交通信号控制系统的现状与发展
Michael Bai
1我国信号机产品市场现状 ------------------------------------------------------------------------------------------ 1 2我国信号机产品发展及标准情况--------------------------------------------------------------------------------- 1
2.1我国信号机产品发展情况 ------------------------------------------------------------------------- 1
2.2信号机产品标准-------------------------------------------------------------------------------------- 1
2.3信号机通讯手段-------------------------------------------------------------------------------------- 1
2.3.1串口通讯----------------------------------------------------------------------------------------- 1
2.3.2电话通讯----------------------------------------------------------------------------------------- 1
2.3.3基于TCP/IP的网络通讯 -------------------------------------------------------------------- 2
2.4我国信号机产品的技术现状及发展------------------------------------------------------------- 3
2.4.1多时段定时式信号机 ------------------------------------------------------------------------- 3
2.4.2感应式信号机 ---------------------------------------------------------------------------------- 3
2.4.3集中协调式信号机 ---------------------------------------------------------------------------- 3
2.5目前我国信号机产品存在主要问题------------------------------------------------------------- 3
2.5.1质量问题----------------------------------------------------------------------------------------- 3
2.5.2使用问题----------------------------------------------------------------------------------------- 3 3当前主流信号机系统在我国的应用------------------------------------------------------------------------------ 3
3.1SCOOT系统 ------------------------------------------------------------------------------------------ 3
3.2ACTRA系统------------------------------------------------------------------------------------------ 4
3.3SCATS系统------------------------------------------------------------------------------------------- 5
3.4ITACA系统------------------------------------------------------------------------------------------- 8
3.5HiCon系统 -------------------------------------------------------------------------------------------- 9 4未来市场展望-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10
1我国信号机产品市场现状
2我国信号机产品发展及标准情况
2.1我国信号机产品发展情况
2.2信号机产品标准
2.3信号机通讯手段
信号机通讯的手段有多种、目前比较流行的有：串口通讯、四芯电话通讯以及基于TCP/IP协议的网络通讯。
