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五号街的一座高塔上,由于它的诞生,使城市交通大为改善。
世界上第一个红绿灯是 1868 年在英国伦敦的威斯米斯特区使用的。当时的红绿灯只有红绿两色,
是用煤气点燃发光的。由于使用煤气发生了爆炸,伤了警察,使研 究交通信号的兴趣被冲淡了。直
到 1914 年,电开关的红绿灯才在美国的俄亥俄州克利夫兰使用。这种装置奠定了现代交通指挥信号
的基础。随着各种交通工具的 发展和交通指挥的需要,第一盏名副其实的手控三色红绿灯(红、黄、
绿三种标志)于 1918 年在美国的纽约诞生。那时黄灯信号是为左右转变的车辆设置的。
进入 20 世纪 70 年代,随着计算机技术和自动控制技术的发展,以及交通流理论的不断完善,
交通运输组织与优化理论和技术水平不断提高,控制手段越来越先 进,形成了一批商水平有实效
的城市道路交通灯控制系统。早在 1977 年,Pappis 等人就将模糊控制运用到交通灯控制上,通过
建立规则库或是专家系统对 各种交通状况进行模糊控制,并取得了很好的效果。近年来,欧美日
本等相继建立了智能交通灯控制系统。在这些系统中,大部分都在路口附近安装磁性环路检测 器,
还使用了新型检测器等技术和设备。这些现代化设备技术加上控制理论和现代化科学管理技术,使
得交通控制系统日益完善。随着一些研究控制理论的学者投身 到交通控制的研究中,在交通信号
控制领域提出了一些新方法、新思路。如静态多段配时控制、准动态多段配时控制、最优控制、大
系统递阶控制、模糊控制、神经 网络控制,网络路由控制等。模糊交通控制已经成为了交通信号
控制的主流方向之一。国内外很多学者都进行了此类研究
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。
交通灯未来的发展趋势将会朝着太阳能交通灯,一体式交通灯,广告交通灯发展。这是未来交
通灯发展的方向。而且交通信号灯控制逐渐朝智能化,无线化发展。
1.3 主要内容
本文主要介绍了四部分主要内容:
第一部分主要介绍了本次设计的研究目的及意义,研究背景现状和发展趋势等;
第二部分主要介绍了总体设计分析及设计思路,总体及各模块的方案论证;
第三部分主要介绍了总体硬件设计及各模块硬件电路设计;
第四部分主要介绍了总体软件设计及各模块软件设计,仿真及实物运行,作品说明等。
2 设计方案
2.1 总体设计分析及设计思路
图 2.1 是我们日常所见的十字路口交通灯模型,一般由东西。南北两条干道相交组成。每个干
道口都设有红黄绿三色指示灯,用于指挥路面上的交通状况,规范行人和车辆停止和通行。一般红
灯亮时车辆禁止通行,红灯亮时提醒行人和车辆注意指示灯的切换,绿灯亮时表示可以通行。并且
一般各种灯的切换时间可以调节,根据路口的人车流量和通行高峰期期由相关人员设定,尽量保障
人们的出行方便。本此设计系统的指示灯的切换时间方案如表 2.1 所示。