中的技术、产品研究开发以及技术应用推广工作。VE