2.3.1串口通讯
串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是信号机设备通用的通信协议；同时、串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据及向远程发送控制指令。
串口通讯安装调试灵活、部署方便。所以的大多数信号机都采用这种方式。
信号机串口通讯方式
2.3.2电话通讯
当前也有不少信号机采用的是电话的通讯方式、这种方式在成本上比较方便、可以利用城市现有的通讯系统、或者在一些没有网络或光纤的地方部署。电话通讯的方式
如下图所示：
2.3.3基于TCP/IP的网络通讯
随着网络和数字技术的不断发展、基于TCP/IP协议的信号机系统正在成为主流的发展方向、基于TCP/IP协议的信号机在安装、调试及后期维护方面都有着巨大的优势、而且在管理的控制方面也更加符合模块化设计的需要、方便使用。
基于TCP/IP协议通讯的信号机
2.4我国信号机产品的技术现状及发展
2.4.1多时段定时式信号机
2.4.2感应式信号机
2.4.3集中协调式信号机
2.5目前我国信号机产品存在主要问题
2.5.1质量问题
2.5.2使用问题
3当前主流信号机系统在我国的应用
3.1SCOOT系统
SCOOT(Split-Cycle-Offset Optimization Technique)即“绿信比-信号周期-相位差优化技术”、是一种对道路网交通信号实行协调控制的自适应控制系统。由英国交通与道路研究所于1973年开始研究开发、1979年正式投入使用。20世纪90年代该系统进行了多次升级、目前最新版本为4.5版。
SCOOT系统是一种实时自适应控制系统、其硬件组成包括3个主要部分：中心计算机及外围设备、数据传输网络和外设装置（包括交通信号控制机、车辆检测器或摄像装置及信号灯）。
软件大体由5个部分组成：
1）车辆检测数据的采集和分析；
2）交通模型（用于计算延误时间和排队长度等等）；
3）配时方案参数优化调整；
4）信号控制方案的执行；
5）系统检测。
以上5个子系统相互配合、协调工作、共同完成交通控制任务。
SCOOT系统是方案形成式控制方式的典型代表、是一种实时自适应交通信号控制系统。SCOOT系统通过连续检测道路网络中交叉口所有进口道交通需求来优化每个交叉口的配时方案、使交叉口的延误和停车次数最小的动态、实时、在线信号控制系统。概括来讲、SCOOT系统具有5个特点。
1. 实用性强、几乎不受城市交通出行方式、出行起讫点分布、土地使用情况、季节性和临时性交通变化以及天气和气候变化的影响。
2. 对配时参数的优化是采用连续微量调整的方式、稳定性强。
3. 个别交通车辆检测器错误的反馈信息几乎不影响SCOOT系统对配时方案参数的优化、而且该系统对这类错误的信息有自动鉴别和淘汰功能。
4. 对路网上各交叉口信号配时方案的检验和调整、每秒钟都在进行、所以能对路网上交通状况的任何一种变化趋势做出迅速的反应。
5. SCOOT系统能提供各种反映路网交通状况的信息、为制定综合管理决策创造了有利的条件。
但是、SCOOT系统几乎所有相关控制策略模型都是通过数学模型的仿真中获得、这就要求抽象的数学模型必须准确地反映系统的运行状态、误差范围小。否则、必然会影响控制效果；另一方面、数学模型的精确度越高、结构就越复杂、因而仿真时间就越长、这将会在实时性与可靠性之间产生矛盾、特别要求进一步提高效果时、这一矛盾就会越突出。
目前我国使用SCOOT系统的主要有：北京、大连、成都、青岛、绵阳等地。
3.2ACTRA系统
ACTRA(ADVANCED CONTROL & Traffic Responsive Algorithm)是由美国西门子公司开发的一个信号控制系统软件、是目前世界上技术比较领先的交通信号控制系统软件之一。ACTRA交通信号控制系统主要由三大模块组成：中心控制模块、通信模块及路口信号控制模块。
ACTRA这种较先进的交通信号控制系统具有以下主要特点。
1）技术先进、性能可靠、应用较广泛。ACTRA系统是西门子美国公司较成熟的交通控制系统、是该公司的第三代系统、应用了许多新的技术和方法、并为一些奥运城市提供了交通控制服务、如汉城Seoul(1998)、亚特兰大Atlanta（1996）、盐湖城Saltlake （2002）都使用了这种交通控制系统。这些经验将应用到北京2008奥运城市建设上。
2）标准的符合性、软件的开放性。ACTRA系统符合美国ITS框架的NTCIP协议及其他标准、其设备的通信协议采用了当前主流的协议、如TCP/IP等、这些都是系统开放性和扩展性的基础。测试表明、Actra可以实现对基于NTCIP协议的第三方信号控制器的正常监控和管理。
3）ACTRA采用当前先进的浏览器界面、友好图形用户界面和视频显示技术。采用GIS和介入第三方图像生成技术、可进行城市计算机地图图形显示（在工作站或显示墙上）、显示运行相应的配时方案以及不同任务同时管理的Windows界面。同一界面多路口实时显示、区域路口交通堵塞颜色显示、干线路口动态灯色通过显示。并提供路口作图工具、具有一定地图制作功能。
