交通信号控制系统设计方案

交通信号

控制系统（ATC）设计方案

x x x x有限责任公司

目录

一、概述 (1)

（一）系统简介 (1)

（二）设计原则 (2)

（三）系统设计依据及执行标准 (4)

二、总体设计方案 (6)

（一）控制系统总体功能 (6)

（二）通信系统总体结构 (6)

（三）通信系统主要优势 (8)

三详细设计方案 (9)

（一）监测点设备 (9)

1 设备功能描述 (9)

2 监测点设备组成、结构及特点 (9)

3 路面监测点设备抓拍的实际照片 (14)

4 防雷保护及安全设计 (14)

5 详细设备说明 (15)

1.概述

城市发展交通智能信号灯，减少道路拥堵，最终达到智能化区域交通信号控制系统。智能交通信号灯迎合实现绿色经济的时代潮流，为了解决这个问题，提出智能交通信号灯及网络技术，会根据路口车辆多少，自动调节时间，可减少等候时间在75%以上，从而大大节省了人们的出行时间，减少了路口的无效等候，使出行更快捷。

在智能交通系统中，以往的常规摄像机是对所有通过该地点的机动车辆的车牌进行拍摄、记录与处理。由于受到图像采集设备分辨率的制约，图片仅能反映出车型、车身颜色、车牌号码等简单信息。公安执法部门对部分治安案件、交通肇事案件的取证要求上，希望能掌握更详细更清楚的资料，如驾驶员的面貌特征、车内驾驶室的情况、清晰的车辆信息、货车的装载情况。采用高清晰摄像机做前端采集，可以实现所抓拍的图像中用肉眼清楚地分辨：车辆的颜色、特征、车牌的号码、车牌颜色、司乘人员的面部特征。

如此一来智能化同时也带来了网络数据流量的剧增，对网络通信的可靠传输提出了更高的要求。工业以太网交换机在区域交通信号控制系统网络中稳定性、高可靠性、高安全性成为关键中的关键。

1.1系统简介

区域交通信号控制系统(ATC)

智能化区域交通信号控制系统采用百万像素的数字化网络摄像机（1600×1200 CCD传感器），一台摄像机覆盖两条车道，准确抓拍正常行驶、压线行驶、并行通过的车辆，并自动识别车牌号码，抓拍的车辆图片可清晰地显示车辆特征及前排司乘人员的面部特征。摄像机工作于外触发方式，通过视频分析、环形线圈或者窄波雷达检测通过车辆，在抓拍车辆的同时可获取车辆的行驶速度。两条车道共用一台高清数字摄像机的方式在保障系统性能的前提下，大大降低了系统成本。

为增强系统的稳定性，前端车辆检测设备、摄像机系统及抓拍控制系统采用嵌入式设备，采用了后端识别的工作方式，即摄像机抓拍到图片后通过系统网络传输到后端服务器进行车牌号码识别。采用这种方式，离服务器较近的监测点可不放置工控机，远离系统服务器的监测点可放置低配置、无风扇的嵌入式主机仅用于图片数据的存储和转发。后端识别方式大大减小了监测点设备的工作量，降低了前端设备的配置要求，提高了系统的稳定性。

在环境光适应方面，采用环境光线动态跟踪技术、局部亮度反馈闭环控制技术。系统识别车牌号码的同时将分析车辆的局部亮度，依据局部亮度参数跟踪光线变化并自动调节摄像机的曝光参数，使全天候都可拍摄到最清晰的图像。在夜间补光方式上，系统采用了大功率LED常量补关灯加电子闪光灯侧装的补光模式，在保障系统性能需求的情况下，减少光污染及消除瞬间强闪光造成的安全隐患。

各种先进技术的综合应用，保障了系统的高抓拍率、识别率，并使整个系统具有低成本、环境适应强、可靠性高、工作稳定、维护方便的优势。

1.2设计原则

系统建设应以需求为导向，坚持“技术先进、可靠实用”的基本原则。具体将遵循以下几个方面的原则：

1、先进性

系统核心采用当今国内、国际上最先进和成熟的高分辨率数字化网络摄像机，稳定可靠的工业以太网络设备及嵌入式系统，使系统能够最大限度地适应今后技术进步和业务发展变化的需要，在保证其先进性的前提下使系统具有较长的生命周期。

2、可靠性

系统必须采用相对成熟的设备和技术，尽量减少系统的风险。在设备选型和系统方案的设计方面均应确保系统能长期稳定可靠地运行，尽最大限度地减少系统故障的发生。整个系统设备具有长期连续工作的能力和容错能力，在系统故障

或事故造成中断后，具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

3、安全性、保密性

由于该系统的使用和维护主要依托专网，所以系统应具有保密措施，具备良好的防“病毒和黑客”攻击的能力。随着社会进步与科学技术的发展，各种高科技手段的入侵和网络病毒的传播，严重地威胁到系统的正常运转，造成了许多不必要的财力、物力上的损失。系统的建设要求具有较高地安全性，保密性，系统应能保护和恢复文件信息、数据信息。对于使用信息和操作人员进行严格的权限管理。

4、整体性

由于系统是一个网络型的综合性职能车辆管理项目，因此与整体性有关的因素就显得尤为重要，例如：设备安装位置是否合理、数据通讯的快捷、网络工作的稳定性、综合管理系统的管理软件是否高效、合理等。这些都是在本系统设计中所考虑到的因素。

5、开放性、兼容性

从发展和功能扩展方面考虑，本系统必须是完全开放的系统。系统应具备良好的可扩充性、可移植性和兼容性，系统设计方案充分利用现有的信息化建设成果和路口资源，并预留扩展接口。工程设计与施工规范都应当结合与执行国家有关部门的规定及国家工业标准。

6、结构合理性

建立层面清晰的结构，系统分为物理层、逻辑层、业务层等层次，各层次的关系是以物理层资源为基础，以面向支持业务层的合理逻辑层为保障，建立业务流转清晰，资源调用清晰的业务层。

7、易维护性

为使系统能够长期可靠运行，一旦系统故障应能及时发现并快速排除，因此在系统设计时需充分考虑维护的简单性、方便性。系统结构应清晰合理，符合常

规业务处理习惯。硬件应尽量采用接口简单、模块化的产品。软件界面友好、易于操作。工作参数采用自动化配置方式，尽量避免复杂的系统配置文件。

8、节能、环保

在国家倡导建设节约型社会的背景下，系统应优先选用低功耗、节能型产品。系统由很多监测点联网组成，规模还将不断扩大。每个监测点都能遵循节能、环保原则对降低能源消耗、减少温室气体排放有着重大作用和意义。

