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关于智能交通的论文

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关于智能交通的论文

基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文

交通灯有两种,给机动车看的叫机动车灯,通常指由红、黄、绿(绿为蓝绿)三种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯。给行人看的叫人行横道灯,通常指由红、绿(绿为蓝绿)二种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯,红灯停,绿灯行。下面是我为你带来的 基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文,欢迎阅读。

摘要:针对现实中越来越严重的城市交通拥堵现象,文章介绍了一种十字路口交通信号灯智能控制系统。该系统实现了正常时段交通信号灯的轮换,解决了十字路口车辆的正常行驶;并可通过外部中断或手动设置解决一些紧急事件或由于某方向车道车流量不均衡所造成的十字路口交通资源浪费或堵塞问题。通过在Proteus 仿真平台中运行,系统具有较强的可靠性。

关键词:Proteus;智能交通灯;仿真实验

随着现代化社会经济的快速发展,城市车辆大幅度增加,交通拥挤、道路阻塞、车辆通行缓慢等问题受到了人们极大的关注,特别是早晚交通高峰时的十字路口,因此智能交通控制就显得尤为重要。传统的交通灯控制,是根据一定时间段的各车道车流量的调查而分配出的相对合理的固定周期换灯的控制方式,不管是车流高峰还是低谷;也有一些交通灯能根据简单划分的时间段来调整时间,但控制起来不是很灵活,这使得城市车流的调节不能达到最优,经常出现通行时间与车流量不相适应的'情况,特别是特定时间的十字路口,会出现某一方向车辆早已通行完,而另一方向车辆排队等绿灯的情况[1]。本文介绍的是一种采用8086 CPU和8259中断控制器配以7段数码管设计实现的十字路口智能交通灯控制系统,其能根据实时车流量对路口的绿灯时间进行动态调节,大大加强了其灵活性和实时性,并通过Proteus仿真软件平台实现了仿真。

一、总体设计方案

本文以十字路口单行车辆通行为研究对象,东南西北四个方向对应路口都设绿、红、黄三色圆灯信号(东西为一向,南北为一向),正常工作状态见表1,具体控制思想如下:(1)车辆流量的采集;(2)分析计算停止车辆排队长度,计算车流量比值,以1为基值判断双方车流量大小;(3)车辆输出量确认,根据各个方向车辆排队长度给定每个路口的红、绿灯时间值;(4)根据比值,增减另一方向车辆红、绿灯时长;(5)以3秒钟为单位,最大变化不超过18秒;(6)检测采用每周期循环一次,从而实现对整个信号灯的智能控制。

按照此思想,系统主要包括6个模块,如图1所示。以8086 CPU为主控制器,控制其他模块协调工作。其中信号灯模块显示各车道的通行情况;数码管倒计时模块显示信号灯燃亮时间;闯红灯报警模块实时监测车辆违规行为;紧急通行模块用于处理非正常通行,以外部中断方式控制[2];时间手动设置模块以通过键盘进行手动设置,增加人为的可控性,用于在紧急状态下,通过设置所有灯变为红灯以避免自动故障和意外发生。

二、Proteus仿真设计

仿真平台简介。Proteus是英国Labcenter electronics公司研发的多功能EDA软件,其由ISIS原理图编辑与仿真软件包和ARES布线编辑软件包组成,是目前世界上唯一将电路仿真、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。Proteus SP3以上的版本中增加了对8086 CPU及相关接口芯片的仿真功能。另外,Proteus还提供有示波器、逻辑分析仪、信号发生器、交直流电压/电流表、数字图案发生器、定时器/计数器、逻辑探头、虚拟终端等很多虚拟仪器,是一个全开放性的仿真实验平台,相当于一个设备齐全的综合性实验室。本文介绍所使用的为Proteus 软件。Proteus本身未提供8086编译器,而是通过添加外部代码编译器,将编写好的源程序加入工程,编译并生成可执行程序。本文介绍的采用EMU8086提供的编译环境进行程序的编写和汇编。EMU8086是一可在Windows环境下运行的8086 CPU汇编真软件,其集成了文本编辑器、编译器、反编译器、真调试、虚拟设备和驱动器为一体。Proteus仅支持8086最小模式,8086模型可直接加载BIN、COM和EXE格式的文件到内部RAM中,不需要DOS,而且允许对Microsoft(Codeview)和Borland格式中包含了调试通过的程序可以进行源程序或反汇编后的调试,因此源码汇编和链接过程的参数相当重要[3]。

2.信号灯电路设计。信号灯组由红、黄、绿三色灯组成,4组共12盏灯,其亮灭及闪烁方式与十字路口的红、黄、绿灯同步,由8255A芯片的A口通过方式0控制6个开关量(12盏灯);七段数码管采用共阴极接法,由8255A芯片的B口通过方式0输出控制,其中低四位控制个位显示,高四位控制十位显示。8259中断控制器的IR0接8253的OUT2,实现对于紧急情况的外部中断处理。譬如控制红绿信号灯,实现相应车道通行、另一车道禁行,同时熄灭所有的数码管;或者遇有某方向路段忙时,信号灯的燃亮时间可根据车流量情况设置时间。

3.软件设计。程序主要包括“jjsj”和“zcsj”两个子程序。系统正常运行都在执行“zcsj”子程序,初始化十字路口的交通信号灯状态及燃亮时间,启动8253定时器数码管开始倒计时。在倒计时期间,当遇有某方向车辆特别多或遇忙等其他紧急情况时,通过外部中断请求执行“jjsj”子程序模块。绿灯倒计时完毕后,转换黄色信号灯,持续到规定时间后,东西和南北方向路口信号灯互换,如此一直循环运行[4]。程序设计流程如图2所示。

三、Proteus仿真实现

初始化。从图3所示的硬件原理图得知,8255A芯片的片选端连接在74HC154译码器的输出端,74HC154的4个引脚D、C、B、A分别与锁存器74LS273输出的A12、A11、A10、A9相连,当A12、A11、A10、A9=0001时8255A有效,所以8255A的4个端口地址分别为0200H、0202H、0204H、0206H;初始化方式选择控制字为89H(A、B口方式0输出,C口方式0输入)。

2.实际问题处理。①定时时间的动态调整。定时时间设计为倒计时,用两位七段数码管显示,倒计时小于等于5秒时黄灯每秒亮和灭切换一次,倒计时显示0秒时两个方向的红色灯和绿色灯切换。定时时间可以通过软件设计实现动态调整。方法为:将8253A计数器0工作在方式2,CLK0接2MHZ的时钟频率,设一计数初值(假设为2000),OUT0接CLK1,8253计数器1工作在方式0,设一计数初值(假设为500),则OUT1的输出频率为:2MHZ/2000/500=2HZ脉冲,相应周期为秒。根据实际路况,通过改变计数初值可调整倒计时间。②时间差异。Proteus中利用8253A表示的时间和真实时间有差异,设定的时间比实际时间要长很多。所以,在仿真实验中为了看到与实际相符的交通灯变化,本应是秒的时间需在源程序中将延时时间设置为秒,这样运行起来更贴近实际[5,6]。

3.仿真效果。如图4所示为东西路口绿灯燃亮,南北路口红灯燃亮倒计时运行在18秒时的仿真结果图。

本系统以8086 CPU为核心,程序调试阶段采用EMU86进行在线编程及修改,设计的交通灯可控制十字路口的车辆及行人的交通管理,采用3个7段数码管,可以直观地显示红绿灯的开放和关闭时间。实际交通中的每个路口不完全一样,所以交通灯显示也没有固定规则,通常会根据具体情况设置相应的程序。由于Proteus没有提供箭头标志,本系统按单行道设计,指示灯不是专门的箭头指向灯,只是红、黄、绿三色圆灯信号灯,所以系统只考虑并实现了简单的十字路口交通行驶,即红灯亮时不能直行也不能左转,但可以右转;绿灯亮时,直行、左转、右转都可以,当遇有某方向车辆多或其他紧急情况时,通过中断可加以灵活性控制[7]。另外,系统在实现了十字路口基本的交通灯控制基础上,还引用了外部中断技术和时间手动设置,这可避免因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪情况发生。Proteus从V8版本开始支持ARM/Cortex-M3,这样,将会给交通灯系统增添更多现代化功能。

参考文献:

[1]李萍.基于AT89S51的智能交通灯控制系统设计与仿真[J].电子设计工程,2014,22(01):190-193.

[2]王维松,等.十字路口智能交通灯控制系统的FPGA实现[J].电子科技,2012,25(9):37-39,44.

[3]顾晖,陈越,梁惺彦,等.微机原理与接口技术-基于8086和Proteus仿真[M].北京:电子工业出版社,2011:110-135

[4]周灵彬,任开杰.基于Proteus的电路与PCB设计[M].北京:电子工业出版社,2013:1-38.

[5]温志达,梁桂荣.基于车流量的智能交通灯控制系统[J].自动化技术与应用,2009,28(6):115-118.

[6]张晓荣,李永红.智能交通灯的设计及其FPGA的实现[D].传感器世界,2013,(12):27-30.

[7]赵金亮.自适应交通路口控制系统设计与实现[J].太原理工大学学报,2013,44(4):531-535.

