【终稿】汽车前照灯防炫目控制系统设计【CAD图纸全套终稿】

输出端只有信号指示，每个路口上都有个直行指示灯，个右行指示灯，个左行指示灯及个人行道指示灯，这样需要个输出端口。

个路口则需要个输出端口，而实际上，东西方向两个路口，南北方向两个路口交通灯的变化完全样，用个输出端口驱动两个指示灯，就可以节约半的资源，只需个输出端。

的品牌很多，像西门子施耐德罗克韦尔欧姆龙三菱等等，各个产品的定位也不尽相同。

在这里选择编程灵活，功能强大性能稳定的西门子系列作例子，型号为，并加扩展模块，在平台上编程。

点地址分配本系统点地址分配如下表所示表输入输出地址编排表类别器件代号地址号功能说明输入启动停止手动手动控制开关输出东西向直行红灯亮东西向直行黄灯亮东西向直行绿灯亮东西向右行红灯亮东西向右行黄灯亮东西向右行绿灯亮东西向左行红灯亮东西向左行黄灯亮东西向左行绿灯亮东西向人行红灯亮东西向人行绿灯亮南北向直行红灯亮南北向直行黄灯亮南北向直行绿灯亮南北向右行红灯亮南北向右行黄灯亮南北向右行绿灯亮南北向左行红灯亮南北向左行黄灯亮南北向左行绿灯亮南北向人行红灯亮南北向人行绿灯亮交通灯控制时序图本系统的时序图设计如下图时序图控制流程图图流程图软硬件的调试在程序编写时，严格按照时序图进行编程，如图所示是主程序中启动初始化东西直行绿南北左行红东西直行离开车辆采样模糊推理并决策绿灯延时南北左行绿南北直行红南北左行离开车辆采样模糊推理并决策绿灯延时东西直行绿南北左行红模糊推理并决策绿灯延时东西左行离开采样东西左行绿东西直行红模糊推理并决策绿灯延时延时延时延时延时南北直行离开车辆采样注流程图中只列出了关键相位的关键信号灯的情况，并且红灯期间的采样图中未标明，旦等红便开始采样，并参与相应的模糊推理决策。

初始化以及东西直行离开车辆采样的部分实现。

图初始化程序如图所示是子程序中模糊决策的部分实现。

图子程序部分软件调试采用分段调试的方法，先进行模糊算法的子程序的调试，由于没有实际传感器的输入量，在调试过程中，用软件模拟两组输入量，也就是给内存地址变量直接赋值。

调试完子程序再结合主程序起调试，再联调。

过程中，特别要注意内存地址是否有冲突，以及有些内存变量的及时清零。

硬件调试主要是些高亮度发光二极管的连接，结构比较简单，不过为了防止电流过大，还得给二极管串上限流电阻。

为了与上位机通讯，在程序中应加入倒计时程序指令，方便通讯。

系统的性能软硬件调试完毕，我们把控制柜移到室外，使其小时连续运行，对车流量进行不定时的输入，对系统进行测试。

如年月日，星期四，阴天，有点雾蒙蒙的，天气预报说气温。

我们采取工业控制中常见的做法，即每隔小时记录次，结果显示完全符合时序图的设计要求。

再如年月日，星期五，晴到多云，天气预报说最高气温，是杭城今年入夏以来已出现的第个高温天。

我们采取每隔小时记录次的做法，结果也显示完全符合时序图的设计要求。

综上所述，本系统运行稳定可靠，能根据不同的交通流量进行模糊控制决策，优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡不稳定带来的问题。

结论交通系统通过模糊控制无须数学建模，就模仿了有经验的交警指挥交通时的思路，达到很好的控制效果。

系统适应工作环境条件控制柜适宜放置于露天，高温多雨天气，有电磁场干扰温度摄氏度湿度智能控制系统模仿有经验的交警指挥交通时的思路指挥交通，达到了很好的控制效果。

根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果，用实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法，以单个十字路口相位交通灯为例，把作为个模糊控制器，采用梯形图编程。

通过实验保证了系统运行稳定可靠，能根据不同的交通流量进行模糊控制决策，优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡不稳定带来的问题。

参考文献洪伟等，交叉路网交通灯的协调模糊控制方法，系统仿真学报陈洪等，单路口交通实时模糊控制的种方法，信息与控制李艳等，基于模糊控制的城市交叉路口群信号控制及仿真，交通运输工程学报陈建勤等，模糊控制系统的闭环模型及稳定性分析，自动化学报陈洪，模糊数学在城市交通控制中的应用，工程数学，顾怀中等，基于神经网络的城市道路交叉口车辆到达预测模型的研究，中国公路学报刘智勇等，基于的模糊智能交通控制系，个设在停车线处，用于检测该道的车辆离开数记为个设在远端，用于检测车辆到达数记为。

