太阳城集团

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交通信号灯智能控制实验模拟装置及其模拟方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201410140943.4

申请日:

2014.04.09

公开号:

太阳城集团CN103956058A

公开日:

2014.07.30

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G08G 1/08申请公布日:20140730|||实质审查的生效IPC(主分类):G08G 1/08申请日:20140409|||公开
IPC分类号: G08G1/08 主分类号: G08G1/08
申请人: 杭州电子科技大学
发明人: 刘俊; 郑志杰; 吴桂芳; 邱黄亮; 卜令娟
地址: 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街
优先权:
专利代理机构: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 杜军
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法律状态
申请(专利)号:

CN201410140943.4

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

2017.03.22|||2014.08.27|||2014.07.30

法律状态类型:

太阳城集团发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种交通信号灯智能控制实验模拟装置及其模拟方法。本发明装置包括一台PLC,24个光电传感器,36个信号灯分别为红黄绿各12个,启动开关,停止开关。本发明将光电传感器布设在等待区的车道上,每个车道都有2个光电传感器,一前一后,相距100米。设每辆停止的车占据5米的空间且直行车道与右转车道的显示状态一致,根据前后两个光电传感器的计数差得出各车道的等待车辆数,将两车道等待车辆数较大值作为该时刻该方向的等待车辆数,再根据预先存入PLC中存储单元的模糊控制表进行查询。本发明能实时的探测到各方向的等待车辆数,并根据模糊控制表实时的改变绿灯的显示太阳城集团,尽大程度的让车辆通过十字路口。

权利要求书

权利要求书
1.  交通信号灯智能控制实验模拟装置,包括一台FX2N-48MR,24个光电传感器作为检测装置,36个信号灯分别为红黄绿各12个,启动开关T1,停止开关T2,其特征在于:
启动开关T1一端连接FX2N-48MR的输入端X0,另一端连接公共端并接地,停止开关T2一端连接FX2N-48MR的输入端X1,另一端连接公共端并接地,22个光电传感器S1-S22的一端分别连接FX2N-48MR剩下的22个输入端X2-X27,另一端都连接公共端;S23和S24的一端连接FX0N-8EX的输入端X30和X31,另一端都连接公共端并接地;36盏信号灯按照红绿蓝三盏一组分别排列成十二组,它们的一端连接在FX2N-48MR的二十四个输出端Y0-Y27和FX0N-8EYR的十二个输出端Y30-Y43;它们的另一端都与220V的交流电压相连。

2.  交通信号灯智能控制实验模拟方法,使用如权利要求1所述的装置,其特征在于:
将光电传感器布设在等待区的车道上,每个车道都有2个光电传感器,一前一后,相距100米;
设每辆停止的车占据5米的空间且直行车道与右转车道的显示状态一致,根据前后两个光电传感器的计数差得出各车道的等待车辆数,将两车道等待车辆数较大值作为该时刻该方向的等待车辆数,再根据预先存入FX2N-48MR存储单元的模糊控制表进行查询,如下所示:
模糊控制表


