基于车流量的自适应智能交通信号灯控制算法

江苏师范大学科文学院朱旭东

【期刊名称】《电子世界》

【年(卷),期】2019(000)004

【总页数】4

现有的交通信号灯控制系统已经无法适应城市的发展，致使出现严重的交通拥堵。针对这一问题

，文章在分析基于北斗系统的车流量监测方案上，提出了一种自动监测道路车流量，并智能控制交通信号灯的算法。仿真证明：该算法可根据实时车流量自动调整各方向上的交通信号灯时长，保证城市交通顺畅。

引言：随着我国科学技术的发展和城市化进程的加快，智能交通越来越受到人们的重视。在城市道路交通指挥系统中，交通信号灯是管理交通的重要工具之一。传统的交通信号灯固定周期不变带来几个问题：（1）浪费时间，如图1，东西方向有车或是车辆很多而当前是红灯，致使车辆无法通行，而南北方向没有车或者是车辆相对很少而当前是绿灯，造成“空等”现象；（2）经济损失和环境污染，汽车不能行走而发动机又不能关闭，汽车在待速的情况下消耗油量，造成经济损失，同时也不利于节能减排；（3）特定时间段通行效率低下，特定时段车流量很大时(如上下班时间)，交通信号灯红绿灯周期是固定的不能延长，造成交通信号灯切换过快，使十字路口的车辆通行效率低下。

显然，目前人为设定交通信号灯的周期及红绿灯时长已经无法满足实际运用的需求。也正是在这种情况下，智能交通信号灯应需而生。该课题旨在设计一种自适应协调的智能交通信号灯控制系统

，实时检测道路的通行状况，并根据各路段的车流量对红绿灯时长调控，建立起信号灯间的系统控制，确保车辆等待红灯时长最短。提高道路的通行能力，实现道路的最大疏导作用。

1.问题的提出及解决方案

一般情况下，十字路口的红绿时间都是固定的。这就说明交通信号灯是周期性变化的。其相应得控制系统也是按照设定的周期时间，依次控制每个方向的交通信号等。在这种情况下，无论各方向的车流量如何变化，其交通信号灯周期一直是固定不变的。如果东西方向的车流量增多，而南北方向的车流量减少，那么在原有的一个周期内，东西方向的车流量通过总次数依然不变，其车流量剩余总量仍会比较多。而由于南北方向上车流量比较少，在一个周期内，车流量很快就会减少。在这种情况，就会造成东西方向的堵塞现象。显然，这种交通信号灯控制方式是不太合理的，会造成东西方向上的车流量过大，而南北方向上会出现空等现象。概括地说，就是东西南北四个方向的红绿灯时间并不会依据实际车流量的变化而变化，通行效率非常差。

