第一篇:淺談道路交通信號燈的設計大全
淺談道路交通信號燈的設計
一、道路交通信號燈設計
1、道路交通信號燈設計,必須符合《道路交通信號燈設置與安裝規范》和《城市道路交通規劃設計規范》要求。
2、道路交通信號燈設計,要結合道路交叉口布局(如:十字路口、T形路口、Y形路口及錯位路口等)、交通流量、交通事故發生率等多種情況,而如我市為里下河地區,河網縱橫,因此還要考慮橋梁因素。
3、道路交通信號燈應設計專用供電線路,在城市外環線平交路口,最好配置專用變壓器,以確保晝夜安全可靠供電??蛇x擇靠近供電電源處設置信號燈電器控制箱,內設電表、信號燈程控器、開關等電器元件,輸出采用每一組信號燈一路電源線,選用RVV4*1.5電纜穿鋼管保護。
4、對寬闊道路,可劃分四車道,將其中的三個車道設為通行車道,每側選用三組LED車行信號燈(每組包括紅燈、黃燈、綠燈),分別顯示左轉、直行、右轉,選用長臂燈架(12m-14m)以保證每組信號燈基本正對相應車道,桿高7m;在燈臂上安裝LED三色倒計數器1套,以顯示間隔時間。
5、對相對較窄道路可劃分為四車道,選用二個車道為通行車道,每側選用二組LED車行信號燈,分別控制左轉和直行右轉。
6、對狹窄不宜劃分車道的路口,可在每側裝一組LED車行信號燈,指示車輛通行或停止通行。
7、人行信號燈設在交叉口的東、西、南、北角,使用LED雙色人行信號燈,燈桿高3.5m,對于較小路口,可在每根桿上裝兩組,互成90°,分別正對人行橫道線位置;對于開闊路口,無法合裝在一根桿上的,可在正對人行橫線處單獨設置。
8、交通信號燈應盡可能與道路同步設計、實施,可避免供配電系統重復建設,減少部分破路、開挖工作,且能防止因交通信號設施滯后造成的交通事故,具有明顯社會效益和經濟效益。
二、技術說明:
(一)交通信號燈部分
1、信號燈技術要求
1)、信號燈外觀、形狀、尺寸、光強、亮度、色度等所有指標均應符合GB14887-2003《道路交通信號燈》的規定。
2)、采用LED光源,使用的LED芯片必須是用四元素技術制造的。
3)、發光單元使用的LED峰值波長:紅色625±5nm;黃色 590±5nm;綠色 505±2nm。
4)、采用一體化燈芯結構,便于信號燈的日常維護。
5)、當工作電壓在AC 176-260V時,發光單元光學性能仍應符合GB14887-2003《道路交通信號燈》的規定,通過每只LED的電流應符合LED廠商要求的正常工作電流范圍。
6)、發光單元應保證與交通信號控制設備相協調。
7)、特別提醒《道路交通信號燈》標準中關于內部接線的規定,發光單元火線絕緣層顏色應與其連接的發光單元的光色相對應,零線顏色為黑色。
8)、機動車信號燈為紅、黃、綠三聯組合,發光單元透光面直徑為400mm,燈殼采用塑料材質。
9)、每個發光單元實際功率不大于20W
10)、發光單元基準軸線上光強為標準規定的2級1類,即最小光強200cd,最大光強800cd。
11)、發光單元光強分布符合標準規定的窄角度光強分布
2、人行信號燈
采用框架一體人行燈,人行燈發光單元為二聯組合,燈中為紅色人手形和綠色行走人形,下方為倒計時,手形人形皆有動感(紅管≥134顆,綠管≥72顆)。
3、倒計時:
1)、箱體采用冷軋鋁合金板,抗紫外線
2)、數字發光條中,紅管≥1120只,黃管≥420只,綠管≥1896只。
3)、整機功能:與三色信號燈同步同色的“全三色”倒計時功能。
4)、實時精度:以秒為計時單位,最大顯示99秒,實時誤差0.1秒。
5)、工作溫度:-40度—+80度
6)、視角:≥50度
7)、壽命:50000小時
8)、長900mm,寬700mm,厚30mm。
4、信號機
4.1.信號控制系統 基本控制功能
系統應能實現區域聯控和單點自控(單點優化、線控、單點無電纜線控、感應、多時段、閃燈、全紅、關燈、手控)等多種控制功能。特殊控制功能
系統可以根據實際交通情況,由控制中心發出命令,進行特殊交通控制,控制應劃分權限和優先等級。
1)綠波控制:在特殊情況下,如警衛、消防、救護、搶險等,信號燈按預定的路線進行綠波推進,以保證車輛暢通無阻。應具備優先路線選擇和分時段雙向綠波功能。
2)指定相位控制:必須具備由控制中心發出命令控制信號機運行在某一指定相位。其它功能
1)交通信息采集功能:必須具備采集、處理、存儲、提供控制區域內的交通信息的功能,以數據文件形式存儲在RAM中,并實時提供給集成指揮系統。
2)系統監測功能:必須具備自檢功能、設備故障監測功能、事件日志功能。
3)降級控制:故障降級順序必須由區域控制機設定。當出現通信中斷等其他故障時,可降級為無電纜線協調控制方式或進一步降級為單點控制;可降級為單點全感應控制方式、單點半感應控制方式、多時段定時控制。
4)遙設信號機參數:區域機必須能夠調看和修改信號機的配時參數。
5)系統遠程維護:必須能夠通過注冊進入用戶系統,實現遠程故障診斷、系統監控與維護。
6)信息接口開放:系統接口開放,除可以把采集處理的交通流信息、系統主要控制信息等提供給集成指揮系統使用外,還應接受定相控制、模擬手動、綠波控制、信號配時等中心計算機、區域計算機、終端計算機發送的各種控制指令,并在經過最小綠燈時間后執行。
7)系統報表功能:系統應提供自動信息報告、當前工作狀態的報告、系統工作性能匯總報告、交通流量報告及交通堵塞報告。
8)自動保護功能:當外界電網波動引起電壓、電流過大或信號輸出嚴重短路故障,超出一定承受能力時,信號機自動斷開輸出回路,而控制路繼續工作。
9)模塊設計功能:整機全模塊化(插件單元)設計,系統的硬件配置可作彈性調整,機器維修能簡化為功能模塊現場快速代換
10)線圈檢測及流量分析功能:自帶16路(車道)線圈檢測器輸入,可擴充到24路,可接二種以上類型的車輛檢測器(環形線圈、微波、雷達、視頻等多種車輛檢測器)。檢測器數量談判供應商應根據各個路口實際車道數配置,右轉車道也需配置
11)自動校時功能:具有和中心計算機對時功能。
12)按鈕功能:具有手動按鈕。
13)工作模式:可設“特殊日”、“星期”和“普通”三種模式,可指定多于32個特殊日配時方案,可設99天特殊日,每天可設16個時段和20種配時方案;具有掉電保護功能,工作參數和時鐘至少可保持十年不丟失
14)中心軟件要求:
狀態顯示:各種狀態監視,有交叉口群、通信機及線路、交通數據實時顯示、地圖顯示。操作控制:是對系統中各設備進行控制和發送命令。由中央手控、緊急救援手動控制、參數讀取、數據備份和恢復。
