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基于 PLC 的智能交通灯控制系统 设计-开题报告———————————————————————————————— 作者: ———————————————————————————————— 日期：南京师范大学中北学院毕业设计(论文)开题报告（ 1０ 届)题目： 基于 PＬC 智能交通灯控制系统设计专 业:电气工程及其自动化姓名: ｘxｘ 学号: xxx指导教师: xxｘ职称:填写日期：2０1４年 2 月 20 日南京师范大学中北学院教务处 制开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答 辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下, 由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师 签署意见及院、系审查后生效;2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处 统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网址上下载)打 印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教 师签署意见；3.有关年月日等日期的填写,应当按照国标ＧＢ/Ｔ 7 ４０８—９4《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间 表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2０１1 年 4 月２6 日”或“2011-04-2６”。
4.院系审查意见栏签章：自办专业盖中北学院教学院 长签名章、中北学院公章,非自办专业盖联办二级学院教学 院长签名章、联办二级学院公章。
ﻬ毕 业 设 计(论 文）开 题 报 告1.本课题的目的及研究意义:随着我国交通事业的迅速发展,各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加，使得 城市道路交通日益堵塞，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。
因此,提高城市路网的 通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯，对交通进行了有效的疏通，但是随着社会、 经济的快速发展,原先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。
智能交通灯开题报告智能交通灯开题报告背景介绍智能交通灯是一种新型交通管理设备，它能够通过内置的计算机程序以及传感器进行道路交通的自动控制。
智能交通灯具有智能化、自适应等特点，能够根据实际情况，自动优化交通流量和路口的通行效率。
在当前城市交通越来越拥堵的情况下，智能交通灯的推广和应用具有重要的意义。
研究目标本次研究旨在设计一种基于机器学习算法的智能交通灯控制系统，能够对交通流量进行自适应调节，提高路口通行效率。
研究内容本次研究主要有以下几个方面：1.机器学习算法的选择本次研究首先需要确定合适的机器学习算法，以达到更好的控制效果。
常见的机器学习算法包括神经网络、决策树、支持向量机等，我们需要对其进行深入了解，选择出最适合的算法。
2.数据采集与处理为了实现智能交通灯的自适应调节，需要采集路口交通流量的实时数据，然后将其进行处理。
我们需要设计一套数据采集和处理系统，以便对数据进行实时更新和分析。
3.智能交通灯控制系统的设计在确定机器学习算法和处理好数据之后，我们需要着手设计智能交通灯的控制系统。
此系统需要能够根据实时的路口交通流量进行自适应调节，以确保路口的通行效率。
4.系统优化与评估最后，对设计好的智能交通灯控制系统进行系统优化和评估。
这将为我们提供改进系统的思路和方法，并为今后更好地推广智能交通灯提供更多的技术支持。
研究意义智能交通灯的推广和应用将会使城市交通更加便捷和高效。
通过本次研究，我们将能够开发出更加科学的智能交通灯控制系统，进一步提高路口通行效率，减少城市交通拥堵，提高交通安全性。
结论本次研究将开发出一种基于机器学习算法的智能交通灯控制系统。
此系统能够自动地根据实时的路口流量进行自适应调节，提高路口通行效率，减少交通拥堵，并为今后推广智能交通灯提供更多的技术支持。
我们相信，通过这一研究，智能交通灯的应用将会得到更好的发展和推广。
本科毕业设计开题报告题目：基于单片机的智能交通灯控制系统设计专题：院（系）：电气与信息工程学院班级：自动化08-4 姓名：李鑫学号： 15指导教师：叶瑰昀教师职称：副教授黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告系统构图如图1所示：与上位机通讯电源图1系统结构框图根据设计任务和要求,可画出该控制器的原理框图, 为确保十字路口的交通安全，往往都采用交通灯自动控制系统来控制交通信号。