4）智能化的ATC2070现场信号机。ATC2070控制机是一种最新的开放式结构的信号机、信号机的软件和硬件分离、可分别按照2070ATC的硬件和软件的标准由不同供应商竞争获得、大大降低成本、提高采购自主性。2070ATC信号机软件具有自适应和多种灵活的控制战略、使得系统的许多自适应控制运算在下端完成、提高整个系统的反应速度。在系统未建成时或故障情况下、本地信号机仍能实施有效的自适应控制。同样由于信号机的智能化功能使得系统的整体反应速度和适应各种复杂交通条件的能力得到有效提高、这是ACTRA系统比其他系统优越的特点之一。
5）自适应反应迅速、更加实用。交通响应模式使得系统根据交通变化或非典型交通进行系统范围的优化配时方案的执行。通过从分配的系统检测器上获得的数据对子区的周期长、绿信比和相位差分别自适应调整和控制；同时由于现场信号机具有相当的智能化、使得许多协调运算都可在信号机范围内完成、这种既可通过中心又可通过路口控制器控制的客户/服务器系统会更加适合实时多变的中国交通情况。
ACTRA系统2005年开始在北京使用。经过新建信号系统一期（2005年）、新建信号系统二期（2006年）、信号系统奥运工程的建设、目前已建设750处、基本实现朝阳、海淀、丰台三个区的四环路内地区的信号系统覆盖。根据资料、北京全市的城市道路交通信号控制路口（含路段行人控制）的数量目前已超过1700处、五环以内城区的信号控制路口（含路段行人控制）为1114处、其中、计算机区域交通信号系统控制的路口规模为650处、规模性建设使用的系统为SCOOT系统和ACTRA系统、其中SCOOT 系统控制了以二环以内为主的近350处路口、而ACTRA系统的使用正在大张旗鼓地建设中。在北京市公安局交通管理局交通信号控制系统一期工程中、ACTRA系统已经将300台符合NTCIP规范的西门子2070CBD交通信号控制器纳入系统控制、控制着海淀区300多个路口。在交通信号控制系统二期上端扩容项目中、正在将450台交通信号控制器纳入一期ACTRA系统控制、以发挥系统控制的效益。
3.3SCATS系统
SCATS 系统是澳大利亚新南威尔士州道路交通局（RTA）为在悉尼市实施信号控制、于70 年代开发成功的系统。之后、它的高效性和对道路环境的广泛适应性、逐渐被其它澳大利亚和新西兰的城市及大量海外城市所认同、到目前为止、世界上已有70 多个城市安装了SCATS 交通管理系统、其中包括美国、爱尔兰、墨西哥、斐济、以色列以及大部分东南亚国家、系统本身也逐渐发展成为一个完整的交通管理系统、并且能够与其它智能交通系统完美地集成在一起、以发挥系统的整体效益、为现代交通管理服务。SCATS 系统无论是在控制技术还是在智能交通应用方面、都处于交通科技的最前沿、是世界领先的交通管理系统。
自问世以来、SCATS 应用最新的科技发展、不断地改进和加强其功能。最新的SCATS6 版本、更是体现了以用户的需求为导向的开发宗旨、为交通管理者的使用和决策提供更多和更灵活的手段。更重要的是、新技术的使用、使系统造价不断地降低。
新的SCATS 系统应用在PC 基础上、增加了一台主机能够控制的路口数量。在改进管理和监测功能的同时、还改进了数据采集和报表能力。
SCATS6 可以根据用户的需要和财政预算、提供以下三种不同的配置：?完全交通自适应控制
?固定配时控制
?拨入式控制
SCATS 是一个具有广泛适应性的系统、世界各地的工程师根据道路应用环境的不同、对其做不同的配置、以满足本地的需求。
1. 自适应控制不断变化的交通
与固定配时系统不同、SCATS 不需要事先计算信号配时方案。系统及控制器的逻
辑与算法、通过分析检测器采集的实时交通信息、制定信号配时、以满足主流交通的需求。
很多交通控制系统是根据一系列预先计算好的信号配时、在一天中的不同时段调用。每一个配时方案只适合指定的路口、该路口与其它路口交通流量的关系、是依靠预先交通调查的数据确定的。
通常、固定配时系统不能处理不可预测的交通情况。针对这个问题、在SCATS6 的固定配时运行方案（FTP）中、改进了决策算法、提高了离线运行时的控制效率。
2. 无需更新配时方案
由于交通条件的变化、固定配时方案会在短期内变得过时、需要对控制区域重新进行交通调查、并计算相应的配时方案。实践证明这项工作是昂贵耗时的、且不是随时可以做的、需要精心准备。
因此方案更新工作往往不能按时进行、使旧的方案超时工作。或者对个别路口临时修改、没有系统性、降低系统整体效益。
在自适应模式运行时、SCATS 无需更新配时方案。
3. SCATS 提供实时响应
实时交通控制系统、如SCATS、可以在一定程度上适应不断变化交通的需求。SCATS 可以提供可变的相位序列、当没有交通需求时、跳过相应的相位。
SCATS系统拓扑图
SCATS系统操作界面
在亚洲、SCATS 系统被广泛地安装在菲律宾、印度尼西亚、新加坡、马来西亚等国家的城市中、显示了系统对该地区道路交通环境的适应性。
在中国、SCATS 应用在包括香港、上海、广州、沈阳、苏州、杭州、宁波、石家庄、宜昌和天津等12 个城市中、所控制的路口超过4500 个、其数量远远超过其它所有控制系统装机量的总和。这一广大用户群体的应用经验、是SCATS 系统在中国成功应用的宝贵资源。