检测器对路口各个车道流量进行实时检测而获取车流量信息，为模糊控制提供必要的数据。

为了简化运算，可以将两个相对的方向的值合并为组，分别取两个方向的最大者，也就是所谓的主队列。

绿灯期间离开车辆数的模糊化为了实现模糊控制，需要将绿灯时间分为两部分其是固定的秒作为路口车辆状态参数的采集时间其二根据两个方向车流量变化进行模糊决策的延时。

绿灯期间车辆通过路口的速度不超过，则在秒内通过的最大车辆数约为辆。

以红绿灯转换瞬间计时起点，记录秒内通过的车辆数作为变量的论域，取并将它分为三个模糊子集少中等多，其从属函数设计如图所示。

红灯期间到达车辆数的模糊化检测区的长度直接影响输入量的变化论域。

经过对些路口不同时段车辆流量的实地调查分析，我们认为两个检测器之间的距离取米左右较为适宜。

通常车辆的长度连同车辆间的间距平均约为米，则在米内可能滞留的车辆最大数量约为辆。

于是红灯方向到达的车辆数的论域为，。

输出及模糊分类本系统的输出就是两个方向的红黄绿灯，人行横道的红绿灯以及左行和右行红绿黄灯，其相互间的关系都是固定的，而且两个方向的输出关系也是固定的，最终都归结到对当前绿灯的延时。

根据实际测试，对般不太大的路口，直行的最大取秒较为恰当，左行的最大取秒较为恰当，则绿灯的延时论域分别为，和，。

将其分为个模糊子集很短短适中长很长。

模糊规则的设计本系统的模糊控制规则的设计采用矩阵方式，根据交警实际操作的经验及有关知识来确定。

模糊控制规则表如下表所示表中，当两个方向的状态处于同量级时，如同为多，或同为中等，或同为少时，绿灯的延时均取“短”，其目的是保证双方流量相差不多的情况下，尽快地均衡疏散。

上表中共包含了条模糊条件语句规则若多，且很少，则很长，否则规则若多，且少，则长，否则规则若多，且中等，则适中，否则规则若多，且多，则短，否则规则若多，且很多，则很短，否则规则若中等，且很少，则长，否则规则若中等，且少，则适中，否则规则若中等，且中等，则短，否则规则若中等，且二多，则短，否则规则若中等，且很多，则很短，否则规则若少，且很少，则短，否则规则若少，且少，则短，否则规则若少，且中等，则很短，否则规则若少，且多，则很短，否则规则若少，且很多，则很短，否则模糊推理算法与解模糊从模糊规则得到的结果仍然是模糊量，还要经过模糊推理算法还原为精确量才能输出。

本设计采用当今模糊控制算法的主流算法简易模糊推理算法。

对于每个确定的输入和值对应不同的模糊子集，具有不同的从属度。

由此而激活的多条模糊规则以取小的策略求出各输出于模糊集的从属度很少少中等多很多多很长长适中短很短中等长适中短短很短少短短很短很短很短然后采用重心法加权平均法解模糊，求出的精确值式中为确定的输入值所对应的不同模糊子集的从属度为输出各模糊子集所对应的重心值。

交叉口停车线的设计道路平面交叉口是制约城市道路通行能力的咽喉，也是城市道路交通事故的多发点。

科学合理地规划设计平面交叉口是城市道路交通畅通与安全的决定因素之。

交叉口停车线的设计受很多因素制约，从交通流通行安全性及顺畅性角度出发，假定交叉口行人过街横道垂直于道路中心线设置，停车线与行人过街横道线平行。

平面交叉口停车线的平面图如图图平面交叉口停车线的平面图交叉口停车线的合理位置可以通过以下三种方法来确定。

右转约束方程从右转车辆通行约束分析，要求在右转车辆弯曲半径小于等于米的条件下，相邻两条行人横道线之间的转角长度等于巧米。

受交叉口相交两条道路中心线夹角影响，行人横道线与道路缘石线的交点位置存在两种可能，是行人横道线断面落在路缘石的曲线段上，二是落在直线段上。

对于这二种情况，四个端点将落在弧线段上，另外四个点落在直线段上。

由于假定停车线垂直于道路中心线，因此停车线的位置是由及之间的转角距离决定的。

当时右转车辆约束模型为方程组当时右转车辆约束模型为方程组左转约束方程左转车辆约束即保证交叉口每个进口道左转车辆能以大于等于米的半径通过交叉口，交叉口停车线设计同时受本向左转车流及右侧进口左转进入车流约束。

本向左转车流约束下的停车线设计模型为方程组右侧进口左转车流约束下的停车线设计模型为方程组交叉口停车线模型交叉口停车线设计要同时满足上述个约束方程，因此设计停车线位置选取上述个解的最大值，交叉口停车线设计模型如下通过求出的，就可以对交叉口的停车线进行设计，并为交叉口的信号灯设计做好准备的选择交通信号是个连续自动运行的系统，通常依时间变换转换，很少需要人工干预，因此输入设备很少，只