其中红灯（R）亮，表示禁止通行；黄灯（Y）亮表示暂停；绿灯（G）亮表示允许通行。
1) 控制器的系统框图如图2所示。
图2 交通灯控制器系统框图工作原理大家都明白，绿灯的放行时间与车辆通过数量不成正比。
比如说20秒内每车道可以通过20辆车，40秒内每车道却可以通过45辆车。
因为这有一个起步的问题，还有一个黄灯等待问题。
也就是说，绿灯放行时间越长，单位时间通过车辆的数量就越多。
我们来计算一下，每车道通行20秒内可以通过20辆车，一个红绿灯循环是40秒(单交叉路口)，加上每次状态转换的黄灯5秒（一个循环要两次转换），即一个红绿黄灯循环要50秒，即50秒内通行的车辆为40辆。
通过一辆车的平均填表说明：1、题目：为选定的题目，不要把专题写入此项2、专题：如果有专题，填此项，如果没有专题不填此项；3、院（系）：按二级院系填写（如资源与环境工程学院或外语系）4、指导教师：如果有两个以上的教师指导，可填老师A/老师B（两位老师必须都为讲师以上职称，否则只填具有讲师以上职称的老师）5、教师职称：是指指导教师职称，如果有两个以上的教师指导，可填职称A/职称B，老师与职称一定要对应上，前后顺序不能颠倒；6、题目来源：可填教师科研、假想等，具体参考“毕业设计（论文）题目汇总表”；7、国内外发展情况：要依据文献资料论述的情况，进行归纳总结提炼，要国内、国外都要涉及到；8、研究/设计的目标：要由教师给出，与任务书中的一致；9、时间进程：要有详细的安排，如：开题时间：3月1日—3月5日撰写论文：3月6日—6月20日论文打印：6月21日—6月25日论文答辩：6月28日时间安排尽可能细一些，同时考虑到任务书上给定的任务日期；10、指导教师意见：如果有两位以上的指导教师，并且都具有讲师以上职称，要全部签名。
交通灯控制系统的开题报告1. 项目背景随着城市快速发展和交通问题日益突出，交通道路的管理和交通流量的控制已经成为各个城市必不可少的一部分。
交通灯是路口交通的重要组成部分，它的合理控制可以提高交通效率、减少交通事故，并改善城市居民的生活质量。
然而，现有的交通灯控制系统存在许多问题，如无法适应交通流量的变化、无法智能调整信号灯的时长等。
因此，我们计划设计一种先进的交通灯控制系统来解决这些问题。
2. 项目目标本项目的主要目标是开发一个智能化的交通灯控制系统，实现以下功能： - 根据实时交通流量智能调整信号灯的时长，以提高交通效率。
- 根据交通流量预测，提前调整信号灯的时长，以平衡交通流量。
- 支持不同交通场景下的定制化调度策略，满足不同路口的需求。
3. 项目计划我们计划按以下步骤进行项目的设计和开发： 1. 前期调研和需求分析 - 调研现有的交通灯控制系统，并分析其存在的问题和不足。
- 与市政部门和交通管理部门合作，了解他们对交通灯控制系统的期望和需求。
- 组织用户调研，收集居民对交通灯控制系统的意见和建议。
2.系统设计和技术选型–根据需求分析的结果，设计交通灯控制系统的整体架构和模块划分。
–选择合适的技术和工具来实现系统的各个组件。
3.原型开发和验证–根据系统设计，进行交通灯控制系统的原型开发。
–验证原型系统的功能，并与用户和相关部门进行验证和反馈。
4.系统优化和改进–针对原型系统存在的问题和不足，进行系统的优化和改进。
–对系统进行充分测试和调试，确保其稳定性和可靠性。
5.最终系统的部署和推广–在实际交通场景中部署最终版本的交通灯控制系统。
–进行系统的推广和宣传，吸引更多的用户和交通管理部门使用和支持本系统。
4. 项目预期成果通过本项目的设计和开发，我们预期可以实现以下成果： - 提高交通效率，减少交通拥堵和交通事故的发生。
- 改善城市居民的出行体验，提高生活质量。
- 为交通管理部门提供科学决策的参考依据。
本科生毕业设计（论文）开题报告毕业设计题目：交通灯智能控制系统学院：信息科学与工程学院专业班级：测控技术与仪器0703班学生姓名：王欣指导教师：桑海峰2011年3月19日交通灯智能控制系统一、课题的背景及意义1、国内外发展状况和趋势城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导，与汽车工业并行发展的。
在其各个发展阶段，由于交通的各种矛盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来，从而促进了交通自动控制技术的不断发展。
早在1850年，城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注。
世界上第一台交通自动信号灯的诞生，拉开了城市交通控制的序幕，1868年，英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯，用来控制交叉路口马车的通行，但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎销声匿迹了近半个世纪。
1914年及稍晚一些时候，美国的克利夫兰、纽约和芝加哥才重新出现了交通信号灯，它们采用电力驱动，与现在意义上的信号灯已经相差无几。