用PLC实现智能交通控制 1 引言 据不完全统计,目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况),这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯,而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯,这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的,不仅让司机乘客怨声载道,而且对人力和物力资源也是一种浪费。 智能控制交通系统是目前研究的方向,也已经取得不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑,我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈,当汽车经过时就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少,即可检测出汽车的通过,并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入,并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低。 2 车辆的存在与通过的检测 (1) 感应线圈(电感式传感器) 电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路,可用混凝土直接预埋,老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时,公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时,汽车就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时,该感应线圈的电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时,该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化,因此,在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器,就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分,则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。 电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为 2×3m,电感约为100μH.这种传感器可检测的电感变化率在%以上[1,2]。 电感式传感器安装在公路下面,从交通安全和美观考虑, 它是理想的传感器。传感器最好选用防潮性能好的原材料。 (2) 电路 检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器, 并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。原理框图如图2所示, 输出脉冲波形见图1(b)。 (3) 传感器的铺设 车辆计数是智能控制的关键,为防止车辆出现漏检的现象,环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器,方案如图3(以典型的十子路口为例),同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的最长停车车龙为好。 3用PLC实现智能交通灯控制 控制系统的组成 车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然,也可选用其他种类的计算机作为控制器。本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器核心是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力;它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构,编程简单,安装简单,维修方便[3]。 利用PLC,可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连,非常方便可靠。 本设计例中,PLC选用FX2N-64,其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲,输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二极管作为信号灯(箭头方向型)。 车流量的计量 车流量的计量有多种方式: (1) 每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过第一个传感器1(见图3)时,使统计数加1,经过第二个传感器2出路口时,使统计数减1,其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值),可以与其他道的值进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。 (2) 先统计每股车道上车辆的滞留量,然后按大方向原则累加统计。如,将东西向的(见图3)左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加,再与其它的3个方向的车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。 (3) 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如,东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加,再与南北向的总车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。 以上计算判别全部由PLC完成。可以把以上不同计量判别方式编成不同的子程序,方便调用。 程序流程图 本例就上述所描述的车流量统计方式,就图3中的十字路口给出一例PLC自动调整红绿灯时长的程序流程图如图5所示,其行车顺序与现实生活中执行的一样[4],只是时间长短不一样。 (1) 当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车),红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式; (2) 当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然),该方向的通行时间=最小通行定时时间+自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的),但不大于允许的最大通行时间。其中最小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;最大通行时间是为了保障公平性,不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。 (3) 自适应滞环比较(本例的核心控制规律)增加的时间的确定若东、西向车辆滞留量≥南、北向一个偏差量σ(如30辆车或其它值)时,先让东、西向的左转弯车左行15s(定时控制,值可改),再让直行车直行30s(直行时间的最小值,值可改)后再加一段延时保持,直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量σ,才结束该方向的通行,切换到其它路上,否则一直延时继续通行下去,直至到达最大通行时间而强制切换。滞环特性如图6所示。实际应用时σ的值需整定,过小则导致红绿灯切换过频,过大又不能实现适时控制。 流程图注释 (1) 流程图中的15s、30s、75s等时间分别为交管部门定的车辆左转弯时间、直行最小时间、允许的最大通行时间;σ为车流量的偏差量。以上值及其4个路口车流量的满溢值均可在程序初始化中任意更改。 (2) 车辆左转弯是造成交通堵塞很重要的一个方面,应加以适当限制,故车辆左转弯始终采用最小定时控制,以减小系统的复杂程度,提高可靠性。 (3) 车辆通行的时间中包含绿、黄灯闪烁的时间,红、黄、绿各灯的切换与现用的方式相同,不再赘述。 (4) 人行道的红绿灯接线与现用的方式相同,其绿灯点亮的时刻与该方向车辆直行绿灯点亮的时刻同步一致,但要较车辆直行绿灯提前熄灭,采用定时控制,如绿灯定时亮18s。其目的是不让右转弯车辆过分受人行道灯的限制。若人车分流,右转弯车辆不受限制。较简单,流程图中略。 (5) 车流量的计量是不间断的,与控制呈并行关系,该系统属多任务处理,编程尤其应注意。 4 结束语 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低,特别适合繁忙的、未立交的交通路口,更适合于四个以上的路口,也可方便连网。 参考文献 [1] 黄继昌等. 传感器工作原理及应用实例[M]. 北京:人民邮电出版社,1998. [2 ]张万忠. 可编程控制器应用技术[M]. 北京:化学工业出版社,2001. [3] 英.索尔特. 道路交通分析与设计[M]. 张佐周等译. 北京:中国建筑工业出版社,1982. 不是很完整,您可以拿去做借鉴, 希望对您有帮助。

智慧公交行业全景图:综合智慧公交服务更多元化

从智慧公交行业构成来看,智慧公交底座是硬件产品,主要包括车载终端、显示屏、辅助仪器、POS机、LED屏、车体、公交站台、GPS设备、监控设备等;软件和集成系统由智能调度系统、智能监控系统、线网诊断及优化系统、MaaS、北斗系统、终端应用软件等构成;从综合智慧公交服务来看,有数据分析服务、驾驶行为服务、站场勤务服务等;云计算作为先进技术支撑,提供云服务器、云存储和云业务;通信技术主要有通讯协议、无线通讯设备、路面通讯设备等。

目前智慧公交各产业链均已成熟,通信技术上三大运营商是坚固的底层支柱,云计算上百度、阿里、腾讯、华为是卓越的行业代表,以其强大的综合实力和科技技术为全国各地不同城市的整体数据集成和智慧公交提供了坚实的云计算科技支持;综合智慧公交服务上华录智达、青岛海信网络表现良好;软件系统及集成系统上也有越来越多的厂商;硬件设备上也有表现突出的企业。

智慧公交产业链区域热力地图:广东、江苏企业数量最集中

从区域来看,我国智慧公交集中在南方地区,尤其是广东省,企业注册数量最多,达523家。其次是江苏省,注册企业达453家。广东省城市公共交通行业发展较快,该地区的智慧公交系统和平台技术较为成熟,在全国有较好的资源和技术优势。其他地区受到智慧公交政策的鼓励,企业数量不断增加。

从代表性企业来看,广东省智慧公交企业集中在广深两地,江苏的苏交科、南京公用、智慧交通公司具备较强竞争力。北京地区的企业有行业龙头华录智达,山东的代表性企业有海信科技,安徽省的代表性企业有安凯客车和皖通科技,郑州天迈公司的辐射效应带领中原地区快速发展。

智慧公交产业代表性企业最新投资动向

智慧公交产业代表性企业的投资动向主要包括收购公司拓展业务、新设立子公司、进行智慧公交业务的项目拓展等方式。智慧公交产业代表性企业投资动向如下:

—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国智慧公交行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

关于智能交通系统的毕业论文

用PLC实现智能交通控制 1 引言 据不完全统计,目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况),这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯,而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯,这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的,不仅让司机乘客怨声载道,而且对人力和物力资源也是一种浪费。 智能控制交通系统是目前研究的方向,也已经取得不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑,我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈,当汽车经过时就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少,即可检测出汽车的通过,并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入,并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低。 2 车辆的存在与通过的检测 (1) 感应线圈(电感式传感器) 电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路,可用混凝土直接预埋,老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时,公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时,汽车就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时,该感应线圈的电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时,该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化,因此,在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器,就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分,则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。 电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为 2×3m,电感约为100μH.这种传感器可检测的电感变化率在%以上[1,2]。 电感式传感器安装在公路下面,从交通安全和美观考虑, 它是理想的传感器。传感器最好选用防潮性能好的原材料。 (2) 电路 检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器, 并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。原理框图如图2所示, 输出脉冲波形见图1(b)。 (3) 传感器的铺设 车辆计数是智能控制的关键,为防止车辆出现漏检的现象,环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器,方案如图3(以典型的十子路口为例),同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的最长停车车龙为好。 3用PLC实现智能交通灯控制 控制系统的组成 车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然,也可选用其他种类的计算机作为控制器。本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器核心是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力;它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构,编程简单,安装简单,维修方便[3]。 利用PLC,可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连,非常方便可靠。 本设计例中,PLC选用FX2N-64,其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲,输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二极管作为信号灯(箭头方向型)。 车流量的计量 车流量的计量有多种方式: (1) 每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过第一个传感器1(见图3)时,使统计数加1,经过第二个传感器2出路口时,使统计数减1,其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值),可以与其他道的值进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。 (2) 先统计每股车道上车辆的滞留量,然后按大方向原则累加统计。如,将东西向的(见图3)左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加,再与其它的3个方向的车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。 (3) 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如,东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加,再与南北向的总车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。 以上计算判别全部由PLC完成。可以把以上不同计量判别方式编成不同的子程序,方便调用。 程序流程图 本例就上述所描述的车流量统计方式,就图3中的十字路口给出一例PLC自动调整红绿灯时长的程序流程图如图5所示,其行车顺序与现实生活中执行的一样[4],只是时间长短不一样。 (1) 当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车),红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式; (2) 当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然),该方向的通行时间=最小通行定时时间+自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的),但不大于允许的最大通行时间。其中最小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;最大通行时间是为了保障公平性,不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。 (3) 自适应滞环比较(本例的核心控制规律)增加的时间的确定若东、西向车辆滞留量≥南、北向一个偏差量σ(如30辆车或其它值)时,先让东、西向的左转弯车左行15s(定时控制,值可改),再让直行车直行30s(直行时间的最小值,值可改)后再加一段延时保持,直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量σ,才结束该方向的通行,切换到其它路上,否则一直延时继续通行下去,直至到达最大通行时间而强制切换。滞环特性如图6所示。实际应用时σ的值需整定,过小则导致红绿灯切换过频,过大又不能实现适时控制。 流程图注释 (1) 流程图中的15s、30s、75s等时间分别为交管部门定的车辆左转弯时间、直行最小时间、允许的最大通行时间;σ为车流量的偏差量。以上值及其4个路口车流量的满溢值均可在程序初始化中任意更改。 (2) 车辆左转弯是造成交通堵塞很重要的一个方面,应加以适当限制,故车辆左转弯始终采用最小定时控制,以减小系统的复杂程度,提高可靠性。 (3) 车辆通行的时间中包含绿、黄灯闪烁的时间,红、黄、绿各灯的切换与现用的方式相同,不再赘述。 (4) 人行道的红绿灯接线与现用的方式相同,其绿灯点亮的时刻与该方向车辆直行绿灯点亮的时刻同步一致,但要较车辆直行绿灯提前熄灭,采用定时控制,如绿灯定时亮18s。其目的是不让右转弯车辆过分受人行道灯的限制。若人车分流,右转弯车辆不受限制。较简单,流程图中略。 (5) 车流量的计量是不间断的,与控制呈并行关系,该系统属多任务处理,编程尤其应注意。 4 结束语 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低,特别适合繁忙的、未立交的交通路口,更适合于四个以上的路口,也可方便连网。 参考文献 [1] 黄继昌等. 传感器工作原理及应用实例[M]. 北京:人民邮电出版社,1998. [2 ]张万忠. 可编程控制器应用技术[M]. 北京:化学工业出版社,2001. [3] 英.索尔特. 道路交通分析与设计[M]. 张佐周等译. 北京:中国建筑工业出版社,1982. 不是很完整,您可以拿去做借鉴, 希望对您有帮助。