日志與車流量:查詢和刪除用戶、設備日記文件,表格和圖形查詢統計分析各節點的交通數據。
參數配置:完成系統中的參數設置。有節點屬性、接線端子映射、信號相位、節點時間方案、交叉口群參數、時段信息、感應控制參數、緊急救援參數、檢測器參數、通信處理機參數、連接線路參數、節假日季節參數、系統參數設置等。
系統管理:有版本、幫助、重新登錄、管理用戶、修改用戶密碼、退出等。技術參數
(1)輸出驅動能力:至少48路輸出,每路輸出均有獨立自動保護功能;
(2)工作電壓:AC176-264V,頻率為50±2HZ;
(3)接口:與區域機數據通訊接口應為二個EIA-RS-232C和一個以太網接口(RJ-45)通訊接口或一個EIA-RS-232C、一個EIA-RS-485和一個以太網接口(RJ-45)通訊接口。具備通過筆記本電腦對信號機進行現場調試功能。
(4)環境溫度:-20℃--+70℃;
(5)相對濕度:5%-95%;
(6)絕緣強度:大于10MΩ;
(7)抗電強度:耐壓AC1500V;
(8)輸入功耗:小于50W(不含信號燈);
(8)抗沖壓、震動:可經受各種交通工具正常情況下所產生的沖壓和震動。
第二篇:推進城市道路交通信號燈配時智能化工作方案
附件1:
推進城市道路交通信號燈 配時智能化工作方案
根據《道路交通安全法》及其實施條例等相關法律規范標準,以排查整改城市道路交通信號燈的設置和使用問題為推進城市道路交通信號燈配時智能化的著力點和著手點,重點解決城市主、次干路上信號燈不符合標準、設置不規范和配時不合理等問題。推進交通信號燈配時智能化,依法科學分配通行權利,改善通行秩序,提高道路交叉口的通行能力和通行效率,減少交通延誤和資源浪費,提升區域和城市路網的承載能力,有效緩解交通擁堵。單點定時控制應根據交通流量、通行效率等情況,及時調整并應保持與各相關路口信號配時關聯協調。通過排查整改,應實現全路網、局域路網、重點路段或至少部分交叉口的交通量采集、傳輸、處理和交通信號燈配時的智能化,逐步減少單點定時控制。
一、總體要求
(一)道路交通信號燈的燈具應符合國家標準《道路交通信號燈》(GB 14887)的要求,信號機應符合國家標準《道路交通信號控制機》(GB 25280)的要求。新建的信號燈和信號機應有國家相關機構出具的檢測合格證書。
(二)信號燈的設置、安裝應符合國家標準《道路交通信號燈設置與安裝規范》(GB 14886)的要求。信號燈設置的位置、方位、數量應能保證車輛駕駛人和行人均能清晰、準確地觀察到信號燈。在大型路口、畸形路口、視線不良的路口,應根據需要在適當位置增設信號燈。
(三)信號燈的設置應與交通標志、標線等設施表達的信息互相協調,不應自相矛盾。信號燈的組合應與導向車道劃分相配合,合理選用方向指示信號燈。
(四)信號相位、配時要科學、精細,根據交通流量的分布情況合理劃分控制時段、確定控制方案。設置的行人綠燈時間要確保行人能夠安全步行過街。信號放行規則在一個城市內的道路上應基本一致。
(五)市區道路或相對獨立的城市片區應盡量采用可以聯網控制的交通信號控制機,鼓勵根據實際需要聯入統一的交通信號控制系統,便于對信號燈路口進行協調控制。
(六)主、次干道信號燈路口應進行協調控制并優化,運用“慢進快出”、“截流、分流”等控制策略,采用“綠波帶”、“紅波帶”等控制方式,在高峰時有效均衡交通流、緩解擁堵;在平峰時保證交通流連續、暢通,提高通行效率。
(七)信號燈及信號控制系統的新建、更新、改造,應納入規劃,有序實施,工程建設公開、公正。鼓勵采用先進的控制設備和控制系統,但同時要考慮設備、平臺的對接和兼容。鼓勵新建、補充和完善交通流檢測設備,用數據支撐交通信號的控制和優化。
(八)城市要有專業的交通信號維護隊伍,建立完善的巡檢、報告、維修制度,維護的資金應納入財政預算予以保障。公安交 通管理部門應明確信號燈管理、應用的職責和崗位,不斷提升專業能力,定期開展信號優化調整。鼓勵通過政府購買服務等方式,積極引入社會力量開展交通信號設施的管理、維護和信號控制的優化服務。
二、排查整改任務
(一)摸清轄區內所有交通信號燈底數,信號燈排查率100%,建立完整的基礎臺賬。
(二)逐步整改交通信號燈存在的問題,2016年12月底前,信號燈燈具和設置問題的整改率不低于40%,信號燈應用問題的整改率不低于80%。未完成的整改工作納入2017年的整改計劃,并提前安排預算。
(三)提高交通信號燈配時智能化水平,要根據交通流量的分布情況確定控制策略,增加和優化多時段配時方案,大力提高單點信號控制方式的效能。根據實際需要,推廣信號自適應控制、線協調控制和區域協調控制,原則上人工干預須經嚴格審批。2016年12月底前,每個城市至少有兩條主干路或者一個區域實行信號燈自動配時,有條件的應當實現區域路網或者全路網信號燈自動配時。
(四)逐步理順信號燈管理體制,建立完善的巡查、應用和維護機制。促進各地制定信號控制系統統一建設管理規定和信號系統應用、維護管理規定。
三、常見問題和整改措施
(一)信號燈燈具問題
1.信號燈不能正常使用。信號燈硬件缺損或故障,不能正常 顯示,導致信號燈不亮、單一燈色顯示時間過長、信號燈亮度不夠等問題。
整改措施:及時更新修復不能正常工作的信號燈。2.信號燈使用“復合燈”?!皬秃蠠簟笔侵冈谕粋€發光單元內顯示紅、黃、綠燈多種燈色。未按標準要求“紅色、黃色、綠色三個幾何位置分立”,色盲、色弱等交通參與者無法通過位置辨別信號燈的燈色,存在安全隱患。
整改措施:換裝符合標準、幾何位置分立的信號燈。3.信號燈排列順序不規范。信號燈上下、左右關系或燈組排列順序不符合《道路交通信號燈設置與安裝規范》(GB 14886)的強制性規定,影響交通參與者的視認,存在安全隱患。
整改措施:按照標準要求,調換或調整排列順序不正確的信號燈。
4.信號燈形狀或圖案不正確。信號燈的形狀、圖案不符合標準,影響執法效力。
整改措施:按照標準要求,換裝符合標準的信號燈。
(二)信號燈設置問題
5.信號燈應設未設。已達到設置條件的路口或路段未設置信號燈,路口交通秩序差,易導致交通擁堵,甚至引發交通事故。
整改措施:依據《道路交通信號燈設置與安裝規范》(GB 14886)標準排查路口和路段的交通條件,符合設置條件的應設置信號燈。
6.信號燈安裝數量過少。道路路段雙向六車道及以上的大型路口每個進口方向僅設置1組信號燈(主燈),無法滿足信號燈 的覆蓋范圍要求,影響駕駛人準確辨識。
整改措施:在適當位置增加設置信號燈輔燈。
7.信號燈安裝位置和方位不正確。信號燈的位置未按標準規定設置,不符合駕駛人的視認習慣,不利于駕駛人的快速識別和反應。
