交通安全与智能控制范例6篇

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交通安全与智能控制范文1

关键词:工作过程;智能监控系统与技术;课程开发

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)12-0093-02

根据职业任职岗位技能需求分析确定课程性质

我院通过对大量相关企业行业调研,对高速公路智能化系统的设计与安装过程进行任务分解,分为供电系统安装与维护、网络维护、监控系统安装与维护、收费系统安装与维护、通信系统安装与维护和消防系统安装与维护六项任务。然后根据完成各项任务必备的能力进行职业能力分析。同时通过对楼宇智能行业的调研,并对其职业岗位能力需求进行分析,发现在楼宇智能控制领域里,智能监控系统也是其核心能力要求。

因此,《智能监控系统与技术》课程的重点是针对交通智能控制领域和楼宇智能领域所需的核心职业能力需求,其目标是培养学生在智能监控系统安装、调试、维护过程中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的基本技能和初步职业能力,在熟练掌握监控系统基本原理、监控对象及要求、各类业务流程和操作技能的基础上,力求科学地反映当前智能监控系统工程施工新工艺、新技术。通过本课程的学习,学生能够系统掌握智能监控的总体构成、基本功能和所涉及的技术范围,能与该专业其余3大主干课程(收费、通信、隧道机电)融会贯通,以便为后续的工作实践和就业奠定坚实的专业基础。

基于工作过程的课程教学设计

课程是依据“交通安全智能控制专业工作任务与职业能力分析表”中的监控系统安装与维护工作项目设置的。其总体设计思路是:打破传统的学科型课程目标设定方式,转变为从“任务与职业能力需求”分析出发,设定职业能力培养目标方式;打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为中心组织课程内容,并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应的工作任务;以职业活动为导向,突出对学生实践能力的培养,以“工作项目”为主线,创设工作情境,并结合相应的职业岗位资格考试,全面提升学生的职业道德和职业素养。

如图1所示,本课程是一门以实践为主“知识、理论、实践”一体化的课程。在教学内容组织上,根据智能监控系统的安装与维护能力需求目标的内容来确定,内容编排以各子系统工作任务的内容为依据;在教学过程组织上,按照各子系统安装与维护的顺序进行,在讲授操作过程的同时进行动手操作训练,把相关的知识点分解到相应的操作过程中,在学会的基础上能够熟练地操作;通过校内实验室的建设,实训中心建设和校企合作等多种途径,给学生提供丰富的实践机会;通过教学过程评价、顶岗工作评价由教师和企业导师共同评价,全面提升学生的职业能力。

课程目标的制定

通过智能监控系统安装与维护工作任务引领的项目活动,培养学生熟练掌握智能监控系统安装、调试和维护的能力。学完本课程时,学生能够熟练掌握监控系统的基本原理、监控对象及要求、各类业务流程和设备操作技能,达到智能监控系统安装和维护技术人员的标准,符合基本上岗要求。同时培养学生在工作环境中诚实、守信、善于沟通和协作的品质,为学生的职业生涯发展奠定良好的基础。

职业能力培养目标:能描述监控系统的组成、功能及发展趋势,交通流特性及控制策略,监控系统中交通检测设备、环境检测设备、监控中心主要设备的组成及工作机理;能描述监控系统各子系统的主要施工工艺流程和技术要求;能比较各种施工方案的主要特点并进行选择;能掌握监控系统中机电设备施工准备阶段的质量监理内容;能够进行监控系统中外场设备安装;掌握监控中心设备安装的质量监理内容、方法和规定标准;熟练掌握监控系统中机电设备测试、试运行的质量监理内容;能正确采集、分析和处理监控数据;能根据采集数据对系统的运行状态进行判断,维护系统稳定性;熟练掌握网络技术;熟练掌握监控系统中计算机系统的硬件构成及系统支撑软件和监控应用软件的功能,能娴熟操作计算机。课程内容和要求,如表1所示。