引言可变程序控制器(PLC)是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。自60年代问世以来,PLC得到了突飞猛进的发展,尤其在数据处理、网络通信及与DCS等集散系统融合方面有了很大的进展,可变程序控制器已经成为工业自动化强有力的工具,得到了广泛的普及和推广应用。本文以交通信号灯控制系统为例,着重讲述可变程序控制器(PLC)与上位计算机工控组态软件组态王之间的通信。1、FX-0N-60MR PLC及其编程软件MELSEC-F FX Applications日本三菱公司的FX0N系列是近年来推出的高性能微型可编程序控制器,外观结构小巧美观、功能强大,系统配置灵活,用户除了可以选用多种基本单元外,还可以选择适当的扩展单元和扩展模块,根据控制要求灵活方便地进行系统配置,组成不同I/O点数和不同功能的控制系统,各种不同的配置都可以得到很好的性能价格比。FX0N系列有较强的通讯功能,可与内置RS-232C通讯接口的设备通讯。三菱公司FX系列的编程软件MELSEC-F FX Applications是适用于PC机的一种编程软件,可用梯形图、指令表两种编程语言编制程序,程序编制完成之后,利用PLC与计算机专用的F2-232C AB型RS232C电缆传送程序至PLC。2、组态王组态王是一个集成的人机界面(HMI)系统和监控管理系统,可与可编程控制器(PLC)、智能模块、板卡智能仪表、远程数据采集装置(RTV)等多种外部设备进行通讯。而其软件系统与用户最终使用的现场设备无关,对于不同的硬件设施,用户只需要按照安装向导的提示完成I/O设备的配置工作,为组态王配置相应的通讯设备的硬件驱动程序,并由硬件设备驱动程序完成组态王与I/O设备的通讯。在系统运行的过程中,组态王通过内嵌的设备管理程序完成与I/O设备的实时数据交换。3、交通信号灯控制系统交通信号灯控制系统即十字路口红、黄、绿交通信号灯的控制。控制要求如下:按下启动按钮,交通信号灯开始工作,东西方向绿灯亮56S,同时南北方向红灯亮60S,东西方向绿灯亮56S后,闪烁2S,然后过渡到东西方向黄灯,黄灯亮2S;之后东西方向红灯亮60S,南北方向绿灯亮56S后闪烁2S后,随之黄灯亮2S后灭......I/O分配如下:输入 输出启动 X0 东西绿灯 Y1 南北红灯 Y5停止 X1 东西黄灯 Y2 南北绿灯 Y6东西红灯 Y3 南北黄灯 Y7部分控制程序见图1。4、PLC与上位计算机组态王软件的通讯PLC与上位计算机的通讯可以利用高级语言编程来实现,但是用户必须熟悉互连的PLC及PLC网络采用的通讯协议,严格的按照通讯协议规定为计算机编写通讯程序,其对用户要求较高,而采用工控组态软件实现PLC与上位计算机之间的通讯,则相对简单因为工控组态软件中一般都提供了相关设备的通讯驱动程序,例如西门子公司的S7系列PLC与工控组态软件WinCC之间可进行连接实现PLC与上位计算机之间的通讯。下面介绍组态王与FX-0N-60MR PLC 之间通讯的实现步骤。FX-0N-60MR PLC采用RS232或RS422进行通讯,占用计算机的一个串行口。在不添加扩展卡的情况下可以使用编程口和计算机进行通讯。第一、设备连接利用PLC与计算机专用的F2-232CAB型RS232C电缆,将PLC通过编程口与上位计算机串口(COM口)连接,进行串行通讯。串行通讯方式使用”组态王计算机”的串口,I/O设备通过RS-232串行通讯电缆连接到”组态王计算机”的串口。第二、设备配置在组态王工程浏览器的工程目录显示区,点击”设备”大纲项下PLC与上位计算机所连串口(COM口),进行参数设置。FX系列PLC编程口的通讯COM口参数设置:然后在组态王浏览器目录内容显示区内双击所设COM口对应的”新建”图标,会弹出”设备配置向导”对话框。在此对话框中完成与组态王通讯的设备的设置。利用设备配置向导就可以完成串行通讯方式的I/O设备安装,安装过程简单、方便。在配置过程中,用户需选择I/O设备的生产厂家、设备型号、连接方式,为设备指定一个逻辑设备名,设定设备地址(FX系列PLC在使用编程口进行通讯时,不需要设备地址)第三、构造数据库数据库是”组态王”软件的核心部分,在工程管理器中,选择”数据库\数据词典”,双击”新建图标”,弹出”变量属性”对话框。定义FX-0N-60MR PLC相应寄存器:斜体字dddo、dddd、ddd等表示格式中可变部分,d表示十进制数,o表示八进制数,变化范围列于取值范围中。组态王按照寄存器名称来读取下位机相应的数据。组态王中定义的寄存器与下位机所有的寄存器相对应。如定义非法寄存器,将不被承认。如定义的寄存器在所用的下位机具体型号中不存在,将读不出数据。第四、设计图形界面并建立动画连接在组态王“画面”上创建十字路口红、黄、绿交通信号灯的控制示意图,见图2,建立启动和停止按钮,并将各个控制信号灯及启动和停止按钮与所建立相应变量关联,进行动画连接。第五、系统运行启动组态王运行系统TOUCHVIEW,运行交通信号灯的控制。将PLC开关指向“RUN”状态,按下启动按钮,观察交通信号灯系统的控制结果。实验结果表明,系统运行正常,动画效果良好。5、结束语PLC及PLC的多机联用与计算机的联网通信应用越来越多,它综合了计算机和PLC的长处,计算机作为上位机提供良好的人机界面,进行全系统的监控和管理,PLC作为下位机执行可靠有效的分散控制,利用工控组态软件实现PLC与上位计算机通信的方法简单易行,它降低了对用户的要求,大大缩短了设计周期,系统继承性较好,尤其对于大规模复杂控制系统来说,这当优点更为突出。

很理想的的设计思路,现实中很浪费。不过这样你认真写好了,你做一般的项目就没问题了!用到的东西挺多的。

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智慧公交行业全景图:综合智慧公交服务更多元化

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智慧公交产业链区域热力地图:广东、江苏企业数量最集中

从区域来看,我国智慧公交集中在南方地区,尤其是广东省,企业注册数量最多,达523家。其次是江苏省,注册企业达453家。广东省城市公共交通行业发展较快,该地区的智慧公交系统和平台技术较为成熟,在全国有较好的资源和技术优势。其他地区受到智慧公交政策的鼓励,企业数量不断增加。

从代表性企业来看,广东省智慧公交企业集中在广深两地,江苏的苏交科、南京公用、智慧交通公司具备较强竞争力。北京地区的企业有行业龙头华录智达,山东的代表性企业有海信科技,安徽省的代表性企业有安凯客车和皖通科技,郑州天迈公司的辐射效应带领中原地区快速发展。

智慧公交产业代表性企业最新投资动向

智慧公交产业代表性企业的投资动向主要包括收购公司拓展业务、新设立子公司、进行智慧公交业务的项目拓展等方式。智慧公交产业代表性企业投资动向如下:

—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国智慧公交行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

用PLC实现智能交通控制 1 引言 据不完全统计,目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况),这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯,而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯,这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的,不仅让司机乘客怨声载道,而且对人力和物力资源也是一种浪费。 智能控制交通系统是目前研究的方向,也已经取得不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑,我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈,当汽车经过时就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少,即可检测出汽车的通过,并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入,并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低。 2 车辆的存在与通过的检测 (1) 感应线圈(电感式传感器) 电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路,可用混凝土直接预埋,老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时,公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时,汽车就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时,该感应线圈的电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时,该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化,因此,在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器,就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分,则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。 电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为 2×3m,电感约为100μH.这种传感器可检测的电感变化率在%以上[1,2]。 电感式传感器安装在公路下面,从交通安全和美观考虑, 它是理想的传感器。传感器最好选用防潮性能好的原材料。 (2) 电路 检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器, 并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。原理框图如图2所示, 输出脉冲波形见图1(b)。 (3) 传感器的铺设 车辆计数是智能控制的关键,为防止车辆出现漏检的现象,环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器,方案如图3(以典型的十子路口为例),同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的最长停车车龙为好。 3用PLC实现智能交通灯控制 控制系统的组成 车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然,也可选用其他种类的计算机作为控制器。本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器核心是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力;它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构,编程简单,安装简单,维修方便[3]。 利用PLC,可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连,非常方便可靠。 本设计例中,PLC选用FX2N-64,其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲,输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二极管作为信号灯(箭头方向型)。 车流量的计量 车流量的计量有多种方式: (1) 每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过第一个传感器1(见图3)时,使统计数加1,经过第二个传感器2出路口时,使统计数减1,其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值),可以与其他道的值进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。 (2) 先统计每股车道上车辆的滞留量,然后按大方向原则累加统计。如,将东西向的(见图3)左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加,再与其它的3个方向的车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。 (3) 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如,东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加,再与南北向的总车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。 以上计算判别全部由PLC完成。可以把以上不同计量判别方式编成不同的子程序,方便调用。 程序流程图 本例就上述所描述的车流量统计方式,就图3中的十字路口给出一例PLC自动调整红绿灯时长的程序流程图如图5所示,其行车顺序与现实生活中执行的一样[4],只是时间长短不一样。 (1) 当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车),红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式; (2) 当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然),该方向的通行时间=最小通行定时时间+自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的),但不大于允许的最大通行时间。其中最小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;最大通行时间是为了保障公平性,不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。 (3) 自适应滞环比较(本例的核心控制规律)增加的时间的确定若东、西向车辆滞留量≥南、北向一个偏差量σ(如30辆车或其它值)时,先让东、西向的左转弯车左行15s(定时控制,值可改),再让直行车直行30s(直行时间的最小值,值可改)后再加一段延时保持,直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量σ,才结束该方向的通行,切换到其它路上,否则一直延时继续通行下去,直至到达最大通行时间而强制切换。滞环特性如图6所示。实际应用时σ的值需整定,过小则导致红绿灯切换过频,过大又不能实现适时控制。 流程图注释 (1) 流程图中的15s、30s、75s等时间分别为交管部门定的车辆左转弯时间、直行最小时间、允许的最大通行时间;σ为车流量的偏差量。以上值及其4个路口车流量的满溢值均可在程序初始化中任意更改。 (2) 车辆左转弯是造成交通堵塞很重要的一个方面,应加以适当限制,故车辆左转弯始终采用最小定时控制,以减小系统的复杂程度,提高可靠性。 (3) 车辆通行的时间中包含绿、黄灯闪烁的时间,红、黄、绿各灯的切换与现用的方式相同,不再赘述。 (4) 人行道的红绿灯接线与现用的方式相同,其绿灯点亮的时刻与该方向车辆直行绿灯点亮的时刻同步一致,但要较车辆直行绿灯提前熄灭,采用定时控制,如绿灯定时亮18s。其目的是不让右转弯车辆过分受人行道灯的限制。若人车分流,右转弯车辆不受限制。较简单,流程图中略。 (5) 车流量的计量是不间断的,与控制呈并行关系,该系统属多任务处理,编程尤其应注意。 4 结束语 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低,特别适合繁忙的、未立交的交通路口,更适合于四个以上的路口,也可方便连网。 参考文献 [1] 黄继昌等. 传感器工作原理及应用实例[M]. 北京:人民邮电出版社,1998. [2 ]张万忠. 可编程控制器应用技术[M]. 北京:化学工业出版社,2001. [3] 英.索尔特. 道路交通分析与设计[M]. 张佐周等译. 北京:中国建筑工业出版社,1982. 不是很完整,您可以拿去做借鉴, 希望对您有帮助。

智能交通论文6000字

交通运输企业作为国民经济的重要参与主体。下文是我为大家整理的关于交通运输毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!

