1、- 1 - 摘要摘要 本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。系统包括人 行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具 有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具 体情况手动控制等功能。随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的 关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之 一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的 计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 - 2 - 相关相关说明说明 近年来，随着我国国民经济的快速发展，我国机动车
2、辆发展迅速，而城镇道 路建设由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何让利 用当今计算机和自动控制技术， 有效地疏通交通， 提高城镇交通路口的通行能力， 减少交通事故是很值得研究的一个话题。 目前， 国内的交通灯一般设在十字路口， 在醒目位置用红绿黄三种颜色的指示灯再加上一个倒计时的显示计时器来控制 行车。我国交通法规也对交通指挥信号灯做出规定： （1） 绿灯亮时，准行车辆，行人通行，但转弯的车辆不准妨碍执行的车 辆和被放行的行人通行。 （2） 黄灯亮时，不准车辆行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人 行横道的行人，可以继续通行。 （3） 红灯亮时，不准车辆，行人通行。 （
3、4） 绿色箭头灯亮时，准行车辆按箭头所示方向通行。 （5） 黄灯闪烁时，车辆行人在确保安全的原则下可以通行。 信号灯的出现，使交通得到有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能 力和减少交通事故有明显效果。 交通灯显示时序的理论分析交通灯显示时序的理论分析 下图下图所示为一种红绿灯规则的状态图所示为一种红绿灯规则的状态图。 图4.1 状态S1南北 直行通行 图4.2 状态S2南北 左拐通行 - 3 - 共四种状态，共四种状态，分别设定为分别设定为 S1S1、S2S2、S3S3、S4S4，交通灯以这四，交通灯以这四种种状态为一状态为一 个周期，循环执行个周期，循环执行如下图所示：如下图所示： 依
4、据上述车辆行驶的状态图，可以列出各个路口灯的逻辑表依据上述车辆行驶的状态图，可以列出各个路口灯的逻辑表如下表所示如下表所示( (其其 中逻辑值“中逻辑值“1 1”代表直行通行，逻辑值“”代表直行通行，逻辑值“0 0”代表禁止通行，逻辑值“”代表禁止通行，逻辑值“L L”代表左”代表左 拐通行拐通行) )： S1S1 的状态的状态 E E S S W W N N 逻辑值逻辑值 0 0 1 1 0 0 1 1 显示时间显示时间 正常模式下为正常模式下为 40S40S 图 4.3 状态 S3 东 西直行通行 图 4.4 状态 S4 东 西左拐通行 图 4.5 交通灯状态循环图 - 4 - S2S2
5、的状态的状态 E E S S W W N N 逻辑值逻辑值 0 0 L L 0 0 L L 显示时间显示时间 正常模式下为正常模式下为 20S20S S3S3 的状态的状态 E E S S W W N N 逻辑值逻辑值 1 1 0 0 1 1 0 0 显示时间显示时间 正常模式下为正常模式下为 40S40S S4S4 的状态的状态 E E S S W W N N 逻辑值逻辑值 L L 0 0 L L 0 0 显示时间显示时间 正常模式下为正常模式下为 20S20S 程序就是在上述四种状态下循环转化的。一个周期四个状态，在正常模式下共程序就是在上述四种状态下循环转化的。一个周期四个状态，在正常模
6、式下共 花花 4.1 交通管理的方案论证 东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示 灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示 人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共 停车时间。设东西道比南北道的车流量大，指示灯燃亮的方案如表 2。 60S 5S 80S 5S 东西道 红灯亮 黄灯亮 绿灯亮 黄灯亮 南北道 绿灯亮 黄灯亮 红灯亮 黄灯亮 表 2 表 2 说明： （1）当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过；南北道 为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。时间为 60 秒。 （2）黄灯闪烁 5 秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。 （3）当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁 止通过，行人通行。时间为 80 秒。 东西方向车流大 通行时间长。 - 5 - （4）这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆 就能安全畅通的通行。 （5）此表可根据车流量动态设定红绿灯