SCATS 系统基于负反馈控制技术原理、融合近30 年的应用经验与最新的科技成果、为交通管理者提供有力的管理手段。同时、它的自校准与自适应性、大大降低了系统应用的技术难度、使系统可以充分发挥其作用、也为系统的不断扩充与相应的应用管理提供了技术基础。
实践证明、一个交通控制系统仅仅具有技术的先进性是不够的、它还必须同时具有易用性、因为建成后的运营与维护管理、是系统能否真正发挥作用的重要因素。在道路条件复杂的上海、SCATS 系统的装机量已经达到1000 台、香港达到800 台、而其它的系统也从几十台到几百台、在各城市的交通管理中均起着举足轻重的作用。这一应用成果、充分显示了SCATS 系统在中国城市道路交通环境中应用的有效性与适用性。
在苏州、SCATS 系统与地理信息系统（GIS）、交通诱导系统及交通指挥系统集成在一起、是苏州现代化交通管理与指挥系统的重要组成部分。这也显示了SCATS 在智能交通应用方面的技术能力。
浦东交警自2000年开始发展道路交通SCATS控制系统至今、目前已完成前四期联网建设、初步实现了四个功能区域（陆家嘴、花木、金桥、张江）480余个交叉口SCATS 联网协调。据悉、SCATS六期联网工程作为迎世博600天项目也已启动、六期工程覆盖三林世博功能区95％以上道路交叉口、覆盖面积80余平方公里、包括三林镇、上钢新村、周家渡街道、北蔡镇、东明路街道等交叉口、在2009年底全部投入使用。到2010年前、整个新区范围内主要道路上的信号灯将全部完成系统联网。
据悉、运用SCATS完成交通流量自动采集、存储、分析、实时记录区域交通流量、
流向变化情况、为交警部门掌握全局性交通变化特征、切实制定管控措施、科学部署警力配置等方面提供有力的数据支撑和分析依据。“完成这个联网后、我们可以根据具体交通流量、及时告知市民道路的拥堵情况、还可以将具体的绕行路线提供给市民。”浦东交警支队长王履敏告诉记者。同时、一旦发生突发事件、这个智能系统还可以自动报警、民警接到报警后即可迅速赶来处理。
3.4ITACA系统
Telvent Tráfico y Transporte作为一家长期从事交通控制的知名公司和西班牙Oviedo 大学合作、在总结前人经验的基础上、于1990年开发研制了一套自适应交通信号控制系统ITACA (Intelligent Traffic Adaptive Control of Areas)系统。该系统是基于线圈实时收集数据、在计算机模型中仿真实时优化运行、并实时下达交通控制指令、以达到最佳交通控制效果的先进系统。ITACA系统在世界多个城市成功运行、表现优秀、在国内的北京、武汉等城市有小规模应用、近期还将在其它城市大规模使用。
ITACA系统控制分为三个等级：
第一级为控制中心、它通过区域控制器与路口机相连接。
第二级为区域控制器CMY。
第三级为路口控制器RMY
ITACA系统结构图
ITACA系统有以下主要的特点：
·每5秒钟就对交通数据进行一次收集和处理。
·对每个路口都生成相应的参数以区别对待。（系统中有每个路口在整个网络中准确位置、因此系统从每个路口的所有邻近路口都收集信息）
·每过几个周期就根据系统的计算结果对每个子区域的周期长度进行一次调整。
·每个周期都根据系统的计算结果对每个路口不同灯组的绿灯时间进行分配调整、即绿信比调整。
·每个周期都根据系统的计算结果对每个路口的周期开始时间进行调整、即相位差调整。
·可以根据交通专家的经验、对系统进行优化。
ITACA系统操作界面
ITACA系统的主要应用城市有：西班牙马德里、巴西圣保罗、马来西亚吉隆坡、最我国主要城市有：长春市信号机系统、广西南宁市信号机系统、河南郑州市信号机系统、辽宁抚顺市信号机系统、河南新乡市信号机系统、新疆乌鲁木齐信号机系统、内蒙古鄂尔多斯信号机系统、云南曲靖信号机系统。
3.5HiCon系统
海信HiCon系统、是世界上正在应用的三大智能交通系统之一。海信自主开发的"HiCon自适应交通信号控制系统"、其先进性程度得到智能交通领域专家认可、彻底打破国外大公司在信号控制系统上垄断局面。2005年12月、海信交通信号控制系统以第一名的成绩中标2008奥运城市北京市智能化交通项目、2006年初、海信交通信号控制系统再次中标北京市快速路交通信号控制项目、对全面改善北京交通状况起到良好促进作用。
目前海信城市交通已经成功应用于北京、福州、厦门、青岛、烟台、威海、淄博、龙口等地市。而且完全是我国自主研发的系统。但是由于产生年代不是很长、所以这方面的技术资料并不是很多。
4未来市场展望
Michael Bai
EMAIL：Baijigenyq@https://www.doczj.com/doc/d612419926.html,
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。
毕业设计中文摘要