浅析公路交通运输

【摘要】在中国东部铁路和水运都较发达的地区,公路起着辅助运输作用,承担短途运输;在西南和西北地区则担负着干线运输的任务。公路运输随着治超的深入以及降低大吨位车辆路桥通行费等政策措施的落实,运价水平回落,货运量将保持较快的增长,运输市场将出现供大于求的局面。

【关键词】公路运输;运输特点;运输前景

纵观中国运输现状,各种运输方式发展势头迅猛,公路运输在中国仍发挥着不可磨灭的作用。我国公路在客运量、货运量、客运周转量等方面均遥遥领先于其他运输方式的总和。

一、公路运输的地位和作用

公路运输在整个交通运输业中处于基础地位并发挥以下作用:

(1)公路运输机动灵活、快速直达,是最便捷也是唯一(管道运输除外)具有送达功能的运输方式。

(2)其它运输方式组织运输生产,需要公路运输提供集疏运输的条件。

(3)公路运输覆盖面广。

(4)随着公路等级的逐步提高,公路客货运量在综合运输体系中所占的比重不断提高。

(5)半个世纪以来,公路运输是世界各国各种运输方式中发展最快的一种,现已成为许多国家最主要的运输方式。例如:我国汽车保有量逐年增加。

二、公路运输的特点

1.机动灵活,适应性强:由于公路运输网一般比铁路、水路网的密度要大十几倍,分布面也广,因此公路运输车辆可以“无处不到、无时不有”。公路运输在时间方面的机动性也比较大,车辆可随时调度、装运,各环节之间的衔接时间较短。尤其是公路运输对客、货运量的多少具有很强的适应性,汽车的载重吨位有小(~1t左右)有大(200t~300t左右),既可以单个车辆独立运输,也可以由若干车辆组成车队同时运输,这一点对抢险、救灾工作和军事运输具有特别重要的意义。

2.可实现“门到门”直达运输:由于汽车体积较小,中途一般也不需要换装,除了可沿分布较广的路网运行外,还可离开路网深入到工厂企业、农村田间、城市居民住宅等地,即可以把旅客和货物从始发地门口直接运送到目的地门口,实现“门到门”直达运输。这是其它运输方式无法与公路运输比拟的特点之一。

3.在中、短途运输中,运送速度较快:在中、短途运输中,由于公路运输可以实现“门到门”直达运输,中途不需要倒运、转乘就可以直接将客货运达目的地,因此,与其它运输方式相比,其客、货在途时间较短,运送速度较快。

4.原始投资少,资金周转快:公路运输与铁、水、航运输方式相比,所需固定设施简单,车辆购置费用一般也比较低,因此,投资兴办容易,投资回收期短。据有关资料表明,在正常经营情况下,公路运输的投资每年可周转1~3次,而铁路运输则需要3~4年才能周转一次。

5.掌握车辆驾驶技术较易:与火车司机或飞机驾驶员的培训要求来说,汽车驾驶技术比较容易掌握,对驾驶员的各方面素质要求相对也比较低。

6.运量较小,运输成本较高:目前,世界上最大的汽车是美国通用汽车公司生产的矿用自卸车,长20多米,自重610t,载重350t左右,但仍比火车、轮船少得多;由于汽车载重量小,行驶阻力比铁路大9~14倍,所消耗的燃料又是价格较高的液体汽油或柴油,因此,除了航空运输,就是汽车运输成本最高了。

7.运行持续性较差:据有关统计资料表明,在各种现代运输方式中,公路的平均运距是最短的,运行持续性较差。如我国1998年公路平均运距客运为55km,货运为57km,铁路客运为395km,货运为764km。

8.安全性较低,污染环境较大:据历史记载,自汽车诞生以来,已经吞吃掉3000多万人的生命,特别是20世纪90年代开始,死于汽车交通事故的人数急剧增加,平均每年达50多万。这个数字超过了艾滋病、战争和结核病人每年的死亡人数。汽车所排出的尾气和引起的噪声也严重地威胁着人类的健康,是大城市环境污染的最大污染源之一。

三、公路运输的现状

我国传统的公路运输业经过几十年的发展,已经初具规模。在总体规模、运力、运量和服务质量等方面都达到一定的水准。在计划经济时代,传统的公路运输业比较能适应社会经济对公路运输业的要求,对过去我国国民经济的发展做出过重要贡献。但是,随着我国改革开放的逐渐深入和社会主义市场经济体制的不断建立,脱胎于计划经济时代的传统公路运输企业已经越来越不能适应新形势下社会经济发展的需要,其内在的弊端也逐渐显现出来。目前我国传统的公路运输业主要面临以下几个方面的问题:

1.在行业管理上,由于公路运输行业的市场准入门槛很低,因此公路运输行业出现了运输企业“规模小、数量多、管理混乱”的状况。这种各自为战、过度竞争的情况,使得公路运输企业通常达不到经济运营规模,形不成规模优势,这严重影响了公路运输的健康发展。

2.在经营管理理念上,传统的公路运输企业中有很大一部分还没有针对新的经济环境及时改变经营观点、转变经营方式。企业所追求的仍然是吨公里、实载率等传统指标的完成情况,仅为客户提供低层次、低水平的运输服务。在市场恶性竞争、无序经营盛行的情况下,公路运输企业的经营步履艰难。

3.在企业管理手段上,传统公路运输企业目前还停留在纸面操作的阶段,大部分的运输企业尚未应用先进的计算机管理系统,因此,所提供运输服务在及时性、准确性、可靠性及多样性等方面都处在较低水平。

四、公路运输发展趋势

1.随着高速公路及汽车专用公路建成使用,加大开展公路快速客、货运业务是趋势。

2.随着公路网的完善,按规模化要求建立集约化经营的运输企业在这过程中,行政区域的界限将趋于淡化。

3.公路运输将纳入物流服务业发展系统中,将进一步加强专业化原则上的合作,包括不同运输方式之间的合作与服务对象的合作。

4.在运输管理方面将采用车辆运行动态监控系统以及车辆运行自动记录仪。

5.运输组织方式按生产水平分层发展。在公路通行条件好、客货流量大的公路上按现代企业制度的要求建立规模化、集约化经营的运输企业。

6.逐步加强运输规划,是公路建设及运输站场设施的配置与客货流规律更好地协调起来。

【参考文献】

[1]王俊.公路交通运输浅析.2012,(07).

[2]王瑜.交通运输业技能发展及创新轨迹.2012,(08).

[3]曹红阳.交通运输评估与对策.2011,(02).

浅谈智能交通运输系统       一、智能交通运输系统的概念

智能交通运输系统(ITS)是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。该系统将采集到的各种道路交通及服务信息经交通管理中心集中处理后,传输到公路运输系统的各个用户(驾驶员、居民、警察局、停车场、运输公司、医院、救护排障等部门),出行者可时时选择交通方式和交通路线;交通管理部门可自动进行合理的交通疏导、控制和事故处理;运输部门可随时掌握车辆的运行情况,进行合理调度。从而,使路网上的交通流运行处于最佳状态,改善交通拥挤和阻塞,最大限度地提高路网的通行能力,提高整个公路运输系统的机动性、安全性和生产效率。

二、智能交通系统的发展及内涵

20世纪80年代,各发达国家虽然已经基本建成了四通八达的现代化国家道路网,但是随着经济的发展,各国路网通行能力日益满足不了快速增长的交通需求,交通拥挤、交通事故、环境污染以及能源短缺等交通问题是世界各国面临的共性问题,无论是发达国家还是发展中国家,都遭遇不同程度交通问题的困扰。在发达国家工业化进程中,最初解决交通问题的传统办法是修建道路,扩大路网规模来满足人民日益增长的交通需求。但无论是发达国家还是发展中国家,由于土地资源日益紧张,用来修建道路的空间越来越小。与此同时交通在快速发展过程中带来的负效应日益显现,面对这些交通问题,能否找到一种有效途径解决以上交通问题,降低经济损失,提高交通运营的效率和安全是发达国家最先研究智能交通系统的主要动机。通讯、控制、信息技术等先进技术的产生为智能交通系统的产生提供了有力的技术支撑。用高新技术改造传统产业,提高交通运输整体效率和水平,已经成为各国共识。

1.美国。

注重ITS安全设施建设,根据本国交通基础设施特点和实际需要,已建立起相对完善的车队管理、公交出行信息、电子收费和交通需求管理四大系统及多个子系统及技术规范标准。“”恐怖事件引发了美国政府和交通界人士反思,认为ITS应该而且能够有效预防恐怖袭击,加强基础设施和出行者安全并可用于评价灾难程度与加快交通恢复,实现快速疏散和隔离。因此,美国ITS今后建设趋势之一就是研究ITS在美国安全体系中维护地面交通安全作用,重点集中在安全防御、用户服务、系统性能和交通安全管理方面。

2.日本。

注重ITS诱导设施建设,建设组织以丰田公司为首的25家公司联合研发自动公路系统(AHS)。近几年,日本还投入15亿日元开发全国公路电子地图系统,打开了车辆电子导航市场,已有近400万套车内导航系统在市场上应用。日本的ITS建设主要集中在交通信息提供、电子收费、公共交通、商业车辆管理及紧急车辆优先等方面。

3.欧洲。

注重构建ITS基础平台,ITS建设进展介于日本和美国之间。目前正在全面应用开发远程信息处理技术,计划在全欧洲建立专门交通(以道路交通为主)无线数据通信网,ITS的主要功能和交通管理、导航和电子收费等都围绕远程信息处理技术及全欧洲无线数据通信网来实现。目前,开发先进的旅行信息系统(ATIS)、车辆控制系统(AVCS)、商业车辆运行系统(ACVO)、电子收费系统等方面。

从以上发达国家智能交通产生的过程,我们可以看出:智能交通系统的产生是历史发展的产物,它是经济与技术发展在交通运输领域的融合体现。它的发展离不开经济促进,离不开技术支撑体系,智能交通的最终目标是促进交通运输的高效、安全、舒适、可持续发展。

三、智能交通运输系统的应用

目前世界上应用智能交通系统最为广泛的是日本,日本的VICS系统已经达到了相当完善和成熟的阶段。美国、欧洲等地区的智能交通系统也已经广泛普及应用。

1.省际公路(高速公路)交通管理。

省际公路交通管理主要包括国道、省道等城市之间的普通公路及高速公路管理系统。目前省际公路交通管理主要应用的系统为“国家高速公路联网不停车收费和服务系统(ETC)”,简称不停车收费系统。将来,ETC系统将在区域甚至全国进行联网。

2.城市道路交通管理。

城市道路管理系统中还包括信号灯控制系统、路况指示系统、车牌识别系统、道路视频监控系统等。

信号灯控制系统和路况指示牌主要帮助管理部门和车辆更了解所处的路况条件,以便进行最合理的道路管理和道路选择,提高道路运输的效率;车牌识别系统和道路视频监控系统除提高道路运输效率外,还对城市治安监控起到一定的作用;道路视频监控系统是以上系统中只用最为广泛的系统,在众多城市的“平安城市”建设中,道路视频监控已经被纳入建设范围。

3.城市公共交通管理。

城市智能公交系统是主要针对城市内部公共交通的指挥、管理、调度、应急等方面智能系统。城市智能公交系统主要实现对城市公共交通线路、车站、车辆的全面监控。通过各种辅助设备预知并合理调度公交资源,优化公交系统,并与道路交通管理系统进行协作,实现既定的城市交通策略。如,北京奥运期间通过GPS对公交车定位和信号灯遥控系统协作,实施“公交优先”的交通策略。

4.高速铁路交通系统管理。

高速铁路信息化数字化系统,也称高速铁路智能化系统,主要包括五个系统:通信系统、信号系统、电力系统、电气化系统和信息系统。

四、小结

智能交通系统是全面应用信息技术的一个交通运输发展领域。智能交通系统的建设绝不仅仅是各种先进的电子系统的堆积,而应该大力强调信息在智能交通建设中的核心作用,紧紧围绕信息这个核心,强化对公路、城市道路、公共交通和轨道交通设施的管理,实现更安全、更便捷、更有效、与环境更协调的客货运输。

参考文献:

[1]杜一萍,智能交通运输系统综述[J].江苏省交通科学研究院,

[2]魏明、龚家传,智能交通运输系统及其发展现状[J].贵州大学学报(农业与生物科学版),2002年第5期

论城市交通重视交通规则从人人做起!没有规则不成方圆。交通规则是对人们行为的一个约束,是您人身安全的一个保证,是建设文明社会的一个根本。我们每个人都生活在社会大家庭中团结,和睦,友爱,礼让。沐浴在这样充满自由,美好,的人世间。可是有一些人却因为交通事故而再也没有机会去领略生活的丰富多彩了。例如:我们经常看到:“滴酒不沾,架车安全”这样的标语,这是提醒人们不要酒后架车。可就是有一些人不听劝,把他当作耳边风。我就亲眼见过一起因酒后架车造成车毁人亡的事例。在美国的佛罗里达州的小镇,有一个人刚喝完酒就驾车结果以每小时140公里的时速横冲直撞在冲过一个十字路口时,被一辆重1吨的大卡车撞倒,正好撞在他的后备箱上燃起了大火,向前滑行了100多米才停下这是多么惨的悲剧呀!!!!!多么让人触目惊心,多么让人心有余悸。那一幕幕悲惨的情景时时刻刻提醒着我们遵守交通规则是有多么重要!但是现在的交通问题不仅仅是遵守交通规则就可以解决的。因为现在的道路的拥挤完全是一些客观的原因,道路的开发和建设远远跟不上汽车对道路的需求。随着国家经济的发展大家都富裕了,人民生活得到了很大的改善,因而人们也希望拥有自己的汽车,但是,如果不加以任何限制车辆会越来越多,势必造成道路的拥挤,增加交通事故的概率造成道路的混乱和堵塞。是如:我们曾经从朝阳门里到朝阳门外,仅仅两站地的路程就用了30—40分钟。必须对汽车的数量加以控制,在增加道路的同时控制汽车的数量。只有这样汽车才能够各行其道,才能使道路通畅不在堵塞。解决交通问题的方法是建立起智能交通:1.红绿灯交通导流系统智能化。常常我们看到的是一条道空空的没车但是还是绿灯而我们这条道上的车很多但是还是红灯。我的设想是:给红绿灯上装一个摄头,输入一套程序,让车多的那条道绿灯时间多点,车少的那条道绿灯时间少点。2.建立起智能化的交通网络智能化交通运输系统,是在较完善的交通基础设施的条件下,将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术和系统综合技术有效的集成并应用于整个运输系统,以解决交通安全性等问题。从而建立起大范围内发挥作用、适时、准确、高效的综合运输和管理系统。在公路运输领域,该系统将汽车、驾驶员、道路及其相关的服务部门相互联系起来,并使汽车在道路上的运行功能智能化。从而,使公路能够高效地使用公路交通设施和安全性。出行者可时时选择交通方式和交通路线;交通管理部门可自动进行合理的交通疏导、控制和事故处理;运输部门可随时掌握车辆的运行情况,进行合理调度。从而,使路网上的交通流运行处于最佳状态,改善交通拥挤和阻塞,最大限度地提高路网的通行能力,提高整个公路运输系统的机动性、安全性和生产效率。

铁路交通运输工作是保证社会经济发展的重要内容。在现代化市场经济环境下,铁路交通运输组织工作面临着新的挑战与发展需求。下文是我为大家搜集整理的铁路交通运输论文的内容,欢迎大家阅读参考!

浅谈智能交通在铁路运输中的应用

摘要:随着社会的不断进步,我国的交通运输也发生了翻天覆地的变化。在铁路运输的一些领域中智能交通技术已得到了有效的利用,智能交通作为一种思想,从长远发展的角度来看,将成为发展铁路运输的指导思想之一,在铁路运输的各个领域智能化思想将得以体现。

关键词:智能交通;铁路运输;信息

引言

国际上公认的智能交通ITS(Intelligent Transportation System)是有效、全面地将交通运输领域问题解决的根本途径,它建立起车辆、道路及交通使用者之间的有机联系利用现代科学技术,实现人到车再到路的协调统一,通过优化交通的时空分布。最初产生于公路交通系统的ITS思想和技术,尤其是在城市交通系统及高速公路系统。事实上,于其他交通系统ITS思想同样适用,而不同交通系统各有其自身的特点各自适用的具体技术。

近年来,在路网基础设施建设方面中国铁路有了大幅度的发展,不断提高科技含量,计算机技术、信息处理得到了广泛的应用。

一、我国铁路智能化技术的应用

(一)、货运信息技术

目前货运信息已实现了信息的全过程使用、一次输入、网络化传递,并可自动生成相关的数据报表和运输单证。

在TMIS系统中是由货票制票系统产生的货运原始信息录入,该系统不仅具有自动确定合理计算运价和运输路径的功能,而且记载了货物重量、品名、起止点等信息。目前仍处在人工检查控制、依靠制度约束阶段的货运安全工作,发展水平相对滞后,与铁路其他方面的技术相比。

(二)、车辆信息技术

在运行过程中,车辆作为运载工具,不时要关注车辆运输组织所必须的信息包括载重、车号、空重状态、长度等的采集,早期是采用纸张记载、传递的方式、人工抄录完成的。随着TMIS系统的发展,在目前我国的铁路系统中,已能达到计算机存储、人工录入、网络传递的水平,这有了显著的提高较之早期的作业模式。第一,实现了信息采集上的全过程使用、一次录入,这不仅大大节省了人力,同时缩短了作业时间,甚至减省了一部分作业环节,加速了车辆周转,提高了效率;第二,信息传递过程中的差错大大的降低,实现了数字化的信息传递,实现了质的飞跃在信息传递速度的提高上。一般是随列车的位移运输单据而转移的,在以往纸张传递的模式中,这事实上对有关的车辆信息造成了随车辆实体的到达才能够传递,人们对这些信息无法提前预知,虽然可进行预告使用电话等通讯方式,但使得具体操作上难以实现因需传递的信息量过大。以网络为载体数字化信息进行传递,这一困扰我们的问题彻底克服,已不再依附于列车运行这一载体进行信息的传递。

(三)、行车组织智能化

在能够准确及时地获取并传递货运、车辆、客运信息的前提下行车组织的智能化才能实现。目前得以实现的有: 根据编组站的现在车子系统自动生成列车编组顺序表(运统一)及列车编组作业计划,为了预先编制下一作业计划,经网络传输,同时使得计划的兑现率提高。根据列车开行及调车作业计划其中现在车的情况可自动生成,工作人员的劳动强度及差错率大幅度降低,提高了效率,缩短了作业时间。

(四)、客运信息技术

目前主要客运信息技术的应用于客票处理技术,特别是发售客票,实现了客票异地发售和联网售票多窗口。由于共享的客票发售信息,可以对旅客列车的全程对号有效地实现,更进一步地,运输能力的利用率大幅提高。订票业务通过互联网,在一定程度上也让旅客购票非常方便。

(五)、智能安全控制

目前铁路采用的是故障安全原则,是为了确保行车安全,并一系列智能安全技术由此产生。采用了机车地面复示信号,在操纵机车过程中,因误认信号而造成事故的概率得到降低。为了避免引起事故因超速运行列车的可能,采用自动机车停车装置,并可对机车运行的情况完整地记录。使得司机能够对列车调度员的指令准确及时地获得因为通讯技术无线列调的使用。列车运行的安全系数有效地提高通过对改善这些机车的环境操纵,在运行区间列车中克服了以前只是对司机个人判断依靠的弊端。在不具备列车通行条件时,采用设备连锁技术,从设备上保证了信号不得开放,行车安全得到保证。

二、中国铁路智能技术发展方向

(一)、货运信息技术

铁路运输系统内部的数据运用是TMIS系统更为重视的环节,根据使用经验,却如何满足客户对货运信息的需求没有更好地考虑。完善货运服务的途径之一是发展铁路货物运输电子商务,它将实现客户所需的托运、查询、事故理赔、结算、延伸服务委托等功能。货物运输发展的主要趋势将是集装化运输。

在运输过程中集装箱信息始终起着重要作用,根据加拿大、美国集装箱运输的经验,衔接的不同运输方式诸如编组列车计划、装载方案、多形式联合运输等方面,信息及时、准确的获取,更为队各作业环节有机地联系起来,所以将是一项工作至关重要对构建我国的信息管理集装箱系统。应能够实现货运安全工作: 采用采集信息视频技术对装载状态的货物进行控制检查,实现对编组列车的货物运输性质与隔离限制及控制列车智能化的运行速度,以及智能化的运输路径控制与超限装载等级,通过对上面几方面与货运安全的关系准确、高效的控制,将很大程度上对货运的安全状况进行改善。

(二)、客运信息技术

应具有引导、查询、售票功能,客运信息技术主要由客运站旅客引导系统、客票多式联运服务系统两部分组成。在于对旅客的候车、乘车、中转换乘、购票进行引导是客运站旅客引导系统的功能,对车站服务资源、多式联运衔接的利用进行引导;能够使旅客方便地得到预售预定服务、出行信息即是客票多式联运服务系统,实现一票直达、多次换乘。

(三)、车辆信息技术

采集车辆信息,可采用自动识别系统基于视频采集技术的车号,通过电子识别卡、电子车牌技术,识别车辆身份及其固有属性,以替代目前的手工录入、人工采集。除包含车辆身份信息之外,车辆信息还可附加所载运货物的运输属性、车辆空重状态、运行方向等信息,在运输过程中且能够共享。

(四)、智能安全控制

控制系统智能安全,按其功能可划分为智能子系统的安全货运、智能子系统的安全客运、智能子系统的处理事故、智能子系统的安全行车四个部分。智能子系统的安全货运对状态信息的货运安全可以及时地反映,进行控制货物装载有效智能化的安全状态;智能子系统的安全客运对客运安全状态信息可以及时地反映,具有引导功能对旅客乘降安全;智能子系统的处理事故,体现非常高的信息化、智能化,应具有强大的救援处理事故能力;智能子系统的安全行车,其功能主要包括:一是禁止信号防止列车冒入,二是规定速度防止列车超速运行。目前主要有ARES、ATCS、ERTMS/ETCS 、LSB系统在世界各国广泛应用,以数字机车信号通用式为基础我国研发的ATP系统LCF型,对人为参与不作要求,轨道电路制式的各种形式能自动适应和选择,应有的防护安全距离根据参数智能化地给出,既能最大限度地提高效率,又能保证安全。

综上所述,中国智能铁路技术框架体系从而可以绘制出(如图1所示)。

(五)、行车指挥智能化

传统的行车指挥方式,是根据调度员发布的指令,由车站值班员进站排列、办理接发列车、信号开放等作业。根据一定范围内,在各车站、区间的线路使用情况上已经逐步实现自动按需配置列车运行信号,并加以人工干预控制的方式进行调整。采用区间定位的模式,列车定位系统即可满足行车实时指挥的需要。

结语

目前,只能技术在铁路运输中已得到的广泛利用,从未来的发展来看,将是指导铁路发展运输的思想之一,作为一种思想的智能交通,在铁路运输的各个方向的智能化上都将得到体现。

参考文献

[1]周勇,刘福安. 智能交通在铁路运输中的应用[J]. 交通标准化,2005,12:62-64.

[2]James Shen. GPS在铁路运输中的应用[J]. 苏南科技开发,2003,08:10-11.

[3]杨跃辉. 无线通信技术在铁路运输中的应用[J]. 信息与电脑(理论版),2010,12:145.

[4]田义海. 物联网技术在铁路运输中的运用研究[J]. 科协论坛(下半月),2013,02:88-89.

