化的偶然性是无法建立准确模型的,统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状,更为现实的需要是能有一种能够根据流量变化情况自适应控制的交通灯。
目前,大部分城市中十字路口交通灯的控制普遍采用固定转换时间间隔的控制方法。由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的,采用固定时间的控制方法,经常造成道路有效利用时间的浪费,出现空等现象,影响了道路的畅通。为此,需要一种新型的控制方法才能较好地解决这个问题。
智能交通系统(ITS--Intelligent Transport Systems)ITS是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系,其主要内容是:将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术及电子传感技术等有效的集成,并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。交通控制系统是ITS研究的一个重要方面。由于交通系统具有较强的非线性、模糊性和不确定性,是一个典型的分布式非线性系统,而且具有多种信息来源、多传感器的特点,用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来,代表着城市交通信号控制系统发展的方向。
智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求,交通运输是国民经济和现代社会发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高,智能交通便成为现代社会经济发展的客观要求。
1.4 主要研究内容
由于城市的高速发展,交通障碍也随之增加,为了实现交通道路的管理,力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统,以及该系统软、硬件
设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的
工作原理,给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。
本课题主要应用传感器与
plc相结合,以车辆等待绿灯的滞留数来确定该该方向是否繁忙。如下图1以南北向为例,每当车辆进入十字路口必先经过检测器1和3,检测器就会发生2个脉冲给PLC,PLC对检测器1和3的计数就可得到车辆进入候车入口的总数和Y。车辆继续往前就会经过检测器2和4,同样检测器2和4也会发出2个脉冲给PLC,PLC对检测器2和4脉冲的计数就会得到车辆驶出候车入口的总数和X,那么Y(进入总量)-X(驶出总量)=Z1(南北向车辆滞留数),同样,东西方向,PLC通过对检测器脉冲的计数就可得到滞留量Z2。
图1 十字路口传感检测器布置
设Z1-Z2>20,则南北方向繁忙,东西一般,南北直行绿灯时长加5s,南北左转绿灯时长加5s,东西红灯时长加10s。
Z1-Z2<-20,则东西方向繁忙,南北一般,东西直行绿灯时长加5s,东西左转绿灯时长加5s,南北红灯时长加10s。
-20<=Z1-Z2<=20,则设为一般情况,控制灯正常闪亮。
表1 绿灯时长控制
繁忙
一般
繁忙
正常
东西直行绿灯加5s,东西左转绿灯加5s
一般
南北直行绿灯加5s,南北左转绿灯加5s
正常
以上车辆的计数和车流量的比较及绿灯时间长度控制全部由PLC完成。各检测器时刻检测车辆,在一个红绿灯周期中,每当东西或南北绿灯亮之前,PLC都要依据脉冲的计数判定东西、南北的车流规模,然后根据以上简述的智能控制原则,调整绿灯时长。
图2 感应控制的原理框图
第 2 章 系统总体方案设计
2.1 交通灯控制设计要求描述
1、按下开关S1后,交通灯白天模式工作,南北红灯亮10s,同时东西绿灯先平光亮5s,再闪烁亮3s,然后东西黄