基于PLC的智能交通燈控制系統(tǒng)設計-開題報告

南京師范大學中北學院畢業(yè)設計（論文）開題報告（ 10 屆）題 目： 基于PLC智能交通燈控制系統(tǒng)設計 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 姓 名： xxx 學 號： xxx 指導教師： xxx 職 稱： 填寫日期： 2014年2月20日 南京師范大學中北學院教務處 制開題報告填寫要求1開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經(jīng)指導教師簽署意見及院、系審查后生效；2開題報告內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)址上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；3有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2011年4月26日”或“2011-04-26”。4院系審查意見欄簽章：自辦專業(yè)蓋中北學院教學院長簽名章、中北學院公章，非自辦專業(yè)蓋聯(lián)辦二級學院教學院長簽名章、聯(lián)辦二級學院公章。畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1本課題的目的及研究意義：隨著我國交通事業(yè)的迅速發(fā)展，各種公交、運輸汽車、私家車等車的急速增加，使得城市道路交通日益堵塞，交通在許多城市已經(jīng)成為“瓶頸”問題。因此，提高城市路網(wǎng)的通行能力、實現(xiàn)道路交通的科學化管理迫在眉睫。雖然各城市已在十字路口設置了交通燈，對交通進行了有效的疏通，但是隨著社會、經(jīng)濟的快速發(fā)展，原先的交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)不能適應現(xiàn)在日益繁忙的交通狀況。如何改善交通燈控制系統(tǒng)，使其適應現(xiàn)在的交通狀況，成為研究的課題。 傳統(tǒng)的十字路口交通控制燈，通常的做法是：事先進行車流量的調查，運用統(tǒng)計的方法將兩個方向紅綠燈的延時預先設置好。然而，實際上車輛流量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。即使是經(jīng)過長期運行、較適用的方案，仍然會發(fā)生這樣的現(xiàn)象：綠燈方向幾乎沒有什么車輛，而紅燈方向卻排著長隊等候通過?？梢姡y(tǒng)計的方法已不能適應迅猛發(fā)展的交通現(xiàn)狀，更為現(xiàn)實的需要是：能有一種能夠根據(jù)車流量變化適時調節(jié)的交通燈控制系統(tǒng)。我所要研究的就是基于PLC的智能交通燈控制系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)（ITSIntelligent Transport Systems）ITS是一個跨學科、信息化、系統(tǒng)化的綜合研究體系，其主要內容是：將先進的人工智能技術、自動控制技術、計算機技術、信息與通訊技術及電子傳感技術等有效的集成，并應用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內、全方位發(fā)揮作用的，實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。由于交通系統(tǒng)具有較強的非線性、模糊性和不確定性，是一個典型的分布式非線性系統(tǒng)，而且具有多種信息來源、多傳感器的特點，用傳統(tǒng)的理論與方法很難對其進行有效的控制。把先進的智能控制技術、信息融合技術、智能信息處理技術與交通管理技術結合起來，代表著城市交通信號控制系統(tǒng)發(fā)展的方向。智能交通的發(fā)展是現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的客觀要求，交通運輸是國民經(jīng)濟和現(xiàn)代社會發(fā)展的基礎。由于現(xiàn)代社會城市化速度越來越快、國民經(jīng)濟的高速增長、全球經(jīng)濟的一體化進程加快、個人旅行與休閑時間的不斷增加以及人們對交通需求越來越高，智能交通便成為現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的客觀要求。2本課題的國內外的研究現(xiàn)狀：智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，最早可以追溯到20世紀七八十年代的一系列車輛導流系統(tǒng)新技術的開發(fā)和應用。1991年美國通過“地面交通效率法”（ISTEA），俗稱“冰茶法案”，從此美國的IVHS研究開始進入宏觀運作階段。1994年，美國將IVHS更名為ITS。之后，之后，歐洲、日本等也相繼加入了這一行列。經(jīng)過30年的發(fā)展，美國、歐洲、日本成為世界ITS研究的三大基地。