毕业论文-基于PLC的交通信号控制系统设计.docx

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

毕业论文-基于PLC的交通信号控制系统设计

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

毕业论文-基于PLC的交通信号控制系统设计

摘要：随着城市化进程的加快，交通信号控制系统在提高道路通行效率、保障交通安全方面发挥着越来越重要的作用。本文针对传统交通信号控制系统的不足，提出了一种基于可编程逻辑控制器（PLC）的交通信号控制系统设计。通过对PLC技术及其在交通信号控制中的应用进行深入研究，设计了适用于城市道路的PLC交通信号控制系统。系统采用模块化设计，具有高可靠性、灵活性和易于扩展等特点。本文详细阐述了系统硬件设计、软件设计、系统测试与结果分析等内容，为我国交通信号控制系统的研发提供了有益的参考。

随着社会经济的快速发展，城市交通问题日益突出。交通拥堵、交通事故频发等问题严重影响了城市的正常运行和社会稳定。交通信号控制系统作为解决城市交通问题的关键技术之一，其研究与应用具有重要意义。近年来，随着PLC技术的快速发展，其在交通信号控制领域的应用越来越广泛。本文旨在通过对PLC技术及其在交通信号控制中的应用进行深入研究，设计一种基于PLC的交通信号控制系统，以提高交通信号控制系统的性能和可靠性。

第一章绪论

1.1研究背景与意义

(1)随着我国经济的快速发展，城市化进程不断加快，城市人口和车辆数量持续增长，交通问题日益突出。据统计，我国城市道路交通拥堵现象严重，高峰时段拥堵里程已超过城市道路总里程的30%，严重影响市民出行效率和生活质量。此外，交通事故的发生率也逐年上升，据统计，每年因交通事故导致的死亡人数超过6万人，受伤人数超过50万人，给社会和家庭带来了巨大的伤痛和损失。因此，如何有效解决城市交通拥堵和交通事故问题，提高交通系统运行效率，成为当前我国亟待解决的问题。

(2)传统交通信号控制系统由于技术限制，存在诸多不足。首先，系统硬件设备较多，维护成本高，且易受外界环境影响，可靠性较低。其次，系统软件设计复杂，功能单一，难以适应复杂多变的交通状况。再者，传统交通信号控制系统缺乏智能化和自适应能力，无法根据实时交通流量和交通事故等情况进行动态调整。以我国某城市为例，该城市传统交通信号控制系统在高峰时段无法有效调节信号灯配时，导致交通拥堵严重，甚至引发多起交通事故。

(3)针对传统交通信号控制系统的不足，近年来，基于PLC（可编程逻辑控制器）的交通信号控制系统逐渐成为研究热点。PLC技术具有可靠性高、抗干扰能力强、编程灵活等优点，广泛应用于工业自动化领域。将其应用于交通信号控制系统，可以有效提高系统的稳定性和智能化水平。例如，某城市采用PLC技术改造原有交通信号控制系统，改造后，该系统在高峰时段能够根据实时交通流量自动调整信号灯配时，有效缓解了交通拥堵现象，交通事故发生率也明显下降。这些案例充分说明了基于PLC的交通信号控制系统在提高交通运行效率、保障交通安全方面的积极作用。

1.2国内外研究现状

(1)国外在交通信号控制系统的研究方面起步较早，技术相对成熟。以美国为例，其交通信号控制系统在20世纪70年代就已经开始采用PLC技术。美国交通信号控制系统的研究主要集中在以下几个方面：一是信号灯配时优化，通过智能算法实时调整信号灯配时，提高道路通行效率；二是多模式交通控制，结合公共交通、步行和自行车等多种交通方式，实现交通系统的综合管理；三是自适应交通控制系统，通过传感器实时采集交通数据，实现交通信号控制系统的动态调整。此外，欧洲国家如德国、英国等也在交通信号控制系统的研究方面取得了显著成果，如德国的智能交通系统（ITS）和英国的智能交通信号控制系统（ITS-SC）等。

(2)在国内，交通信号控制系统的研究起步较晚，但发展迅速。近年来，我国政府高度重视交通信号控制系统的研究与应用，投入大量资金支持相关技术的研究。国内学者在交通信号控制系统的研究方面取得了以下成果：一是信号灯配时优化算法的研究，如基于遗传算法、粒子群优化算法等智能算法的信号灯配时优化；二是基于PLC的交通信号控制系统设计，如采用PLC控制信号灯的配时、相位控制等功能；三是交通信号控制系统与智能交通系统的融合，如将交通信号控制系统与导航系统、交通信息发布系统等相结合，实现交通系统的智能化管理。以某城市为例，该城市在交通信号控制系统的研究中，成功地将PLC技术应用于实际项目中，实现了信号灯的智能控制，提高了道路通行效率。

(3)随着我国城市化进程的加快，交通信号控制系统的研究与应用越来越受到关注。目前，国内交通信号控制系统的研究主要集中在以下几个方面：一是信号灯配时优化算法的研究，以提高信号灯配时的科学性和合理性；二是交通信号控