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1、西华大学毕业设计说明书摘 要随着我国经济的增长，人民的生活越来越好。汽车作为一种代步工具，得到了许多人的青睐，很多人都买了车，这直接导致了城市的交通压力剧增，城市道路经常会出现交通堵塞的情况。交通事故的频发时刻在提醒着我们需要一个更加智能的交通控制系统。随着计算机的普及，各行各业在日常的生产中依赖于计算机的情况越来越普遍。智能交通也有了一席之地，利用计算机技术来控制交通逐渐演变成了新型的交通控制方式。在一个交通控制方案正式投入使用之前，需要对其可行性进行精准的可行性分析。否则，如果这个方案有错误，将会直接带来巨大的经济损失，以及对人民的生命安全带来巨大的威胁。在这样的前提下，智能交通控制系统的
2、仿真就应运而生了。智能交通仿真可以在无真人参与的情况下，实际模拟出交通运行的真实情况，极大的方便了交通控制方案的可行性的检验，并且可以节省许多成本。【关键词】 交通压力 计算机 交通控制 仿真AbstractWith the development of Chinas economy, peoples life becomes better and better. As a tool of transportation, vehicles are becoming more and more popular .Many people in our country have cars which
3、 directly cause the dramatic increase of the traffic pressure and many traffic jams in our city every day. Many traffic accidents remind us that we need a more intelligent traffic control system. With the popularity of computers, relying on using computers in our diverse daily productions will be mo
4、re and more pervasive. Intelligent transportation also can play a role in using the technology of computer to control the transportation which is becoming a new way to control the traffic. Before a new traffic solution is putting into reality using, we need to do lots of analysis about its feasibili
5、ty whereas if this solution is not correct, it will bring us a huge economic lose and at the same time it is a big threat to peoples life. In this condition, the simulation system of traffic has being come up with. The simulation system of traffic can really simulate the traffic operation without th
6、e participation of human beings which is not only very convenient to test the feasibility of the controlling traffic solution but also can save lots of the cost .【keywords】traffic pressure computer control simulation目 录前言11 相关技术介绍21.1 C#介绍21.2交通仿真22 交通信号控制仿真系统介绍42.1模块介绍42.2需求分析52.2.1控制模块52.2.2车辆模块52
7、.2.3优化模块52.2.4数据读取模块53 交通信号控制仿真系统概要设计63.1原理介绍63.2工作流程图74 交通信号控制仿真系统详细设计84.1设计目的84.2模块设计84.2.1车辆模拟84.2.2数据设置114.2.3智能优化134.2.4交通信号控制145 软件运行结果175.1打开软件开始仿真175.2参数设置175.3统计信息185.4系统使用帮助195.5系统运行情况196 系统概述216.1系统基本信息及功能概述216.2系统开发工具介绍21总结22致谢23参考文献24前 言随着国人的经济水平不断的增长，人们对生活品质的要求越来越高，越来越多的人选择购买汽车来作为代步工具。
8、城市汽车的数量不断地变大，城市交通也面临着前所未有的巨大挑战，交通压力的剧增所带来的交通问题正逐渐地引起人们的注意。许多地区实行交通管制的策略来减轻交通压力，比如一些地区实行的车辆限号，来降低交通流量。但这种方式并不能从根本上解决交通堵塞的问题，真正需要的还是一个能自动控制城市交通的解决方案。红绿灯作为交管部门管理城市交通的一种重要工具，在面对今天的交通堵塞问题时，需要具备更多的功能，以及更加智能化的管理方案。目前许多的红绿灯的参数其实都是预先设置好的，无论车流量有多大，红绿灯的时间并不能根据实际的情况作出相应的调整，还有一些红绿灯的时间只是根据不同的时间段来对亮灯的时间作出调整，但这样的方案