解决这些问题的关键在于实现红绿灯时间分配的灵活性。比如某方向上的车流量较小时，就缩短其

智能交通信号灯系统的设计

智能交通信号灯系统的设计发表时间：2016-05-30T16:34:43.267Z 来源：《基层建设》2016年2期作者：刘景平卜亚洲杨小军颜志坦 [导读] 东莞麦可龙医疗科技有限公司 523656 海每小时创造财富2亿元，据此推算，15个城市每天损失近10亿元人民币。从上面数据我们发现交通拥堵是巨大的经济浪费。刘景平卜亚洲杨小军颜志坦东莞麦可龙医疗科技有限公司 523656 摘要：当今中国的汽车飞速发展，私家车也前所未有的达到高峰，面对固定道宽的公路。不断飞速增量的汽车与有限的公路宽度的矛盾就迅速明显起来，目前最重要的就是努力调和现有资源进行最大程度的整体调度，尽可能的提高汽车行驶的顺畅度。本文即为解决此问题而设计的智能交通信号灯系统，通过实时监控，对车流量实时采集，通过CPU调度中心进行智能调控，进行智能信号灯的交替变化，而给予驾驶者一个有效的实施导向，从而使汽车流进行最大程度的行驶顺畅度。关键词：智能交通信号灯；汽车流；行驶顺畅度 1、背景上个世纪八十年代中国的汽车就开始发展，直到今日汽车的增长量已经势不可挡，国家信息中心日前发布的报告显示，2007年我国汽车市场产销量达830万辆，总体增长率达16.3％。中国汽车消费量占全球总消费量的12％左右，仍维持全球第二大市场的地位。报告同时指出，原来预计2020年超过美国成为全球第一大汽车市场的目标有可能在2015年提前实现。这样一个可怕的增长速度，对于有限的公路必须需要一种有效的交通调度方式。早在2004年美国TTI（Texas Transportation Institute）交通年度报告，全美85个主要城市因交通拥堵损失37亿小时的时间和23亿加仑的汽油浪费。还有根据中国科学院研究，2010年中国百万人以上的50座主要城市，这些城市的居民平均单行上班时间要花39分钟。中国15座主要城市居民每天上班单行比欧洲多消耗288亿分钟，折合4.8亿小时。上海每小时创造财富2亿元，据此推算，15个城市每天损失近10亿元人民币。从上面数据我们发现交通拥堵是巨大的经济浪费。目前交通信号灯比较死板，绿灯红灯交替变化的时间都是固定，无论塞车还是顺畅都是一成不变的，这就不可以很顺畅的调节到车辆。 2、解决概况当两个事物配合使用的时候，当其中一个事物是变化的，如果另外一个事物是固定的，这无疑问就会产生不匹配的情况。那么怎么样才可以使两个事物相互配合，做到游刃有余呢？那么必定是当一个事物变化的时候，通过某种工具或者规律来对另外一个事物进行实时调整调度以满足那个变化实物的变化，才会起到一个和谐融洽的相互配合关系。车辆与交通信号灯就是这两种相互配合的事物，当车辆不断的变化的时候，信号灯却不形成任何与车辆的互动，而按自己的规律和行程交替运转，这就会导致没有实时性。例如，一条十字路口纵向的车几乎没有，而横向的车却在严重塞车，那么在这种情况下是不是需要把纵向的绿灯时间分给横向的绿灯一些呢？还有，当在上班时间或者下班时间，基本上车流量都是一个方向的，那么是不是应该把某个方向的绿灯时间分给其他方向或者左转等方向一些呢？等等。下面我们就具体的方案来改进目前的交通信号灯系统。 3、智能交通信号灯的设计首先通过车流量实时监测模块进行实际车流的采集，然后通过无线数据传输系统，传至大数据调度中心，通过大数据分析计算，从而得到有效的调节数据控制交通信号灯的显示，并且实时备份数据并上传数据。框图如下： 3.1、车流量监测系统车流量检测系统是非常重要的部分。目前主要有三种车流量判断方式，电磁感应装置法、车流信息的超声波检测法，还有基于机器视觉的车流量检测法。超声波检测精度不太高，容易受车辆遮挡或者人的干扰，检测的距离短，一般在10m左右，本设计的车辆检测器采用地感线圈检测方案。地感线圈车辆检测器是一种基于电磁感应原理的车辆检测器。地感线圈Ll埋在路面下，通有一定工作电流的环形线

智能交通信号灯控制系统设计

编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计指导教师xxx 学生姓名杨红宇学号201321501077 专业交通运输教学单位德州学院汽车工程系（盖章）二O一五年五月十日

德州学院毕业论文（设计）中期检查表

目录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。杨红宇要：但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。