注重实际操作技能,确定考核方案

采取学生自我评价、相互评价、教师评估的方式,由教师与学生共同参与。在评价内容和方法方面,做到理论与实践结合,偏重学生实际能力的评价,小测试与大考核相结合的评价方式,使学生能够更加牢固地掌握所学知识。根据教学进程安排,选择每个模块完成后进行课堂阶段测试评价方式,可结合课堂提问、撰写实验报告、完成作业等多种评价方法,让学生在测试评价中对自己所学的知识进行梳理和复习,进一步巩固和锻炼实践能力,注重学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的基本技能和初步职业能力的考核,确保每个学生掌握必备的职业能力和职业素养。

我院在全省高职院校中率先开设了本课程,而且课程以“校园、基地一体,工学情境合一”的人才培养模式作为切入点,以工作过程为引导,注重引入企业项目和典型案例系统地设计学习情境,以完成完整工作任务的逻辑来重构学生的知识点,实现了课程内容的“项目化”和课程设计的“系统化”。各子系统从单一的设备操作到系统安装与维护能力的培养,使学生的整体素质和技能有了较大的提高,取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

[2]李景霞.浅谈任务型教学法在专业课实践教学中的应用[J].中国职业技术教育,2009(8).

[3]戴士宏.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.

[4]何克抗,林君芬,张文兰.教学系统设计[M].北京:高等教育出版社,2006.

作者简介:

交通安全与智能控制范文2

关键词:道路交通;现状;问题;对策

1引言

2010年,交通运输行业全面落实中央应对国际金融危机、扩大内需的一系列决策部署,转变交通运输发展方式,加快发展现代交通运输业,交通基础设施建设取得新成果,运输服务保障能力进一步增强,安全监管和救助能力不断提升,交通运输业展现出蓬勃的发展力量。

2我国道路交通现状

到2010年年底,全国公路网总里程达到395万公里,5年新增60.5万公里。其中,高速公路通车总里程达到7.4万公里,五年新增3.3万公里,国家高速公路网骨架基本形成。全国农村公路通车里程到去年年底达到345万公里,五年新增通车里程53.5万公里。

2.1高速公路

根据《国家高速公路网规划》,采用放射线与纵横网格相结合的布局方案,建成由中心城市向外放射以及横贯东西、纵贯南北的大通道,由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成,简称为“7918网”,总规模约8.5万公里。

到2010年末,基本实现“东网、中联、西通”的目标,基本完成西部开发八条公路干线中的高速公路,基本贯通“7918网”中的“五射两纵七横”14条路,即:北京-上海、北京-福州、北京-港澳、北京-昆明、北京-哈尔滨,沈阳-海口、包头-茂 名,青岛-银川、南京-洛阳、上海-西安、上海-重庆、上海-昆明、福州-银川、广州-昆明[1]。

2.2农村公路

全国农村公路通车里程到去年年底达到345万公里,五年新增通车里程53.5万公里。截至2010年底,全国农村客运车辆达38万辆,农村客运线路9万条,日均发班120万个班次,全国乡镇、建制村通客运班车率分别达到98%和90%,极大方便了农村人民群众出行。但值得注意的是全国仍有1200个乡镇、12万个建制村不通沥青(水泥)路,其中90%集中在西部地区和边远贫困地区。

2.3城市交通

在一些城市内部,已建成多种公共交通协调发展的综合运输体系。BRT、公共汽车、无轨电车、地铁、轻轨等多种运输方式共存,形成互补。

智能交通得到一定发展,越来越多地应用于城市交通。目前我国已有568个城市建成了集接处警、信息采集、交通控制于一体的交通指挥中心,390个城市主干道实现了交通信号智能控制[2]。

2.4机动车保有量

截至2010年10月,我国机动车保有量已达1.99亿辆,其中汽车8500多万辆,每年新增机动车2000多万辆;机动车驾驶人达2.05亿人,其中汽车驾驶人1.44亿人,每年新增驾驶人2200 多万人。

2.5高速公路收费新技术的发展运用

2010年7月28日,沪苏皖赣高速公路电子不停车收费系统联网正式开通,这意味着沪苏皖赣高速公路上通行的车辆,只要装有高速公路通行储值卡和电子标签,就可实现不停车收费。至此,江西与安徽、江苏、上海正式实现了电子收费系统的互联互通和收费一卡通。