9、也相当于是固定的设置，并不能对实时的车流进行有效的控制，管理起来十分死板，使得城市的交通控制与调节并不能达到最优的效果。计算机技术的出现解决了许多人力不能解决的难题，计算机在交通控制方面的应用，极大的促进了交通控制的改进。计算机仿真在交通控制上的应用，有效地提高了对交通控制方案的可行性分析的速度，并且也节约了很多的成本。智能交通控制成为了城市交通控制系统的主要部分。本系统主要是对城市交通信号的控制和仿真，依据实时的车流量信息，对十字路口的红绿灯时间进行智能化的分析，并及时作出相应的调整，以解决交通的拥堵状况。1 相关技术介绍1.1 C#介绍 面向对象技术是一种软件开发和程序设计技术。所开发的程
10、序是面向对象程序,直接描述客观世界的对象及其相互关系。封装、继承、多态是面向对象程序的主要特征。正是这些特征使程序安全、可靠、可重用、易维护。 C#语言是2001年微软公司推出的可以在.NET平台的网络环境中开发软件的新一代面向对象的编程语言。它采用虚拟机技术使其具有强大的可移植性和安全性，为建立复杂的、可扩展、可移植的WEB应用提供了强有力的支持，被称为一种划时代的程序设计语言。 .NET提供了基于组件的多层体系结构，使得C#应用程序兼有组件技术和多层体系结构的优点，编写十分简单，因为业务逻辑被封装成为可复用的组件，并且.NET服务器以容器的形式为所有组件类型提供后台服务，使开发者将精力集中
11、在业务逻辑的开发中，而不必关心底层细节。对于最终用户来说，.NET技术的实现将使计算机的功能得到大幅度的提升，而计算机的操作却变得更加简单。他们将完全摆脱人为的硬件束缚，利用任何设备、通过任何系统、在任何时间、任何地点访问互联网的多维时空，并对其进行跨应用程序的集成。对于网络开发来说，借助.NET技术所提供的基于XML的松散偶合技术，真正的将应用程序逻辑分发在网络上，实现跨平台访问。1.2交通仿真交通仿真是智能交通运输系统的一个重要组成部分，是计算机技术在交通工程领域的一个重要应用，它可以动态地、逼真地仿真交通流和交通事故等各种交通现象，复现交通流的时空变化，深入地分析车辆、驾驶员和行人、道路
12、以及交通的特征，有效地进行交通规划、交通组织与管理、交通能源节约与物资运输流量合理化等方面的研究。同时，交通仿真系统通过虚拟现实技术手段，能够非常直观地表现出路网上车辆的运行情况，对某个位置交通是否拥堵、道路是否畅通、有无出现交通事故、以及出现上述情况时采用什么样的解决方案来疏导交通等，在计算机上经济有效且没有风险的仿真出来。交通仿真作为仿真科学在交通领域的应用分支，是随着系统仿真的发展而发展起来的，它以相似原理、信息技术、系统工程和交通工程领域的基本理论和专业技术为基础，以计算机为主要工具，利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态，采用数字方式或图形方式来描述动态交通系统，以便更好地把握和
13、控制该系统的一门实用技术。2 交通信号控制仿真系统介绍2.1模块介绍本系统主要是对交通信号的控制和仿真，一共分为四个模块：1）控制模块（交通信号灯模拟）；2）车辆模块（车辆行为模拟）；3）优化模块（统计实时车流量，给出相应的优化方案）；4）数据读取模块（接受用户自定义的配置方案）。各个模块之间的关系见图2.1：控制模块信号灯组优化模块数据优化数据设置状态控制数据传输车辆模块行为控制数据读取模块 图2.1 模块关系2.2需求分析2.2.1控制模块 根据用户提供的数据（各个路口的红绿灯时间），来控制仿真信号灯的颜色变换，实现红绿灯的交替变化； 根据优化之后的数据，对红绿灯的时间作出实时的调整，以达
14、到交通流的智能控制； 根据不同的交通灯颜色，控制车辆的行进（红灯停，绿灯行）。2.2.2车辆模块模拟车辆在道路上的运行情况，可以移动，在到达路口时可以转向，服从交通灯的控制。2.2.3优化模块实时统计各条道路上的车流量信息，并根据车流量实时调整交通灯的参数。2.2.4数据读取模块能接受用户自定义输入的数据（各个路口的红绿灯的时间信息），判断用户输入信息的合法性，若用户无输入，则采用系统定义的默认时间方案。3 交通信号控制仿真系统概要设计3.1原理介绍现代城市交通信号灯大多数采用的都是智能化的控制系统，而智能化的交通控制系统就需要对道路信息进行实时的监控，根据实时的路况信息调整交通信号灯的数据，
15、从而达到灵活的控制车流的效果。然而现代城市的道路情况十分复杂，对路况信息进行采集的方式主要有两种。一是采用视屏技术，通过安装在道路上的监控探头发送回来的视屏数据，进而对路面上的车辆信息进行统计和分析。另一种就是利用传感器技术，在道路上铺设一些传感器，通过这些传感器来检测通过的车辆，然后将信息反馈到中心，中心再将数据进行处理。最后控制中心将各项数据进行整合，判断是否有交通堵塞或是可能发生堵塞的情况，智能的调节交通信号灯的状态和参数。在我们的仿真系统中（1） 每一个车都有自己的地理化信息（即仿真车辆在整个图形界面上的坐标）；（2） 控制模块通过对车辆模块的扫描可以获取到每一辆车的各项信息，以此判断车辆位于哪条道路，以及统计道路上的车流量的多少；（3） 控制模块将获取到的车流量信息发送给