最终根据当前相位为绿灯方向的等待车辆数和下一相位为绿灯方向的等待车辆数确定信号灯的显示方案。

说明书

说明书交通信号灯智能控制实验模拟装置及其模拟方法
技术领域
本发明属于城市交通管理领域,具体涉及一种交通信号灯的智能优化实验模拟装置及其模拟方法。
背景技术
城市交叉路口的信号灯控制一直是人们在普遍研究和探讨的问题。随着经济的迅猛发展,城市中拥有车辆的人越来越多,大量的车辆涌入道路,给城市的交通带来了巨大的压力。交通信号灯作为十字路口疏散交通的主要手段,其控制性能和疏散效果变得尤为突出。通过对交通信号灯进行有效的管理和控制,是缓解交通压力的重要措施之一。
目前交通路口信号灯控制方式主要运用定时控制和交通感应控制,这种方法是人为预先确定交通灯的信号周期和绿灯时长,再把该配时方案输入信号控制器中执行。这种控制方式在一定程度上改善了交叉路口的交通状况,但它适用于道路上车辆量较均衡的情况,而相对于实际城市里交通车流的随机性和时变性,这种控制方式就难以很好地发挥作用了。交通感应控制在交叉路口车辆饱和度比较低且各方向车流量差异比较大的情况下具有很好的控制效果,而车辆饱和度比较高且各方向交通比较均衡的时候,该控制方式也显得力不从心了。
发明内容
本发明就是针对现有控制方式无法很好的满足现今交通状况,提供了一种交通信号灯智能控制实验模拟装置及其模拟方法。
本发明装置包括一台FX2N-48MR,24个光电传感器作为检测装置,36个信号灯分别为红黄绿各12个,启动开关T1,停止开关T2。
启动开关T1一端连接FX2N-48MR的输入端X0,另一端连接公共端并接地,停止开关T2一端连接FX2N-48MR的输入端X1,另一端连接公共端并接地,22个光电传感器S1-S22的一端分别连接FX2N-48MR剩下的22个输入端X2-X27,另一端都连接公共端;S23和S24的一端连接FX0N-8EX的输入端X30和X31,另一端都连接公共端并接地;36盏信号灯按照红绿蓝 三盏一组分别排列成十二组,它们的一端连接在FX2N-48MR的二十四个输出端Y0-Y27和FX0N-8EYR的十二个输出端Y30-Y43;它们的另一端都与220V的交流电压相连。
使用上述装置进行交通信号灯智能控制实验模拟方法:
将光电传感器布设在等待区的车道上,每个车道都有2个光电传感器,一前一后,相距100米。
设每辆停止的车占据5米的空间且直行车道与右转车道的显示状态一致,根据前后两个光电传感器的计数差得出各车道的等待车辆数,将两车道等待车辆数较大值作为该时刻该方向的等待车辆数,再根据预先存入FX2N-48MR存储单元的模糊控制表进行查询。
最终根据当前相位为绿灯方向的等待车辆数和下一相位为绿灯方向的等待车辆数确定信号灯的显示方案。
本发明是在采用PLC硬件装置的基础上,加入模糊算法,设计一种智能控制交通信号灯的装置,它能实时的探测到各方向的等待车辆数,并根据模糊控制表实时的改变绿灯的显示太阳城集团,尽大程度的让车辆通过十字路口。这种装置能有效缓解交通堵塞,提高十字路口的通行能力。
附图说明
图1本发明装置结构示意图;
图2光电传感器在车道的布设示意图;
图3相位顺序图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示,本装置包括一台FX2N-48MR(FX0N-8EX,FX0N-8EYR为扩展模块),24个光电传感器作为检测装置,36个信号灯分别为红黄绿各12个,启动开关T1,停止开关T2。
启动开关T1一端连接FX2N-48MR的输入端X0,另一端连接公共端并接地,停止开关T2一端连接FX2N-48MR的输入端X1,另一端连接公共端并接地,22个光电传感器S1-S22的一端分别连接FX2N-48MR剩下的22个输入端X2-X27,另一端都连接公共端。S23和S24的一端连接FX0N-8EX的输入端X30和X31,另一端都连接公共端并接地。36盏信号灯按照红绿蓝三盏一组分别排列成十二组,它们的一端连接在FX2N-48MR的二十四个输出端 Y0-Y27和FX0N-8EYR的十二个输出端Y30-Y43。它们的另一端都与220V的交流电压相连。
在上述硬件连接完成后,该装置的工作流程包含以下几个步骤:
路口的红绿灯按照图3的相位顺序循环的显示,当初始化后,打开启动开关,光电传感器对道路上的车辆进行测量,如图2,每个车道都有2个光电传感器,一前一后(前面的传感器放在停车线前,后面的传感器放在距车100米的地方),24个光电传感器将12个车道的车辆数进行测量,光电传感器将输入值传入PLC主控机。
PLC控制器根据传感器的输入值进行整合,设每辆停止的车占据5米的空间,因此一个车道等待的车辆上限数为20,前后传感器探测到的数量差为该车道中等待车辆的数量,设某个时刻某个方向前面的传感器探测到的数量为20,后面的传感器探测到的为30,则该车道此刻的等待车辆为10,按这种方式,得出各车道的等待车辆数,一般直行车道与右转车道的显示状态一致,将两车道等待车辆数较大值作为该时刻该方向的等待车辆数,再根据预先存入PLC存储单元的模糊控制表进行查询,得出信号灯的显示方案。
模糊控制表


按照上表所示,假设在相位1的某个时刻,绿灯方向的等待车辆为16,而相位2绿灯方向的等待车辆为8,则该时刻相位1的绿灯显示太阳城集团为45s(由于表格长度的限制,等待车辆为奇数时,输出绿灯太阳城集团为前后两个偶数的整数均值,两个输入都为奇数时,输出绿灯太阳城集团为斜方向两个数的整数均值)。
PLC控制器将结果传给输出端的信号灯,信号灯根据输出值显示执行。

关 键 词:
交通 信号灯 智能 控制 实验 模拟 装置 及其 方法
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