人工智能技术在交通控制领域的应用

人工智能技术在交通控制领域的应用交通信号控制(TrafficSignalControl，TSC)是依据路网交通流数据，对交通信号进行初始化配时和控制，同时根据实时交通流状况，实时调整配时方案，实现交通控制的优化。交通控制从被控区域的最小延误时间出发，获得最佳的配时方案，是系统化最优的思想。为获得整个路口交通效益的最大，可采用两种方法：一是采用数学模型对交叉口各个方向的车辆到达作准确的预测，根据运筹学和最优化理论确定各个方向的绿灯时间；二是采用智能控制的交通信号控制(Traffic Signal Control，TSC)是依据路网交通流数据，对交通信号进行初始化配时和控制，同时根据实时交通流状况，实时调整配时方案，实现交通控制的优化。交通控制从被控区域的最小延误时间出发，获得最佳的配时方案，是系统化最优的思想。为获得整个路口交通效益的最大，可采用两种方法：一是采用数学模型对交叉口各个方向的车辆到达作准确的预测，根据运筹学和最优化理论确定各个方向的绿灯时间；二是采用智能控制的方法对交叉口进行控制。由于城市交通系统具有随机性、模糊性、不确定性等特点，很难对其建立数学模型。计算机的出现和广泛应用促成了人工智能研究热潮的掀起，针对传统交通控制系统的固有缺陷和局限性，许多学者把人工智能的实用技术相继推出并应用到交通控制领域。 1 交通控制领域中人工智能研究方法 1.1 基础研究方法交通控制领域中人工智能基础研究方法有模糊控制、遗传算法、神经网络，另外还有蚁群算法、粒子群优化算法等。模糊系统模糊逻辑是一种处理不确定性、非线性等问题的有力工具，特别适用于表示模糊及定性知识，与人类思维的某些特征相一致，故嵌入到推理技术中具有良好效果。模糊控制能有效处理模糊信息，但是产生的规则比较粗糙，没有自学习能力。遗传算法遗传学通过运用仿生原理实现了在解空间的快速搜索，广泛用于解决大规模组合优化问题。在解决实时交通控制系统中的模型及计算问题时，可以通过遗传算法进行全局搜索和确定公共周期，也可以利用遗传算法来解决面控系统中各交叉路口信号控制方案的最优协作问题，有效避免可能由此引起的交通方案组合爆炸后果。神经网络人工神经网络擅长于解决非线性数学模型问题，并具有自适应、自组织和学习功能，广泛应用于模式识别、数据分析与处理等方面，其显著特点是具有学习功能。

智能交通信号灯控制系统设计

智能交通信号灯控制系统设计 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

智能交通信号灯控制系统设计摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。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，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。主控制系统在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。图 1 传统双机容硬件错示意图

交通信号灯程序

《PLC组态与维护》课程测试答题册系别：动力工程系专业：工业热工控制技术班级：姓名：学号：任课教师：完成时间：2014年5月26日目录

一、测试题目 (3) 二、I/O分配表 (4) 三、硬件接线图 (4) 四、控制时序图 (5) 五、顺序功能图 (5) 六、控制梯形图 (6) 七、答题心得 (15) 八、参考文献 (15)

一、测试题目北向南向东向西向红红红红黄黄黄黄绿绿绿绿上图所示为双干道交通信号灯设置示意图。信号灯的动作受开关总体控制，按一下起动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。信号灯控制的具体要求见下表。试编写信号灯控制程序，具体要求如下： 1.理清输入输出信号的关系和状态。 2.列出I/O 分配表。 3.绘制PLC 硬件接线图、控制时序图和顺序功能图。 4.设计控制梯形图程序

二、I/O 分配表东西方向红灯 Q 4.3 BOOL 东西方向黄灯 Q 4.5 BOOL 东西方向绿灯 Q 4.4 BOOL 南北方向红灯 Q 4.0 BOOL 南北方向黄灯 Q 4.2 BOOL 南北方向绿灯 Q 4.1 BOOL 启动按钮 I 0.1 BOOL 停止按钮 I 0.2 BOOL 三、硬件接线图 DC24V +-HL1 HL2 HL3 HL4 HL5SB1 SB2 HL6 DC24V - + M 1M I0.0 I0.1 1L Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4Q4.5

四、控制时序图红灯绿灯黄灯红灯绿灯黄灯东西南北时间 45s T0 3S T12S T2 25S T3 3S T42S T5 五、顺序功能图 M0.0 M0.1M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 T0Q4.3Q4.1T0 M5.1T1 T1 Q4.2T2 T2 Q4.0Q4.4T3 T3 M5.2T4 T4 Q4.4T5 T5

智能交通信号灯控制系统设计

智能交通信号灯控制系统设计摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。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，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。

智能交通信号灯控制系统设计

的计算机综合管理系统，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，

智能交通灯系统设计样本

智能交通灯系统设计

智能交通灯系统设计 1.背景及意义 1.1.目的与意义随着社会经济的发展，城市交通问题也越来越引起人们的关注，交通堵塞也成为人们每天必须面正确问题；交通堵塞不但浪费大量的时间，而且排队过程中刹车和怠速会浪费能源，同时也造成空气污染，如何有效的降低城市交通堵塞，协调好人、车、路三者之间的关系，已成为各大城市面临的难题之一。交通灯系统作为交通系统中的重要元素，对缓解交通堵塞扮演者重要角色。随着现在社会的飞速发展，红绿灯在道路上比较普遍，几乎每个路口都会出现，特别是较大的路口，变换时间周期更长，效率低。因此，如何保证紧急车辆在道路上不受红绿灯的限制但又不闯红灯，使之畅通无阻的行驶，这便成为亟待解决的问题。本文主要针对这些问题，提出了智能交通灯系统的设计，该系统能够智能合理地设置红绿灯的时长以及相位的切换，就能够减少一个周期内十字路口前排队的车辆，从而有效地缓解交通堵塞。1.2.国内外现状交通灯诞生于19世纪的英国，1958年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上安装了煤气红绿灯。19 ，电气启动的