目录 1 前 言 (1) 2 城市轨道交通信号系 统 (1) 2.1 信号定义与实现意义 .......................................................... 1 2.2 信号的基本分类 .............................................................. 2 2.3 信号机与行车标志种类 ........................................................ 2 2.3.1 信号机的基本种类 .......................................................... 3 2.3.2 行车标志 .................................................................. 3 2.3.3 信号标志 .................................................................. 4 2.4 视觉信号的意义 .............................................................. 5 2.5 手信号的显示方式和意义 ...................................................... 6 2.6 听觉信号 (9) 3 信号系统的基 础 (11) 3.1 联锁的定义 ................................................................. 11 3.2 进路与道岔 ................................................................. 11 3.3苏州地铁信号系统 ............................................................. 13 3.4 车场线信号 ................................................................. 13 4 信号控制系统在城市轨道交通中的应 用 (13) 4.1 城市轨道交通中使用的信号系统 ............................................... 13 4.2 城市轨道交通移动闭塞信号系统的通信实现方式..................................
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；
交通信号控制系统 1. 设计任务 设计一个十字路口交通控制系统，要求： （1）东西（用A表示）、南北（用B表示）方向均有绿灯、黄灯、红灯指示，其持续时间分别是30秒、3秒和30秒，交通灯运行的切换示意图如图1-1 所示。 （2）系统设有时钟，以倒计时方式显示每一路允许通行的时间。 （3）当东西或南北两路中任意一路出现特殊情况时，系统可由交警手动控制立即进入特殊运行状态，即红灯全亮，时钟停止记时，东西、南北两路所有车辆停止通行；当特殊运行状态结束后，系统恢复工作，继续正常运行。 2．总体框图 本系统主要由分频计、计数器和控制器等电路组成，总体框图如1-2所示。分频计将晶振送来的信号变为1Hz时钟信号；当紧急制动信号无效时，选择开关将1Hz脉冲信号送至计数器进行倒计时计数，并使控制器同步控制两路红、黄、绿指示灯时序切换；当紧急制动信号有效时，选择开关将紧急制动信号送至计数器使其停止计数，同时控制器控制两路红灯全亮，所有车辆停止运行。 2-1 交通灯总体结构框图 3 模块设计 （1）分频器 设晶振产生的信号为2MHz，要求输出1Hz时钟信号，则分频系数为2M，需要21位计数器。用VHDL设计的2M分频器文本文件如下:
LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY fenpin2m IS PORT(clk:IN STD_LOGIC; reset:IN STD_LOGIC; --时钟输入 clk_out:out STD_LOGIC); END ENTITY fenpin2m; ARCHITECTURE one OF fenpin2m IS signal count:integer range 0 to 1999999; BEGIN PROCESS(clk) BEGIN if reset='1' then count<=0; clk_out<='0'; else if clk'EVENT and clk='1'THEN IF count<999999 THEN count<=count+1; clk_out<='0'; ELSif count<1999999 then count<=count+1; clk_out<='1'; else count<=0; END IF; END IF; END IF; END PROCESS ; END one; (2) 模30倒计时计数器 采用原理图输入法，用两片74168实现。74168为十进制可逆计数器，当U/DN=0时实现9~0减法计数，记到0时TCN=0;当U/DN=1时实现0~9加法计数，计到9时TCN=0；ENTN+ENPN=0时执行计数，否则计数器保持。该电路执行减法计数，当两片计数器计到0时同步置数，因此该计数器的计数范围是29~0，当系统检测到紧急制动信号有效时，CP=0计数器停止计数。
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