整改措施:根據標準要求,調整信號燈的安裝位置和方位。8.信號燈安裝位置過遠。信號燈設置的位置距離所指示方向停止線達到80米以上,在霧霾或光照比較強烈時影響駕駛人準確辨識,存在交通隱患。
整改措施:在進口道附近增加設置信號燈輔燈。
9.信號燈被遮擋。部分道路上信號燈特別是立柱式信號燈,被樹木、廣告牌和宣傳橫幅等遮擋,影響駕駛人視認,存在交通安全隱患。
整改措施:排查信號燈被遮擋情況,修剪遮擋信號燈的樹木、拆除廣告牌和橫幅。若不能確保駕駛人在規定范圍內能清晰觀察到信號燈時,應設置相應的警告標志。
10.信號燈與路口車道功能不匹配。在沒有專用左轉車道或專用右轉車道的路口設置了左轉或右轉方向指示信號燈及專用左轉或右轉相位,信號燈與路口車道功能不匹配。
整改措施:拆除方向指示信號燈,保留機動車信號燈;或通過渠化改造增設必要的轉向專用車道。
(三)信號燈應用問題
11.方向指示信號燈放行相位通行權沖突。部分路口方向指示燈與機動車信號燈(即滿屏燈)綠燈同亮,或左、直、右三個 方向指示信號燈綠燈同亮,存在信號燈指示的機動車交通流與同向非機動車、行人交通流通行權以及對向交通流沖突的問題,存在安全隱患和執法定責問題。
整改措施:按照《道路交通信號燈設置與安裝規范》(GB 14886)要求,信號燈組采用“方向指示信號燈”+“機動車信號燈(即滿屏燈)”的組合。在左轉或右轉轉向機動車流量不大且不需設專用相位時,可將左轉和右轉方向指示信號燈全部熄滅,駕駛人按照“機動車信號燈”指示通行。
12.信號燈燈色轉換順序不規范。部分交叉口機動車信號燈、方向指示信號燈從紅燈向綠燈過渡時增加了“紅燈閃爍”或“紅黃同亮”燈色,或者綠燈向紅燈轉換時未設置黃燈信號。
整改措施:按照標準要求,調整信號燈燈色轉換序列為:紅-綠-黃-紅,其中黃燈時長應為3~5秒。
13.右轉方向指示信號燈黃燈閃爍。部分地方對路口的右轉機動車采用了右轉方向指示信號燈黃燈常閃的方式,用以指示右轉車輛注意安全通行,不符合標準對黃閃信號燈的定義以及信號燈組合的要求。
整改措施:取消右轉方向指示信號燈“黃燈閃爍”信號。(1)對于非機動車、行人流量較小的路口,可不設置右轉方向指示信號燈;(2)對于非機動車、行人流量較大的路口,可增加右轉方向指示信號燈紅燈相位,在高峰時段禁止右轉機動車通行。
14.信號燈信號配時不合理。信號燈配時未考慮交通流量的實時變化情況,全天各時段配時方案固定不變或只有
一、兩個方案。整改措施:(1)根據交通流量變化情況,分別對應早高峰、日間平峰、晚高峰、晚間平峰、夜間低谷等時段采取不同的信號配時方案,必要時增加平峰到高峰的過渡方案、中午高峰方案等。(2)信號燈周期時長要合理,一般不宜超過180秒。(3)增設線圈、視頻、地磁等交通檢測設備,采取實時感應控制。
15.行人過街信號時間不足。設置的行人綠燈時間不足,或沒有采取交通工程措施縮短行人過街距離,導致行人無法在綠燈期間安全通過路口,存在安全隱患。
整改措施:(1)根據過街行人的流量和步速,合理配置行人過街信號的綠燈時間。行人步速可按1.0~1.3米/秒計算。(2)過寬的路口可利用機非隔離帶或中間隔離帶設置行人過街安全島,并根據實際需要增設行人二次過街信號燈。
16.多相位信號燈應用不當。在交通流量、流向不滿足設置條件的路口采用了多相位信號控制方式,例如城市新開發區夜間交通流量極少但仍采用多相位信號控制,導致路口通行效率降低。
整改措施:根據路口的實際交通流量、流向情況,縮短信號周期或采用兩相位信號控制方式。
17.用信號燈代替交通標志。在禁止機動車左轉(或右轉)的路口,通過左轉(或右轉)方向指示信號燈常紅方式,代替禁止左轉(右轉)的禁令標志;或創造新型圖案的信號燈來表達禁止左轉(右轉)的含義。
整改措施:拆除非標準信號燈,或取消常紅相位方式。對需禁止機動車左轉或右轉的路口,應通過設置顯著的禁令標志、標 線來表達管理措施。
四、相關標準和規范
? 《道路交通信號燈》(GB 14887-2011)
? 《道路交通信號燈設置與安裝規范》(GB14886)? 《道路交通信號控制機》(GB 25280-2010)? 《道路交通信號控制機安裝規范》(GA/T 489-2016)? 《道路交通信號控制方式
第1部分:通用技術條件》(GA/T 527.1-2015)
? 《人行橫道信號燈控制設置規范》(GA/T 851-2009)? 《太陽能黃閃信號燈》(GA/T 743-2007)
? 《道路交通信號倒計時顯示器》(GA/T 508-2014)? 《交通信號控制機與車輛檢測器間的通信協議》(GA/T 920-2010)
? 《公安交通集成指揮平臺通信協議
第2部分:交通信號控制系統》(GA/T 1049.2-2013)
? 《道路交通信號控制系統術語》(GB/T 31418-2015)
第三篇:交通信號燈電路的設計
電子綜合實訓任務書
學生姓名:專業班級:指導老師:賈信庭工作單位:武漢理工大學理學院
題目:交通信號燈電路的設計
初始條件:直流可調穩壓電源一臺、萬用表一塊、面包板一塊、元器件若干、剪刀、鑷子等必備工具
要求完成的主要任務:(包括電子綜合實訓工作量及其技術要求以及說明書撰寫
等具體要求)
1、技術要求:
設計一種利用發光二極管作為交通信號燈的指示,實現南北、東西車道的交替通行,要求實現南北車道方向循環顯示的順序是綠燈、黃燈、紅燈;東西車道方向循環顯示的順序是紅燈、綠燈、黃燈。
2、主要任務:
(一)設計方案
(1)按照技術要求,提出自己的設計方案(多種)并進行比較;
(2)以NE555時基集成電路、74LS138和74LS161為主,設計一種交通信
號燈(實現方案);
(3)依據設計方案,進行預答辯;
(二)實現方案
(4)根據設計的實現方案,畫出電路邏輯圖和裝配圖;
(5)查閱資料,確定所需各元器件型號和參數;
(6)在面包板上組裝電路;
(7)自擬調整測試方法,并調試電路使其達到設計指標要求;
(8)撰寫設計說明書,進行答辯。
3、撰寫電子綜合實訓說明書:
封面:題目,學院,專業,班級,姓名,學號,指導教師,日期 任務書
目錄(自動生成)
正文:
1、技術指標;
2、設計方案及其比較;
3、實現方案;
4、調試過程及結論;
5、心得體會;
6、參考文獻
成績評定表
時間安排:
電子綜合實訓時間:19周-20周19周:明確任務,查閱資料,提出不同的設計方案(包括實現方案)并答辯; 20周:按照實現方案進行電路布線并調試通過;撰寫電子綜合實訓說明書。