1.3系统设计依据及执行标准

●GA/T497-2004《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》

●GA/T 833—2009《机动车号牌图像自动识别技术规范》

●GA/T 832—2009《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》

●JTJ 074-2003《公路交通安全设施设计技术规范》

●JT/T367-1997《公路照明技术条件》

●GB16796-1997《安全防范报警设备安全要求和试验方法》

●GA/T70-1994《安全防范工程费用概预算编制方法》

●UDC681.3《中华人民共和国国家标准》

●GA38-92《中华人民共和国公共安全行业标准》

●GBJ232-90.92《中国电气装置安装工程施工及验收规范》

●GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》

●ELA-422、ELA-485《电气指标标准》

●GBJ16《建筑电气设计技术规范》

●JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

●GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》

●GB50348-2004《安全防范工程技术规范》

●GA/T 367-2001《安防视频监控系统技术要求》

●GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

●GB4208-93《外壳防护等级（IP代码）》

●GB9969.1-1998《工业产品使用说明书总则》

●GBJ79-85《工业企业通信接地设计规范》

●GB14050-1993《系统接地的型式及安全技术要求》

●GA/24.4 机动车登记信息代码第四部分：机动车辆类型代码●GA/24.7 机动车登记信息代码第七部分：机动车号牌种类代码●GA/36-1992 中华人民共和国机动车号牌

●国家、行业和公安部有关标准与规定

2．总体设计方案

2.1控制系统总体功能

1.实现交通流量的变化，实现信号指示灯的自动控制。

2.对机动车的超速违法行为进行监控。记录监测断面所有进出机动车的牌照

号码、数字图片以及通过时间、地点、行驶速度等相关信息；

3.提供监测断面的机动车流量等相关交通参数；

4.在车流量大的繁忙路口实现公交优先控制。

2.2通信系统总体结构

系统采用三级组网方案，一级：指挥中心；二级：区域控制机房；三级：交通路口监测点。如果没有区域控制机房，监测点数据可直接传回指挥中心。

网络通信布局：

●二级之间通过千兆三层交换机构建，建议采用cisco、H3C的千兆汇聚

型交换机。可根据实际情况采用环形、星形、双星形拓扑结构。

●二、三级之间采用千兆、二层工业以太网交换机构建，建议采用卡轨式、

支持网管、快速冗余倒换的现场层交换机。一般采用环形拓扑。

●现场监测点的高清视频信号通过POE光纤收发器/交换机实现远程传输

及供电。

系统总体结构如下：

图 0-1 系统总体结构

详细说明：

1：区域交通信号控制网络传输设备选用千兆工业以太网交换机GOE210

安装于各区域路口信号机柜中并构建千兆冗余环网，启用Jiffy Ring瞬间环网冗余协议，保障了网络通信的无扰动切换，网络自愈时间小于18ms。千兆工业以太网交换机构建环网的同时，利用主节点的GOE210的上联千兆光口与各区域的三层以太网交换机通过光纤连接。

GOE210的VLAN功能将信号控制、高清视频监控及综合环境监控等业务隔离，

并将GOE210的各业务接入端口（交换机端口）采取相应带宽限制设置；同时禁

用其他未接入业务的端口，为了防止误接入导致交换网络的中断等等安全问题。

2：高清视频传输和以太网远程供电采用OMATE1100P POE工业以太网光纤收发器。

一般情况下是东西南北四个路口各配置一台，控制机柜内采用多光口的工业以太网交换机实现业务汇接。

3：提供于将路口的各方向集中传至现场工控机内作为本地存储，再将工控机中的抓拍图片、视频录像和少部分的实时视频上传监控中心。GOE210和OMATE1100P采用IP40防护等级设计，便于安装于路口机柜或机箱内，能适应如强电磁干扰、尘土、高温、低温、潮湿、振动、静电等恶劣的工作环境。

2.3通信系统主要优势

高安全：提供完整的安全体系结构，覆盖了系统的各个层面，采用了包括认证、授权、端口绑定、VLAN等系列的安全措施，确保网络的安全性。千兆工业以太网交换机GOE210和工业以太网收发器OMATE1100P电源均为AC220V，无需外接适配器，避免了电源适配器故障所造成的网络通信异常。电源接口也做了防水处理，配备有旋紧螺母。

高效率：提供高品质QoS保证，为不同的业务提供不同优先级服务，根据优先级确定带宽，保证了整个网络数据传送的高效率。以及对相应的业务端口设置带宽限制。

高可靠性：支持业内领先的Jiffy Ring瞬间环网冗余技术、高品质工业产品、冗余电源设计、端到端可管理技术，满足了系统对于可靠性的要求。

易维护网络：除提供方便的Web方式访问外，还支持SNMP、RMON管理，方便与第三方设备实现全网统一管理。

3.详细设计方案

3.1监测点设备

3.1.1设备功能描述

1.实现信号指示灯的智能控制；

2.通过检测通过车辆，抓拍车辆图片；

3.压缩图片数据，与速度、时间、地点一起打包发送到区域控制机房或指

挥中心；

4.本地存储车辆图片及相关信息；

3.1.2监测点设备组成、结构及特点

3.1.2.1设备组成及工作过程

监测点设备由嵌入式数据存储器、摄像单元、摄像机控制器、LED常亮闪光灯、电子闪光灯、通讯单元、电路保护单元（防雷和过载保护）、电源、控制箱，以及立杆等基础设备组成。车辆经过时，摄像机控制器触发补光灯补光，同时控制摄像机抓拍图片。车辆图片及相关信息数据被发送到分中心服务器，自动识别车牌号码。