城市轨道交通信号与通信系统基础知识 填空题 城市轨道交通信号系统通常包括两大部分，分别为联锁装置和列车自动运行控制系统。 列车自动运行控制系统ATC包括ATO（列车自动驾驶）、ATP（列车自动超速防护）、ATS（列车自动监控系统）。 信号机是由机柱、机构、托架、梯子、基础组成。（此一般指高柱信号机，若矮型信号机则无梯子。） 机构是由透镜组（聚焦的作用）、灯座（安放灯泡）、灯泡（光源）、机箱（安装诸零件）、遮檐（避免其它光线射入）、背板（增大色灯信号与周围背景的亮度）等组成。 透镜式信号机是指用信号的颜色和数目来组成的设备，并且采用光学材料的透镜组。 通过色灯的显示，提供列车运营的条件，拥有一系列显示的设备称为信号机。 信号机按高矮可分为高柱信号机与矮型信号机。 信号机按作用的不同可分为：防护信号机、阻挡信号机、出段信号机、入段信号机、调车信号机。 道岔区段设置的信号机称为防护信号机。 10、控制列车的进入与速度的设备称为信号。传送各种信息（图像、信息等）称为通信。 11、继电器是由电磁系统和接点系统组成。电磁系统是由线圈和铁芯组成，即输入系统。接点系统是由前接点和后接点组成，即输出系统。 12、转辙机的功能有：转换道岔、锁闭道岔、给出表示。 13、转辙机按用电性质，可分为直流电动转辙机和三相交流电动转辙机。 14、转辙机按道岔锁闭位置，可分为内锁闭和外锁闭。 15、转辙机按动力，可分为电动和液压。 16、50Hz微电子相敏轨道电路应用于车辆段内，其作用是接受来自轨道上列车占用的情况。 17、音频数字编码无绝缘轨道电路应用于正线上和试车线上，其作用是接受和发送各种信息。
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，
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：
1交通信号控制系统概述交通信号控制系统是智能交通管理系统的重要子系统，其主要功能是自动协 1.1调和控制整个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减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。 必要时，可通过控制中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。 NATS交通信号控制系统用于城市道路交通的控制与管理，可以提高车速、减少延误、减少交通事故、降低能耗和减轻环境污染。 从上个世纪八十年代中期以来，中国电子科技集团公司第二十八研究所就开始了NATS系统和路口交通信号控制机的研制开发。 该系统通过了国家鉴定验收，获得了国家重大科技攻关成果奖、公安部科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。 NATS交通信号控制系统特点： 适合中国城市混合交通的特点，具有自行车控制功能；系统支持多种硬件平台（微机、工作站以及大、中、小型计算机），多种软件平台（WINDOWS 98/NT/2000/XP）；支持多种外部设备（动态地图板、室内信息板、室外信息板、违章记录仪…）；支持多种系统互联（电视监视系统、地理信息系统、车辆定位系统、违章捕捉系统、信息管理系统…）；系统配置灵活、裁剪方便；支持远程控制和维护；支持多种通信方式（光缆、电话线、GPRS/CDMA无线通信、城域网…）；系统人机界面友好，显示内容丰富，操作使用方便；与国外同类系统相比，具有很高的性能价格比。 1.2系统结构 1.2.1系统控制应用层结构NATS交通信号控制系统采用三级分布式递阶基本控制结构： 中心控制级，区域控制级，路口控制级（参见下图）。
中心控制级区域控制级1区域控制级2路口控制级路口控制级路口控制级区域控制级N 1.2.2系统基本结构区域监控台动态地图板室内信息板违章捕捉仪区域控制计算机数据通信控制机(光端机)光纤(光端机)(光端机)路口信号机…(光端机)(光端机)路口信号机室外情报板…室外情报板交通信号灯车辆检测器其中： 区域控制计算机监视、控制、协调整个系统的运行，可同时控制128个外部设备，如果外部设备超过128路，可采用多台区域控制计算机。 区域监控台用作交通工程师工作台，实时显示被控区域内的交通状态和信息，下达人机会话命令；数据通信控制机为区域控制计算机与户外设备提供通信通道；路口信号机负责采集、处理、传送交通信息，控制路口信号灯色；环形线圈检测器和微波检测器安装位置可分布在路口或者路段；动态地图板实时显示被控区域内的交通状态。 1.3系统功能 1.3.1系统三级控制功能1）中心控制级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；通过人机会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。 4）终端控制为了方便灵活地控制系统，系统可挂接终端控制计算机（工作站），终端控制计算机提供与区域控制计算机完全同样的显示操作功能，终端控制计算机既可以是本地的（如放在管控中心），也可以是远程的（如在任何地方通过公安网进行控制）。 1.