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基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文

交通灯有两种,给机动车看的叫机动车灯,通常指由红、黄、绿(绿为蓝绿)三种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯。给行人看的叫人行横道灯,通常指由红、绿(绿为蓝绿)二种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯,红灯停,绿灯行。下面是我为你带来的 基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文,欢迎阅读。

摘要:针对现实中越来越严重的城市交通拥堵现象,文章介绍了一种十字路口交通信号灯智能控制系统。该系统实现了正常时段交通信号灯的轮换,解决了十字路口车辆的正常行驶;并可通过外部中断或手动设置解决一些紧急事件或由于某方向车道车流量不均衡所造成的十字路口交通资源浪费或堵塞问题。通过在Proteus 仿真平台中运行,系统具有较强的可靠性。

关键词:Proteus;智能交通灯;仿真实验

随着现代化社会经济的快速发展,城市车辆大幅度增加,交通拥挤、道路阻塞、车辆通行缓慢等问题受到了人们极大的关注,特别是早晚交通高峰时的十字路口,因此智能交通控制就显得尤为重要。传统的交通灯控制,是根据一定时间段的各车道车流量的调查而分配出的相对合理的固定周期换灯的控制方式,不管是车流高峰还是低谷;也有一些交通灯能根据简单划分的时间段来调整时间,但控制起来不是很灵活,这使得城市车流的调节不能达到最优,经常出现通行时间与车流量不相适应的'情况,特别是特定时间的十字路口,会出现某一方向车辆早已通行完,而另一方向车辆排队等绿灯的情况[1]。本文介绍的是一种采用8086 CPU和8259中断控制器配以7段数码管设计实现的十字路口智能交通灯控制系统,其能根据实时车流量对路口的绿灯时间进行动态调节,大大加强了其灵活性和实时性,并通过Proteus仿真软件平台实现了仿真。

一、总体设计方案

本文以十字路口单行车辆通行为研究对象,东南西北四个方向对应路口都设绿、红、黄三色圆灯信号(东西为一向,南北为一向),正常工作状态见表1,具体控制思想如下:(1)车辆流量的采集;(2)分析计算停止车辆排队长度,计算车流量比值,以1为基值判断双方车流量大小;(3)车辆输出量确认,根据各个方向车辆排队长度给定每个路口的红、绿灯时间值;(4)根据比值,增减另一方向车辆红、绿灯时长;(5)以3秒钟为单位,最大变化不超过18秒;(6)检测采用每周期循环一次,从而实现对整个信号灯的智能控制。

按照此思想,系统主要包括6个模块,如图1所示。以8086 CPU为主控制器,控制其他模块协调工作。其中信号灯模块显示各车道的通行情况;数码管倒计时模块显示信号灯燃亮时间;闯红灯报警模块实时监测车辆违规行为;紧急通行模块用于处理非正常通行,以外部中断方式控制[2];时间手动设置模块以通过键盘进行手动设置,增加人为的可控性,用于在紧急状态下,通过设置所有灯变为红灯以避免自动故障和意外发生。

二、Proteus仿真设计

仿真平台简介。Proteus是英国Labcenter electronics公司研发的多功能EDA软件,其由ISIS原理图编辑与仿真软件包和ARES布线编辑软件包组成,是目前世界上唯一将电路仿真、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。Proteus SP3以上的版本中增加了对8086 CPU及相关接口芯片的仿真功能。另外,Proteus还提供有示波器、逻辑分析仪、信号发生器、交直流电压/电流表、数字图案发生器、定时器/计数器、逻辑探头、虚拟终端等很多虚拟仪器,是一个全开放性的仿真实验平台,相当于一个设备齐全的综合性实验室。本文介绍所使用的为Proteus 软件。Proteus本身未提供8086编译器,而是通过添加外部代码编译器,将编写好的源程序加入工程,编译并生成可执行程序。本文介绍的采用EMU8086提供的编译环境进行程序的编写和汇编。EMU8086是一可在Windows环境下运行的8086 CPU汇编真软件,其集成了文本编辑器、编译器、反编译器、真调试、虚拟设备和驱动器为一体。Proteus仅支持8086最小模式,8086模型可直接加载BIN、COM和EXE格式的文件到内部RAM中,不需要DOS,而且允许对Microsoft(Codeview)和Borland格式中包含了调试通过的程序可以进行源程序或反汇编后的调试,因此源码汇编和链接过程的参数相当重要[3]。

2.信号灯电路设计。信号灯组由红、黄、绿三色灯组成,4组共12盏灯,其亮灭及闪烁方式与十字路口的红、黄、绿灯同步,由8255A芯片的A口通过方式0控制6个开关量(12盏灯);七段数码管采用共阴极接法,由8255A芯片的B口通过方式0输出控制,其中低四位控制个位显示,高四位控制十位显示。8259中断控制器的IR0接8253的OUT2,实现对于紧急情况的外部中断处理。譬如控制红绿信号灯,实现相应车道通行、另一车道禁行,同时熄灭所有的数码管;或者遇有某方向路段忙时,信号灯的燃亮时间可根据车流量情况设置时间。

3.软件设计。程序主要包括“jjsj”和“zcsj”两个子程序。系统正常运行都在执行“zcsj”子程序,初始化十字路口的交通信号灯状态及燃亮时间,启动8253定时器数码管开始倒计时。在倒计时期间,当遇有某方向车辆特别多或遇忙等其他紧急情况时,通过外部中断请求执行“jjsj”子程序模块。绿灯倒计时完毕后,转换黄色信号灯,持续到规定时间后,东西和南北方向路口信号灯互换,如此一直循环运行[4]。程序设计流程如图2所示。

三、Proteus仿真实现

初始化。从图3所示的硬件原理图得知,8255A芯片的片选端连接在74HC154译码器的输出端,74HC154的4个引脚D、C、B、A分别与锁存器74LS273输出的A12、A11、A10、A9相连,当A12、A11、A10、A9=0001时8255A有效,所以8255A的4个端口地址分别为0200H、0202H、0204H、0206H;初始化方式选择控制字为89H(A、B口方式0输出,C口方式0输入)。

2.实际问题处理。①定时时间的动态调整。定时时间设计为倒计时,用两位七段数码管显示,倒计时小于等于5秒时黄灯每秒亮和灭切换一次,倒计时显示0秒时两个方向的红色灯和绿色灯切换。定时时间可以通过软件设计实现动态调整。方法为:将8253A计数器0工作在方式2,CLK0接2MHZ的时钟频率,设一计数初值(假设为2000),OUT0接CLK1,8253计数器1工作在方式0,设一计数初值(假设为500),则OUT1的输出频率为:2MHZ/2000/500=2HZ脉冲,相应周期为秒。根据实际路况,通过改变计数初值可调整倒计时间。②时间差异。Proteus中利用8253A表示的时间和真实时间有差异,设定的时间比实际时间要长很多。所以,在仿真实验中为了看到与实际相符的交通灯变化,本应是秒的时间需在源程序中将延时时间设置为秒,这样运行起来更贴近实际[5,6]。

3.仿真效果。如图4所示为东西路口绿灯燃亮,南北路口红灯燃亮倒计时运行在18秒时的仿真结果图。

本系统以8086 CPU为核心,程序调试阶段采用EMU86进行在线编程及修改,设计的交通灯可控制十字路口的车辆及行人的交通管理,采用3个7段数码管,可以直观地显示红绿灯的开放和关闭时间。实际交通中的每个路口不完全一样,所以交通灯显示也没有固定规则,通常会根据具体情况设置相应的程序。由于Proteus没有提供箭头标志,本系统按单行道设计,指示灯不是专门的箭头指向灯,只是红、黄、绿三色圆灯信号灯,所以系统只考虑并实现了简单的十字路口交通行驶,即红灯亮时不能直行也不能左转,但可以右转;绿灯亮时,直行、左转、右转都可以,当遇有某方向车辆多或其他紧急情况时,通过中断可加以灵活性控制[7]。另外,系统在实现了十字路口基本的交通灯控制基础上,还引用了外部中断技术和时间手动设置,这可避免因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪情况发生。Proteus从V8版本开始支持ARM/Cortex-M3,这样,将会给交通灯系统增添更多现代化功能。

参考文献:

[1]李萍.基于AT89S51的智能交通灯控制系统设计与仿真[J].电子设计工程,2014,22(01):190-193.

[2]王维松,等.十字路口智能交通灯控制系统的FPGA实现[J].电子科技,2012,25(9):37-39,44.

[3]顾晖,陈越,梁惺彦,等.微机原理与接口技术-基于8086和Proteus仿真[M].北京:电子工业出版社,2011:110-135

[4]周灵彬,任开杰.基于Proteus的电路与PCB设计[M].北京:电子工业出版社,2013:1-38.

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[6]张晓荣,李永红.智能交通灯的设计及其FPGA的实现[D].传感器世界,2013,(12):27-30.

[7]赵金亮.自适应交通路口控制系统设计与实现[J].太原理工大学学报,2013,44(4):531-535.

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用PLC实现智能交通控制 1 引言 据不完全统计,目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况),这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯,而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯,这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的,不仅让司机乘客怨声载道,而且对人力和物力资源也是一种浪费。 智能控制交通系统是目前研究的方向,也已经取得不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑,我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈,当汽车经过时就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少,即可检测出汽车的通过,并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入,并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低。 2 车辆的存在与通过的检测 (1) 感应线圈(电感式传感器) 电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路,可用混凝土直接预埋,老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时,公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时,汽车就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时,该感应线圈的电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时,该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化,因此,在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器,就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分,则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。 电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为 2×3m,电感约为100μH.这种传感器可检测的电感变化率在%以上[1,2]。 电感式传感器安装在公路下面,从交通安全和美观考虑, 它是理想的传感器。传感器最好选用防潮性能好的原材料。 (2) 电路 检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器, 并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。原理框图如图2所示, 输出脉冲波形见图1(b)。 (3) 传感器的铺设 车辆计数是智能控制的关键,为防止车辆出现漏检的现象,环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器,方案如图3(以典型的十子路口为例),同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的最长停车车龙为好。 3用PLC实现智能交通灯控制 控制系统的组成 车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然,也可选用其他种类的计算机作为控制器。本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器核心是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力;它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构,编程简单,安装简单,维修方便[3]。 利用PLC,可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连,非常方便可靠。 本设计例中,PLC选用FX2N-64,其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲,输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二极管作为信号灯(箭头方向型)。 车流量的计量 车流量的计量有多种方式: (1) 每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过第一个传感器1(见图3)时,使统计数加1,经过第二个传感器2出路口时,使统计数减1,其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值),可以与其他道的值进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。 (2) 先统计每股车道上车辆的滞留量,然后按大方向原则累加统计。如,将东西向的(见图3)左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加,再与其它的3个方向的车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。 (3) 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如,东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加,再与南北向的总车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。 以上计算判别全部由PLC完成。可以把以上不同计量判别方式编成不同的子程序,方便调用。 程序流程图 本例就上述所描述的车流量统计方式,就图3中的十字路口给出一例PLC自动调整红绿灯时长的程序流程图如图5所示,其行车顺序与现实生活中执行的一样[4],只是时间长短不一样。 (1) 当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车),红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式; (2) 当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然),该方向的通行时间=最小通行定时时间+自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的),但不大于允许的最大通行时间。其中最小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;最大通行时间是为了保障公平性,不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。 (3) 自适应滞环比较(本例的核心控制规律)增加的时间的确定若东、西向车辆滞留量≥南、北向一个偏差量σ(如30辆车或其它值)时,先让东、西向的左转弯车左行15s(定时控制,值可改),再让直行车直行30s(直行时间的最小值,值可改)后再加一段延时保持,直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量σ,才结束该方向的通行,切换到其它路上,否则一直延时继续通行下去,直至到达最大通行时间而强制切换。滞环特性如图6所示。实际应用时σ的值需整定,过小则导致红绿灯切换过频,过大又不能实现适时控制。 流程图注释 (1) 流程图中的15s、30s、75s等时间分别为交管部门定的车辆左转弯时间、直行最小时间、允许的最大通行时间;σ为车流量的偏差量。以上值及其4个路口车流量的满溢值均可在程序初始化中任意更改。 (2) 车辆左转弯是造成交通堵塞很重要的一个方面,应加以适当限制,故车辆左转弯始终采用最小定时控制,以减小系统的复杂程度,提高可靠性。 (3) 车辆通行的时间中包含绿、黄灯闪烁的时间,红、黄、绿各灯的切换与现用的方式相同,不再赘述。 (4) 人行道的红绿灯接线与现用的方式相同,其绿灯点亮的时刻与该方向车辆直行绿灯点亮的时刻同步一致,但要较车辆直行绿灯提前熄灭,采用定时控制,如绿灯定时亮18s。其目的是不让右转弯车辆过分受人行道灯的限制。若人车分流,右转弯车辆不受限制。较简单,流程图中略。 (5) 车流量的计量是不间断的,与控制呈并行关系,该系统属多任务处理,编程尤其应注意。 4 结束语 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低,特别适合繁忙的、未立交的交通路口,更适合于四个以上的路口,也可方便连网。 参考文献 [1] 黄继昌等. 传感器工作原理及应用实例[M]. 北京:人民邮电出版社,1998. [2 ]张万忠. 可编程控制器应用技术[M]. 北京:化学工业出版社,2001. [3] 英.索尔特. 道路交通分析与设计[M]. 张佐周等译. 北京:中国建筑工业出版社,1982. 不是很完整,您可以拿去做借鉴, 希望对您有帮助。