系统构成：系统分为三个部分，前端系统、服务器端驱动程序以及应用程序。

说明：

分中心 服务器

摄像机

环境数据

交通信号

工控机

系统结构图

分中心 程序 中心服务器

工控机

分中心 服务器

摄像机

环境数据

交通信号

摄像机

环境数据

交通信号

分中心服务器

无工控机情况

●在交通控制十字路口的控制柜中，布设工控机的主要功能是用于数据本

地存储，防止网络故障时数据丢失。

●传输层（检查站）处的三层交换机配置：

规划网络路由，实现业务的汇聚功能。

●现场层（监控点）处的工业以太网交换机配置：

1.80

2.1Q VLAN,将不同业务进行逻辑分离

2.端口限速，防止大流量对网络的冲击；

3.基于mac、ip地址等的多种绑定，防止非法用户的侵入。

设备结构图如下：

3.1.2.2设备特点

采用192万像素数字摄像机，清晰记录车辆特征及前排司乘人员面部特征；

一台摄像机覆盖两条车道，成本大大降低；

监测点采用嵌入式系统结构，工作稳定、维护量小；

准确抓拍正常行驶、压线行驶、并行通过的车辆；

采用高频窄波脉冲灯补光，瞬间达到抓拍机所需的进光亮，减少光污染并消除强闪光形成人眼记忆造成的安全隐患；

采用动态局部测光技术，自动跟踪光线变化，全天侯保证最清晰图像；

远程设备管理模式，可随时远程监控、修改设备参数；

3.1.2.3路面监测点设备抓拍的实际照片

3.2防雷保护及安全设计

为减少雷击和浪涌电压对设备及人员的损害，监测点设备应采用可靠的接地和防雷措施。在设备箱中的电源和通讯线上加装防雷模块，；机箱的保护地连接设备所有导体，接触电阻不超过0.5欧姆，并与大地可靠连接。机箱按防雷击标准进行接地，接地线用扁铁等电位连接，接地电阻小于等于4欧姆。机箱门与机箱体做接地连接，电源接地线与防雷接地线共接。

设备配电及安全子系统由过载保护装置、漏电保护装置、防雷装置、接地装置组成。采用220V 50Hz交流电源，所有的设备供电都经过了用电安全装置（过载、漏电），保证用电及设备的安全。

摄像机防护罩、机箱等室外设备设计满足防水及防尘需要。内部安装了风扇、加热器、温控器等温控设备满足设备对湿度及温度的适应要求。

系统设备内部导线均有适当保护，以保证这些导线不会接触到可能会引起导线绝缘损伤的部件；当导线需穿越金属孔时，金属穿线孔进行倒角，无锋利的边缘，导线装有衬套。所有终端和设施接线布置整齐，使用线夹、电缆套、电缆卷或管道固定好，线束内的线路编扎好，走线安排做到任何接线总成的确拆除不会影响到任何与该总成无关的电缆。

3.3详细设备说明

3.3.1高清晰摄像机

3.3.2标清视频检测

3.3.2.1 SRT MVD-4视频车辆检测器

3.3.2.2检测精确度指标

3.3.3补光设备

3.3.3.1高频窄波脉冲灯

3.3.3.2 LED补光灯

3.3.4嵌入式存储

3.3.5 GOE210千兆工业以太网交换机

欧迈特千兆工业以太网交换机GOE210提供3个SFP千兆接口，6个10/100M自适应以太网接口。构建千兆冗余环网，启用Jiffy Ring瞬间环网冗余协议，保障了网络通信的无扰动切换，网络自愈时间小于18ms。在构建千兆冗余环网的同时，同时利用主节点的GOE210的上联千兆光口与各区域的三层以太网交换机通过千兆光纤连接。

千兆工业以太网交换机GOE210图

千兆工业以太网交换机区域交通信号控制系统中网络设备安装于各区域路口信号机柜中。

主要技术参数：

1）6个10/100自适应的FE端口；全半双工手动配置和自协商模式；3个1000M的SFP光接口（模块化）。

2）32Gbps高背板带宽；MAC地址大小8K。

3）符合IEEE802.3，802.3u，802.3z，802.3x，802.1d（STP），802.1p （流量优先权控制），802.1q（VLAN标准），802.1w（RSTP），802.3ad

（链路聚合）协议等。

4）支持单环、环相切、环加链等拓扑结构；支持瞬间环网冗余技术Jiffy-Ring，保障了网络通信的无扰动切换，网络自愈时间小于

18ms。

5）完善的优先级、队列调度和拥塞控制等QoS机制；

支持广播速率限制；支持ACL；支持端口流量限速和流量整形；支持

Cos/Tos和基于端口的优先级设定。

6）支持AC220V交流供电电压;设备电源提供过载、过压保护。

7）支持端口镜像、端口聚合（每组多达8个）。

8）超级终端模式（CLI），TELNET，WEB网元管理软件。

支持SNMP V1/V2c/V3协议，可远程监控。各端口支持RMON（远程监

控）功能的统计、历史、告警、事件四个组，支持安全防护配置和

控制功能。

9）抗振动:10～2000Hz，2.0g；抗冲击:加速度>30g；

金属外壳，IP40防护；符合EMC:IEC-61000-4-2/3/4/5/6/8/11；

运行温度:-40-80℃，保存温度：-40-85℃，相对湿度:0-95%无冷凝。

10）平均无故障时间（MTBF）大于34 年。

3.3.6 POE工业以太网光纤收发器

OMATE1100P是为适应城市交通、高速公路、无线基站等现场强电磁干扰、振动、尘土、高温、低温、潮湿环境而研制的POE工业以太网收发器。可以提供2个10/100M自适应以太网POE接口（RJ45），1个100M光接口。均支持馈电DC48V. 供电：AC220V，高可靠航空接头。

POE工业以太网光纤收发器OMATE1100P

POE工业以太网光纤收发器安装于路口机柜或机箱内，满足高清视频传输和以太网远程供电的网络设备的需求：

1）符合IEEE802.3，802.3x,802.3af等；

2）运行温度：-40-80℃，保存温度：-40-85℃，相对湿度：0-95%无冷凝；

3）金属外壳，IP40防护等级；

交通信号控制系统方案

交通信号 控制系统（ATC）设计方案 x x x x有限责任公司

目录 1.概述 (1) 1.1系统简介 (1) 1.2设计原则 (2) 1.3系统设计依据及执行标准 (4) 2．总体设计方案 (6) 2.1控制系统总体功能 (6) 2.2通信系统总体结构 (6) 2.3通信系统主要优势 (8) 3.详细设计方案 (9) 3.1监测点设备 (9) 3.1.1设备功能描述 (9) 3.1.2监测点设备组成、结构及特点 (9) 3.2防雷保护及安全设计 (14) 3.3详细设备说明 (15) 3.3.1高清晰摄像机 (15) 3.3.2标清视频检测 (15) 3.3.3补光设备 (15) 3.3.4嵌入式存储 (15) 3.3.5 GOE210千兆工业以太网交换机 (15) 3.3.6 POE工业以太网光纤收发器 (17) 3.4系统典型配置清单 (18)