指導教師簽名:年月日
系主任(或負責老師)簽名:年月日
第四篇:交通信號燈自動控制系統
概述 1.1 設計目的
(1)掌握CPU與各芯片管腳連接方法,提高接口擴展硬件電路的連接能力;
(2)通過對交通燈信號自動系統的模擬控制,進一部提高應用8255A并行接口技術,8253定時功能,8259A中斷管理控制器的綜合應用能力;
(3)掌握基本匯編源程序編制方法,學會綜合考慮各種設計方案的對比和論證。1.2 設計要求
交通信號燈自動控制系統須滿足下列要求和功能:(1)首先車行道亮綠燈45s,同時人行道亮紅45s;
(2)45s后,車行道黃燈閃爍3次,亮、滅各1s,此時人行道仍維持紅燈;
(3)6s后,轉為人行道亮綠燈20s,車行道亮紅燈20s;(4)20s后,再轉到第(1)步,如此循環往復;
(5)當有車闖紅燈時,能實現報警信號持續3 s的擴展功能。
1.3 設計方法及步驟
1、設計系統硬件部分
(1)先進行方案論證,確定最終采取硬件定時還是軟件定時,是查詢方式還是中斷方式;(2)在具體甄選設計過程中可能要設計的芯片,分析它們的功能特點,確定它們的工作模式;
(3)按照各芯片的使用特點以及本系統的設計要求逐步連接,畫出系統硬件連接圖。
2、設計系統的軟件部分
(1)先進行程序編制方式的方案論證,討論分析,確定是采用宏程序調用還是子程序調用模式;
(2)確定本系統設計可能涉及的源程序各個模塊,明確各個模塊的各自功能,分清它們相互之間的調用關系;(3)畫出各個模塊的程序流程圖;
(4)依據流程圖,編制出交通信號燈自動控制系統的完整匯編源程序。
1.4 設計說明
(1)本設計采用共陽極的發光二極管模擬對應的交通信號燈的型式,參見后面“系統硬件部分設計”中“總體設計”這一節;
(2)本設計關于有車闖紅燈報警的擴展功能,是通過紅外線接收裝置實現的,具體分析見后面“可編程芯片說明及其地址范圍確定”中“8254定時/計數器”這一節;
(3)在本設計的最初方案中,本來是有電子眼拍攝闖紅燈車牌號的這一很實用、很現實化的擴展功能的,但由于實現這種功能的電路芯片資料難以搜集,芯片電路連接復雜以及芯片工作模式,工作環境,工作特點的難以確定,最終被舍棄,只留下報警功能;(4)本設計在很多方面,比如譯碼器的選擇,定時器選型,程序調用方式等等盡量做到不與本組其他成員雷同,程序編制力求簡便清晰,硬件連接圖在保證每根具體用到的管腳線都能被表示出來的同時,力求線路連接清晰明確,盡量不使線與線之間過于纏繞。2 方案論證
2.1 軟件定時與硬件定時
本任務要求交通信號燈能實現自行定時、延時、切換等功能,即能實現交通信號燈自動控制。一般計算機控制系統實現定時或延時有兩種基本方法:利用軟件定時或使用可編程硬件芯片,即硬件定時。軟件定時,即讓機器執行一段程序,這個程序沒有具體的執行目的,顯然利用執行每條指令CPU所花費的時間,可實現延時功能。這種方法容易實現,僅需選用恰當指令并安排循環即可實現,定時時間調整方便,但不能做到精確定時。另外,時間調整是以一條指令執行時間為基準,占用CPU資源,降低CPU利用率。
硬件定時,即使用可編程定時/計數器硬件芯片定時。這種芯片內部有一個可編程定時器,其定時值、定時范圍可以很容易地由軟件程序改變,定時時間到時可發出某種形式的信號通知外設或CPU。定時器的輸出頻率和波形等均由程序設定,因而使用靈活,功能強。綜合軟、硬件定時的各種優缺點,考慮到交通信號燈精確換燈的要求,以及交通信號等需要方便、靈活地調整換燈時間等特點,我選用硬件定時來完成任務。2.2 查詢方式與中斷方式
定時時間到,比如車道綠燈亮45s后需換成黃燈閃爍,完成這一轉換工作,有兩種工作方式:查詢方式和中斷方式。
查詢方式即CPU在與外設傳輸數據(本設計為8086傳輸數據給8255A從而控制交通信號燈換燈)前,一直不停檢查外設狀態,當外設準備好時方傳輸數據(本設計為8086不斷測試8255A狀態口PC1,當PC1變為低電平時,表明定時時間到),CPU可傳輸數據,控制信號燈切換。
中斷方式可以不讓CPU主動去查詢外設狀態,而是讓外設在數據準備好(定時時間到后)之后再通知CPU,CPU繼而開始與外設交換數據控制外設工作。
顯然查詢方式相比與中斷方式,使CPU利用率大大降低,因為CPU要用大量時間去執行狀態查詢程序。但考慮到本課程設計的主要目的是控制信號燈切換,即CPU工作最終目的還是與外設傳輸數據,控制外設工作,即這種狀態查詢是有必要的,CPU的不間斷的狀態查詢并非多余的,而且查詢方式可使指令執行效率提高,指令執行目的更加明確,軟件編程更加簡便,避免了中斷方式繁瑣的中斷矢量表的建立,中斷程序的匯編等等,因而我選用查詢方式來實現交通信號燈的自動控制。
2.3 8253定時/計數器與8254 定時/計數器
8253和8254都是能實現定時,延時功能的可編程定時計數器,可以 輕松地實現所需要的功能。兩者的功能與工作方式,工作環境皆類似,區別僅在于8254的工作頻率更高,可達到10MHZ。另外,8254比8253還多出回讀功能。
考慮到本組大多數人都選用8253,為避免重復雷同,我選用8254定時計數器,實際上兩者并沒多大區別。
2.4 方案確定
綜上所述,我選用的方案最終為利用可編程計數器8254實現硬件定時,用查詢方式控制8086工作,用并行I/O接口8255A實現8086與外設(本設計采用發光二極管模擬交通信號燈)數據交換,用中斷控制器8259A實現闖紅燈報警的擴展功能。硬件部分設計 3.1 總體設計
正如A3圖紙系統硬件連接圖所示,CPU我選用INTEL公司的8086,它足以滿足交通信號燈自動控制系統的功能要求;存儲器選用兩片型號為6116的靜態RAM,一片作為奇片,一片作為偶片,總存儲容量可達到4KB,既可以讀也可以寫,足以滿足要求;由于8086CPU有16根地址與數據共用線,故有必要將地址碼與數據碼分開,8086采用了分時傳送的方法,即先傳送地址碼,再傳送數據碼,故必須用鎖存器將地址碼鎖存起來。我選用74系列的74LS373作為地址鎖存器; 由于外設、內存存取數據速度不匹配,故有必要使用緩沖器來暫時記憶存儲數據,我選用74系列的74LS245作為數據緩沖器;存儲器譯碼我采用全譯碼方式,用74LS688比較譯碼器可減少邏輯組合電路;可編程芯片8255A,8254,8259A的片選信號譯碼,我采用線譯碼方式,這樣可以保證其端口地址只有8位,易于程序編寫。因而74LS138譯碼器是最好的選擇。至于8255A,8254,8259A的選用目的已在前面解釋過,這里不再重復。在具體設計該系統時,我選用發光二極管LED來模擬紅,黃,綠燈的亮和滅。由于實際生活中只需要10盞燈就可實現車行道,人行道的通行,如圖所示,故這里我也選用10支二極管,其對應關系如表所示。LED1-LED5與8255A PA口相連,LED6-LED10與PB口相連。PC1口作為狀態查詢口,PC6口輸出可實現車闖紅燈的報警功能。