红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成。19 又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯，带控制的红绿灯，一种是把压力探测器按在地下，车辆接近时，红灯变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯是按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能觉察到有人要过马路。红外光束能把红灯延长一段时间，推迟汽车放行。信号灯的出现，对交通进行有效管理，疏导交通流量、提高了道路通行能力，减少交通事故具有显著效果。欧洲及日本在交通灯的研究上起步较早，美国于上世纪九十年代才开始逐渐重视智能交通信号控制系统的研究。 20世纪70年代末，澳大利亚成功研制出了SCATS系统，该系统采用分层控制，以饱和度和综合量为主要依据，分别对信号周期、相位差和绿信比进行优选，该系统没有建立数学模型而是根据情况从各种已经制定的方案选择最优的方案，可是该系统配时方案有限。20世纪70年代初，英国研制出了SCOOT系统，该系统是一种自适应系统，采用小步长渐进寻优的办法，以使配时参数随交通流量改变而作适量调整，从而短期内适应交通流量的变化趋势，以防止因配时突变而引起的车流不稳定。，英国推出了全面升级的SCOOT摄像技术智能交通灯系统，该系统采用的是视频摄像技术，经过自动计算需要过马路的人群数量来调整相应的红绿灯时间。当检测到大量的行人在等待，系统会自动延长绿灯放行的时间，让人们有充分的时间过马路。另