2.6国家高速公路网命名及编号

为解决过去高速公路“一路多名”、“编号不一”、给群众出行特别是跨区域出行带来不便等问题。2010年7月国家高速公路网全部实行新命名编号。统一规范高速公路命名编号是高速公路发展到一定阶段对高速公路建设管理提出的新要求,也是推进数字公路和智能交通的基础和前提,对高速公路的健康发展起到不可或缺的积极作用。

2.7交通安全问题得到一定控制

2003年以来,我国3年以下驾龄机动车驾驶人交通肇事率年均下降5.5%、1145名政府人员因道路交通事故责任被处分、年均查处超速行驶1900万起、酒后驾驶100万起、无证驾驶320万起,因超速行驶、酒后驾驶等交通违法行为导致的交通事故年均下降至少10%。

3道路交通所存问题

3.1交通安全问题

虽然在交通安全方面我们取得了一些成绩,但当前我国道路交通安全工作仍存在着很多安全隐患。主要包括道路交通科学规划工作有待加强、安全隐患比较突出、农村道路交通安全薄弱、管理水平和执法能力仍有待提高、公民交通安全意识有待强化等五个问题。

3.2高速公路收费昂贵

有统计数据显示,中国高速公路收费占物流业总成本的1/3,而2010年中国物流总费用占国内生产总值(GDP)的比重为18%左右,比发达国家要高一倍左右。世界各国收费公路总长约14万公里,其中10万公里在中国,占总公里数的70%。而在车辆通行费所占人均GDP的比例中,中国以超过2%的水平高居首位。

4解决措施

4.1加强道路交通安全的有效措施

强化组织领导和责任落实、整治道路交通安全隐患、加大安全保障投入、强化农村道路交通安全工作、完善有关道路交通安全制度和措施、严格道路交通安全执法管理、增强全民道路交通安全意识[4]。

4.2对高速公路收费问题进行限制

我国公路法明确规定,政府还贷公路在收费年限届满或已还清贷款后,必须停止收费。《收费公路管理条例》以及交通部的《收费公路权益转让办法》、《关于进一步规范收费公路管理工作的通知》等,严格限定了高速公路还贷年限、收费站设置的密度规定。因此,要加强执法力度,严格按照有关法律法规和规章制度进行协调管理,维护高速公路网的正常秩序、保障公民的合法权益。

4.3加强智能交通系统的应用,提高运输效率

中国“十一五”期间以可持续发展为前提,建立客运快速化和货运物流化的智能型综合交通运输体系。据研究,采用智能交通提高道路管理水平后,每年仅交通事故死亡人数就可减少至少30%,并能提高50%以上的交通工具的使用效率。

5中国交通的发展计划及展望

畅通的交通是经济发展的基础。我国经济持续快速发展,也对交通提出了更高要求。“十二五”期间将以国家高速公路网建设为龙头,加强省际连接线即“断头路”建设。到2015年,“7918”国家高速公路网将基本建成,农村公路基本实现“有路必养”。完成县、乡道中桥以上危桥改造,大力发展农村客货运输,实现所有乡镇和90%的建制村通班车。同时利用最新的科学技术,广泛应用智能交通技术、无缝隙管理理念,建设出一个便捷、高效、绿色、安全的道路交通体系,为社会主义经济建设服务。

参考文献

[1]中华人民共和国交通运输部. 2009年公路水路交通运输行业发展统计公报[J]. 交通财会, 2010(4)

[2]岳卫民. 浅谈中国公路交通运输的发展. 交通标准化[B],2005(6)