基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文

交通灯有两种,给机动车看的叫机动车灯,通常指由红、黄、绿(绿为蓝绿)三种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯。给行人看的叫人行横道灯,通常指由红、绿(绿为蓝绿)二种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯,红灯停,绿灯行。下面是我为你带来的 基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文,欢迎阅读。

摘要:针对现实中越来越严重的城市交通拥堵现象,文章介绍了一种十字路口交通信号灯智能控制系统。该系统实现了正常时段交通信号灯的轮换,解决了十字路口车辆的正常行驶;并可通过外部中断或手动设置解决一些紧急事件或由于某方向车道车流量不均衡所造成的十字路口交通资源浪费或堵塞问题。通过在Proteus 仿真平台中运行,系统具有较强的可靠性。

关键词:Proteus;智能交通灯;仿真实验

随着现代化社会经济的快速发展,城市车辆大幅度增加,交通拥挤、道路阻塞、车辆通行缓慢等问题受到了人们极大的关注,特别是早晚交通高峰时的十字路口,因此智能交通控制就显得尤为重要。传统的交通灯控制,是根据一定时间段的各车道车流量的调查而分配出的相对合理的固定周期换灯的控制方式,不管是车流高峰还是低谷;也有一些交通灯能根据简单划分的时间段来调整时间,但控制起来不是很灵活,这使得城市车流的调节不能达到最优,经常出现通行时间与车流量不相适应的'情况,特别是特定时间的十字路口,会出现某一方向车辆早已通行完,而另一方向车辆排队等绿灯的情况[1]。本文介绍的是一种采用8086 CPU和8259中断控制器配以7段数码管设计实现的十字路口智能交通灯控制系统,其能根据实时车流量对路口的绿灯时间进行动态调节,大大加强了其灵活性和实时性,并通过Proteus仿真软件平台实现了仿真。

一、总体设计方案

本文以十字路口单行车辆通行为研究对象,东南西北四个方向对应路口都设绿、红、黄三色圆灯信号(东西为一向,南北为一向),正常工作状态见表1,具体控制思想如下:(1)车辆流量的采集;(2)分析计算停止车辆排队长度,计算车流量比值,以1为基值判断双方车流量大小;(3)车辆输出量确认,根据各个方向车辆排队长度给定每个路口的红、绿灯时间值;(4)根据比值,增减另一方向车辆红、绿灯时长;(5)以3秒钟为单位,最大变化不超过18秒;(6)检测采用每周期循环一次,从而实现对整个信号灯的智能控制。

按照此思想,系统主要包括6个模块,如图1所示。以8086 CPU为主控制器,控制其他模块协调工作。其中信号灯模块显示各车道的通行情况;数码管倒计时模块显示信号灯燃亮时间;闯红灯报警模块实时监测车辆违规行为;紧急通行模块用于处理非正常通行,以外部中断方式控制[2];时间手动设置模块以通过键盘进行手动设置,增加人为的可控性,用于在紧急状态下,通过设置所有灯变为红灯以避免自动故障和意外发生。

二、Proteus仿真设计

仿真平台简介。Proteus是英国Labcenter electronics公司研发的多功能EDA软件,其由ISIS原理图编辑与仿真软件包和ARES布线编辑软件包组成,是目前世界上唯一将电路仿真、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。Proteus SP3以上的版本中增加了对8086 CPU及相关接口芯片的仿真功能。另外,Proteus还提供有示波器、逻辑分析仪、信号发生器、交直流电压/电流表、数字图案发生器、定时器/计数器、逻辑探头、虚拟终端等很多虚拟仪器,是一个全开放性的仿真实验平台,相当于一个设备齐全的综合性实验室。本文介绍所使用的为Proteus 软件。Proteus本身未提供8086编译器,而是通过添加外部代码编译器,将编写好的源程序加入工程,编译并生成可执行程序。本文介绍的采用EMU8086提供的编译环境进行程序的编写和汇编。EMU8086是一可在Windows环境下运行的8086 CPU汇编真软件,其集成了文本编辑器、编译器、反编译器、真调试、虚拟设备和驱动器为一体。Proteus仅支持8086最小模式,8086模型可直接加载BIN、COM和EXE格式的文件到内部RAM中,不需要DOS,而且允许对Microsoft(Codeview)和Borland格式中包含了调试通过的程序可以进行源程序或反汇编后的调试,因此源码汇编和链接过程的参数相当重要[3]。

2.信号灯电路设计。信号灯组由红、黄、绿三色灯组成,4组共12盏灯,其亮灭及闪烁方式与十字路口的红、黄、绿灯同步,由8255A芯片的A口通过方式0控制6个开关量(12盏灯);七段数码管采用共阴极接法,由8255A芯片的B口通过方式0输出控制,其中低四位控制个位显示,高四位控制十位显示。8259中断控制器的IR0接8253的OUT2,实现对于紧急情况的外部中断处理。譬如控制红绿信号灯,实现相应车道通行、另一车道禁行,同时熄灭所有的数码管;或者遇有某方向路段忙时,信号灯的燃亮时间可根据车流量情况设置时间。

3.软件设计。程序主要包括“jjsj”和“zcsj”两个子程序。系统正常运行都在执行“zcsj”子程序,初始化十字路口的交通信号灯状态及燃亮时间,启动8253定时器数码管开始倒计时。在倒计时期间,当遇有某方向车辆特别多或遇忙等其他紧急情况时,通过外部中断请求执行“jjsj”子程序模块。绿灯倒计时完毕后,转换黄色信号灯,持续到规定时间后,东西和南北方向路口信号灯互换,如此一直循环运行[4]。程序设计流程如图2所示。

三、Proteus仿真实现

初始化。从图3所示的硬件原理图得知,8255A芯片的片选端连接在74HC154译码器的输出端,74HC154的4个引脚D、C、B、A分别与锁存器74LS273输出的A12、A11、A10、A9相连,当A12、A11、A10、A9=0001时8255A有效,所以8255A的4个端口地址分别为0200H、0202H、0204H、0206H;初始化方式选择控制字为89H(A、B口方式0输出,C口方式0输入)。

2.实际问题处理。①定时时间的动态调整。定时时间设计为倒计时,用两位七段数码管显示,倒计时小于等于5秒时黄灯每秒亮和灭切换一次,倒计时显示0秒时两个方向的红色灯和绿色灯切换。定时时间可以通过软件设计实现动态调整。方法为:将8253A计数器0工作在方式2,CLK0接2MHZ的时钟频率,设一计数初值(假设为2000),OUT0接CLK1,8253计数器1工作在方式0,设一计数初值(假设为500),则OUT1的输出频率为:2MHZ/2000/500=2HZ脉冲,相应周期为秒。根据实际路况,通过改变计数初值可调整倒计时间。②时间差异。Proteus中利用8253A表示的时间和真实时间有差异,设定的时间比实际时间要长很多。所以,在仿真实验中为了看到与实际相符的交通灯变化,本应是秒的时间需在源程序中将延时时间设置为秒,这样运行起来更贴近实际[5,6]。

3.仿真效果。如图4所示为东西路口绿灯燃亮,南北路口红灯燃亮倒计时运行在18秒时的仿真结果图。

本系统以8086 CPU为核心,程序调试阶段采用EMU86进行在线编程及修改,设计的交通灯可控制十字路口的车辆及行人的交通管理,采用3个7段数码管,可以直观地显示红绿灯的开放和关闭时间。实际交通中的每个路口不完全一样,所以交通灯显示也没有固定规则,通常会根据具体情况设置相应的程序。由于Proteus没有提供箭头标志,本系统按单行道设计,指示灯不是专门的箭头指向灯,只是红、黄、绿三色圆灯信号灯,所以系统只考虑并实现了简单的十字路口交通行驶,即红灯亮时不能直行也不能左转,但可以右转;绿灯亮时,直行、左转、右转都可以,当遇有某方向车辆多或其他紧急情况时,通过中断可加以灵活性控制[7]。另外,系统在实现了十字路口基本的交通灯控制基础上,还引用了外部中断技术和时间手动设置,这可避免因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪情况发生。Proteus从V8版本开始支持ARM/Cortex-M3,这样,将会给交通灯系统增添更多现代化功能。

参考文献:

[1]李萍.基于AT89S51的智能交通灯控制系统设计与仿真[J].电子设计工程,2014,22(01):190-193.

[2]王维松,等.十字路口智能交通灯控制系统的FPGA实现[J].电子科技,2012,25(9):37-39,44.

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[5]温志达,梁桂荣.基于车流量的智能交通灯控制系统[J].自动化技术与应用,2009,28(6):115-118.

[6]张晓荣,李永红.智能交通灯的设计及其FPGA的实现[D].传感器世界,2013,(12):27-30.

[7]赵金亮.自适应交通路口控制系统设计与实现[J].太原理工大学学报,2013,44(4):531-535.

