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1、红绿灯交通系统软件需求规格说明书红绿灯交通系统软件需求规格说明书一一简要概述简要概述公交调度优化系统是在建立了优化算法模型的基础之上,通过对信号灯的自动控制来实现对交通网络的最优化调度。系统以 pc 机为系统开发平台,并配以相应的接口电路。该系统可分为室外接收和室内控制两部分，其中室内部分为主要部分。室内算法的主要思想是接受各个车流检测器反馈回来的车流量信息，提供最优化调度的算法，根据控制中心计算出来的结果，来控制各个终端的信号灯，已达到最优化调度的目的。二二使用事件模型使用事件模型1 使用者：城市交通管理员本软件是针对城市交通管理员设计的，城市交通管理员是这个软件的使用者，他通过此软件为各个
2、路口设置参数，使系统能够根据输入的参数实时地对各路口的交通进行调度；能够随时掌握现在交通的具体情况；并且能够对这一天的交通情况作出总结作为该路口的历史记录供以后参考。2 使用事件概述：（1）输入参数由于每个路口的最短和最长的绿灯时间是根据这个路口的具体情况而定的。具体专家规则是这样的：在交通流较小时,绿灯开放时间较短;在交通流较大时,绿灯开放时间较长。显然这是一条模糊规则,较小较大是一种模糊概念。同时,绿灯开放时间 T 也有一个范围限制。其一,它必须允许交通流能够通过路口。由于交通流包括机动车流、自行车流、人流,而其中人的步行速度最慢,所以,最短的绿灯开放时间应该是:Tmin=(此方向路口长度
3、此方向路口长度/步行速度步行速度)+宽限值宽限值其中,宽限值为 2 秒,此方向路口长度因随红绿灯所在的路口不同而不同。所以,Tmin 必须作为本系统的输入值。其二,必须考虑司机和行人的心理承受能力。这种承受能力也随红绿灯所在的地区不同而不同。如交通拥挤的大城市,最长的绿灯开放时间 Tmax 常常是 90 秒;而在交通不拥挤的中小城市,最长的绿灯开放时间常常是 50 秒左右。所以,Tmax 也必须作为本系统的输入值。此外还应输入该路口历史上最大的交通流量和最小的交通流量，以及历史上比较集中的车流量值。而交通管理员的工作就是根据路口的实际情况输入这几个信息量，作为该路口交通调度的参考值，从而能根据
4、每个路口的具体情况对交通进行最优化的调度。（2）查询每个路口的每个相位的交通状况每个路口的交通状况是城市交通管理员最关心的问题，我们希望我们的软件能向管理员反映出这个信息。这个操作是由管理员提出查询请求实现的。（3）总结本日的交通状况因为历史的交通状况能给我们提供很多的借鉴，比如以后重新输入参数的参考。所以我们认为每日让系统总结一下本日的交通状况是十分有必需的而且是十分必要的。3 使用事件的具体描述（1）输入参数当经历了一段很长时间以后路口的参数可能都发生了很大的变化，以致于不能准确满足这个路口的调度需要，错误的参数可能还会影响系统对交通的调度。所以系统允许管理员对参数进行修改，并且到一定时候
5、系统还会提醒管理员对参数进行修改。输入的参数将对系统的性能有很大影响。当用户向系统提出更新参数的请求时，系统将要求用户输入权限密码，因为修改参数将对交通造成很大的影响。如果错误输入将造成交通的混乱。然后系统将查看现在的时间，如果时间在早上 7：00 到晚上9：00 之间则提醒管理员，现在交通处于流通状况所以此时修改参数可能还会带来一些负面影响，所以我们规定只能在早上 7：00 以前和晚上 9：00 以后才能进行参数修改。输入的具体参数包括：该路口的最长绿灯时间和最短绿灯时间，这对于每个路口来说是固定的；该路口在过去的一段时间里的最大车流量和最小车流量，还有历史上车流量较集中的值。（2）查询路口
