燕山大学课程设计说明书第1章引言1.1城市交通的现状随着社会经济的快速发展，城市机动车的不断增多，从而引发的交通问题越来越突出。交通是否便捷是衡量一个城市基础建设的重要标准。目前，我国城市十字路口的交通灯控制系统基本上是采用定时控制方式，这样会产生弊端，如某条道路的车流量很大却要等红灯，而另一条道车流量相对少的多却依然亮着绿灯，这种状况是没有对道路进行实时监控造成的。这样的交通控制效率低，容易造成交通拥挤。1.2本文研究的目的和意义在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通，并为人的安全提供了强有力的保障。但是，随着经济、社会的快速发展，传统的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。传统的十字路口交通灯控制通常的做法是：事先做好道路车流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的时间设置为固定值。然而，十字路口不同时刻的车流量是不固定的，采用固定时间的控制系统，经常造成道路有效利用时间的浪费，出现空等现象或多车等待现象，影响了道路的畅通，这种控制方法已经不能适应现在的交通现状。具有车流量监控的PLC交通灯智能控制能够根据车流量的变化自动调节红绿灯的时长，最大限度减少十字路口的车辆滞留现象，有效的缓解了交通拥挤，实现的交通控制系统的1燕山大学课程设计说明书最优控制，大大提高了交通控制系统的效率。随着我国人民生活水平的不断提高，城市化的推进和私家车数量的增加，道路交通拥挤的现象日益突出，智能交通控制系统有广大的应用前景。1.3本文研究的主要思路和内容由于城市的高速发展，交通拥挤也随之增加，为了实现交通的道路的管理，力求交通管理的科学化、智能化。通过传感器检测车流量，用PLC可编程控制器实现交通灯的控制系统。该系统实现简单、经济，能够有效的疏通交通，提高了交通路口的通行能力。本课题主要用传感器和PLC相结合，以车辆等待绿灯的滞留量来确定该方向是否繁忙。如图1以南北方向为例，每当车辆进入十字路口须进过传感器S1或N1，这时传感器产生一个脉冲信号送至PLC，通过计数器进行加1运算，如果此时还是绿灯，车辆继续前行通过十字路口处近端传感器S2或N2，同样传感器产生一个脉冲信号送至PLC，通过计数器进行减1运算（同一方向的2个传感器相距150米）。PLC对传感器S1或N1脉冲信号的计数就可以记录驶进路口的车辆数X，PLC对传感器S2或N2脉冲信号的计数就可以记录驶出路口的车辆数，将两个相对方向X、Y的数值合并成一组，南北方向车辆的滞留量Z1=X-Y。同理可得，东西方向车辆的滞留量Z2。2燕山大学课程设计说明书当-10≤Z1-Z2≤10时，则为一般情况，交通灯按正常时序亮。当Z1-Z2>10时，则为南北方向繁忙，东西方向一般，南北方向直行绿灯时长增加10s，左转绿灯时长增加10s。当Z1-Z2<-10时，则为东西方向繁忙，南北方向一般，东西方向直行绿灯增加10s，左转绿灯增加10s。绿灯时长控制表如表1所示。以上车辆的计数和车流量的比较及绿灯时长控制都由PLC完成。各传感器检测车辆，在一个红绿灯周期中，每当东西绿灯或南北绿灯亮之前，PLC都要依据脉冲的计数并进行比较判定来调整东西或南北绿灯时长。车流量监控的PLC交通灯智能控制原理如图2所示。3燕山大学课程设计说明书4燕山大学课程设计说明书第2章车流量监控的PLC交通智能控制方式2.1PLC简介可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，将计算机技术、自动控制技术、通讯技术融为一体的一种专门为适应恶劣的工业环境下而设计的工业控制装置，涉及到很多自动控制、电器方面的知识。经过30多年的发展，在工业生产中获得极其广泛的应用。目前，可编程控制器成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，居工业生产自动化三大支柱（可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造）的首位。其应用的深度和广度成为衡量一个国家工业自动化程度高低的标志。可编程控制器（PLC）是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算操作的电子系统。它采用一类可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、计时、计数与算术运算等操作指令，并能通过...