圖1 信號燈和LED對應圖 3.2 CPU選型
CPU我選用的是8086,其管腳分配圖如圖所示。部分管腳采用分時復用方式,構成了40條管腳的雙列直插封裝,它有兩種工作模式,我采用的是最小模式,故33號管腳應接高電平。
8086內部結構由指令執行部件EU和總線接口部件BIU兩部分構成。EU負責執行指令,BIU負責取指令,讀出操作數和寫入結果。兩個單元相互獨立工作,有效地加快系統的運算速度。
3.3 存儲器選型
存儲器我選用兩片6116型號的靜態RAM,容量為4KB片選信號與A0相連的是偶片,主要用于低8位數據總線上進行字節傳送。與BHE選中的是奇片,主要用于高8位數據總線上字節傳送。當A0和BHE都選中的時候,可進行16位數據總線字傳送。
圖3 6116 RAM存儲器管腳圖
RAM的主要功能是存儲程序、變量等。如果計算機關機,這些信息不再存在。本電路中,A12-A19作為片選信號,均為低電平。故存儲范圍為0H-0FFFH。
3.4 可編程芯片說明及其地址范圍確定
3.4.1 8254定時/計數器及其地址范圍
8254與8253功能類似,但8254工作頻率更高,可達10MHZ,且8254還可進行回讀,但這一功能在本設計中用不上,因而對8254的說明也可看作是對8253的介紹,事實上兩者管腳圖接近完全相同。
8254芯片包含3個功能完全相同的計數通道,稱為通道0,通道1,通道2,有6種工作方式。本設計要求實現的最大45s,故必須采用兩個計數器級聯方式,工作在方式2分頻功能。另一個計數器1工作在方式5,OUT1門產生中斷,實現闖紅燈報警3s的功能。三個計數器具體連接圖如A3圖紙硬件連接圖所示,CLK0,CLK1都通入1.2MHZ的脈沖。OUT0與CLK2端相連,均工作在方式2分頻,由OUT2門產生低電平作為狀態信號實現延時功能。計數器1工作在方式5,GATE1門上升沿觸發。如圖3所示,當車行道紅燈時,則開中斷。當有車闖紅燈時,就會阻擋安裝在人行道上的紅外線發射和接受裝置的光線,接收裝置可將光信號變為電信號的一個脈沖,通入GATE1門,上升沿觸發,在OUT1門輸出低電平,將此電平通過非門后連在8259A的IR1端,則可以產生中斷。經過中斷處理便可以控制相關芯片發出3s的報警信號。當然,在車行道綠燈時,應關中斷。
圖5 車闖紅燈報警信號圖
8254的端口地址可由硬件連接圖確定,由圖可知,8254片選信號由Y2引出,并與A0組成邏輯電路,輸出口送入8254的 端。其地址可由上表可看出,為40-46H中偶地址。
3.4.2 8255A并行I/O接口及其地址范圍
8255A是一個標準的40管腳芯片,它有3個數據端口,分別為PA口,PB口,PC口。每個端口有8位。8255A有3種工作方式。本設計選用最簡單的方式0——基本輸入/輸出方式。
本設計用到了PA,PB口,它們分別作為發光二極管的并行輸出接口。由于發光二極管,由于二極管為共陽極,故當PA,PB輸出為0(低電平)時,相應二極管才會亮。另外,PC1口作為狀態查詢口,于8254 OUT2門相連,當PC1輸入為0時,表示定時時間到,可交換數據。PC6口作為輸出口,作為報警信號的端口。這些在軟件編程時要格外注意,將決定各端口控制字的選擇和確定。8255A端口地址可硬件連接圖確定,由圖可知,8255A片選信號由Y3引出,并與A0組成邏輯組合電路,作為8255A 信號。其地址可由右表看出,為60H-6中偶地址。
3.4.3 8259A中斷控制及其地址范圍 8259A可編程芯片中斷控制器(PIC)稱為優先權控制器,它可為CPU處理8級向量中斷。本設計中,中斷控制器用于擴展電路的報警功能。由硬件圖可知,OUT1門低電平經過非門送入IR1端,故其為高電平有效的電平觸發方式。
8259A的端口地址可由硬件圖確定。由圖可知,8259A片選信號由Y4引出,并與A0,A2組成邏輯電路,作為8259A 信號。其地址可由右表看出為80H-82H中偶地址。
3.5 其它選用芯片說明 3.5.1 地址鎖存器74LS373
在8086系統中,地址線和數據線時復用的,故有必要鎖存地址。74LS373管腳及功能圖如圖所示。其數據送入是由時鐘的約定電平來進行的。E為低電平時,鎖存器才能工作。
3.5.2 數據緩沖器74LS245
74LS245是帶三態輸出的8位雙向數據緩沖器,專用于需要雙向傳輸的 數據總線接口。它其實也是一個三態門,為輸出使能端,G為低電平時,緩沖器才能工作,M為傳輸方向控制端。事實上,在8086最小模式時,由于鎖存器的作用,數據緩沖器并不是必要的。
3.5.3譯碼器
3.5.3.1比較譯碼器74LS688
在存儲器擴展時,我選用74LS688作為譯碼器,其一是為了在全譯 碼時減少組合邏輯電路,二是為了與本組其他成員相區別。74LS688作譯碼器時,必須為低電平,且當且僅當對應的8個輸入端P與8個輸入端Q相等時,才會輸出低電平。利用這一特性將 低電平作為存儲器的片選信號,可實現其譯碼片選功能。
由硬件連接圖可知,在設計中,我將8個輸入端Q全部接地,即低電平,保證了存儲器高8位全部為0。實現了存儲器從最低地址0H-0FFFH,4KB的存儲容量。3.5.3.2 74LS138譯碼器
74LS138譯碼器是譯碼電路中最常用的,在本設計中我也選用74LS138譯碼器產生8255A,8254,8259A三個芯片的片選信號,如果選用比較譯碼器74LS688則需要三片,既增加了芯片數量,也增加了電路消耗,同時占用了過多的空間,使線路連接更加復雜,更不直觀。由于74LS138的功能及工作模式熟知,這里不再贅述。
3.5.4時鐘發生器8284A
8284A是用于8086(或8088)系統的時鐘發生器/驅動芯片,它為8086(或8088)以及其他芯片提供所需的信號。
8284A由三部分電路組成:時鐘信號發生器,復位生成電路和就緒控制電路。下圖是8284A的管腳圖。
3.5.5 D觸發器
D觸發器的工作原理是在CP端脈沖上升沿觸發翻轉技術,在本電路中,主要用于分頻。其將CP端脈沖頻率減半,那么為什么要減半頻 率呢?