交通安全与智能控制范文3

关键词:船舶六自由度运动 船舶航行 实时监控 系统 研究

中图分类号:U664.82 文献标识码:B 文章编号:1007-9416(2013)06-0024-02

1 系统研究的目的背景

随着船舶工业技术的不断发展,国内外对于船舶安全航行方面的研究也越来越多。然而,目前对船舶的研究主要是针对船位和人身安全,针对船舶航行安全实时监控方面的研究相对来说比较少。在航行过程中,对船舶六自由度运动实行实时监控能够有效的保障船舶航行的安全,因此,对船舶航行安全实时监控系统进行研究是非常有必要的。从目前的技术发展水平来看,对水域船舶交通安全监控系统的研究与开发已经取得了非常大的进步,然而,利用船舶的六自由度运动的船舶航行安全系统的研究目前还不成熟。对船舶航行安全实时监控系统进行研究并开发,可以在航行过程中向该系统返回航行数据,进一步对水中的不稳定性测控技术进行研究,能够在很大程度上避免海上安全事故的发生,为船舶航行的安全提供保障。船舶在航行过程中可以产生6个自由度的运动,这6个自由度运动即为横荡、纵荡、垂荡、艏摇、横摇、纵摇,而基于船舶六自由度运动的船舶航行安全实时监控系统的研究与开发,对提高水上交通安全有很重要的作用,同时为建立安全的水路交通提高技术支持,利用该系统能够很大程度上避免水上交通事故的发生。

2 系统的主要功能

基于船舶六自由度运动的船舶航行安全实时监控系统的主要功能是该系统研究的核心内容,基于船舶六自由度运动的船舶航行安全实时监控系统主要是为了解决船舶在航行过程中,不能准确测定船舶的航行状态以及不能对船舶合理吃水差进行实时调整的问题,同时可以提供在极端环境下,船舶在航行状态下船首最优方向的数据,从而实现对船舶航行状况的实时监控,保证船舶的安全航行。该系统的主要组成部分主要有数据分析模型、浮体三维显示窗、实时的海上浮体不稳定状况无线传输装置、自相应提示数据库等。该系统中的实时提示主要包括航行船舶的航行方向、航行速度、横摇角度、纵摇角度等船舶的航行六自由度运动数据和航行船舶的浮体稳定性、船舶在波浪中航行时的最优航行方向的区间、船舶航行遇到波浪的周期以及遇到危险情况时的应急措施等船舶航行安全信息。

基于船舶六自由度运动的船舶航行安全实时监控系统的界面主要包括船舶的六自由度运动和安全实时监控界面以及船舶公司的监控界面。船舶的六自由度运动和安全实时监控界面如图1所示,它主要包括最优航行方向区间以及稳定仪和最优吃水差调整显示仪。对于最优航行方向区间以及稳定仪来说,它的组成部分主要有安全稳定区域、警戒稳定区域、危险区域、横倾角指针、实时横倾角、优化航行方向区间;而最优吃水差调整显示仪的组成部分分为警戒吃水区、危险吃水区、可行吃水区、实时吃水差、纵倾角指针。船舶公司的监控界面如图2所示,该界面主要由基本信息提示窗口、危险信息提示窗口、被监控船舶的模型等三部分组成。

3 系统设计方法和开发技术

该系统的运行原理为:船舶内的监视器在数据处理器的基础上对船舶的运行状态进行实时监控,船舶航行过程中的各种数据通过数据采集控制器,并利用WIFI或VHF发射器将船舶航行数据发射出去,而船舶公司利用WIFI或VHF接收器来接受数据,通过数据处理器将接收到的数据进行处理,进而传到公司内部相应的监控设备上,从而实现船舶航行安全的实时监控。

3.1 系统设计方法

首先要设计模拟实船实验、设计模型试验方案,收集试验所需要的数据,为SVM辨别提供实船试验和模型试验的输入——输出样本;其次要使系统对模型进行辨认,将试验过程中的相应数据作为实验样本,对船舶航行过程中的六自由度运动进行建模,然后对船舶的运动过程进行预报,同时将辨认结果与试验结果进行对比,从而得出模拟试验的可行性;与此同时,将模型辨认结果与仿真模型进行对比,通过修改差异比较大的部分,最终得到更加形象的仿真模型,而这个仿真模型能够充分的考虑风速、水流速度、浮体等对船舶航行安全的影响,从而更好的为计算机数据的处理奠定基础;再次,在对实船进行试验和船舶模型进行试验得到的数据的基础上,结合SVM辨别技术对相应的数据进行处理;最后,利用ADRC等世界先进的智能控制的相关技术,研究开发出独立于被监控船舶数据模型的智能控制方法,从而保证该系统的有效运行,并使之有很强的自适应性和实时性。

