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城市干线交通信号智能控制系统研究

作　者: 赵凯
导　师: 周力
学　校: 安徽工程大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 智能交通系统干线控制模糊控制嵌入式系统 Vxworks
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
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内容摘要

随着经济社会的不断发展以及人们生活水平的日渐提高,中国正逐步向“汽车时代”迈进。人们在享受拥有汽车所带来的巨大方便的同时,也面临着诸多困扰：交通堵塞日渐普遍、环境污染日益严重、能源供应日趋紧张,能源消耗越来越大、交通事故越来越频繁等等,这些问题不仅影响着居民的日常生活,也严重制约着经济与社会的可持续发展。目前,除了加强交通基础设施建设之外,在土地、资金等资源有限的情况下,发展智能交通是解决上述交通问题的一个有效途径。个先进的智能交通控制系统需要很多高新技术的支撑,譬如：信息采集技术、信息处理技术、通讯技术、控制技术、网络技术等。与此同时,智能交通系统也反过来促进了这些技术进一步发展。深入研究智能交通控制技术,在现阶段对解决城市交通难题有很重要的意义。本文以城市交通中的担当负荷最大、对整个城市的交通畅通情况有重要影响力的城市交通主干线为研究对象,首先简单介绍了智能交通系统在国内外发展状况,然后简述了与之相关的知识和理论,以及现阶段存在的一些问题,在此基础上,提出一种新颖的城市干线交通模糊控制算法,并基于ARM 11内核的处理器,设计了一个实现该算法的交通信号控制器。根据所要实现的功能以及需要发挥的作用来设计的控制器,可分为硬件和软件两个部分。硬件方面主要包括一些电路的设计,譬如：时钟部分、电源部分、接口部分等；核心的软件方面主要由模糊控制器部分、操作系统部分构成。本文中根据交通控制器工作环境的特点：噪音大、干扰多、处理数据信息多等特点,选择具有高效稳定性的Vxworks作为操作系统,并对其在高性能的ARM处理器上进行了移植和相关应用程序的编写。论文最后对全文进行了总结和下一步工作的展望。本文的创新之处在于将Vxworks和ARM处理器相结合并应用于交通灯控制系统的设计,而且该系统能够进行智能控制,具有较强的自适应能力。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-10
第1章绪论  10-21
  1.1 论文的研究背景和研究意义  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-18
    1.2.1 国外研究现状  12-17
    1.2.2 国内研究现状  17-18
  1.3 现有方法的不足之处  18-19
  1.4 本文的研究内容  19-20
  1.5. 本文的组织结构  20-21
第2章交通信号控制的基本理论  21-28
  2.1 交通信号控制的基本概念  21-24
  2.2 评价指标  24-26
  2.3 交通信号控制系统的基本分类  26-28
第3章干线交通信号控制系统总体方案研究  28-31
第4章智能交通控制器的硬件设计  31-46
  4.1 交通数据检测单元设计  31-35
    4.1.1 交通检测器的比较与选择  31-33
    4.1.2 环形线圈检测器组成部分  33-34
    4.1.3 环形线圈检测器处理单元  34-35
  4.2 智能交通信号控制器设计  35-46
    4.2.1 芯片的选择  35
    4.2.2 S3C6410芯片介绍  35-39
    4.2.3 控制器外设电路设计  39-46
第5章智能交通控制器的软件部分设计  46-60
  5.1 模糊控制器基本知识  46
  5.2 模糊控制器的设计  46-51
    5.2.1 路口级智能控制器的设计  46-48
    5.2.2 协调级智能控制器的设计  48-49
    5.2.3 周期T的确定  49-50
    5.2.4 相位差Hi的确定  50-51
  5.3 操作系统选择及程序设计  51-60
    5.3.1 操作系统的移植  52
    5.3.2 操作系统软件程序的编写  52-60
第6章系统综合调试  60-64
  6.1 Tornado Ⅱ和Vxworks  60-61
  6.2 系统综合调试  61-64
结论与展望  64-65
参考文献  65-68
攻读学位期间发表的学术论文目录  68-69
致谢  69

城市干线交通信号智能控制系统研究

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