浅析人工智能在智能交通中的发展与应用

信息记录材料2019年5月第20卷第5期(信息：技术与应用〕浅析人工智能在智能交通中的发展与应用张艳阳 (长沙民政职业技术学院电子信息工程学院湖南长沙410000) 【摘要】在科学技术发展背景下人工智能技术得到快速发展，并在各个领域得到广泛应用，日益改变了人们的工作、生活方式.在交通领域应用人工智能技术，有利于城市智能交通建设与智慧城市建设。本文就人工智能在智能交通中的发展与应用展开论述，首先分析了人工智能技术与智能交通的概述，然后介绍了智能交通在我国的发展历程，最后具体论述了人工智能在智能交通中的应用实践。【关键词】人工智能技术；智能交通；发展历程；应用实践【中图分类号】TP39【文献标识码:|A【文章编号】1009-5624(2019)05-0105-02 1引言随着科学技术的发展以及人们生活水平的提高，汽车工业得到了快速发展，尤其私家车的数量在急剧上升。在这一发展背景下，加之道路紊统建设存在的不足使得我国道路交通压力日益变大，对我国的经济发展与社会进步产生了阻碍作用，所以我们迫切需要交通智能化，缓解交通 3.1身份验证和访问管控为确保访问过程的安全性，医院需要设置访问权限，可以根据工作人员的岗位级别进行不同权限设置叫为方便査找数据操作所对应的人员，为责任到人，需要验证工作人员的身份信息。网络安全关系到医院系统程序的正常运行，为保证数据访问与操作的有效性和安全性，需要对访问者的访问区域进行管控，以确保工作人员在安全范围内使用数据库。 3.2账号安全管理和防火墙设置信息系统容易在访问者使用数据的过程中受到外来攻击，从而造成数据信息的丢失和账户密码的泄露。针对这种可能出现的突发性状况，工作人员需要设置网络防火墙,并针对用户的账户安全进行有效的密码数据强化。用户对账户密码进行设置时，不要用单一的数字或者拼音进行组合，设置复杂的密码和不定时更换账户密码可以使破译难度变大。防火墙的设置有利于系统不被非法手段控制，也提高了用户在访问数据库时的安全性。 3.3有效防护体系的构建随着网络信息技术的飞速发展，大部分网络信息供给方式都在不断革新，所以安全防护体系的完善最终还需要结合当代信息系统的供给方式。为了构建适合时代的安全防护体系，还需要依据网络安全的科学评估方法来进行安全检验。首先需要对网络系统进行漏洞扫描、网络的访问区域进行管理控制、网络的管理进行检测评估。其次为防止数据泄露，医院还需要建立一个有效的防护体系来防止病毒攻击。最后针对网络可能出现的安全隐患，医院需要建立应急防护体系，针对相关工作人员的网络管理水平进行技术培训，并教导他们数据备份与恢复。 3.4监控技术的完善扫描发现安全问题、及时解决安全隐患是监控技术需要达到的最终目的。医院除了需要使用先进、有效的杀毒软件,从而对互联网的安全进行实时保护，还需要将统计技术与其结合，合理利用网络信息技术，以便直接监控网络信息系统。 3.5物理条件的保护信息资产主要分为软件和硬件两个方面[5]?于软件而言，安全管理人员需要保证操作系统和软件系统能够稳定的运作，从而确保系统的安全性。而硬件则是需要确保信息系统的物理部件一直处于绝对安全的状态。信息安全主要是针对系统数据流的安全管理，而信息系统的物理条件也很重要。物流条件是指外部硬件运作良好，如硬件接口、中心机房、工作站以及服务器等。中心机房是整个系统硬件中的核心设备，它从避雷措施、供电设施、门禁制度、室内湿度以及温度等多个方面进行安全调节和建设,它的建设依据來自设备的真实需求。工作站作为医生与医护人员的终端设备，它是信息系统较为独立的模块，管理者特别需要保证其安全性和稳定性。对软盘和硬盘进行明确规划,以便实现用户监测与管理，可以从硬件方面来保证整个信息系统能够稳定运行。为保证服务器能够二十四小时正常运转,工作人员需要注意对服务器的物理保护，服务器是支撑整个系统运转的重要设备，安全管理者可以采用双服务器方案以确保服务器运行的稳定性。 4总结经济的发展，公司组织架构的扩大，工作流程也越来越复杂，传统的办公系统已无法迎合医院的需要，为保证工作高效率，能够适应时代需求，网络化信息系统被应用到医院资料管理与日常工作中。为保证信息网络的安全性，医院针对信息数据流和物理条件作出了一套有效的安全管理方案。【参考文献】 [1]李强.刍议医院信息系统的网络安全管理与维护措施[J].中国信息化,2019(02):58-59. ⑵曹佳君.医院信息系统网络安全管理与维护[J].信息与电脑(理论版)，2018(23):178-179. [3]杨娥青.医院信息系统的网络安全管理与维护探讨[J].电脑知识与技术，2018,14(19):42+47. [4]王赠，李伟.医院信息系统的网络安全管理与维护[J].通讯世界，2017(12):113. [5]胡姝敬.浅析医院信息网络的安全管理与维护[J].网络安全技术与应用，2019(01):81+87. 105

交通信号灯_数字逻辑程序设计

石家庄经济学院信息工程学院数字逻辑课程设计报告题目十字路口交通灯控制器姓名赵永超学号409109070609 班号4091090706 指导老师成绩 2010年6月目录

1. 功能描述 (52) 2. 开发工具选择 (52) 3. 设计方案 (52) 4．模块描述 (52) 5. VHDL实现 (52) 6. 调试仿真 (52) 7. 课程设计回顾总结 (52) 参考文献 (52) 附录 (52)

1.功能描述 ar,ay,ag 和br,by,bg分别表示A和B道的红灯，黄灯，绿灯的驱动信号。信号灯在高电平时亮，低电平时熄灭。十字路口的交通灯控制电路功能：十字路口交通灯控制规则为：当A道无车时，传感器输出X＝0，A 道红灯一直亮，B道绿灯一直亮，直到15s定时时间到且A道有车为止；当B道通行15s且A道有车时，B道绿灯亮变成黄灯，经过5s后变成红灯亮，A道由红灯亮变成绿灯亮，直到10s定时时间到或者X＝0为止；最后A道黄灯亮，B道红灯亮，直到5s定时时间到，再回到B道绿灯亮，A道红灯亮的初始状态。 2.开发工具选择选择VHDL语言描述，利用Quartus II 5.1工具。 3. 设计方案在设计方案之前，我们应明确课程设计的任务和要求：该数字系统完成对十字路口交通信号灯的控制，十字路口由一条南北方向的支干道(简称A道)和东西方向的主干道(简称B道)构成。A道安装有车辆检测传感器X，当该道有车时，传感器输出信号为高电平，当该道无车时，传感器输出低电平信号。十字路口交通灯控制规则为：当A道无车时，传感器输出X＝0，A 道红灯一直亮，B道绿灯一直亮，直到15s定时时间到且A道有车为止；当B道通行15s且A道有车时，B道绿灯亮变成黄灯，经过5s后变成红灯亮，A道由红灯亮变成绿灯亮，直到10s定时时间到或者X＝0为止；最后A道黄灯亮，B道红灯亮，直到5s定时时间到，再回到B道绿灯亮，A道红灯亮的初始状态。 (1)、首先对问题进行仔细分析设东西和南北方向的车流量大致相同，从题目中计数值与交通灯的亮灭的关系如下图所示：

