附加trace跟踪轨迹的交通灯模糊智能控制

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1、附加Trace跟踪轨迹的交通灯模糊智能控制张惠李晓张郁中北大学电气与控制工程学院内蒙古工业大学信息工程学院摘要：介绍一种智能分配交通灯时间的模糊控制系统，以期提高车、人同行性能指标。以施耐德PLC为控制器，以Modbus通讯协议与触摸屏通信进行模拟演示监控，并利用Trace模块跟踪各个方位交通灯轨迹。基于MATLAB的fuzzy控制箱编辑模糊规则、处理决策，最终实现应用。有效减少了交叉门平均车辆延误，增强了交叉口的通行能力，附加的Trace功能实现了信号灯状态的远程实时监控，具有一定的应用价值。关键词：施耐德PLC;模糊控制;触摸屏;交通灯;Trace

2、跟踪；作者简介：张惠（1990—），男，硕士研究生，主要研究方向:控制科学与工程。E-mail:992745503@qq.com作者简介：李晓（1972—），通信作者，女，博士研究生，副教授，硕士生导师。主要研究方向：电气工程、控制科学与工程。E-mail:34782540@qq.com作者简介：张郁（1992—），女，硕士研究生。主要研究方向：网络爬虫与信息获取。E-mail:601215341@qq.comFuzzyIntelligentControlonTrafficLightswithTraceTrackingZHANGHuiLIXiaoZHA

3、NGYuSchoolofComputerandControlEngineering，NorthUniversityofChina;SchoolofInformationEngineering,InnerMongoliaUniversityofTechnology;Abstract：Afuzzycontrolsystemforintelligentdistributionoftrafficlightsisintroducedaimingtoimprovetheperformanceindexofvehicleandhumancounterparts.Wi

4、thSchneiderPLCasthecontroller,Modbuscommunicationprotocolandtouchscreencommunicationareusedtosimulateandmonitor,andtheTracemoduleisusedtotrackthetrafficlightsofalldirections.FuzzycontrolboxbasedonMATLABisusedtoeditfuzzyrulesanddealwithdecisionmaking,tofinallyputintoapplication.T

5、heaveragevehicledelayattheintersectioniseffectivelyreduced,thetrafficcapacityoftheintersectionisgreatlyenhanced，andespecially,theTracefunctionrealizestheremoterealtimemonitoringofthestatusoftrafficlights,indicatingacertainapplicationvalue.Keyword：SchneiderPLC;FuzzyControl;HMI;Tr

6、afficLight;TraceTracking;引言城市交通系统智能化、高效率化和现代化是我国交通发展的主要趋势。大部分城市存在道路负荷大、交通量分布不均，以及不同的车类型号、自行车、人等混行问题，由于信号灯为固定时间，造成通行效率不能随通行状态变化而变化，正如一个时变的、非线性的、滞后的系统。有必要准确认识上述特点，将先进的大数据分析技术、智能识别技术、模糊理论以及自动控制技术等综合运用于其中，从而提高交通效率。由于PLC具有很好的性价比与实用性，以及强大的可靠性，所以考虑采用施耐德PLC作为核心控件，基于模糊控制技术，实现对交通系统信号灯时间的精

7、确控制。1系统整体规划系统整体框架如图1所示。系统整体控制原则:通过绿灯亮时采集的车辆的流量调整信号灯的时间。用e表示釆集的车流量与预期的车流量的偏差，ec表示偏差变化量，少补多减，即当采集到的南北方向比东西方向的车流量大时，根据ec的偏差，将南北方向的绿灯亮时间加长一些，相应地，东西方向红灯亮时间加长一些;反之亦然。图1系统整体框架下载原图2PLC设计2.1硬件设计硬件部分采用施耐德电气PLC（TM218LDAE24DRHN）,触摸屏演示模拟模块采用HMIGX03501,PLC与触摸屏通信电缆采用XBTZ9008[l]。M218PLC具备高速计数、脉

8、冲输山、模拟量I/O点、Modbus串口通信、SoMachine通信协议和以太网通信等功能:4