附件20： 高职交通运输大类轨道交通信号控制系统设计与应用赛项技能竞赛规程、评分标准及选手须知 一、竞赛内容 本次竞赛的核心内容是：搭建轨道交通信号控制系统，实现符合真实列控中心规范的核心功能（如三点检查、列控中心初始化、改方请求、轨道电路发码控制、轨道电路模拟量和开关量数据的实时监测、CAN总线通讯等功能）。 轨道交通信号控制系统设计与应用主要以地面列车运行控制系统为技术主体，由轨道交通信号控制系统实物组合柜和信号主控制台组成。轨道交通信号控制系统实物组合柜包含列控中心模拟机、模拟轨道（8区段）、移频柜内设备（发送器、接收器、衰耗盘）、防雷模拟网络盘、继电器等设备；信号主控制台包含与列控中心相关信号设备模拟系统、列控中心操作客户端、轨道交通信号控制系统维护终端。 参赛选手根据任务书要求（比赛开始时，任务书一次性下达），利用大赛提供的竞赛设备，在3小时内连续完成以下各项子任务： 子任务1：列控中心、移频柜内设备、模拟环境等信号系统逻辑关系设计。 根据提供的轨道交通信号系统使用场景，在信号主控制台上设计各信号设备所对应的位置和逻辑关系。 子任务2：信号控制系统组合内部安装、配线、焊接、调试、测量和分析。 根据提供的电路原理图和设备组合内部配线图，按照信号设备施工标准和要求进行安装、更换和配线，按规定工艺进行焊接；根据要求进行通电试验和调试。 子任务3：完成信号控制系统的故障检测与处理。 学生通过观察系统故障现象、分析故障原因、用测试工具查找故障点并处理故障。 子任务4：信号控制系统的综合应用。 按照要求，完成特定场景的应用。通过操作模拟列控中心、模拟移频柜、轨道和列车等设备实现场景的演变过程。 子任务5：信号主控台设计与调试。
安徽科技学院数理与信息工程学院 《单片机原理与应用设计》课程设计 设计说明书 题目: 道路交通信号灯控制系统 专业: 电气工程及其自动化 班级: 12级1班 指导教师： 2014 年12 月 9 日
目录 一、概述 (3) 1、设计背景 (3) 2、设计要求 (3) 二、整体设计原理 (3) 1、设计原理 (3) 2、硬件电路分析 (4) 三、硬件电路 (5) 1、晶振电路 (5) 2、硬件电路 (5) 四、软件设计 (6) 1、主程序设计 (6) 2、程序代码分析 (7) 3、元件清单 (9) 五、测试 (10) 1、仿真调试 (10) 六、心得体会 (13) 七、附录 (14) 1、参考文献 (14) 2、完整程序代码 (14)
一、概述 1、设计背景 根据规定本学期13、14周为本专业课程设计，要求同班同学五人一组利用单片机相关知识和proteus仿真软件实现所选课题相关功能。 由于我们组在大二数、模电课程设计中做过交通灯相关课题，因此本次课程设计在组织好团队后，经讨论我们一致决定选择道路交通信号灯控制系统作为本组课程设计内容。 2、设计要求 （1）设计目的 随着单片机应用的日益广泛，在校学生加强对单片机动手实践能力的培养，已经是非常重要的一项锻炼。课程设计就是为加强实践机会、培养学生动手能力的一个重要环节，将理论知识与实际联系起来的一个关键机会。 （2）设计任务 ①设计四组十字路口的红、绿、兰三色交通灯，并模拟交通灯的现场情形，控制交通灯的亮灭。 ②设计四组 LED 显示器，分别倒计时显示十字路口每个方向的红灯或绿灯的剩余时间。 ③可适当根据实际需要增加扩展功能。 ④利用 PROTEUS 软件画出电路图，根据以上功能编写软件，并在硬件电路上成功运行或仿真。 二、整体设计原理 1、设计原理 实际交通灯的变化规律实际交通灯分为东南西北四个方向以及左转右转，本次课程设计我们涉及的是简易交通灯，不包含左转右转，只包括东西直行和南北直行，原理较为简单，下图是十字楼口的模拟图。
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）
