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1、. .电子科技大学信息工程学院本科毕业设计2021届题目下沙6号大街顶峰期智能信号灯控制系统设计系电子通信系 专业电子信息工程班级12091811学号12918107 学生廷松指导教师查丽斌完成日期2021年5月15诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文下沙6号大街顶峰期智能信号灯控制系统设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，假设有不实，后果由本人承担。 承诺人签名： 年 月 日优选. -摘要本设计在介绍绿波带概念的根底上，重点讨论了下沙6号大街在早晚顶峰时绿波带的设计。获得最大的绿波带这种目标的实现主要是通过调整各个穿插口之间的相位差以及各个穿插
2、口本身的相序来实现的。本文设计的交通灯协调控制系统采用MSC-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，加上适当的驱动电路，数码管显示，红、黄、绿交通信号灯显示，本系统的特色是具有硬件调时功能，并且使用仿真软件模拟实现交通信号灯控制情况良好。关键词：绿波带、协调控制、 相位差 、89C51单片机 、信号灯AbstractThis design based on the introduction of the concept of bandwidth progressed,discussed emphatically the design of bandwidth progres
3、sion that the XiaSha 6 Avenue in the morning and evening rush hour.That is to provide the maximum bandwidth progression by adjusting the offset and phase sequence pattern for each signalized intersection.This paper is according to the AT89C51 this paper put forward a kind of automatic control by sin
4、gle chip traffic light and time display method is given,and the hardware and software design method,design process including hardware circuit design and program design tow major steps,in SCP application may be met in important design problems can have involved.Key Words: bandwidth progression;coordi
5、nated control;offset;AT89C51;traffic signals- .word.zl. -目录摘要3第1章 绪论61.1 规划的背景61.2 绿波带的概念及设计思路61.3 绿波带配时设计方法71.3.1 时间-距离71.3.2 配时所需要的数据71.4 计算信号备用配时方案7第2章 现场数据采集92.1 路口的选取及其交通流量92.2 计算关键车流交通流量比102.3 确定公共信号周期112.4 用图解法确定信号时差12第3章 软件设计143.1 总体方案143.2 程序设计思路143.3 子程序模块设计15第4章 硬件设计164.1 AT89C51介绍164.1.1
6、 主要特性164.1.2 管脚说明174.2 芯片74LS273介绍184.3 多位数码管194.4 时钟电路设计204.5 复位电路设计204.6 交通灯硬件线路图204.7 硬件仿真和硬件电路制作21第5章 系统调试235.1 断电调试235.2 通电调试235.3 根本要求局部的测试与分析23第6章 结论24致25参考文献26附录27- .word.zl. -第1章 绪论1.1 规划的背景21世纪，市乃至全国的机动车数量量呈高速增长趋势。随着交通流量的大幅增长，我市下沙区域的交通频繁拥堵，不能满足市民的出行需求。早晚顶峰时段，下沙区域的6号大街主干道交通流量已经处于饱和或超饱和状态。所以