1.概述 城市发展交通智能信号灯，减少道路拥堵，最终达到智能化区域交通信号控制系统。智能交通信号灯迎合实现绿色经济的时代潮流，为了解决这个问题，提出智能交通信号灯及网络技术，会根据路口车辆多少，自动调节时间，可减少等候时间在75%以上，从而大大节省了人们的出行时间，减少了路口的无效等候，使出行更快捷。 在智能交通系统中，以往的常规摄像机是对所有通过该地点的机动车辆的车牌进行拍摄、记录与处理。由于受到图像采集设备分辨率的制约，图片仅能反映出车型、车身颜色、车牌号码等简单信息。公安执法部门对部分治安案件、交通肇事案件的取证要求上，希望能掌握更详细更清楚的资料，如驾驶员的面貌特征、车内驾驶室的情况、清晰的车辆信息、货车的装载情况。采用高清晰摄像机做前端采集，可以实现所抓拍的图像中用肉眼清楚地分辨：车辆的颜色、特征、车牌的号码、车牌颜色、司乘人员的面部特征。 如此一来智能化同时也带来了网络数据流量的剧增，对网络通信的可靠传输提出了更高的要求。工业以太网交换机在区域交通信号控制系统网络中稳定性、高可靠性、高安全性成为关键中的关键。 1.1系统简介 区域交通信号控制系统(ATC) 智能化区域交通信号控制系统采用百万像素的数字化网络摄像机（1600×1200 CCD传感器），一台摄像机覆盖两条车道，准确抓拍正常行驶、压线行驶、并行通过的车辆，并自动识别车牌号码，抓拍的车辆图片可清晰地显示车辆特征及前排司乘人员的面部特征。摄像机工作于外触发方式，通过视频分析、环形线圈或者窄波雷达检测通过车辆，在抓拍车辆的同时可获取车辆的行驶速度。两条车道共用一台高清数字摄像机的方式在保障系统性能的前提下，大大降低了系统成本。

交通信号灯控制系统

株洲师范高等专科学校物理与电子工程系毕业论文 交通信号灯控制系统 姓名：汤知路 指导老师：肖利君 专业：应用电子技术 班级：07级应电班 学号：04207109 时间：2010-5-5至2010-5-28

摘要 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。本设计主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。应用的主要芯片有74LS163，74LS153，3-8译码器，555定时器电路等组成。 关键字：交通控制、交通灯、时间发生器、555定时器 Abstract With the development of society and economy, urban traffic problems and cause the attention of people. People, vehicles and road, the relationship of traffic management has become an important problem to be solved. Urban traffic control system is designed for urban traffic data monitoring and control traffic lights, traffic persuation computer integrated management system, it is the modern urban traffic control system is one of the most important parts of it. Cross the road traffic lights control is the key of traffic safety and roads. This design is mainly by the controller, timer and decoder and pulse signal generator, etc. Second is the system of pulse generator timer and standard of the clock signal controller, two groups of decoder output signal control signal, the driver circuit, drive signal after working controller is the main part of the system, by which control the timer and decoder of work. The main chip has 74LS163 application, 3-8, 74LS153 decoder, 555 timing circuits, etc.

交通信号控制系统解决实施方案

交通信号控制系统解决方案 1概述 交通信号控制系统，是智能交通系统（ITS）在交通管理工作中的基本应用，也是城市智能交通管控系统中最直接、最基础的应用系统。通过建设信号控制系统，实现信号路口联网远程控制、交通流量的采集、路口自适应控制、绿波协调控制以及区域的自适应控制，有效减少车辆的停车次数，节省旅行时间；后台实时调整信号配时，采取多时段控制方式，必要时，可通过智能交通管理中心人工干预，直接控制路口交通信号机执行指定相位，有效的疏导交通，减少行车延误，提高通行能力，缓解日益严峻的城区道路交通拥堵压力，提高城区交通综合管理能力，减少汽车尾气排放，美化环境，提升城区形象。 2系统结构设计 系统结构划分为3级：分别为中心控制级设备、区域控制级设备以及路口控制级设备。交通信号控制系统设备主要包括中心设备、前段设备和通信设备。

（1）中心控制级设备 中心控制级设备作用主要是： ?监控整个系统的运行。 ?协调区域控制级的运行。 ?具备区域控制级的所有功能。（2）区域控制级设备 区域控制级设备作用主要是： ?监控受控区域的运行。

?对路口交通信号进行协调控制。 ?对路口交通信号机的工作状态和故障情况进行监视。 ?通过人机回话对路口交通信号机进行人工干预。 ?监视和控制区域级外部设备的运行。 ?进行交通流量统计处理。 （3）路口控制级设备 路口控制级设备即信号机，其作用主要是： ?控制路口交通信号灯。 ?接收处理来自车辆检测器的交通流信息，并定时向区域计算机发送。 ?接收处理来自区域计算机的命令，并向区域计算机反馈工作状态和故障信息。 ?具有单点优化能力。 3系统功能设计 3.1基础功能 （1）区域自适应控制 系统以控制子区作为基本控制单元，综合考虑子区内的交通运行状态（如交通阻塞、交通拥挤、交通顺畅）、交叉口的关联性大小、交叉口的实际交通量，确定公共信号周期与相位差的决策模型，并运用智能优化算法实时优化子区协调控制配时参数，实现控制子区交叉口的协调控制功能。 系统的区域交叉口协调控制能够确保控制区域内的交通流时刻处于最佳运行状态，相邻交叉口之间协调方向的行驶车流可以获得尽可能不停顿的通行权，大大降低车辆在交叉口频繁加减速所产生的交通污染，减少区域交通总的车辆燃油

交通信号灯控制器设计方案一

课程设计(综合实验)报告( 2012 —2013 年度第一学期) 名称：电子技术综合实验 题目：交通信号灯控制器 院系：电气与电子工程学院 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：刘春颖 设计周数：一周 成绩： 日期：2013年1 月15 日

《电子技术》综合实验 任务书 一、目的与要求 1.目的 1.1课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。 1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 2.要求 2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。 2.5学会撰写课程设计总结报告。 2.6通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。 2.7在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 共有8个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自由选择其中之一。 1.移位寄存器型彩灯控制器 2.智力竞赛抢答器 3.电子拔河游戏机 4.交通信号灯控制器 5.数字电子钟 6.电子密码锁

实训-交通信号灯控制系统

交通信号灯控制系统 重点内容： ●LED显示的驱动电路设计和LED显示输出扫描程序 ●按键输入电路和按键扫描程序 ●时间中断的使用。 一、实例说明 有如图所示的街区十字路口，需要为十字路口设计一个交通灯控制系统，该系统的要求如下：东南西北每个方向各有一个红绿灯组，每个红绿灯组包含红黄绿三种颜色的信号灯。 ●每天的23：00~次日凌晨的6：00，由于车流量较小，为了节省电能各个方向的红绿 灯出于休息状态（只亮黄灯）。 ●每天的6：00~23：00，红绿灯出于工作状态，两个互相垂直方向的绿灯交替点亮来 控制交通。交通灯工作状态过程如后所示，在某一个时间段东南方向红灯亮，西北方向绿灯亮；经过一定的时间后，西北方向该为黄灯闪烁，此时东南方向保持红灯； 西北方向红灯闪烁5秒后转为红灯，此时东南方向变为绿灯。依此东南方向的红绿灯和西北方向的红绿灯循环往复。