《轨道交通信号控制基础》期末复习要点 ?运营基础 两根钢轨间的距离我国采用1435mm。 地铁曲线半径一般不小于300m，困难地段不得小于250m。 坡度计算：i‰=X/l （其中：l是坡段实际长度，X是坡段实际抬高米数。） 分界点（定义）：是车站，线路以及自动闭塞区间的通过信号机的通称。 第二章信号基础设备 直流继电器参数（区分）： ?吸起值：使继电器接点与前节点接触需要的最小电压/电流值。 ?工作值：使继电器动作并满足规定的节点压力的电压或电流。 ?额定值：继电器工作时的电源电压/电流值。（一般为工作值X安全系数） ?释放值：向继电器线圈供以过负载值的电压/电流，是前接点闭合后再逐渐降低电压/电流，当前接点刚断开时的电压/电流值。 ?过负载值：继电器线圈不受损坏，电特性不受影响的最大允许接入电压/电流值。（一般为工作状态的4倍 ?安全系数：额定值与工作值之比。（系数越大越稳定） ?返还系数：释放值与工作值之比。（系数越大，对电流电压的变化反应越灵敏）（在0.2~0.99之间） 在铁路信号系统中，凡是涉及到行车安全的继电器电路都必须采用安全型继电器。所谓安全型继电器是指它的结构必须符合故障-安全原则。 道岔，轨道电路，信号机是信号统称的三大件。 色灯信号机根据光学系统的不同可分为透镜式和探照式两种。 道岔（定义）：道岔是从一股道转向另一股道的转辙设备，它是铁路线路中最关键的特殊设备，也是铁路信号的主要控制对象之一。 图2-34（P51） 道岔的锁闭是把尖轨或可动心轨等可动部分固定在某个开通位置，当列车通过时不因外力作用而改变。 轨道电路是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路。它用来监督线路的占用情况，以及将列车运行与信号现实等联系起来，即通过轨道电路向列车和相邻轨道传递行车信息。
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。
智能交通信号控制系统发展史 交通信号是汽车工业发展所带来的产物，凡在道路上用以传达具有法定意义、指挥交通行、止、左、右的手势、声响、灯光等都是交通信号。但目前使用的最为普遍、效果最好的是灯光交通信号。 色灯交通信号控制技术的发展是随着现代科学与汽车技术的发展，汽车数量增长，路口冲突矛盾激化，人们为了安全、迅速通过，不得不将最新的科技成果用以解决路口的交通阻塞问题，从而推动了自动控制技术在交通领域的迅速发展。 1886年伦敦的威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两色煤气照明灯，用以指挥路口马车的通行，不幸发生意外爆炸，遭到人们反对而夭折。 1917年美国盐湖城开始使用联动式信号系统，将六个路口作为一个系统，用人工手动方式加以控制。 1918年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三色信号灯，同现在的信号机基本相似。 1922年美国休斯顿建立了一个同步控制系统，以一个岗亭为中心控制几个路口。 1926年英国伦敦成立了第一台自动交通信号机在大街上使用，可以说是城市交通自动控制信号机的开始。 1928年人们在上述各种信号机的基础上，制成“灵活步进式”适时系统。由于其构造简单、可靠、价廉，很快得到推广普及，以后经不断改进、更新、完善，发展成现在的交通协调控制系统。 在计算机应用方面的发展也很快，先是模拟式电子计算机，1952年美国丹佛市首先安装，经过改进成为“PR”(program register)，在美国发展很快，至1962年已经安装了100多个“PR”系统。以后数字计算机也进入了交通控制领域，1963年多伦多市第一个完成了以数字计算机为核心的城市交通控制系统（UTC系统）。接着西欧、北美、日本很快也建立了改进式的UTC系统。 在软件开发方面，1967年英国运输与道路研究实验室的专家们研制了“TRANSYT”(TRAFFIC NETWORK STUDY TOOL)。它是一个脱机仿真优化的配时程序，应用很广，效果很好。 TRANSYT主要由两部分组成。一部分为仿真模型，其目的使用数学方法模拟车流在交通网上的运行状态，研究交通网配时参数的改变对车流运行的影响，能够对不同配时方案控制下的车流运行参数作出可靠地估算；另一部分为优化，将仿真所得到的性能指标送入优化