原因是8253的最高工作頻率只有2MHZ,因此必須將2.4MHZ脈沖頻率減半8253才能工作。因此,在我選用的8254定時/計數器電路中D觸發器并不是必要的了,甚至可以完全省去不用,因為8253最高工作頻率可達到10MHZ,但為了避免頻率過大導致45最長延時時,寫入的數據過大,我還是加上了D觸發器,無非是為了簡化后面的軟件編程。3.5.6 7407驅動器
7407TTL集電極開路六正相高壓驅動器,其管腳圖如下。
3.5.7 功率放大器PWN-2401-EW
該放大器是上海邁高網絡技術有限公司生產的,主要工作2.4GHZ ISM頻段的WLAN設置的覆蓋范圍。4 軟件總體設計說明 4.1 系統軟件部分說明 4.1.1 宏調用與子程序調用
設計延時程序可采用兩種方法,一種是子程序調用形式,另一種是宏調用形式。
宏調用形式是在匯編期間展開的,調用一次展開一次,因此它占用的存儲空間與調用的次數有關,調用次數越多,占用存儲空間越大。宏指令的使用簡化源程序,但并不節省內存單元。
子程序是在程序運行期間由主程序調用,在目標代碼中只占用它自身內存空間,因而匯編后目標代碼少,節省內存空間。但子程序調用每調用一次就要保護斷點,保護現場;返回后又恢復現場,恢復斷點,增加了額外時間,因此執行時間長,速度慢。宏指令則可免去這些開銷,更重要的是,宏調用時用實元取代啞元,調整靈活,程序大大縮減,可讀性和可移植性大大提高。
綜上所述,我采用宏調用形式,宏程序專門編制待定延時程序,主程序則順序換燈、循環,而每個過程燈亮時間由宏程序保證。在整個程序的運行期間若發生中斷(有車闖紅燈),則由中斷程序完成相應功能。當然,主程序中也必要包含中斷矢量表的建立程序。因而,我所編制的程序由三部分組成:主程序、宏調用程序和中斷服務子程序。下面將一一介紹,并且畫出其流程圖。4.1.2 各時間參數的計算 本設計中涉及的時間參數有:車行道綠燈時間45s,車行道紅燈時間20s,車行道黃燈亮、滅的時間各一秒,報警器報警持續時間3s。由于8254 CLK端時鐘頻率為1.2MHZ,計數器0和計數器2級聯按6000×200方式分頻,即計數器0寫入6000時,在計數器2 CLK2中會有200HZ脈沖。對于1s,需對計數器2寫入時間參數TIME1=200;對于3s,TIME2=600;對于20s,TIME3=4000;對于45s,TIME4=9000,都不超過10000,故均可按BCD碼寫入。
4.2 主程序說明及其流程圖
主程序主要實現兩項功能:一是填寫中斷入口地址表,為中斷服務提供必要準備;二是實現換燈,循環。其流程圖見下圖。4.3 宏調用及其流程圖
宏程序的功能是實現準確的定時和延時,為主程序中紅、黃、綠燈的亮、滅時間,中斷服務程序的報警信號持續時間服務。當然,在宏程序中應當特別注意一些寄存器,變量,地址等保護工作,這就需要堆棧。其流程圖見下圖。
4.4 中斷服務程序說明及其流程圖
本設計中我編制的中斷服務程序顯然是為擴展功能——有車闖紅燈報警3s服務的。中斷服務程序主要是對8255A C口進行操作的,使C口輸出高電平,經過放大器后驅動報警裝置報警。當然,在編制過程中,也需要注意一些寄存器,變量,地址的保護工作,其流程框圖 見下圖。
所有三個程序的具體代碼及設計編制,見附錄。5 總結與體會 5.1 課程設計總結
本次課程設計,要求自制交通信號燈自動控制系統,并能編制該系統工作的匯編源程序。我的設計采用可編制芯片8254硬件定時,用查詢方式來控制交通燈的亮與滅,指令執行目的明確,交通燈亮、滅延時時間精確,并且還能實現有車闖紅燈的報警功能,因而該系統使用可靠。電路連接也比較簡便,芯片花費不多,工作性能良好,能完整地實現城市交通信號燈所需的功能。
我所編制的匯編程序采用宏調用方式,用一個宏程序可實現多種定時功能,有效地避免子程序調用方式模塊過多,程序代碼繁瑣的缺點。并且宏調用方式可以非常簡便地調整定時時間,僅僅改變時間參數變量值就可方便地改變燈亮、滅時間,靈活性好這些都是子程序調用無法企及的。
總而言之,我覺得我的設計相角于本組其他同學而言,無論是芯片選擇,硬件連接,各種芯片工作模式,源程序編制等等都是比較獨特而又不失簡便的,我在設計過程盡量避免與本組其他同學的設計雷同,而且盡量將多種方案進行全方位比較與取舍,比如軟件定時與硬件定時,查詢方式與中斷方式,74LS138與74LS688譯碼器,宏調用與子程序調用,這些我都已在前面說明書中做過很多對比與論證??傊?,我對自己的設計比較滿意。5.2 感想與體會
關于這次課程設計的體會,我是深有感觸的。
首先,我想說,這次課程設計的的確確讓我增長了不少見識,使我對《微機接口》這門課程認識更深。比如,在課程設計前,可能都知道CPU與存儲器相連能實現存儲器擴展,CPU與8255A相連能實現CPU對外設的并行輸出和控制,8253能定時計數,8259A能管理中斷,但真正的這些芯片之間各端口具體連接,包括每根地址線,數據線的連接,片選信號的產生,8255A,8253,8259A的工作原理和工作模式等等,都是非常模糊的。只有經過這次課程設計的鞭策和逼迫,我們才不得不通過各方面途徑去查取相關資料,去自學相關知識,去一個個逐步消解我們學習上的盲點。試想,如果沒有這次課程設計,會有多少同學會自覺的那樣努力的,刻苦地那樣做呢?人都是懶惰的 動物,現實生活中,大多數人不都是言不由衷,違背己意的去做自己不喜歡做,討厭做卻又不得不去做的事情嗎?