6、交通状况当管理员想了解当前各路口各相位的交通状况时，可以向系统提出查询要求，这时系统会向管理员提供指定的路口和相位的各种信息，包括：目前该相位车流量迄今为止最大的车流量迄今为止最小的车流量非通行相位的红灯剩余时间通行相位的绿灯的剩余时间（3）总结系统能够对每天的交通状况进行总结。得出的总结信息可以供以后输入参数时作参考。该事件有管理员向系统发出“总结”要求，系统响应该请求后将给出如下的总结信息：路口 1相位 1本日最大车流量：本日最小车流量：本日车流集中量：相位本日最大车流量：本日最小车流量：本日车流集中量：路口相位 1本日最大车流量：本日最小车流量：本日车流集中量：相位本日最大车流量：本日最
7、小车流量：本日车流集中量：并可以需求进行打印。三三界面描述界面描述图 1：欢迎界面图 2图 3智能公交调度系统智能公交调度系统录入更新查询总结报告？管理员密码:（第一次使用，密码为：000000）*欢迎使用智能公交调度系统，如果这是您的第一次使用建议进入教程 你要进入教程吗？是，我要学习 不，我已经学会了，不要再提示我了下一步退出图 4图 5有红绿灯标志的是我们监控中的路口。如果您需要重新设置本系统请点击下面的按钮， （第一次使用推荐，路口更换 推荐）：点击下面的按钮会可以重新设置一些系统参数（包括密码和更新时间）数据更新系统参数设定下面是本系统正在间空中的三个路口的照片，若要更新他们的参数请
8、单击更改：（推荐：半年更新一次，遇道路改建等特殊情况也需要更新，请及时更新）路口一 路口二 路口三 更改更改更改图 6输入的历史最大/小车流量在 0-99 辆/s注：8 个圆为 8 个相位，从 1 到 8 号 图 7图 8$路口名$ 历史最大车流量 历史最小车流量最长绿灯时间： 最短绿灯时间 ：相位号：系统设置系统设置更改密码更改提示更新时间确 定新密码：再次输入：路口说明 确定取消取消图 9图 10下拉菜单中选择要查询的路口，同时调入该路口的相关信息路口图片调入预设的路口照片交通实时状况下拉选择菜单(选择路口)路口图片确认提示更新时间： 请在每隔 年 月提醒 我一次。确 定路口说明（参见图
9、6）下拉选择菜单(选择相位)图 11图 12打印功能则调用打印机，打印要求打印的时间之类的所有报表报表时间：从 年 月 到 年 月打印机预览总结打印打印（图片）导出转储（图片）开始退出图 13选择储存则将报表文件导入到相应的储存设备中图 14 error information windows错误内容 1.密码错误， 请确认是否按到大写锁定键，并重新检查你的密码。2.超出范围，请输入正确的范围3、错误的格式，只能使用数字，英文字母及符号（错误内容）报表时间从 年 月至年 月止存储路径 转储图片开始结束C:浏览初步设计彩图三个路口图路口路口 1 路口路口 2路口路口 3功能与使用流程：功能与使用
10、流程：1、 首先我们启动智能系统后，进入欢迎界面。然后系统提示是否要进入教程，如果要进入教程，选择“是，”然后按下一步，系统将调出帮助文件；若不需要，选择“不，”则以后不再提示。2、 然后进入我们的主界面，可以选择三个功能。 “录入更新” 、 “查询” 、 “打印总结”(1)录入更新：点击录入更新后，出于安全保密的原则，我们需要验证更改系统参数的人的身份，防止有人恶意破坏。A.管理员密码：第一次使用的初始密码为“000000”密码为六位，可以为数字，英文字母，常用符号。i. 密码错误，提示，退回到上一步，累计三次输入错误就退出ii. 密码正确，成功登陆B.进入设置页面，有两个选项：“数据更新”
11、 ， “系统参数设定”i. 数据更新，有相应的说明在按钮上方。点击进入，选择需要修改的路口后进入更新界面(i) 更新界面，要求输入，历史最大/最小车流量，路口说明，下一步，有核心算法算出最长最短绿灯时间，最后由用户确认ii.系统参数设定，系统参数包括更新时间，口令更改(i)更新时间，确定提醒以后，将在用户指定的时间提示用户进行更新，默认值为半年。(ii)密码更改，密码为六位，可以为数字，英文字母，常用符号。需要确定两次，确认两次输入的密码一致后修改成功。(2)查询，进入查询界面后，选择你要查看的路口后，将会调出路口图片，说明，当前状况等路口基本信息。这个界面是只读的。(3)、总结和打印，进入总