人工智能在生活中的应用论文

人工智能在生活中的应用论文 Prepared on 24 November 2020

人工智能在生活中的应用学号：姓名：路文轩课程：大学计算机基础指导老师：赵奇摘要人工智能就是运用知识来解决问题，研究人的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，从而实现机器智能，使计算机也具有人类听、说、读、写、思考、学习、适应环境变化、解决各种实际问题的能力。关键词：专家系统；机器学习；智能交通系统ITS 目录

引言机器能够思维吗在100年前提这个问题也许会被人们嘲笑，但到了1936年，年仅24岁的英国数学家艾伦·图灵对此进行的研究已经取得了可行性的进展，因此被称为“人工智能之父”。有人说，智能时代将是成熟的知识经济时代。智能技术发展到今天，其成果已经让我们有了切身感受——机器人家庭保姆、会写小说的电脑、机器人足球大赛……科学的发展总是以不断便捷、服务人类为前提的，那么智能科学带给人类的又是什么呢最近在美国旧金山召开的一次“奇点高峰会”上，一些未来学家称，到了某一时候，人工智能机器将比其制造者——人更加聪明；他们还畅想几十年后，把计算机、芯片植入人脑，或者说用蛋白质等生物体组织制成的机器人都有可能产生，届时这些芯片将使人类的思考速度达到现今微处理器的水准。有科学家表示，未来人工智能对人类的服务就像人们需要灯光时打开电源开关一样，任何事情都可以“心想事成”。那么，人机的进一步融合会把我们带向一个什么样的世界呢1.人工智能是什么在您的眼中，人工智能是什么一个会做饭的机器人，会动手术的仿生手，还是会下象棋的电脑其实您说得都对，然而人工智能对生活的渗透还远远不止这些。“大至火箭发射、太空探测、国防装备，小至手臂机器人、汽车喷漆、无人驾驶汽车、看病诊断、天气预测，包括机器人足球赛等等，无不和智能科学息息相关，它已经深入到百姓日常生活的各个领域。”中科院计算所主任研究员、中国人工智能学会副理事长史忠植为我们描绘了一幅广阔的人工智能图景。简单地说，人工智能就是运用知识来解决问题，研究人的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，从而实现机器智能，使计算机也具有人类听、说、读、写、思考、学习、适应环境变化、解决各种实际问题的能力。然而，细分起来，人工智能却有包括类人行为、类人思维等在内的10种定义方法，史忠植在《智能科学》一书中，详细介绍了这10种定义。

智能交通灯系统设计

智能交通灯系统设计 1.背景及意义 1.1.目的与意义随着社会经济的发展，城市交通问题也越来越引起人们的关注，交通堵塞也成为人们每天必须面对的问题；交通堵塞不但浪费大量的时间，而且排队过程中刹车和怠速会浪费能源，同时也造成空气污染，如何有效的降低城市交通堵塞，协调好人、车、路三者之间的关系，已成为各大城市面临的难题之一。交通灯系统作为交通系统中的重要元素，对缓解交通堵塞扮演者重要角色。随着现在社会的飞速发展，红绿灯在道路上比较普遍，几乎每个路口都会出现，尤其是较大的路口，变换时间周期更长，效率低。因此，如何保证紧急车辆在道路上不受红绿灯的限制但又不闯红灯，使之畅通无阻的行驶，这便成为亟待解决的问题。本文主要针对这些问题，提出了智能交通灯系统的设计，该系统能够智能合理地设置红绿灯的时长以及相位的切换，就能够减少一个周期内十字路口前排队的车辆，从而有效地缓解交通堵塞。 1.2.国内外现状交通灯诞生于19世纪的英国，1958年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上安装了煤气红绿灯。1914年，电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成。1918年又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯，带控制的红绿灯，一种是把压力探测器按在地下，车辆接近时，红灯变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯是按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能觉察到有人要过马路。红外光束能把红灯延长一段时间，推迟汽车放行。信号灯的出现，对交通进行有效管理，疏导交通流量、提高了道路通行能力，减少交通事故具有显著效果。欧洲及日本在交通灯的研究上起步较早，美国于上世纪九十年代才开始逐渐重视智能交通信号控制