1926年英国人第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号灯，这是城市交通自动控制的起点。
早期的交通信号灯使用“固定配时”方式实行自动控制，这种方式对于早期交通流量不大的情况曾起过一定的作用。
但随着汽车工业的发展、交通流量增加、随机变化增强，采用以往那种单一模式的“固定配时”方式已不能满足客观需要，于是一种多时段多方案的信号控制器开始出现并逐步取代了传统的只有一种控制方案的控制器[1]。
20世纪30年代初，美国最早开始用车辆感应式信号控制器，之后是英国，当时使用的车辆检测器是气动橡皮管检测器。
车辆感应控制器的特点是它能根据检测器测量的交通流量来调整绿灯时间的长短，使绿灯时间更有效地被利用，减少车辆在交叉口的时间延误，比定时控制方式有更大的灵活性。
车辆感应控制的这一特点刺激了车辆检测器技术的发展[2]。
继气动橡皮管式检测器之后，雷达、超声波、光电、地磁、电磁、微波、红外以及环形线圈等检测器相继问世。
智能交通灯开题报告背景随着城市交通的发展，交通拥堵成为越来越严重的问题。
传统的交通信号灯通常是根据固定的时间间隔来控制交通流量，而无法根据实时交通情况进行调节。
这导致了很多交通拥堵和交通事故的发生。
为了解决这个问题，智能交通灯系统应运而生。
智能交通灯系统利用传感器、摄像头和计算机视觉等技术，可以实时监测交通流量和路况，以便根据实际情况来调节交通信号灯。
通过智能交通灯系统，交通管理者可以更加准确地掌握道路拥堵情况，并根据需要进行交通信号灯的调节，从而提高交通效率和安全性。
分析传统交通灯的问题传统的交通信号灯是根据固定的时间间隔来控制交通流量的。
这种固定的时间间隔无法根据实际情况进行灵活调整，导致了一些问题：1.交通拥堵：当道路上的车辆数量较多时，固定时间间隔的交通灯无法及时调节信号，导致交通堵塞。
2.交通事故：由于固定时间间隔的交通灯不能根据实时情况进行调节，可能在交叉口出现交通事故。
3.能源浪费：当道路上没有车辆时，交通灯仍然会继续按照固定的时间间隔运行，造成能源的浪费。
智能交通灯的优势智能交通灯系统通过应用新兴的技术，可以解决传统交通灯带来的问题，并带来以下优势：1.实时监测：智能交通灯系统可以通过传感器和摄像头实时监测道路上的车辆数量和交通状况。
2.数据分析：通过对实时数据进行分析，智能交通灯系统可以准确地预测交通状况，为交通信号灯的调节提供依据。
3.动态调节：智能交通灯系统可以根据实时交通情况灵活调节交通信号灯，提高交通效率和安全性。
4.节约能源：智能交通灯系统可以根据道路上的车辆情况智能地调整信号灯的运行，避免能源的浪费。
结果实施智能交通灯系统的案例在实际应用中，智能交通灯系统取得了一些较好的成果。
某城市智能交通灯系统实施案例某城市在市区主要道路的交叉口实施了智能交通灯系统。
通过实时监测交通流量和路况，智能交通灯系统实现了交通信号灯的动态调节。
实施智能交通灯系统后，该市的交通拥堵情况明显减少，车辆通行速度提高了约30%。
智能交通灯控制系统设计
一．题目来源：
智能交通灯控制系统设计
二．研究的目的和意义：
自从1858年英国人，发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。
近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。
本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。
从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。
系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。
国内的交通灯一般设在十字路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。
加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。
对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1．两车道的车辆轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。
2．没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。
基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。
利用单片机控制技术．提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。
三．国内外的现状和发展趋势，以及研究课题的主攻方向：
在今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。
这是世界上最早的交通信号灯。
1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最
早的煤气红绿灯。
它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。