12、结和打印界面后， （安装打印机后才可以使用打印功能）A、打印：填写要打印的年份，调入资料，调用打印机，打印B、导出转储：填写要转储的年份，和储存路径四四问题定义域模型问题定义域模型该软件采取面向对象的程序设计方法，分为四个对象：总体参数传递情况见下图：路口：计算 NC，GN，OV 等参数值，然后传递给隶属表；隶属表：利用 NC，GN，OV 以及上一次的 GL，RL 查表得出 GN，NC，GL（非通行相位）或OV，NC，RL（通行相位）各自的等级，然后传递给控制表；根据相位情况表反馈回来的目前通行相位，结合现在的交通状况（车队长度）动态决定绿灯延长时间 GL 以及 RL；控制表：得到各参数的等级
13、后，查表得到各相位的紧迫度，选出最大紧迫度的相位后，通知相位情况表；相位情况表：记载目前 8 相位的通行状态，并通知隶属表，开始调度计算绿灯时间的算法。NC，OV，GN目前紧迫度最大的相位各对象的详细说明如下：对象一：路口对象一：路口在一个交通路口，假设设有导流槽，则右转车流可随时通过交通路口，不会对其他方向的车流造成影响，这样在控制中就可以不考虑右转车流。所需考虑的交通流共有八个方向，构成八个互不影响的交通流相位，如图 1 所示。任何时刻，八个相位中至少有一相处于通行状态。而其余七个相位都处于非通行状态。所以此类可再划分成两个特殊类：一个是通行相位类，此类只有一个对象；还有一个是非通行相位类
14、，此类有七个对象，即七个非通行相位本部分既是各路口的八个相位接受由路口对应的检测器发往控制中心的值，并由此计算出对交通路口交通状况实现模糊控制的各自必要的参数值，其中包括 GN，NC，OV 等。1一般类属性：（1）当前输入值：即从各路口检测器发过来的至目前为止的车辆流量信息，以辆为单位。具体的说，比如在一个十字路口，分别在四个路段装上两台检测器，统称为 A 和 B，A 是停车线处的检测器，B 是距离停车线后一定距离的检测器，前后相隔 100 米，检测器记录的是当天至目前为止一共通过它的车辆数。则由前后两个检测器的值便可基本得到此路段的车流量信息，并由此影射出车队的长度，此为我们实现控路口相位情
15、 况表隶属表目前通行相位各参数的等级控制表制必须的参数 GN。（2）上次 A 检测器的记录值：即上一次检测器 A 输入的值。根据当前 A 的输入值和这个 A 上次输入的车辆值得到在这次绿灯延迟时间内相位未变换之前通行相位共驶出的车辆数。此为计算车辆驶出率OV 所必须。（3）NC：下游路段拥挤程度。由于下游路段的车流拥挤状况会直接影响上游路口的通车状况，如果下游路段交通比较拥挤时，即使上游路段的交通状况良好，我们也有可能不会调度此相位的车辆运行，因为对上游路段的调度将会对下游路段的交通带来更大的压力，可能造成下游路段的交通严重堵塞，所以在对城市交通网络进行全局调度的过程中必须考虑的问题，这也是我们实现城市交通全局调度的关键。这与上下两个路口各路段的 GN 值有关。具体的计算方案见后面的关于 NC 的说明。2特殊类一：非通行相位除了继承上面的属性以外，它还有以下几个属性值：（1）GN：路口已到达车辆数。这是对非通行相位而言。根据距停车线一定距离（100m）之间的车辆数来反映此时的车流量和拥挤状况。（2）RL：红灯持续时间。这是对非通行相位而言。非通行相位的红灯持续时间与通行相位的绿灯延长时间相对应，在司机的最长等待时间（绿灯最大延长时间）之内，通过适当延长红灯时间来缓和、平衡交通状况。3特殊类二：通行相位除了继承一般