交通信号灯控制系统提供了一个控制面板，交警可以通过该面板可以调整红灯和绿灯亮的时间间隔、控制交通信号灯控制系统的开关等，从而达到控制交通流量的目的。交通信号灯控制系统的控制面板如下图所示，该面板共有6个LED，每3个LED 为一组，用于显示交通信号灯的点亮时长（单位为秒）；面板上共有5个按键，用于控制交通灯控制系统的点亮时长和系统的开关。

二、硬件电路设计 1、LED输出电路 ●本案例中共有6个LED，为了充分利用ARM微处理器的IO资源，我们采用扫描的 方式。 ●LED的输出电路如上图所示，为了使电路比较清晰，这里只画出了其中两个LED。 每个七段码LED的a~g端口是并联，分别连接LPC2131的P1.19、P1.20、P1.21、P1.22、P1.23、P1.24和P1.25。而gnd端口各由一个管脚控制，6个七段码LED的gnd端分别连接LPC2131的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4和P0.5。当需要点亮其中某一个七段码LED时，将对应的gnd端口电平拉低，a~g端口根据需要显示的数字给不同的电平。这种连接方式在某一特定时刻只能点亮其中一个七段码LED，而其他的七段码LED处于熄灭状态。 ●为了让他们看上去是同时点亮并且能够显示不同的数值，我们利用人眼的视觉暂留 对他们进行扫描，在一个比较短的始终周期内（0.01s左右）轮流点亮6个七段码LED。 2、按键电路 ●本案例中的共有5个按键，如下图的控制面板所示，其中一个按键用来控制交通灯 控制系统的开关，而其他四个按键用来调整红灯和绿灯的持续时间 ●按键电路如下图所示，当没有任何按键被按下时，所有与按键连接的管脚为高电平；

智能交通信号灯控制系统设计

编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计 指导教师xxx 学生姓名杨红宇 学号201321501077 专业交通运输 教学单位德州学院汽车工程系（盖章） 二O一五年五月十日

德州学院毕业论文（设计）中期检查表

目 录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。 杨红宇 要： 但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿 以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。

交通信号灯及控制系统设备安装与施工详解

交通信号灯及控制系统设备安装与施工详解 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

包括机箱、灯杆、SCATS检测线圈、电缆与电线、取电电源、防雷与接地、管井与管道等设施设备，下面介绍各个部分的材料、安装要求和施工工序。 机箱 1．信号机箱无特殊情况时一般安装在路口的西南角。 2．信号机箱的安装应考虑设置在人行横道上视野宽阔、不妨碍行人及车辆通行、能观察到交叉口的交通状况和的变化状况、并能容易驳接电源的地点。 3．信号机箱的基础位置与人行横道的路缘距离应在 50～100cm，与路缘平行，基础高于地面 20cm，平面尺寸应和信号机箱底座尺寸一致，地面以下的水泥钢筋基础至少 70cm深。 4．在有可能积水的地面安装信号机箱时，应适当增加基础高度，防止信号机被积水淹没。 5．信号机箱安装完毕后，应将机箱底部的接线孔用填充物密封，防止潮气侵蚀。 6．信号机箱安装时，保护接地线、避雷器接地线的接地施工应符合 GB50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》的规定；接地完毕，测量信号机箱接地电阻小于 4Ω。 灯杆 灯杆制作 1．杆所属的立柱、法兰盘、地脚螺栓、螺母、垫片、加强筋等金属构件及悬臂、支撑臂、拉杆、抱箍座、夹板等附件的防腐性能应符合 GB/T18226《钢构件防腐技术条件》的规定。 2．信号灯杆应采用圆形或多棱形经热镀锌处理的钢管制造。

3．信号灯杆安装前须经过防锈处理，底层喷涂富锌防锈底漆，外层喷涂银灰色瓷漆。 4．机动车立柱式灯杆距路面约 350mm 处留有拉线孔和拉线孔门，人行道和杆距路面约300mm 处留有拉线孔和拉线孔门。 5．立柱式灯杆拉线孔门应设有防盗措施，孔内设置接地端子座，以便接驳地线。 6．立柱式灯杆顶部安装灯具处应留有出线孔，并配备橡胶护套、电缆线回水弯挂钩，灯杆顶部应安装塑料或经防腐处理的内套式金属防水管帽。 7．悬臂式灯杆悬臂杆与支撑杆使用圆形或多棱形的变截面型材制作，悬臂与灯杆连接端宜焊接固定法兰盘，悬臂下应留有进线孔和出线孔。 8．杆拉杆宜使用圆钢制作，一端配有可调距离的螺旋扣，直径和长度根据悬臂长度确定。 9．信号灯杆杆体底部应焊接固定法兰盘，法兰盘与杆体之间应均匀焊接加强筋。灯杆安装 1．悬臂式灯杆支撑臂使用抱箍、抱箍座与灯杆连接固定；拉杆与灯杆、拉杆与悬臂、支撑臂与悬臂可使用夹板连接固定；安装时使用的固定螺栓、螺母、垫圈应使用热镀锌件并用弹簧垫圈压紧。 2．紧固标准件全部采用不锈钢材料。 3．信号灯杆安装应保证杆体垂直，倾斜度不得超过±%。 4．信号灯杆安装应有足够的强度，能抵抗 12 级大风或者一般移动物体的撞击。 5．信号灯杆保护接地电阻应小于 4Ω。 SCATS检测线圈 材料要求

交通信号灯施工方案

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第一章项目简介 一、工程概况 1、本项名称：*****交通信号灯安装项目 2、工程地址： 3、合同工期。 二、工程范围： 交通信号灯安装、信号灯电缆敷设、信号灯控制系统安装。 三、项目管理目标 交通信号灯采购及安装工程项目管理目标