美國是當今世界在ITS開發(fā)領域發(fā)展最快的國家，它從上個世紀80年代開始，先后開展了與智能汽車技術相關的PATH、IVI、VII和CVHAS等國家項目1995年3月美國交通部正是出版了“國家智能交通系統(tǒng)項目規(guī)劃”，明確規(guī)定了智能交通系統(tǒng)的7大領域和29個用戶服務功能目前7大領域包括：出行和交通關系系統(tǒng)、出行需求管理系統(tǒng)、公共交通運營系統(tǒng)、商用車輛運營系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、應急管理系統(tǒng)、先進的車輛控制和安全系統(tǒng)。日本于上個世紀90年代初就制定了大力發(fā)展智能交通系統(tǒng)的國家愛戰(zhàn)略，其中智能汽車作為只鞥交通的重要組成部分，也得到了深入研究。日本政府主導的先進安全汽車ASV項目已于2000年取得初步實用化成果。我國ITS 的發(fā)展起步較晚，70年代以來，從國外引進、消化了一些項目，并進行了一些ITS或類ITS基礎項目的研究和應用。70年代中至80年代初，主要是進行城市交通信號控制試驗研究，80年代中至90年代初，在一些大城市引進和消化城市交通信號控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了一些（高速）公路監(jiān)控系統(tǒng)、高等級公路電子收費系統(tǒng)和路邊信息服務系統(tǒng)。90年代中以來，開始研究部門ITS發(fā)展戰(zhàn)略和GIS、GPS、EDI在交通中的應用等，重視交通信息網(wǎng)絡的建設，公路和橋梁管理用基礎數(shù)據(jù)庫和道路交通量和氣象數(shù)據(jù)采集等經(jīng)過多年的努力，也已取得明顯的進展。畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告3本課題的研究內容：1、 研究車流量，根據(jù)車流量的變化，對交通路況進行適時監(jiān)測。2、 通過傳感器傳輸滯留車數(shù)，自動調節(jié)綠燈的時間，控制在15S-120S。3、 利用PLC編程來實現(xiàn)程序控制。4、 使用組態(tài)王軟件進行工況監(jiān)控。4本課題的實行方案、進度及預期效果：車流量統(tǒng)計傳感器感應組態(tài)王監(jiān)控交通燈實現(xiàn)PLC統(tǒng)計實行方案：進度安排：3月3日-7日：搜集近期與課題相近的外文資料，并且翻譯。3月10日-14日：查閱相關資料，計算車流量。3月17日-21日：查閱相關資料，研究傳感器。3月24日-28日：選用三菱Fx2N系列的PLC，研究PLC的軟件部分，進行程序的編寫。3月31日-4月4日：學習使用北京亞控公司的組態(tài)王軟件，進行交通燈監(jiān)控的界面設計。4月7日-4月11日：在實驗室進行PLC程序的調試。4月14日-4月18日：完善畢業(yè)設計，自己檢查修改。4月21日-4月25日：整理設計，上交老師修改。4月28日-5月18日：老師提意見，自己反復修改，使論文定稿。預期效果：能夠通過組態(tài)王監(jiān)控界面看到十字路口交通燈根據(jù)車流量自動調節(jié)現(xiàn)象。畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告5、已查閱參考文獻：【1】李江全.三菱PLC通信與控制應用編程實例. 北京:中國電力出版社,2012 【2】張偉.三菱PLC、變頻器與觸摸屏綜合應用實訓. 北京:中國電力出社,2011 【3】俞國亮.PLC原理與應用 三菱FX系列. 清華大學出版社 【4】劉濤, 姜一兵.PLC技術實驗實訓指導教程：三菱FX系列. 安徽大學出版社【5】王宇, 任思璟,李忠勤.PLC電氣控制與組態(tài)設計. 電子工業(yè)出版社,2010【6】宋伯生.PLC編程實用指南. 北京:機械工業(yè)出版社,2013 【7】陸化普, 李瑞敏, 朱茵.智能交通系統(tǒng)概論. 北京:中國鐵道出版社,2004 【8】李衛(wèi)平.智能交通技術應用. 人民交通出版社【9】中國智能交通年會.第一屆中國智能交通年會論文集. 同濟大學出版社【9】何君.智能交通控制系統(tǒng)的設計與研究. 電氣與自動化工程學院 【10】謝可明，劉大梁，謝軍.一個fuzzy-logic-based交通信號燈控制系統(tǒng)。十屆國際研討會上集成電路、設備和系統(tǒng),一般- 2004:集成系統(tǒng)硅-學報,2004年,頁341 - 344 【11】Maman Avishay, Goldschlager Sharon, Miller Hillel可重用的片上系統(tǒng)級驗證模擬仿真和硅。第11屆IEEE國際高級設計驗證和測試研討會,2006年,頁119 - 126 【12】Jaksic, Nebojsa.提高學生自我效能感在工程運用PLC紅綠燈實驗基礎。2002 ASEE年度會議論文集,2002年,頁13409 - 13414 【13】Qu Hong.原理和應用可編程邏輯控制器。北京:中國電力出版社,2007年 【14】ItoToshio, Sato Rieko, Shibata Yasuo, etc.信號處理使用的全光波長變換應用程 序使用Hybrid-integrated XPM設備和SIPAS NTT技術審查, 2003年4月,v 1,n 1頁。52-58, 【15】MCGS訓練課程。北京:北京昆侖公司,2007 563 【16】 劉