城市交通主干道线控系统设计

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1、一、设计内容(研究对象)及研究意义(价值)本课题以城市交通主干道线控系统为研究对象，当前，全国各大中城市普遍存在着交通拥挤、道路阻塞以及因此而引起的车速下降、交通事故频发和空气与噪声污染严重等现象。如何解决城市交通问题己成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。研究显示，车辆在一条道路上行驶，在交叉路口上产生的延误约占全程行车时间的31%。因此，提高道路十字交叉口的通行能力是一项重要而且有巨大意义的工作。二、设计（论文）现状和发展趋势（文献综述）：在国外，英国、澳大利亚、日本和美国等国家均在自己的某些城市建

2、立了道路交通自动控制系统，其中比较成功的主要有SCOOT系统(SplitCycleOffsetOptimizationTechnique)、SCATS(SydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystem)、KYOSan系统等。在这些系统中，大部分都是在各路口附近安装有磁性环路监测器，并由各路口的控制装置或工作人员将交通控制参数通过电话线、电缆、闭路电视线等通讯网络输入微处理器，用小型计算机进行集中控制。目前国内已有一些自主开发的城市交通控制系统，如公安部交通科学研究所研制开发的

3、HT-UTCS系统，但它在整体性能上比国外同类系统仍有较大差距，只在一些中小城市得到一些应用。国内城市尤其是大城市引进的交通控制系统大部分为进口的SCOOT和SCATS以及京三系统等，这些系统皆是建立在机动车为主的道路交通条件基础之上的被动型控制系统。由于我国交通流是混合交通流，和国外的交通流大不相同，因此，国外的这些交通控制系统在国内的使用效果不尽人意。所以，迫切需要升级适合我国国情的、具有我国自主知识产权的能达到国际先进水平的智能交通控制系统。交通系统是一个非线性随机性都很强的开放的复杂巨大系统，系

4、统维数太高，加上人的参与，对其进行有效的控制是一个非常复杂的问题。所以，必须采用先进的智能控制理论来解决复杂的交通系统的控制问题。三、设计（论文）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：本设计的重点为设计一套使交通主干线通畅的控制系统，而难点在于如何兼顾主干路上各分支线路的交通。基于此，本设计针对城市交通干线进行了仔细研究，提出一种基于PC—PLC网络的智能交通线控方法，通过选择合理的信号周期和相位差，智能地协调各路口信号配时，消除或减少各路口交通流的冲突点，从而使交通流以最快的速度、最少的停车次数和最

5、小的平均车辆延误时间通过主干道，以实现一定程度上的绿波带。对于线控系统，本文采用两级控制方案，即路口级和协调级，路口级采用PLC控制，协调级采用PC控制，两者构成一个网络，路口级控制器一方面执行上级下达的控制任务，另一方面向上级传输其所检测到的各种交通数据，作为上级的决策依据。而协调级在获取各路口的交通信息后确定协调对策和参量。四、设计（论文）进度计划：一至三周，查阅相关资料，分析设计内容和要求，对PC的相关内容进行一次系统的复习。四至五周，整个课题内容的工作过程分析和方案的确定，设计课题总体流程图。六

6、至八周，对课题进行分块设计。九周，对课题总体进行汇总。十周，进行论文的撰写。十一至十二周，完成初稿并进一步进行修改。十三周，准备答辩。五、主要参考文献：[1]王立新.模糊系统与模糊控制教程[M].北京：清华大学出版社，2003[2]王磊，王为民.模糊控制理论及应用[M].北京：国防工业出版社，1997[3]史忠科，黄辉先等.交通控制系统导论[M].北京：科学出版社，2003[4]刘智勇.智能交通控制理论及其应用[M].北京：科学出版社，2003[5]全永.巢城市交通控制[M].北京:人民交通出版社，19

7、89[6]吕凤翥.C++语言程序设计[M].北京：电子工业出版社，2005[7]汤兵勇，路林吉等.模糊控制理论与应用技术[M].北京：清华大学出版社，2002[8]陆化普.智能运输系统[M].北京：人民交通出版社，2002[9]杨长能，张兴毅.可编程序控制器（PC）基础及应用[M].重庆：重庆大学出版社，1992[10]赵凯.城市智能交通控制系统[D].硕士学位论文，西安：西北工业大学，2002，2[11]张佳佳.城市智能交通信号优化控制及仿真[D].硕士学位论文,湘潭：湘潭大学，2004,3[12]段

8、里.仁道路交通自动控制.北京:中国人民公安大学出版社，1991[13]黄维通.VisualC++面向对象与可视化程序设计[M].北京：清华大学出版社，2006[14]JohanWikstrom,JarkkoHernry,HansRoubos.TrafficsignofcrossroadofFuzzyControl[J].In:IEEETRANSACTIONSONSYSTEMS,MAN,ANDCYBERNETICS.VOL.25,NO.1,J