第二章施工组织方案与部署 第一节部署原则 1、集中力量保质量、保工期，在人力、物资、机具给该工程以充分保障，各工序管理工作应相互协助，指导好现场的施工工作，搞好各工种的协调配合。 2、组织各工种配合施工，穿插作业，重点部位重点赶工。以达到土建、安装及其它各工种之间互创施工条件，以确保工程总体进度。 第二节施工管理措施 为顺利实现质量目标，我们采取的主要管理措施有： 1、将该工程列为我公司2013年的重点建设工程，由公司总经理直接领导，并组成强有力的施工现场管理机构和公司基地设备、材料、人员、后勤保障组织机构，发挥公司的优势，在各施工生产要素的配臵上对该工程实行重点政策，确保工顺利完成。 2、组建精干、高效强有力的项目经理部，选配高素质的项目经理和管理人员，实行项目管理负责制，全权组织技术、质检、材料、安全、劳资、财务等部门对工程施工进行全员、全面、全过程的系统动态管理，并对工程质量、施工进度、安全生产、文明施工、成本核算及经济效益等进行全方位的目标责任管理与控制。 3、使用技术熟练，纪律严明，经过大型工程锤炼的能打硬仗的高素质的施工作业队伍在该工程上进行施工，发挥我公司管理上的优势，强化职能，统筹协调，综合管理，确保工程总体目标的实现。 第三节施工阶段管理方案 1、进场阶段

西门子PLC交通信号灯控制系统设计(详细步骤)

毕业设计说明书 （2010 届） 课程名称：可编程控制器应用 题目：交通信号灯PLC控制系统设计专 业班级： 学生姓名： 学号：指导教师： 2010 年 1月 8 日

一、设计题目 交通信号灯PLC控制系统设计 二、设计目的 课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。 三.设计要求 1技术要求： 某十字路口东西方向和南北方向各装有直行(包括右转弯)控制红、黄、绿交通信号灯和左转弯控制红、绿交通信号灯，另外还有到计时显示器。显示器用于显示相应方向直行控制当前点亮信号灯还要持续的时间(剩余时间)，由另外的单片机系统构成。 PLC通过串口以自由口方式输出八位二进制数据，最高位为0表示东西方向数据。1表示南北方向数据，单位为秒。系统中有两个控制开关，东西控制开关SEW和南北控制开关SSN。SEW接通SSN关断则东西方向绿灯全亮南北红灯全亮，其他全灭。接通南北方向绿灯全亮，东西方向红灯全亮，其他全灭。SEW 和SSN都关断停止工作SEW和SSN都接通则进入正常工作状态，按照以下规律控制：(参考中华路与人民路交叉路口的信号灯) 2设计规律：: (1)系统启动后，南北红灯全亮35秒；与此同时东西直行绿灯亮20秒,东西左转弯红灯亮；(2) 东西灯亮20秒后开始闪烁，周期为1秒(灭0.5秒，亮0.5秒)，闪亮3秒。(3)东西直行绿灯闪亮3 秒后变成黄灯亮，维持2秒；(4)东西直行黄灯亮2秒后变成红灯亮；同时东西左转弯绿灯亮，维持10秒；(5)东西左转弯绿灯亮10秒后变成红灯亮;(至此东西方向全是红灯亮，维持40秒)；同时南北方向直行控制红灯灭，绿灯亮。维持20秒；南北左转弯继续红灯亮.；(6)南北直行绿亮20秒后开始闪烁，周期为1秒(灭0.5秒，亮0.5秒)，闪亮3秒；(7)南北直行绿灯闪亮3秒后变成黄灯亮，

十字路口交通灯方案设计

《数字电子技术基础》课程设计课题：交通信号灯控制逻辑电路设计 学号：101263、101259、101258 姓名：曾剑、刘红艳、刘倩 班级：10计控 指导老师：康震群 设计日期：2012/1/8

一、设计目的 为了确保十字路口的车辆顺利地通过, 往往采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。其中红灯（R）亮,表示该条道路禁止通行；黄灯(Y) 亮表示准备停车或通行；绿灯(G)亮表示允许通行。 二、设计任务和要求 设计一个十字路口交通信号灯控制器,其要求如下: 1、设南北向的红、黄、绿灯分别为NSR 、NSY 、NSG, 东西向的红、黄、绿灯分别 为EWR、EWY、EWG 。红灯时间为30S，绿灯时间为25S，黄灯时间为5S。 2、两个方向的工作时序: 东西向亮红灯时间应等于南北向亮黄、绿灯时间之和，南北向亮红灯时间应等于东西向亮黄、绿灯时间之和。 3、十字路口要有数字显示, 作为时间提示,以便人们更直观地把握时间。具体为：当 某方向绿灯亮时,置显示器为某值,然后以每秒减 1 计数方式工作, 直至减到数为“0”, 十字路口红、绿灯交换,一次工作循环结束,再进入下一步某方向的工作循环。 例如：当南北向从红灯转换成绿灯时,置南北向数字显示为“30”, 并使数显计数器开始减“1”计数, 当减到绿灯灭而黄灯亮(闪耀)时, 数显的值应为5, 当减到“0”时,此时黄灯灭,而南北向的红灯亮；同时,使得东西向的绿灯亮,并置东西向的数显为“30”。 4、在完成上述任务后,可以对电路进行以下几方面的电路改进或扩展。 （1）、可以手动切换为夜间工作方式：红、绿灯灭，黄灯闪烁。 （2）、设某一方向(如南北)为十字路口主干道,另一方向(如东西)为次干道；主干道由于车辆、行人多,而次干道的车辆、行人少, 所以主干道绿灯亮的时间,可选定为次干道绿灯亮时间的2倍。 三、设计报告 1、方案设计 （1）、控制流程图（状态图）

交通信号灯控系统技术文件(集中控制型)