1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。
1914年，电气启动的红绿灯出现在美国。
这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。
而中国最早的马路交通灯却是诞生于1928年的上海英租界。
从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制,从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。
但是，随着社会的不断进步，传统的交通灯的缺陷也日益出现，其中设计过于死板，达不到道路的最大通行效率是最明显的问题，红绿灯交替变换时间过于程式化。
随着我国经济的高速发展，人们对各种交通车辆的需求量不断增大，城市的交通拥护问题日益严重，目前，大部分城市的十字路口的交通控制灯，通常的做法是：事先经过车辆流量的调查，利用传统的方法设计好红绿灯的延时，然而，实际上的车流量是不断变化的，有的路口在不同的时间段车流量的大小甚至有很大的差异，所以说，统计的方法己不能适应迅速发展的交通现状。
本设计的目的在于设计出一个具有实用价值、性价比较高的智能交通灯控制系统。
该系统性能较好，且稳定性高，可实现十字路口城乡交通自动控制和紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。
设计一种以AT89C51单片机为核心芯片，并外加输入和输出电路，由四部分组成：车检测电路，信号灯电路，时间显示电路，紧急转换开关。
在此交通灯系统中设计出最佳的
检测车流量大小的硬件电路，并对其主要部分进行详细分析，完成主电路和控制电路的设计，并对智能交通灯的运行过程中存在的问题进行分析，得到可行性方案。
四．阅读的主要文献、资料名称：
[1] 彭树生.PLC单片机原理及应用.机械工业出版社.2002.1.1
[2] 王晓军.可编程控制器原理及应用.化学工业出版社.2010.9.4
[3] 杜荔编.微机原理及其接口.清华大学出版社.2011.3.1
[4] 曹克澄.单片机原理及应用.第二版.机械工业出版社.2009.1.1
[5] 龚捷.接口技术.化学工业出版社.2009.1.1
[6] 韩九强.传感器与检测技术.清华大学出版社.2010.9.1
[7] 于泉.城市交通信号控制基础.冶金工业出版社.2011.1.1
[8] 周蔚吾.道路交通信号灯控制设置技术手册.知识产权出版社.2009.1.1
[9] 高钦和.可编程控制器应用技术与设计.人民邮电出版社.2004.7.1
[10] 路林吉.PLC应用开发技术与工程实践.人民邮电出版社.2009.4.8
[11] 陈立定.电气控制与可编程控制器.华南理工大学了版社2006.2
[12] 何衍庆.可编程控制器原理及应用技巧.第二版.化学工业出版社.2003.1.1
[13] 廖常初.可编程控制器的编程方法与应用.重庆大学出版社.2001.2.1
[14] 廖常初.PLC梯形图程序的设计方法与技巧.电工技术出版社.2004.9
[15] 廖常初.PLC梯形图的书许控制设计法与顺序功能图.电子技术杂志.2001.
第11期
[16] 廖常初.PLC梯形图的顺序控制设计法.电子技术杂志.2001.第10期
[17] 吴建强.可编程控制器原理及应用.哈尔滨工业大学出版社.2011.7.12
[18] 邱公伟.可编程网络通讯及应用.清华大学出版社.2000.3
[19] 郑凤翼.轻松解读三菱FX2N系列PLC原理与应用.机械工业出版社.2011.10
五．要研究的内容、途径及技术路线：
设计一个十字路口的交通灯控制系统及其相关的硬件选型和链接，要求南北方向和东西方向两个交叉路口的车辆交替运行，两个方向能根据车流量大小自动调节通行时间，车流量大，通行时间长，车流量小，通行时间短。
在各方向的车辆处于通行的状态时，相对应的人行横道也应处于通行状态。
要达到预期的效果，首先通过光电计数器来统计各个方向的车流量，然后将数据传输到计算机芯片进行处理，最后通过计算机来控制红绿灯的读秒时间。
在实现这一系列的预期目标的过程中，可能牵涉到光电计数器，数据传输以及接口技术等相关知识。
而在智能控制这一块则主要选择以PLC为基础的代码编程。
PLC的选择以及相关实现程序的编写是此次设计的中心环节，也是要解决的主要问题。
当然其中也可能牵涉到光电计数器的选择与设置，数据的传输与走线等相关的问题等待解决。
六．工作的主要阶段：
第1步，选题；
第2步，收集、阅读、整理资料；
第3步，论证与组织，进行简单的大体框架设计，并撰写文献综述、开题报告、外文翻译等工作；
第4步，撰写论文正文；
第5步，与老师讨论论文的修改方案以及最终的定稿；第6步，毕业答辩
七．进度及最终目标的完成时间：
1，完成开题报告一份 1—2周2，完成外文翻译一份 1周
3，完成文献综述一份 1周
4，进行相关的数据计算及可行性分析 2周5，进行相关的硬件选型以及硬件结构设计 1周6，进行核心控制系统的PLC编程 2周7，进行论文的系统编写及校验 2周8，毕业答辩。
