智能PLC交通灯控制系统的开发.docx

简介：
本文档探讨了智能PLC交通灯控制系统的设计与实现，旨在提升城市道路通行效率和安全性，通过详细分析与编程实践，提出了优化方案。 随着我国经济的持续增长与人民生活水平的提升，私人轿车数量日益增多，导致城市道路交通压力增大，许多路段已超出设计承载能力，并频繁出现交通拥堵及事故现象；尽管政府部门采取了多种措施试图缓解这些问题，但效果并不显著；特别是在节假日和上下班高峰时段，堵车情况尤为严重。而在这些时间段内，十字路口的车辆通行状况显得尤为重要。 近年来，在北京、上海等大城市修建的城市高速道路虽然在初期阶段有效改善了交通状况，但由于缺乏系统研究与控制以及交通量快速增长的影响，其未能充分发挥预期作用。城市高速道路的独特构造使得它们的运行效率受到与其相连普通道路的极大影响。这给市民正常出行带来了困扰。 人、车和路三者之间的协调已经成为交通管理部门亟待解决的重要问题之一。因此，如何采用合适的控制方法最大限度地利用耗费巨资修建的城市高速公路，并缓解主干道与匝道以及城区与其他地区间的交通拥堵成为了交通运输管理和城市规划部门面临的主要挑战。智能交通灯作为一种重要的工具被用于加强道路交通管理、减少交通事故和提高道路使用效率。 在国际上，随着现代社会对交通运输的依赖日益增加，交通系统的控制越来越受到重视。近年来，英国、美国等西方国家的一些大城市已经建立了智能交通控制系统，并且大部分系统都在路口附近安装了车辆检测器并由各路口的控制设备或工作人员通过电话线、电缆、光纤或者无线网络等方式将交通控制参数输入到微处理器中进行小型计算机控制。 随着信息技术的发展，交通管理的概念已从单纯依赖管理者的行为转变为包括道路使用者在内的共同行为。这使得交通优化向着全局最优方向发展。除了新技术的应用外，在数据采集、传输、处理和存储等方面的技术进步也发挥了关键作用。新型监测器（如摄像机）能够提供大量的时变数据；新的通信技术，例如光纤和无线通信，则能更快速地传送这些信息。 计算机技术的进步使交通控制系统更加完善，并且与现代控制理论及管理方法相结合后效果更为显著。然而，与中国相比，国外的交通管理系统要先进得多。在中国城市中还存在许多问题：如管理不力、秩序混乱以及缺乏科学合理有效的监控系统等。这些问题导致道路通行能力明显低于设计标准并波动性大；出行难、交通事故发生率高且环境恶化等问题也日益突出。 本研究旨在利用可编程控制器（PLC）实现交通灯管制的控制系统，并探讨其软硬件设计方案，以证明该方案既简单又经济实惠，并能有效疏导交通和提高路口通行能力。通过对现代城市交通控制与管理现状的研究以及结合实际情况阐述了智能交通信号灯的工作原理并提出了一种基于PLC的城市智能交通信号解决方案。 传统上，在十字路口设置的红绿灯控制系统通常依据统计方法来设定两个方向上的延时时间，但这种做法无法适应流量变化。因此需要一种能够根据实际车流情况自适应调整控制策略的方法。目前大多数城市中的交叉口仍然采用固定转换间隔时间的方式来管理交通信号，这种方式经常导致道路资源利用率低下，并造成车辆等待浪费的时间过长的问题。 智能交通系统（ITS）的引入被认为是一种可能解决上述问题的有效途径。