我国智能交通系统发展现状与对策分析【内容摘要】本文针对我国智能交通系统的发展现状及存在的不足,提出了解决措施。【关键词】智能交通发展现状对策近年来,随着经济的高速增长和汽车保有量的激增,交通拥挤、交通事故频发等造成了越来越巨大的时间浪费、财产损失和环境污染,交通问题已成为包括我国在内的世界各国政府共同面临的重要难题之一。资料显示,我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;同时,由于车辆速度过慢、尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。为了缓解经济发展给交通运输带来的压力,使现有资源发挥出最大的作用,我国政府加大了对智能交通系统的研究和建设力度。智能交通是将信息、通信、控制、计算机网络等高新技术有效地综合运用于地面交通管理体系,从而建立起一种大范围、全方位发挥作用、实时、准确、高效的交通运输管理系统。它是目前世界交通运输领域研究的前沿课题,也是目前国际公认的解决城市交通拥挤、改善行车安全、提高运行效率、减少空气污染等的最佳途径。可以预见,智能交通系统将成为21世纪现代化地面交通运输体系的模式和发展方向,是交通运输进入信息时代的重要标志。1我国智能交通系统建设情况城市智能交通系统建设情况为了推动智能交通技术的推广应用,国家“十五”科技攻关重大专项“智能交通系统关键技术开发和示范工程”确定了包括杭州、深圳、上海、北京、广州等在内的国内10个示范城市,而在这些城市中北京和广州走在我国前列。(1)北京目前北京市已初步建成4大类ITS系统:道路交通控制、公共交通指挥与调度、高速公路管理、紧急事件管理,约30个子系统分散在各交通管理和运营部门。在北京市已颁布的《北京交通发展纲要》明确提出到2010年初步实现智能化交通管理的近期目标,并将建立以智能交通系统为技术支持的“新北京交通体系”作为北京城市交通发展的长远目标。“十一五”期间,北京市将投资2000亿元用于交通基础设施建设,其中智能交通在交通总投资中占有的比例。(2)广州作为全国首批智能交通示范城市之一的广州,智能交通系统构建包括广州市交通信息共用主平台、物流信息平台、静态交通管理系统等智能交通系统的主框架。其中共用信息平台已初具规模。十五期间,广州市的交通基础设施建设取得了很大的成绩,但是由于受到经济条件、地理位置和环境的约束,在相当长的一段时间内道路交通网络建设将很难满足交通运输增长的需求。目前,广州市对智能交通系统的需求一方面是满足广州市城市发展和交通发展的要求,另一方面是满足2010年亚运交通的要求。公路智能交通系统建设情况目前,公路智能交通技术主要应用在高速公路监控系统、收费系统、安全保障系统等,已经开发生产了车辆检测器、可变情报板、可变限速标志、紧急电话、分车型检测仪、监控地图板等多种专用设备,并制定了一系列标准和规范。另外,各省的交通主管部门和测绘部门也在陆续完善公路管理电子地图。安徽省建立了公路地理信息系统,主要侧重于沿线设施的管理养护机构等相关数据;甘肃省依靠地理信息系统、遥感和GPS为主的空间信息技术,建立甘肃省交通地理信息系统,分别建立了甘肃省1:100000和兰州市1:5000的交通电子地图。高速公路电子不停车收费(ETC)系统是在我国公路系统中得到广泛应用的又一项智能交通新技术。2001年,广东省采用组合式ETC技术在广韶公路、虎门大桥完成ETC示范工程并使组合式ETC技术进入了真正的可操作阶段;2003年,长沙机场高速路开通了当时最先进的路桥不停车收费系统;2005年,北京机场高速公路收费站“升级版”的不停车收费系统投入运行,新系统增加了抓拍取证、违章稽查等功能。2007年底,北京市11条高速公路的56条车道实现了不停车收费,其余223个收费站的1006条车道安装了一卡通读卡机,实现刷卡电子付费。上海市虹桥国际机场组合式电子不停车收费系统(ETC)于2007年7月10日在上海试验开通。2智能交通系统的研究情况我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通系统研究的兴起,进入20世纪90年代,我国明显加快了对智能交通技术研究的步伐。国家科技部于1999年11月批准成立了国家智能交通系统工程技术研究中心。交通部在“九五”期间指出“:结合我国实际情况,分阶段地开展交通控制系统、驾驶员信息系统等5个领域的研究开发、工程化和系统集成。在此基础上,使成熟的科技成果转化为可供实用的技术和产品,该工程研究中心也将逐步发展成为我国智能公路运输系统产业化基地。”国家建设部与欧洲的ITS组织ERTICO联合建立了EU-China计划;国家科委于1998年11月在北京举办了我国首届ITS应用研讨会;国家计委在1999年4月的科技立项会议中将ITS列为100个重点科研领域之一。国家科技部于2000年3月组织全国交通运输领域专家组成专家组,起草了中国智能交通系统体系框架。目前,我国已取得了包括智能导航技术、先进的交通管理系统(ATMS)等成果在内的一系列拥有自主知识产权的智能交通技术新成果。3我国智能交通系统发展存在不足与对策经过10余年发展,我国交通科研和建设部门已经在智能交通领域取得了重大进展,但由于时间短,技术基础薄弱以及受到发展阶段的局限等原因,我国的智能交通发展仍处于起步阶段,经对我国智能交通系统建设和研究情况分析并结合我省开展相关工作的实际情况,笔者认为主要存在以下不足。我国智能交通发展存在的不足(1)缺乏统一部署,各省和地区内单兵作战,自成体系,缺乏应有的衔接和配合。例如,各省或地区内建设的网络一卡通或不停车收费系统,没有统一指导和标准,这种情况下一旦全国联网,必将导致重大损失和浪费。(2)受制于固有的科研和生产模式,一些先进的智能交通新技术得不到及时的推广应用,在一定程度上存在着人力和物质资源的浪费现象。(3)智能交通系统是近几年发展起来的,还没有被传统的交通行业广泛接受,目前主要行业和城市在进行规划时还没有将智能交通系统作为规划的一部分,相当多的城市和行业只是将其列入科技发展的内容之一。这对促进智能交通技术的推广应用是相当不利的。(4)严重缺乏智能交通人才。智能交通技术本质上来说,是传统的交通技术和信息技术相结合的产物,因此智能交通人才应该是即懂交通又懂信息技术的复合型人才。目前我国十分缺乏这种人才,这对继续深入开展智能交通研究是不利的。智能交通技术发展对策目前,我国智能交通技术仍处于探索发展阶段,但可以肯定的是,建立智能交通系统可以极大地提高交通运输效率,有效保障畅通和安全,增强行车的舒适性,改善环境质量,提高能源的利用率。因此,世界各国都必将更加重视智能交通技术的研究与推广,并把它作为未来交通建设与发展的优先领域予以重点支持,通过推动智能交通系统的全面迅速发展,最终建立起一个以信息技术为中心的现代交通管理的新体系。在这种大背景下,我国政府必将更加积极主动的推动智能交通技术的研究与建设,这是符合世界新技术发展方向的,也是建立以人为本、和谐交通的具体要求。但我国目前尚处于智能交通发展的起步阶段,应对智能交通发展的各种制约因素采取有针对性的措施,积极推动智能交通技术的研究与建设进程,为这一新技术的发展创造有利环境。(1)建立全国统一的智能交通建设领导机构,建立健全相关标准规范,有效整合行业资源。目前世界范围内智能交通技术发展较好的国家都设有国家级的智能交通领导组织,例如美国的ITS America,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织等,这些组织担任统一制定国家ITS发展战略、目标、原则和标准等,并实现ITS技术和保障产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,减少局部利益冲突和有限资金的浪费。我国目前尚无这样的组织,而且由于我国交通运输体制仍属条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,这也人为的造成了技术标准不统一、各自为战的状况,十分不利于智能交通技术的发展。因此,应建立国家级的智能交通技术领导机构,整合行业资源,促进全国智能交通技术的协调发展。(2)大力培养和吸纳优秀的智能交通技术人才,满足智能交通技术发展对人才的需求。随着智能交通的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外的交流合作,将最新的智能交通技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,积极培养和吸纳优秀的智能交通技术专业人才,满足智能交通技术对人才的需求。(3)积极推动智能交通新技术产业化应大力加强智能交通新技术的产业化,将一些已经成熟的、具有良好市场需求的新技术加快推广应用,尽快转变成经济和社会效益;逐步健全针对智能交通新技术的成果推广转化机制,为科研成果转化提供平台。4结论经过10余年的发展,我国智能交通系统从无到有、从小到大,逐步建立起自己的标准体系,研究开发出具有自主知识产权的科研成果,并通过示范城市开展试验示范。但由于受传统的管理体制和观念束缚,智能交通的进一步发展还存在缺乏统一部署和应有衔接、成果转化效率低、人才匮乏等制约因素,应通过建立统一的管理机构、大力整合行业资源、加强人才培养和提供成果转化平台等对现行机制加以完善。目前,我国智能交通发展仍处于起步阶段,但可以肯定的是,未来若干年内,包括我国在内的世界各国必将更加重视智能交通技术的研究与推广,并把它作为未来交通建设与发展的优先领域予以重点支持。我国应发挥后发优势,积极探索发展模式,为交通运输业在智能交通这一新技术领域的健康发展提供有力保障。

智慧公交行业全景图:综合智慧公交服务更多元化

从智慧公交行业构成来看,智慧公交底座是硬件产品,主要包括车载终端、显示屏、辅助仪器、POS机、LED屏、车体、公交站台、GPS设备、监控设备等;软件和集成系统由智能调度系统、智能监控系统、线网诊断及优化系统、MaaS、北斗系统、终端应用软件等构成;从综合智慧公交服务来看,有数据分析服务、驾驶行为服务、站场勤务服务等;云计算作为先进技术支撑,提供云服务器、云存储和云业务;通信技术主要有通讯协议、无线通讯设备、路面通讯设备等。

目前智慧公交各产业链均已成熟,通信技术上三大运营商是坚固的底层支柱,云计算上百度、阿里、腾讯、华为是卓越的行业代表,以其强大的综合实力和科技技术为全国各地不同城市的整体数据集成和智慧公交提供了坚实的云计算科技支持;综合智慧公交服务上华录智达、青岛海信网络表现良好;软件系统及集成系统上也有越来越多的厂商;硬件设备上也有表现突出的企业。

智慧公交产业链区域热力地图:广东、江苏企业数量最集中

从区域来看,我国智慧公交集中在南方地区,尤其是广东省,企业注册数量最多,达523家。其次是江苏省,注册企业达453家。广东省城市公共交通行业发展较快,该地区的智慧公交系统和平台技术较为成熟,在全国有较好的资源和技术优势。其他地区受到智慧公交政策的鼓励,企业数量不断增加。

从代表性企业来看,广东省智慧公交企业集中在广深两地,江苏的苏交科、南京公用、智慧交通公司具备较强竞争力。北京地区的企业有行业龙头华录智达,山东的代表性企业有海信科技,安徽省的代表性企业有安凯客车和皖通科技,郑州天迈公司的辐射效应带领中原地区快速发展。

智慧公交产业代表性企业最新投资动向

智慧公交产业代表性企业的投资动向主要包括收购公司拓展业务、新设立子公司、进行智慧公交业务的项目拓展等方式。智慧公交产业代表性企业投资动向如下:

—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国智慧公交行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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