7、，单点穿插口信号控制已经缺乏以解决实际问题。我们要根据干道的具体情况调整信号控制策略，设计尽可能宽的绿波带，使其方向行驶的车辆延误最小，进而缓解主干道的交通拥堵。 下沙六号大街在早晚顶峰期一直是塞车黑点，西起3号大街、东至之江东路，全长约5公里，因位于大学城，车流量非常大。鉴于此，以东西方向的6号大街为干道，将8个路口相邻的交通信号连接起来，加以绿波协调控制，为沿6号大街行驶的车辆提供绿波带，畅通无阻地通过的沿途所有穿插路口，也就意味着交通参与者在干道上只要按一定速度顶峰40km/h行驶，根本一路上绿灯。1.2 绿波带的概念及设计思路绿波带，又称信号灯多点控制技术，即在一段道路上实现统一的信号
8、灯控制，将纳入控制区域的信号灯连接起来，在计算机的协调控制下，使车流在道路上行驶的过程中，持续出现一个接一个的绿灯信号，保证干道上的车辆能够顺畅通过。由于双向绿波交通实现效果都不理想，甚至有些双向绿波交通的整个延误反而大于未进展绿波设计时的延误。基于此，我提出了局部绿波交通这个概念。它有两方面的含义，一是仅对下沙6号大街某一特别重要路段进展绿波控制；二是在双向道路上对某一主流方向进展绿波控制，而另一方向仍采用普通控制方式。本文正是研究第二种局部绿波交通的实现及其效果。由于只考虑一个方向的协调控制，绿波带相对更宽，对实际情况的适应能力更强，因而实施起来相对更容易一些。 绿波带技术的实现，首先，把
9、要实现绿波的车流放在第一相位。其次，要求基准时间、周期、相位要一致。还有，时段方案要确立一套为绿波带专用，所采用的配时方案也要一致。然后，根据路段长度及平均车速，确定绝对相位差。1.3 绿波带配时设计方法1.3.1 时间-距离图 1-1中所绘斜线所标定的时间围称作是通过带，它的宽度就是通过带宽，简称带宽。它确定路段上交通流所能利用的通车时间，单位为秒(s)或周期时长的百分数(%)。斜线的斜率就是驾驶人沿路段连续通行的车速，即为通过带速度，简称带速。图 1-1 道路绿波带设计时间一距离示意图1.3.2 配时所需要的数据在确定方案之前，要调查和收集准确的干道交通数据。(1)穿插口间距：相邻两穿插1
10、21停车线到停车线的距离。(2)干道和相交道路的宽度，进口道车道数以及各进口道宽度。交通量：在单位时间通过道路指定断面的车辆数量或行人数。(4)交通管理规那么：如限制转弯、限速、限制停车情况等。(5)车速：路上或每对穿插口之问所规定得车速或实际车速。1.4 计算信号备用配时方案1确定最正确周期长,即为信号控制穿插口，能使通车效益指标最正确的交通信号周期时长。C。=(1.5L+5)(1一Y)式中：C。信号最正确周期长，s；Y一交通流量比，为各相位交通量最大的那条车道的交通流量比之和，Y=maxyi，y，.；L每周期的总损失时间，s；1=(l+I-A)L车辆启动损失时间，一般取为3 s；I为绿灯间
11、隔时间，一般取为3 s；A全黄灯时间，s。2计算各车道流量比。Y=q/s,(饱和交通流量，直接取1600Pub/h左右，左右转弯取1500Pub/h,根据路口实际情况，存在修正系数。3计算信号损失。L=nl+AR4确定周期时长在信号控制系统中，为使各路口的交通信号能获得协调，各个信号灯的周期必须是统一的。根据路口的交通流向、流量，计算出各个路口交通信号所需的周期，然后选出最大的周期作为系统的周期。5信号配时根据上式确定的最正确周期时长，可得每周期的有效绿灯时间Ge为：Ge=CoL,把Ge在所有信号相位之间，按各相位的最大流量比值进展分配，得各相位gei=Ge(yi/Y计算可得各穿插口的实际显示
12、绿灯时间及红灯时间。各穿插口周期长及信号配时，那么实际显示绿灯时间为:Gi=gei一A+lGi相位实际显示绿灯时间，s；gei相位有效绿灯时问，s。6绿信比在信号控制系统中，各个信号的绿信比是根据各个穿插口各向交通量的流量比来确定的。因此，控制系统中，各个穿插口信号的绿信比不一定一样。7信号时差协调相邻信号间的时差，可以用图解法，在时间一距离图上，在协调系统的时差中，同时调整确定带速和周期时长。- .word.zl. -第2章 现场数据采集2.1 路口的选取及其交通流量1设计路段简介本设计选取下沙6号大街为研究路段,如图2-1所示。西起1号大街、东至之江东路，全长5.3公里的路，横穿8个信号灯.图 2-1 选取路段根本情况调查容：对各个路口的交通流量进展分方向记录并统计如表2-1和表2-2所示。表 2-1 各路口的交通流量东南西北左直右左直右左直右左直右11号q1601481000011203126528870S80048003200160016001600160019号q0152312021680150016400000S40008008001600800400021号q014880336128400134003241221S4800800480048001600480023号q4