交通安全与智能控制范文4

智能交通系统(简称ITS),是未来几十年内交通系统的发展方向,它将计算机技术、传感器技术、信息技术和通信技术等有效地集成并应用于交通信息管理系统中,并建立起一种大范围、全方位、实时准确高效的综合交通运输管理系统。为获取交通信息流中全方位的实时交通数据信息,需要各种检测器协同工作,共同采集交通参数并由中央控制器对所采集到的各个参数进行融合分析,以此来评定城市交通状况。例如,为了评定高速公路上某时段所通过的各种车型的数量,超速超载情况以及车流量等信息,可以通过在路面布置重量传感器,当车辆从其表面行驶过时,车辆的重量就可以实时测定出来;同时,车辆上方的视觉传感器可以采集到车辆的轮廓信息并进行分析,得到车型数据。中央控制单元通过对车型和重量两个数据的融合分析即可得出车辆是否有超载的现象。

1 交通安全

针对交通安全中最值得关注的问题之一疲劳驾驶,可以通过红外线摄像仪和脉冲发光二极管相结合,定位和测试驾驶人瞳孔,通过图像处理和特征提取以后,分析瞳孔是否变小,甚至闭合,分析驾驶人是否出现疲劳驾驶的情况;同时通过车轴转向角传感器采集车辆行驶方向的变化信息,分析车辆是否偏离行车道;通过车辆前安装的毫米波雷达,可以实时得到车辆与前车或者障碍物距离,当距离超过一定的阈值范围,发出报警显示和报警提示音,同时在驾驶员来不及刹车的情况下采取紧急制动,防止车祸的发生。系统结构如图1所示。

2 交通流信息检测与融合

交通流信息检测是智能交通的重要组成部分,是将各个传感器检测的信息融合以后得到实时的交通流数据,如车流量、车速、车道占有率、交通流密度、排队长度等送给控制中心,分析交通流信息以后发出相应指令来实现智能控制。这些参数主要是通过安装在路面的环形线圈检测器来检测得到的。环形线圈检测交通流信息原理是根据回路的电感变化,当有车辆经过线圈位置时,检测器就会被触发输出信号,车辆驶离线圈时,信号就会减弱,因此车辆经过线圈检测器会产生波形信号,以波形计数就会得到某段时间内通过线圈的交通流量。路面每隔3~5米安装两个线圈,当车辆接触到线圈A时,脉冲计数,车辆接触线圈B时,脉冲计数结束,这样可以得到车辆通过这段距离所需要的脉冲计数时间,经过处理就能测得车辆的速度。在多信息融合阶段,首先假设车速服从正态分布,采用加权平均的数据融合方法来对车速参数进行融合;在车流量检测部分,根据融合所得到的车速信息来决定车流量分布的数学模型,即车速小于24.5m/s,交通拥挤,车流量服从二项分布,反之车流量服从泊松分布;在排队长度预测部分,根据估计得到的车流量信息,以及前一时刻的排队长度共同作为卡尔曼滤波预测模型的参数,得到当前时刻的排队长度预测。

3 车辆追踪与定位

汽车防盗报警系统工作原理为:当车主用RFID(无线射频识别技术)开启防盗监测系统时,整个防盗系统开始工作,车门处安装的应变传感器可以监测到车门的开关,玻璃破碎探测器可以监测到玻璃是否被蓄意破坏,以及热释传感器可以监测到是否有人进入到车内,霍尔传感器可以监测车体震动情况。这几个传感器协同工作,再将信息实时传输给中央处理器进行分析,得出车体是否安全的决策。如判断车体被入侵,则由报警模块通过GPRS给手机发送报警短信的方式来通知车主,另一方面,执行模块可以触发车灯闪烁或者鸣笛来引起周围人的注意。

交通安全与智能控制范文5

关键词:智能交通控制 物联网 嵌入式 模糊控制

中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(b)-0015-02

1 物联网概念及结构组成

物联网(theIntemetofthings)在维基百科的定义是:把感应器和装备嵌入到隧道、铁路、建筑、电网、公路、桥梁、供水体系、大坝、油气管道以及家用电器等各式物体上,并接入互联网,用特定的软件程序运行,实现远程控制。