交通信号灯控系统技术文件（集中控制型） 1．交通信号管理系统方案 1.1概述 交通是城市的主要功能之一。城市交通是城市经济和社会发展的动脉，而城市交通设施是城市基础设施的重要组成部分。一个城市的交通的服务水平反映了一个城市的现代化水平。 随着我国经济的高速发展，城市化速度加快，人口和车辆数量剧增，由此引起交通拥挤阻塞、交通事故频发、交通环境恶化，交通问题成为令人困扰的严重问题。如何改善城市交通状况？直接办法就是修路扩路。但任何一个城市，可供修建道路的空间都有限，且需巨额资金。因此，在现有硬件设施的条件下，提高交通控制和管理水平，合理使用交通设施，充分发挥其能力，并采用软设施来改善城市的交通状况。 欧美、日本及澳大利亚等，对交通控制系统的研究给予高度重视，投入了大量人力物力。从1994年起，智能交通(ITS)这一术语得到全世界的广泛承认，它研究的一个重要方面就是智能交通控制与管理。其中英国的SCOOTS系统和澳大利亚的SCATS 系统都是较成功的区域交通控制系统，在世界几十个大城市中运用。由于我国为混合交通，自行车较多，行人交通安全意识淡薄，交通控制设备落后，一些实例已经证明：简单引进SCOOTS和SCATS 系统并不适合我国国情。 京安城市交通信号管理系统是基于城市中的主干道的线控而开发出来的，它把整个城市路口作为一个有机的整体来看待，车流通过路口时可以全部是遇上绿灯，根本不用停车，车速可以大大加快；在一定程度上使机动车不会冲红灯：因为当红灯时，司机可以看到下面相邻的路口也是红灯，过了本路口，还是红灯；当绿灯时，主干道的车多，车速快，车流连续，另方向的车难以穿过其中，所以也取消了冲红灯的念头。人通过交叉路口的安全性也有很大提高：主干道是红灯时，减少了从上游路口过来的车辆，人流通过路口时再也不用与机动车抢道了；主干道是绿灯时，人流慑于机动车的连续快速行驶，不会强行通过路口。这样，使繁忙拥挤的城市交通变得有规律，人车各行其道，既保障了交通安全又规范了道路的管理，为城市的发展奠定了坚实的基础。 1.2交通信号控制系统结构 系统采用两级分布式控制结构，由控制中心计算机、交通信号控制机、通信设备、路口交通设备等组成，如下图所示：

交通信号控制系统方案

交通信号控制系统 1.1项目概述 对当地的简单介绍及交通状况的分析。 1.1.1系统概述 城市交通的管理与控制是智能交通系统的重要组成部分，城市交叉口的通行能力是决定道路通行的关键。交通信号控制系统对城市交叉口进行系统化协调控制，能缓解拥堵区域的交通压力，使交通流量在整个城市范围内的分配趋于合理，能够降低或消除对道路的瓶颈影响，提高道路的通行能力和服务水平。 交通信号控制系统的发展经历了点控、线控和面控3个阶段： （1）每个交叉口的交通控制信号只按照该交叉口的交通情况独立运行，不与其邻近交叉口的控制信号有任何联系的，称为单个交叉口交通控制，也称为单点信号控制，俗称“点控制”。 （2）把干道上若干连续交叉口的交通信号通过一定的方式联结起来，同时对各交叉口设计一种相互协调的配时方案，各交叉口的信号灯按此协调方案联合运行，使车辆通过这些交叉口时，不致经常遇上红灯，称为干道信号联动控制，也叫“绿波”信号控制，俗称“线控制”。 （3）以某个区域中所有信号控制交叉口作为协调控制的对象，称为区域交通信号控制系统，俗称“面控制”。 1.1.2设计目标 交通信号控制系统目标如下： （1）降低交通延误，降低停车次数，提高车速，降低机动车油耗，减少交通污染，改善城市环境； （2）科学控制交通流，最大限度利用现有道路，提高道路的通行能力； （3）使交通有序运动，从而改善交通秩序，有利于交通安全； （4）节省警力，降低交警的劳动强度。 1.1.3设计原则 根据我公司多年来在城市智能交通领域的建设经验，对公安、交通行业业务需求的深入理解，结合我国交通发展的现状，根据信号控制系统设计理论，在设

计过程中秉承以下原则： 1.1.3.1标准化原则 交通信号控制系统严格按照公安部颁布的标准GA47-2002《道路交通信号控制机》和GB/T20999-2007《交通信号控制机与上位机间的数据通信协议》规定的技术要求进行设计，所有数据格式与接口均符合国家标准，并在此基础上加以完善，以适应各地的交通状况。 1.1.3.2先进性原则 采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、高清化、网络化、模块化，使系统具有“国内领先，国际先进”的总体水平，能够适应交通控制未来发展的要求。 1.1.3.3实用性原则 系统提供清晰、简洁、友好的中文操作界面，操控简便灵活，易学易用，便于管理和维护，系统具有自动恢复功能，整个系统的操作简单、快捷、环节少，以保证不同的操作者都能熟练操作系统，具有高度友好的界面和使用性。 系统设计、选材、选型符合国家及行业的有关标准，与用户及其上级管理部门的有关规定要求相适应，与用户在经济能力方面实际情况相吻合。 1.1.3.4可靠性原则 交通信号控制系统选用集成度和稳定性高的设备，具有系统自诊断和维护管理功能、远程设备监控、数据备份等功能。室外设备具有耐高温、耐高湿、耐低温，防雷、防尘等特性，保证系统的正常可靠运行。 1.1.3.5安全性原则 交通信号控制系统具有防误操作特性，通过合理的硬件结构设计、有效的外场保护措施以及完善的内部管理机制有效避免系统遭到恶意攻击和数据被非法提取的现象出现，保障系统的信息安全。同时通过数据加密、备份、补录、恢复等措施，提高系统在传输链路故障时的数据完整性及安全性。 1.1.3.6经济性原则 交通信号控制系统的可靠性得到提升，因此系统的维护成本显著下降。采用技术先进的设备，通过最优化的系统集成，设备使用寿命长，系统经济性显著提高。

交通信号灯控制器设计方案

课程设计任务书

设计（论文）说明书用纸N O.1 沈阳大学

沈阳大学

沈阳大学

图1 基本工作原理图 2.2设计电路采用的软件介绍 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。 Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增 沈阳大学

加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 2.3设计电路采用的方案 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。这次任务采用MSC-51系列单片机AT89C51来设计交通灯控制器，从而实现通过P2口设置红、绿灯亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯亮以警示作用。此设计方案实用性强、操作简单、扩展功能强。 2.4 AT89C51及部分端口介绍 如图2为AT89C51 。 图2 AT89C51 沈阳大学

交通信号集中控制系统技术方案

城市交通信号集中控制系统 技术方案

目录 1、系统设计依据 (2) 2、系统的组成 (3) 3、功能与特点： (6) 4、系统指标 (7) 4.1 中心计算机配置指标: (7) 4.2、通讯系统 (8) 4．3 、交通信号机的技术指标： (9) 4.4、环行线圈车辆检测器的技术指标： (9) 5、组成设备介绍 (10) 5.1、UTC1000集中协调式交通信号控制机 (10) 5．2、环形线圈车辆检测器： (12) 5．3、GIS地理信息系统（可选）： (14) 5．4、通讯计算机系统 (14) 5．5、中心软件 (15) 5．5．3、操作台软件基本功能说明: (18) 附件1、信号机基础件： (44) 附件2、信号机外型图： (45) 附件3、信号机实际效果图： (1)