交通灯PLC控制实验报告

交通灯的PLC控制实验报告学院：自动化学院班级：0811103 姓名：张乃心学号：2011213307 实验目的 1．熟悉PLC编程软件的使用和程序的调试方法。 2．加深对PLC循环顺序扫描的工作过程的理解。 3．掌握PLC的硬件接线方法。 4．通过PLC对红绿灯的变时控制，加深对PLC按时间控制功能的理解。 5．熟悉掌握PLC的基本指令以及定时器指令的正确使用方法。实验设备 1．含可编程序控制器MicroLogix1500系列PLC的DEMO实验箱一个 2．可编程序控制器的编程器一个（装有编程软件的PC电脑）及编程电缆。3．导线若干实验原理交通指挥信号灯图

I/O端子分配如下表输入输出启动按钮IN/0 东西红灯OUT/0 东西黄灯OUT/1 东西绿灯OUT/2 南北红灯OUT/3 南北黄灯OUT/4 南北绿灯OUT/5 注：PLC的24V DC端接DEMO模块的24V+ ； PLC的COM端接DEMO模块的COM 。系统硬件连线与控制要求采用1764-L32LSP型号的MicroLogix 1500可编程控制器，进行I/O端子的连线。它由220V AC供电，输入回路中要串入24V直流电源。1764系列可编程控制器的产品目录号的各位含义如下示。 1764：产品系列的代号 L：基本单元 24：32个I/O点（12个输入点，12个输出点） B：24V直流输入 W：继电器输出 A ：100/240V交流供电下图为可编程控制器控制交通信号灯的I/O端子的连线图。本实验中模拟交通信号灯的指示灯由24V直流电源供电。O/2-O/4为南北交通信号灯，O/5-O/7为东西交通信号灯。 DC COM I/0 V AC VDC V AC VDC O/2 O/3 O/4 O/6 O/5 O/7 红绿黄红绿黄 24V DC 24V DC 24V DC MicroLogix1500

中国人工智能系列白皮书-智能交通(final)

中国人工智能系列白皮书----智能交通中国人工智能学会二○一六年九月

《中国人工智能系列白皮书》编委会主任：李德毅执行主任：王国胤副主任：杨放春谭铁牛黄河燕焦李成马少平刘宏蒋昌俊任福继杨强胡郁委员：陈杰董振江杜军平桂卫华韩力群何清黄心汉贾英民李斌刘民刘成林刘增良鲁华祥马华东马世龙苗夺谦朴松昊乔俊飞任友群孙富春孙长银王轩王飞跃王捍贫王万森王卫宁王小捷王亚杰王志良吴朝晖吴晓蓓夏桂华严新平杨春燕余凯余有成张学工赵春江周志华祝烈煌庄越挺本书编写组吴超仲张晖褚端峰吕能超

目录第1章引言 (1) 第2章智能交通系统概述 (3) 2.1 智能交通系统起源 (3) 2.2 智能交通系统内涵 (4) 2.3 智能交通系统关键技术 (10) 2.3.1 交通信息采集技术 (11) 2.3.2 交通信息预处理技术 (13) 2.3.3 交通信息传输技术 (15) 2.3.4 交通信息发布技术 (17) 2.3.5 交通地理信息系统 (18) 第3章智能交通系统发展历程 (22) 3.1 美国智能交通系统发展历程 (22) 3.2 欧洲智能交通系统发展历程 (27) 3.3 日本智能交通系统发展历程 (33) 3.4 中国智能交通系统发展历程 (38) 第4章智能交通系统发展趋势 (46) 4.1 总体趋势 (46) 4.2 车路协同技术动态 (49) 4.2.1 技术概述 (49) 4.2.2 国内外最新进展及应用 (50) 4.2.3 车路协同发展趋势 (59) 4.3 智能车辆发展趋势 (60) 4.3.1 技术概述 (61) 1

