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摘要
摘要
智能交通信号控制系统为城市交通管理提供了一种有效的方法
,
其广泛的应
用前景和惊人的商业价值己经引起了国内外学术界和企业界的极大关注
。
目前国
内外己经有了各种商业化的智能交通信号控制系统
,
标准化和智能化是智能交通
信号控制系统发展迫切需要解决的问题
。
本文围绕标准化和智能化这两个核心问题
,
对开放体系智能交通信号控制系
统的设计展开了比较深入地研究
。
本文的主要工作及贡献主要包括以下几点
:
1.
智能交通信号控制系统的开放体系研究
。
在借鉴国外在智能交通信号控制系统
开放体系方面的规范的基础上
,
初步提出了适合中国国情的智能交通信号控制
系统开放体系标准
。
使开放体系支持
NTCIP,
对
NTCIP
所用控制模型与中国现
在常见的控制模型进行了比较
,
并提出了二者相互转化的条件及转化方法
。
2,
信号控制机设计实践
。
这是一个符合开放体系标准的设计
,
并使其支持
NTCIP,
提供了灯色状态检测及控制的
API,
系统具有良好的扩展性和可替换性
。
使用
视频检测器和信号机组成闭环控制系统
,
运行自适应控制算法
,
提高了系统的
智能化水平
,
取得了良好的控制效果
。
3・
信号控制后台设计实践
。
建立相应的数据库
,
利用智能交通平台
,
将信号控制
机在路面反应的情况存储本地
,
并通过接口实时写入违法系统中
。
提高了系统
的应用率
,
也集成了各功能模块
。
关键词
:
交通信号控制机
,
智能交通系统
,
后台设计
ABSTRACT
ABSTRACT
Intelligence
Traffic
Signal
Control
System
offers
a
potentially
effective
settlement
for
city
traffic
management.In
the
past
decade,it
has
been
a
popular
issue
in
Intelligence
Traffic
Signal
Control
System
with
increasing
concern
for
its
large-scale
application
and
potential
business
benefits.Current
there
are
a
variety
of
commercial
Intelligence
Traffic
Signal
Control
Systems?
there
is
an
urgent
need
to
address
the
issues
of
standardization
and
intelligence
in
the
development
of
ITC.
In
the
thesis,we
focus
on
two
core
issues
of
standardization
and
intelligence
»
research
on
some
aspects
of
open
architecture
based
ITC,our
work
contributes
to
the
following
aspects:
1.
Open
Architecture
based
ITC
research.
In
reference
to
some
foreign
open
system
standards
about
ITC,
puts
forward
the
open
architecture
based
ITC
standards
suited
to
China's
national
conditions.
It
supports
the
NTCIP
standard.
Multiple-phases
mode
is
the
control
mode
commonly
used
in
China.
Ring-Barrier
mode
is
used
in
NTCIP.
The
difference
and
the
conversion
between
Multiple-phases
mode
and
Ring-Barrier
Mode
are
discussed.
2.
Design
an
open
architecture
based
ITC.
The
system
is
designed
with
the
idea
of
Open
architecture,
supporting
the
NTCIP
standard
and
providing
detection
and
control
API
of
traffic
signal
light,
the
system
can
be
easily
expanded
and
integrated.
Car
flow
detectors
are
integrated
with
Intelligent
Traffic
Signal
Controller
to
form
a
closed
loop
control
system,
running
the
self-adaptive
control
algorithm,
increasing
intelligence
to
the
system,
achieving
good
control
results,
3.
Design
the
background
on
ITC.
Create
corresponding
data-base,
use
ITS
platform,
the
information
can
be
achieved
by
ITC
and
then
be
saved
in
database
and
illegal
system
by
interface.
It
can
increase
the
application
of
systems,
and
integrate
al!
the
modules.
Keyword:
Traffic
Signal
Controller,
Intelligence
Traffic
System,
Background
Design
11
目录
目录
第一章绪论
1.1
选题背景及研究意义
1.1.1
问题提出
.........