物联网有三个特征:一是全面感知,即利用RFID、二维码、传感器等实时地获得物体的信息;二是可靠传递,通过电信网络与互联网的结合,实时准确地将物体的各种信息传达出去;三是智能处理,利用云计算、模糊控制等各种智能计算技术,分析和处理物体进行智能化地控制。

2 智能交通

智能交通系统是在比较健全的道路硬件设施基础上,将先进的电子技术、传感器技术、信息技术和系统工程技术集成运用于地面交通管理所建立的一种高效、准确、实时、全方位、大范围发挥作用的交通管理系统它是充分利用现有交通基础设施的能力,增加运输效率,保证交通安全,减少交通拥挤的有力措施。

世界上公认较好的城市交通控制系统是SCOOT(英国)系统和SCAT系统(澳大利亚),这两种系统早在20世纪80年代中期就已经被我国引进引,但实际效果并不乐观。两种系统的基础均为精确的数学模型或预设的方案,而我国城市的交通车辆种类繁多、随机性大、影响因素多,尤其是中小城市,很难通过用精确的数学模型来描述。

分布式人工智能的一个重要部分是多智能体系统,其目的是将复杂的大系统构造成简单的小的子系统,各子系统之间为能够相互连接、相互协调,便于控制管理。进而复杂系统的控制问题可以通过子系统的自治和相互协调来解决。正是由于城市交通网络的实时性和复杂性等特点,应用多智能体系统结构进行智能控制是一种比较明智的选择。本文按照该结构设计智能交通控制系统(结构如图1所示)。其中,进行车流量信息检测利用的是RFID技术,结合嵌入式技术设计开发交通信号控制器,通过各种智能算法之间的比较,最终采用模糊控制。在该结构图中,路口信号控制器能够实时更新单个路口的车流量数据,并给相连接的路口提供交通流数据用于信号配时;区域信号控制器通过分析区域交通流信息能够使路段之间交通流达到动态平衡;信号控制中心管理智能体统一协调各区域交通运行。

3 RFID技术的概述和发展

RFID(RadioFrequencyxDentifieation)是一种非接触式的自动识别技术,即无线射频识别。它是通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,辨识目标获取相关的信息。射频识别技术的优点是:无需直接接触、无需人工干预、无需光学可视即可完成数据的通信和处理,并且便于操作。能够广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗等需要大量收集和处理数据的应用领域。

RFID最早出现在第二次世界大战时期,当时它被应用在空中作战行动中进行敌我识别。因此,RFID并不是一个全新的技术,它在国外的发展比较迅速,RFID产品种类很多,像摩托罗拉、德州仪器、西门子等世界著名厂家都生产RFID产品,而且都各有特色。虽然我国的RFID技术的开发较晚,但经过长时间的努力已经开发出了具有自主知识产权的特色产品。

4 交通信号机

交通控制系统的一个重要组成部分就是交通信号机,且交通信号控制算法的硬件载体也是交通信号机。随着32位单机的功耗和价格的不断走低,国人对它的认可越来越多。实时多任务的嵌入式操作系统的使用也被应用到各种领域,并且受到越来越多的重视。应用了嵌入式操作系统的产品市场也日趋活跃起来。今后市场的主导必然嵌入式系统在智能交通控制领域上的应用。本文目的是建立一种基于RFID技术和ARM处理器为对象的嵌入式智能交通控制系统,对城市交通进行实时高效的智能控制。

本系统的信号控制采用的是嵌入式模块,处理器选择的是拥有200 MHz的ARM920T内核的EP9315处理器,它是高度集成,能够满通控制高效实时运算要求。该模块集成了多种通信接口,与流量数据检测设备,信号控制机的通信可以通过串口或者CAN口实现,由以太网接口完成与控制中心的通信。人机交互部分是工作人员在特殊或紧急情况下进行现场调试的重要组成部分,输入部分包括8×8键盘阵列,PS/2接口和触摸屏,输出部分包括LCD,VGA显示器,IDE和CF卡槽以及USB接口。JTAG及串口调试部分提供了系统开发调试时实现程序下载、运行调试等功能。