其次,我想說這次設計過程不開心,不愉快的一些事情?!都t樓夢》里關于品嘗有云:一杯為品,二杯則是解渴的蠢物,三杯便是飲牛飲驢的。同樣,我想說,課程設計,兩三個人在一起則是討論交流;一坨人在一起則是相互推賴,抄襲,敷衍了事。我不明白為什么一個班上只有5個課題設計,一個設計要吸納七,八個人。就拿我所在組來說,真正為之籌謀計劃的少,貪成享樂者甚多。經常是兩三個人交流溝通,卻要想出五六個不同設計方案為本組其他成員共享。我想說,畢竟大家同學一場,同學之間的企求不好拒絕,所以老師上次“冤枉”我與某人流程圖類似讓我特委曲難受。參考文獻
[1] 張玉清,王春玲.IBM PC 微型計算機原理與接口技術.人民郵電出版社,1997 [2] 彭虎,周佩玲,傅忠謙.微機原理與接口技術(第二版).電子工業出版社,2008 [3] 王永山.IBM PC匯編語言程序設計和接口技術.西安電子科技大學出版社,1989 附錄參考程序
TITLE YUWENNIAN.ASM ;程序名
DELAY MACRAO TIME ;延遲宏定義
LOCAL L ;局部說明
PUSH AL PUSH BL
MOV BL MOV AL BCD碼寫入 OUT 46H MOV AL OUT 40H MOV AL OUT 40H MOV AL 碼寫入
OUT 46H MOV AL OUT 44H MOU AL 2,TIME,001101001B,AL,00,AL,60,AL , 10110101B , AL , 00 , AL , BL
;計數器0,方式2,;計數器0寫入6000 ;計數器2,方式2,BCD ;時間參數寫入計數器23
;送延遲參數 OUT 44H , AL MOV AL , 01011011B ;計數器1,方式5,BCD碼寫入
OUT 46H , AL MOV AL , 5 ;計數器1寫入5,5個脈沖后發生中斷
OUT 42H , AL L: IN 42H , AL TEST AL , 00000010B JNZ L POP BL POP AL ENDM DATA SEGMENT TIME1 EQU 2 TIME2 EQU 6 TIME3 EQU 40 TIME4 EQU 90 DATA ENDS
STACK SEGMENT PARA STACK DB 100 DUP(?)
;測試PC1
;為1時再測試,直至為0 ;宏定義結束
;黃燈閃爍時間
;報警持續時間
;車道紅燈時間
;車道綠燈時間 'STACK' 24
STACK ENDS CODE SEGMENT START: MOV AX , DATA
MOV DS , AX MOV AX , STACK MOV SS , AX CLI
;關中斷
CLD MOV AX , O ;建立中斷入口地址表
MOV ES , AX MOV DI , 4*51H MOV AX , OFFSET INTPROC STOSW MOV AX , SEG INTPROC STOSW MOV AL , 00011011B ;設置8259A,寫ICW1,高電平觸發,無級聯
OUT 80H , AL
MOV AL , 50H ;寫ICW2,中斷矢量基值為50H OUT 82H , AL MOV AL , 00000011B ;寫ICW4,完全嵌套,非緩沖,自動EOI OUT 82H , AL MOV AL , 11111101B ;寫OCW1,僅允IR1中斷
OUT 82H , AL MOV AL , 10000001B PC上半口輸出,PC下半口輸入
OUT 66H,AL STI MOV AL , 0FFH 置0 OUT 60H , AL OUT 62H , AL MOV AL , OFH OUT 64H , AL MYC: CLI
MOV AL , 00001110B 報警
OUT 60H , AL 燈亮
MOV 62H , AL DELAY TIME4
;設置8255A,PA,PB,;燈全滅,PC1置1,PC6;關中斷,防止綠燈時;車道綠燈亮,人道紅;延遲宏調用,時間45s
YWN: MOV CX , 3 ;設置閃爍次數
MOV AL , 00010110B
;車道黃燈亮
OUT 60H , AL OUT 62H , AL DELAY TIME1
;延遲宏調用,時間1s MOV AL , 000111001B OUT 60H , AL OUT 62H , AL DELAY TIME1 LOOP YWN STI 則中斷
MOV AL , 00011001B 亮
OUT 60H , AL OUT 62H , AL DELAY TIME3
MOV AX , 06H MOV DL , OFFH INT 21H JMP MYC LOVE: MOV AH , 4CH
;車道黃燈滅 ;延遲宏調用,時間1s ;開中斷,有車闖紅燈時;車道紅燈亮,人道綠燈;延遲宏調用,時間20s ;判斷是否有鍵按下 27
INT 21H ;返回DOS CODE ENDS ENDS START INTPROC PROC FAR ;中斷服務子程序
PUSH AX ;保護現場
PUSH BX PUSHF MOV AL , 00001101B OUT 66H , AL DELAY TIME2 MOV AL , 00001100B OUT 66H , AL POPF
POP BX POP AX IRET INTPROC ENDP
;PC6置1,報警
;延遲宏調用,時間3s ;PC6置0,報警解除 ;中斷返回 28
第五篇:交通信號燈控制系統
交通信號燈控制系統(紅綠燈系統)
1、概述
近年來,隨著經濟發展,營運車輛擁有量的增加使道路市場必須規范有序,交通安全管理必須上一新臺階。按照“高起點規劃,高標準建設,高效能管理”的思路,堅持把城市化作為城市經濟的一大戰略來抓,積極建設城區交通基礎設施工程,建立交通安全管理網絡。嚴格抓好交通管理,以加強交通隊伍建設和行業文明建設。
對****信號控制系統進行升級改造,在*****新建設一套信號控制系統
2、設計依據
? 《道路交通信號控制機》(GB25280-2010)? 《道路交通信號燈》(GB14887-2011)
? 《道路交通信號燈設置與安裝規范》(GB14886-2006)? 《道路交通信號倒計時顯示器》(GA/T508-2004)
? 《道路交通安全違法行為圖像取證技術規范》(GA/T832-2009)? 《交通信號機技術要求與測試方法》(GA/T47-93)? 《道路交通信號機標準》(GA47-2002)? 《道路交通信號燈安裝規范》(GB14866-94)
3、設計原則
本期工程按“國內領先、國際先進”的原則設計方案,提供完整、最新而成熟的產品,并保證各項技術和設備的先進性、實用性和擴展性。提高交通道路口的車輛通行速度,保證道路暢通。因此該系統是建設暢通工程中的重要措施之一。
信號控制系統的設置應充分結合本路段的工程自身特點,在達到適時、適量地提供交通信息,確保行車安全目的的同時,盡可能與道路的整體效果相結合。
1)設計思路
以有效地管理道路交通,達到安全、經濟、合理、美觀為目的,嚴格按照國家有關規定設置信號燈等交通設施。交通擁擠情況主要發生在車流人流相對集中的主要繁華城區路口和路段,根據現有主要交通干道路面寬度劃分車道,基本可以滿足城區車輛通行的需要。
2)預期實現目標
完善城區交通安全設施布局,規范行車和行人秩序,減少交通事故,一定程度上改善城市形象。