1.1.2
研究现状综述
.....
L1.3
研究目的和主要思路
1.2
论文概述
..............
4
4
1.2.1
论文主要工作及成果
1.2.2
论文组织结构
…
…
4
5
第二章智能交通信号控制系统的开放体系研究
6
2.1
引言,
6
2.2
智能交通信号控制系统的硬件开放体系
6
2,2.1
硬件开放体系的概念及效益
…
…
2.2.2
硬件开放体系信号机的主要部件
…
2・3
智能交通信号控制系统的软件开放体系
6
7
9
2.3.1
软件开放体系的提出
......
2.3.2
软件开放体系的主要内容
…
2,
3.3
一个
API
函数例子
.......
2.4
智能交通信号控制系统通讯协议
2.4.1
NTCIP
的主要内容
.....
2.4.2
在控制系统中支持
NTCIP
.9
10
14
15
15
21
第三章开放体系智能交通信号控制机的研制
25
3.1
研制目标及意义
25
3・2
智能交通信号控制机的系统功能
25
111
f
目录
3.3
关键问题及主要解决思路
27
3・
3.1
3.3.2
3.3.3
3・
3,4
3.3.5
3.3.6
3.4
原型实物图
硬件系统结构
・・・・•
嵌入式主板主程序'
单片机系统主程序'
开放
API
实践
…
…
NTCIP
实现
......
自适应控制
......
27
29
29
.30
.31
.33
.35
第四章交通信号控制系统的后台建设
36
4.1
引言
36
4.2
数据库的架设
36
4.2.1
数据库的选择以及简介
4.2.2
数据库表格的创建••
…
4.2.3
数据库索引的创建•
…
.
4.3
后台系统创建
...........
36
38
39
40
4.3.1
编译软件的选择
......
4.3.
2
关于
S
ervlet
.................
4.3.3
软件包体的设计及演示
40
40
41
第五章结论与展望
52
5.1
主要研究工作总结
52
5.1
后续研究方向
52
致谢
54
参考文献
55
IV
第一章绪论
第一章绪论
1・1
选题背景及研究意义
1.1.1
问题提出
智能交通信号控制系统是是将先进的信息技术
、
通信技术
、
自动控制技术以
及计算机技术等先进技术有效集成构造的地面运输管理系统
。
它能大幅度地增加
道路网络的通行能力
,
提高运输的机动性
、
安全性和运输效率
,
避免拥挤和堵塞,
减少能源消耗和环境污染
。
智能交通信号控制系统的基本组成是交通流检测器
、
路口交通信号控制机
(
文中简称为信号机
、
路口机
)
。
其中交通流检测器实时检测
路口实际交通流参数
,
并发送给路口交通信号控制机
,
路口交通信号控制机通过
智能控制模型算法选取适当的信号配比控制方案
,
优化交通状况
。
目前国内外己有许多商业化的交通信号控制系统
,
它们不同程度地发挥着重
要的交通控制功能
。
但是
,
由于这些信号控制系统的硬件和软件是由不同厂家生
产的
,
软件接口
、
硬件接口
、
通信协议没有统一的标准
,
往往只能和本厂家的产
品兼容.交通管理部门要想对不同厂家的交通信号控制系统进行信息集中
、统一
指挥和集成应用等功能操作
,
需要付出极大的人力和财力
。
交通信号控制系统面
临的另外一个问题是不够智能化
,
许多信号控制系统都
是开环控制系统
,
对交通状况感知不灵敏
,
信号控制机选取的信号配比控制
方案对路口交通状况来说并不是最优的
,
控制效果也没有得到良好的反馈
。
标准化
、
智能化是智能交通信号控制系统发展迫切需要解决的问题
。
1.1.2
研究现状综述
1.
标准化
为了实现对信号控制系统中的不同硬件集成
、
软件的开发应用和信号控制系
统与其它
ITS
系统的信息交流
,
信号控制系统中的硬件体系结构
、
软件体系结构
和通信协议等进行研究
,
并制定相应的标准
。
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