城市交通集中协调式控制系统（UTCS, Urban Traffic Control System）是现代城市智能交通系统（ITS ）的重要组成之一，主要用于城市道路交通的控制与智能化管理。 交通信号控制系统主要功能是自动协调和控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。必要时，可通过指挥中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。 通过安装在道路上的车辆检测器，智能信号控制系统可以优化交通信号灯网络的交通方案，使其适应交通流变化条件，从而使在控路网中运行的车辆的延误和停车次数达到最小，交通信号控制系统全面实施以后，在控制区域内应达到：行车延误减少15％以上、行车速度提高10%以上，停车次数减少15%以上。 1、系统设计依据 依据国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行本设计，具体如下： 《全面推进公安交通管理信息系统建设和应用工作的意见》 《道路交通信号机标准》（GA47-2002） 《道路交通信号控制系统术语》（GA/T509---2004） 《公安交通指挥系统工程设计规范》（GA/T515---2004） 《城市道路交通信号控制方式适用规范》（GA/T527-2005） 《交通信号控制机与上位机间的数据通信协》 （GB20999-2007-T）《倒记时显示器》（GAT508-2004） 《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859） 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198）

智能交通信号灯控制系统设计

智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。

交通信号灯控制系统

交通信号灯控制系统(红绿灯系统) 1、概述 近年来，随着经济发展，营运车辆拥有量的增加使道路市场必须规有序，交通安全管理必须上一新台阶。按照“高起点规划，高标准建设，高效能管理”的思路，坚持把城市化作为城市经济的一大战略来抓，积极建设城区交通基础设施工程，建立交通安全管理网络。严格抓好交通管理，以加强交通队伍建设和行业文明建设。 对****信号控制系统进行升级改造，在*****新建设一套信号控制系统 2、设计依据 ?《道路交通信号控制机》（GB25280-2010） ?《道路交通信号灯》（GB14887-2011） ?《道路交通信号灯设置与安装规》（GB14886-2006） ?《道路交通信号倒计时显示器》（GA/T508-2004） ?《道路交通安全行为图像取证技术规》（GA/T832-2009） ?《交通信号机技术要求与测试方法》（GA/T47-93） ?《道路交通信号机标准》（GA47-2002） ?《道路交通信号灯安装规》（GB14866-94） 3、设计原则 本期工程按“国领先、国际先进”的原则设计方案，提供完整、最新而成熟的产品，并保证各项技术和设备的先进性、实用性和扩展性。提高交通道路口的车辆通行速度，保证道路畅通。因此该系统是建设畅通工程中的重要措施之一。 信号控制系统的设置应充分结合本路段的工程自身特点，在达到适时、适量地提供交通信息，确保行车安全目的的同时，尽可能与道路的整体效果相结合。 1）设计思路 以有效地管理道路交通，达到安全、经济、合理、美观为目的，严格按照国家有关规定设置信号灯等交通设施。

交通拥挤情况主要发生在车流人流相对集中的主要繁华城区路口和路段，根据现有主要交通干道路面宽度划分车道，基本可以满足城区车辆通行的需要。 2）预期实现目标 完善城区交通安全设施布局，规行车和行人秩序，减少交通事故，一定程度上改善城市形象。 4、交通信号控制系统功能 （1）图形与界面 系统界面中文化、图形化、菜单化。命令操作方式灵活多样，并对错误操作发出警告或禁止执行。 能多用户、多窗口显示，显示窗口可缩放、移动。 具有图形编辑工具，可以对图形的区域背景、路口背景等进行用户化编辑。 背景地图可按管理区域和路口进行缩放和漫游显示。 能够实时显示路口设备、路口设备工作状态及信号控制模式等信息。 系统可动态、实时地显示路口信号灯的运行状况，并可对某一路口的信号灯变化进行实时显示；还可以根据需要直接对信号机进行手动操作功能。 能够用图表显示交通流量、占有率等统计分析数据。 （2）用户管理 系统能够支持至少50个用户的使用和管理，对用户的名称、密码和访问角色等相关容进行设置。 能够设立访问角色，能够定义相应的访问权限，每个用户可以对应多个角色。 组管理：每个组可以有多个用户，所有用户不能重名，不同的组可以管理不同的路口设备。 记录用户登录和退出系统的时间及用户使用过的操作命令，显示用户是否在线。 禁止多用户对同一对象同时进行控制操作，并给出提示信息。 （3）日志管理 操作员记录：操作员登录/退出时间、部分重要操作命令记录。 记录保存时间：系统至少保留最近12个月的综合日志记录。

交通信号灯工程施工方案

目录 一、项目总体概况 二、施工进度计划和各阶段进度的保证措施 三、施工组织总体设想、方案针对性及施工段划分 四、施工组织机构及其主要职责范围 五、关键施工技术、工艺及工程项目实施的重点、难点和解决方案 六、各分部分项工程的施工方案及质量保证措施 七、雨季施工、已有设施、管道的加固、保护等特殊气候条件下的施工措施 八、质量保证体系 九、安全保证体系 十、交通保畅措施及预案 十一、安全文明施工及环境保护措施 十二、其它应说明的事项 附表1：项目管理人员配备、素质及管理经验 附表2：项目管理机构及劳动力投入计划 附表3：机械设备投入计划 附表4：施工现场总平面布置图 附表5：本工程主要的材料试验、测量、质检仪器投入计划 附表6：施工工艺框图 附表7：施工进度计划表

一、项目总体概况

二、施工进度计划和各阶段进度的保证措施

三、施工组织总体设想、方案针对性及施工段划分 1、参加交通信号灯施工的施工的人员、设备分批进驻施工现场。首批人员和设备在合同协议书签署后，根据合同要求于开工前几天进驻工地，主要从事项目经理部的组建和前期准备工作。 2、前期的准备工作，其主要内容包括：技术准备和施工现场准备两大方面。技术方面有：熟悉、核对设计文件、图纸及有关资料，补充现场调查，编制实施性施工组织设计和施工预算，组织队伍及机具进场。施工现场准备内容有： （1）平整场地，做好施工放样。 （2）修筑便道、便桥等临时工程，修建临时房屋，预制厂、工地仓库等现场设施。 （3）布置料场，安排供水、供电设备等。 （4）组织材料、物资采购，加工运输、供应与储备。 （5）建立工地试验室，进行各种建筑材料的试验。 （6）施工机构设置并组织进场职工思想和安全技术教育。 3、第二批人员和设备将在正式开工之日进驻工地，并做好各项目开工准备工作。 4、工程的施工机械目前主要分布在盐都区，绝大部分机械可以直接开至施工现场。