5 模糊控制器

模糊控制(FuzzyControl)是以模糊化的语言变量、模糊化的集合论以及模糊逻辑推理为基础,它是智能控制的一种重要方法。它的设计方法主要来取决于操作员的实际经验,对于处理一些非线性的系统,模糊控制是非常合适的。模糊控制器的设计包括:确定模糊控制器的结构,即根据具体的系统确定其输入、输出变量;输入输出变量的模糊化,即把输入、输出的精确量转化为对应语言变量的模糊集合;模糊推理决策算法的设计,即根据模糊控制规则进行模糊推理,并决策出输出模糊量;对输出模糊量进行解模糊判决,即通过各种解模糊方法完成由模糊量到精确量的转化,实现对被控对象的控。

交通需求通常用路口停车线前的排队长度即停车线前相隔一定距离(通常为80~100 m)的两检测器之间的车辆数来表示。建立模糊表如表1和表2所示。

6 结语

随着物联网技术的不断成熟,交通控制朝着智能化的方向发展已经是大势所趋,智能交通系统是交通事业的一场革命。通过有效的结合与应用先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算机技术和系统综合技术,使人、车、路之间的相互作用关系以最优的方式呈现,进而实现高效、准确、实时、安全、节能的目标。本文的主要研究工作为:通过对物联网和智能交通知识的学习,了解了物联网和智能交通领域的新技术,新概念,了解了物联网技术在智能交通领域的应用。学习RFID技术,了解RFID的发展和特点以及优势,设计了基于ARM嵌入式系统的交通信号机,并采用模糊控制算法对交通信号灯进行实时高效的控制。

参考文献

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[2] 胡振文.城市智能交通系统现状与发展构想[J].国防交通工程与技术,2003(2).

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[6] 陈颐.AR刻嵌入式技术原理与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011.

[7] 周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.

[8] 蔡教武,蔡延光.一种基于自适应模糊神经网络的交通灯控制系统[J].仪表技术,2010(9):32-36.

交通安全与智能控制范文6

(苏州大学应用技术学院,江苏 苏州 215007)

【摘要】本文针对我国城市交通拥挤的现状,对普通智能交通控制系统进行了深入研究,提出了一种新的多相位智能系统,以解决交通拥挤的问题。在十字路口相应的位置安装上红外传感器,以进行对车流量的统计,根据统计的变化量,调整红绿灯时间的增加与缩短,实时对红绿灯进行最合理的配比,提高通行能力。根据实测数据对该方案进行了仿真研究,并与普通智能交通系统对比,结果表明,这种系统方案能缓解交通拥挤状况。

关键词 流量检测;相位;智能交通

基金项目:苏州大学应用技术学院大学生课外学术科研基金项目。

指导老师:刘和剑。

0引言

随着我国经济的高速发展,消费水平在不断的提升,在道路上行驶的车辆也在不断的增多,这给城市道路带来了巨大的压力。迅速提高十字路口的通行率,减少或增加红绿灯的时间,是解决这一问题的有效途径。目前,我国传统的交通信号控制采用定时控制方案,但这样的控制已逐渐不能适应日益繁华的交通,为此研制一套根据车流量变化控制的智能交通系统,通过使用压力传感器检测车流量,实现了十字路通灯的智能控制,此外系统还针对不同的季节和多相位拥堵的情况都会自适应的控制红绿灯时间。

1系统结构

系统主控制器选用三菱FX系列PLC,车流量检测反馈装置采用压力传感器,系统由PLC控制器、信号输入装置、信号检测反馈装置、红绿灯显示模块、倒计时显示模块等组成。系统结构图如图1所示:

系统主控制器PLC:采用可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算操作指令,并能通过数字量或模拟量的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