4.3.2 国内外最新进展及应用 (63) 4.3.3 智能车发展趋势 (66) 第5章结束语 (70) 参考文献 (74) 2

智能交通信号灯系统设计

智能交通信号灯系统设计摘要交通信号灯是一种重要的交通指示工具。它能够指示通过交叉路口的机动车辆和过往的人群有序地通行，是维系道路交通顺畅，减少道路堵塞的主要工具之一。针对传统交通信号灯存在不能根据车流量大小自动调节通车时间的缺点，本文提出了以单片机为主控制器，超声波传感器测车流量的新型智能交通信号灯模拟控制系统的方案。本论文设计的智能交通信号灯模拟控制系统采用AT89C51单片机为控制器，以URF04超声波模块检测实时通行的车流量，通过RS-485传输线通讯，主控制器根据从控制器反馈回来的信息，实时调整通行时间，可以有效地疏导交通。关键词交通信号灯智能单片机

目录 1. 绪言.................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 智能交通信号灯控制系统概述 (1) 1.2 交通信号灯的应用及其发展趋势 (1) 2. 系统控制器及外围数字电路IC芯片简介 (3) 2.1 系统整体电路框图 (3) 2.2 AT89C51单片机简介 (4) 2.3 LED显示器 (8) 2.3.1 LED数码管显示器的结构原理 (8) 2.4 超声波收发模块 (10) 2.4.1 超声波测距原理 (10) 2.4.2 超声波收发模块简介 (11) 2.5 74LS138译码器 (12) 2.6 74LS373锁存器 (13) 2.7 74LS04反相器 (13) 2.8 MAX485收发器 (14) 3. 硬件系统设计 (15) 3.1 交通信号灯控制方案选择 (15) 3.2 硬件电路设计 (16) 3.2.1 通行时间显示电路 (16) 3.2.2 单片机时钟电路 (18) 3.2.3 单片机复位电路 (19) 3.2.4 人行道信号灯控制电路 (19) 3.2.5 机动车道信号灯控制电路 (20) 4. 软件系统设计 (21) 4.1 主机程序流程图 (21) 4.2 C语言程序设计 (23) 4.2.1 1秒钟程序设计 (23) 4.2.2 LED数码显示器程序设计 (24) 5. 系统调试与结果分析 (24) 5.1 硬件调试 (24) 5.2 软件调试和下载 (25) 5.3 结果分析 (26) 致谢.......................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献.................................................................................................. 错误！未定义书签。附录一主机系统电路图...................................................................... 错误！未定义书签。附录二电路源程序.............................................................................. 错误！未定义书签。

智能交通信号灯设计毕业论文

智能交通信号灯设计毕业论文目录 1 绪论 (1) 1.1 交通灯控制器的研究背景 (1) 1.2 交通灯控制器的研究意义 (2) 1.3 交通灯控制器的发展前景 (3) 2 总体设计方案 (5) 2.1 设计思路 (5) 2.2 系统总框图 (6) 2.3 系统工作原理 (6) 3 硬件设计 (8) 3.1 系统设计 (8) 3.2 主控模块设计 (8) 3.2.1 STC89C51部结构 (9) 3.2.2 STC89C51单片机的I/O口功能 (10) 4 软件设计 (22) 4.1 编程语言 (22) 4.2 控制程序设计 (23) 4.3 主程序模块 (24) 4.4 定时器T0 (25) 4.5 按键子程序设计 (28) 4.6 显示程序模块 (31)

5 调试与检测 (34) 5.1 硬件调试 (34) 5.2 软件调试 (35) 5.3 软硬联试 (35) 5.4 性能测试结果 (35) 6 结论 (37) 参考文献 (38) 谢辞 (39) 附录A：系统原理图 (40) 附录B：系统实物图 (41) 附录C：系统元件清单 (42) 附录D：系统源程序 (43)

1 绪论 1.1 交通灯控制器的研究背景交通信号灯关系着人们的生命和财产安全，目前，红绿灯安装在各个路口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的扳手式信号灯，用以指挥车马通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两块以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。1914年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿色亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，当车辆接近时，红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左右转弯车辆都必须让合法地正在路口行驶的车辆和过人行道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。