检测反馈装置压力传感器:由于车辆的挤压,使压力传感器的应变片发生形变,产生信号并反馈给控制器。具有较好的稳定性和抗干扰能力。

信号输入装置/倒计时显示模块:控制系统的开始与结束并实时接收反馈装置的反馈信号;倒计时模块是直观的反映道路上红绿灯倒计时的显示。

红绿灯显示模块:将输出信号,通过红绿灯模块显示。

2多相位智能交通灯工作原理

2.1十字路口的布局

如图2所示布局采用4相位方式通行,第一相位是东西方向直行通行,第二相位是东西方向左转通行,第三相位是南北方向直行同行,第四相位是南北方向左转通行。布局的每个路口均设两个传感器近传感器和远传感器用于检测各相位车流量的数值,系统传感器的检测采用闭环控制,(如图3所示)采用闭环控制可以提高系统的控制精度和抗干扰能力。

2.2智能交通灯程序设计

以往十字路口的交通灯,采用的控制方式是定时控制。但是随着车流量的增多,控制信号往往与实际交通的流量不适应,无法实现实时控制。例如:红灯的时间为45S,绿灯的时间为40S,黄灯时间为5S,首先是东西方向红灯亮45S,同时南北方向绿灯亮38S,38S后,南北方向绿灯闪亮2S熄灭,南北方向黄灯闪烁5S后熄灭,南北方向红灯亮起,同时东西方向红灯熄灭,绿灯亮,以此为半周期反复交替运行,往往存在着车多的路口绿灯通行时间短,无车或少车的路口却亮着绿灯,对交通信号灯的系统不好人为控制。针对这一现象提出了自适应控制方案,根据安装在十字路口的压力传感器,检测车流量的变化量,从而改变交通灯通行和等待的时间。例如:在正常运行过程中,某一路段车流量突然增多或车流量较少,远侧传感器或近侧传感器将检测到信号反馈给PLC,通过运算得出最合适的通行时间,调整交通灯运行时间。

实际控制系统流程图如图4所示,系统每进行一环节均需要数据的采集与分析,并对实时数据进行调整。

2.3多相位智能交通灯创新方案

2.3.1时节控制法(下转第83页)

(上接第72页)时节控制法即根据不同的时间和季节来相对应的调整红绿灯运行规律。当在炎热的7、8月份时,中午行人的出行率降低,导致人行横道的使用率也跟着降低,然而人行横道上红绿灯的通行时间依旧如此,使车辆在烈日下花费大把的时间用在等人行横道上,不仅使司机受着烈日的煎熬,而且增加了汽车尾气中二氧化碳的排放,污染城市交通。

若采用时节控制法,系统将根据温度传感器反馈的数据,进行通行时间的调整。如:当气温在35°或0°及以下时,系统自动将通行时间缩短10S。在0点到4点间,系统将自动进入夜间模式,即各路段的红灯通行时间都控制在25S。

2.3.2多相位拥挤控制法

多相位拥挤控制法,即早上、晚上的通行高峰期时,各相位远侧压力传感器都检测到车辆时,系统将自动缩减各相位的通行时间,同时增多车辆通行的次数,快速疏散各相位的车流量,缓解晚高峰时通行的压力。当晚高峰时,各个相位都检测出车辆拥堵的状况,系统将缩短十字路口各相位红绿灯通行的时间5S。当各相位远侧传感器检测不到信号时,说明晚高峰结束,系统将复位到晚高峰前的状态运行。

2.3.3人性化控制法

人性化控制法,即当遇到台风、暴雪、大雨等天气时,通过交通指挥中心,可切换到为人控制模式,来控制十字路口红绿灯的交通,确保交通路面的安全。可通过输入装置改变某一路段的通行时间,保证路上行人的安全。如:大雨天时,某一隧道发生水淹,可通过远程控制将到达这一路段的所有交通灯,都变为黄灯闪烁,以等待交通员到达现场指挥。

3结束语

以车流量检测的多相位智能交通控制系统,是对十字路口红绿灯进行实时控制,减少十字路口车辆的滞留,提高道路的通率,缓解交通的拥挤,减少车辆在等待中尾气的排放,且系统设计简单,实用性强,操作简单,给我们带来的社会、经济价值之大已经毋庸置疑。它是将先进的数字化技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。智能交通系统可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境染、保证交通安全、提高运输效率。在该系统中,车辆靠自己的智能在道路上自由驶,公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳态。

参考文献

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