4、交通信號控制系統功能
(1)圖形與界面
系統界面中文化、圖形化、菜單化。命令操作方式靈活多樣,并對錯誤操作發出警告或禁止執行。
能多用戶、多窗口顯示,顯示窗口可縮放、移動。
具有圖形編輯工具,可以對圖形的區域背景、路口背景等進行用戶化編輯。背景地圖可按管理區域和路口進行縮放和漫游顯示。
能夠實時顯示路口設備、路口設備工作狀態及信號控制模式等信息。系統可動態、實時地顯示路口信號燈的運行狀況,并可對某一路口的信號燈變化進行實時顯示;還可以根據需要直接對信號機進行手動操作功能。
能夠用圖表顯示交通流量、占有率等統計分析數據。(2)用戶管理
系統能夠支持至少50個用戶的使用和管理,對用戶的名稱、密碼和訪問角色等相關內容進行設置。
能夠設立訪問角色,能夠定義相應的訪問權限,每個用戶可以對應多個角色。組管理:每個組可以有多個用戶,所有用戶不能重名,不同的組可以管理不同的路口設備。
記錄用戶登錄和退出系統的時間及用戶使用過的操作命令,顯示用戶是否在線。
禁止多用戶對同一對象同時進行控制操作,并給出提示信息。(3)日志管理
操作員記錄:操作員登錄/退出時間、部分重要操作命令記錄。記錄保存時間:系統至少保留最近12個月的綜合日志記錄。記錄查詢:可根據日期范圍、時間范圍、用戶等各種限定,方便快捷地查詢各類日志記錄。(4)系統數據庫
總體要求:支持Oracle數據庫,具有系統參數設置、交通數據存儲、數據管理功能。
參數設置:每個數據項均附有數據定義和有效值范圍的在線說明;系統自動檢測所有數據項輸入數據的合理性,提示并拒絕不合理及非法的數據輸入;易于數據修改和更新。
交通數據存儲:能夠對采集的交通實時數據和歷史數據進行儲存和管理,保證數據的快速存取、編輯和刪除。
數據庫管理:
禁止未授權使用者進入數據庫操作界面。
多用戶同時對不同數據對象的修改、刪除無沖突,禁止同時修改同一數據對象并有沖突報警顯示。
詳細記錄數據修改人員、修改內容和時間。支持多用戶數據庫查詢、訪問。(5)數據采集存儲
中心計算機從現場設備實時(秒級)采集以下交通數據: 路口到達方向分流向(左、直、右)的車流量 路口到達方向分流向(左、直、右)的車輛占有率 路口到達方向分流向(左、直、右)的放行時間 路口到達方向分流向(左、直、右)的斷流次數 路口到達方向分流向(左、直、右)的最大斷流間隔 以上數據保存15日。
流量、占有率的實時統計數據隨時向交通信號控制系統管理平臺開放性提供。(6)數據統計分析
中心計算機對采集的交通數據進行各種統計分析,形成設定時間、區域范圍的交通統計分析報告,內容包括:路口的交通流量、路口交通占有率; 中心計算機對采集的交通數據進行統計處理,分別形成15分鐘和1小時時間段的交通統計數據,并按15分鐘數據保存半年、1小時數據保存一年進行存儲,并隨時向交通信號控制系統管理平臺開放性提供。(7)系統狀態監視
中心計算機能夠實時監視:
系統中心設備、傳輸設備及路口設備工作狀態
路口信號控制模式、控制方案、信號狀態等交通控制狀態
交通信號狀態信息在信號燈色變化時向交通信號控制系統管理平臺實時開放性傳送。(8)系統故障報警
中心計算機監視以下各類故障: 系統中心軟/硬件故障 傳輸單元故障
信號控制器、車輛檢測器等路口設備故障
上述故障均有詳細的分類故障代碼;故障發生時通過異常信息顯示進行報警并生成故障記錄;故障消除后或操作員確認后取消報警。(9)時鐘校準功能
中心計算機具有如下時鐘校準功能:
接受交通信號控制系統管理平臺的時鐘校準。
對路口信號控制器進行自動時鐘校準,校時命令每天執行1次,校時時間可設置。
時鐘格式為:年、月、周、日、時、分、秒,校時誤差小于1秒。(10)時間表功能
系統具有時間表控制功能
設置時間包括年、月、周、日、時、分、秒。日時段劃分不得低于16個,方案數不得少于32個。設置內容應包括事件、控制模式、控制方案等。
系統可分別設置工作日、周末、節日或特別指定日的時間表,系統根據日期自動改變執行時間表。(11)系統優化
根據路口檢測的交通流信息自動進行交通控制參數的優化并執行優化配時方案,提高路口通行能力。(12)動態方案選擇控制
根據實時交通流檢測信息,從預設方案庫中調用適宜方案。(13)線協調控制
按照系統時間表設置進行線協調控制。(14)感應式控制
系統能夠響應沖突方向的車輛感應請求,進行半感應或全感應控制。(15)行人控制
路口行人過街控制應具有請求式控制方式和預案式控制方式。
系統能夠在線協調或區域協調控制的條件下及時響應或等待響應路段行人過街請求,使行人利用交通流間隙過街通行。(16)緊急車輛優先控制
系統能夠按預定時間和預定路線進行綠波信號推進,以滿足各種重大活動、重大事件及特殊警務的通行需求。
系統對路口信號機強行控制,指定某一階段放行、黃閃或者全紅。能響應特殊情況下的警務、消防、救護、搶險等特種車輛的緊急請求,使車輛迅速通過沿線路口。
(17)方案模擬演示
設置好的配時方案,模擬演示路口信號燈的變化情況,查看運行效果以便于分析配時方案中存在的潛在影響。(18)強制控制
允許系統中心操作員直接控制系統內設置的相位組信號。(19)上下載功能
中心計算機能選擇性地上載和動態存儲路口信號控制器的基本配置、時間表以及各種控制方案。
中心計算機能選擇性地下載基本配置、系統時間表和各種控制方案給路口信號控制器。
5、交通信號控制機
信號機
信號機符合行標《GA47-2002道路交通信號控制機》的標準、國標《GB-25280-2010集中協調式信號機》的標準,并兼容國標GB-T20999的通訊協議。本信號機采用多智能節點分布式架構,各節點以32位微處理器作為控制核心,通過CAN總線進行內部通訊。32路環型線圈車輛檢測或視頻車輛檢測器(可選)本信號機具有獨立硬黃閃功能,可以在不關燈的情況下進行現場維護,給現場維護帶來方便。支持無線遙控、點動等現場人工控制功能;持GPS模塊對本地進行校時;支持多達32組的獨立燈組通道輸出;支持視頻和線圈車流輛檢測;具有單燈組輸出回路檢測功能,對紅綠沖突等各種嚴重故障有著完善的降級處理。本機有著多種人機交互接口,通過本地信號機內的液晶模塊、設置終端、指揮中心都可以實現完整的方案設置和信號機運行狀態監測。對于各用戶的不同控燈需求,方案設置方便、靈活、易于操作。軟件系統設計中,有著完善的事務管理機制并能對信號機發生事件、故障等信息進行存儲及顯示。信號機內具有加熱和排風的裝置,可根據外界的溫度不同自動加熱或排風,以適應外界環境溫度變化。
信號機具有無纜線控、單點優化、感應控制等功能;在智能交通指揮中心控制系統中可實現線控、區域協調控制、系統優化控制等功能;
1、具備32位微處理器
2、可編程的32相位控制,96路可控硅輸出(可選)
3、相位沖突監視和控制,信號燈故障檢測及報警
4、掉電時采集數據和配時參數不丟失
5、具有手動、自動、遠程控制方式
6、具有強制、黃閃、四面紅功能
7、具有本地遙控功能
8、具有固定方式、多時段控制方式、多方案選擇控制方式、感應控制方式等多種控制方式
9、在線修改配時參數,在線顯示各相位狀態、故障狀態
10、時段劃分多達48個時段,可存儲32種控制方案
11、提供4個RS232接口、一個RS485接口,一個以太網接口,可實現電話線、專線、光纖、無線多種通訊
12、適合于單路口控制、主干道控制、區域控制。出現故障自動降級使用
13、時鐘、日歷顯示和修改,支持GPS授時功能
14、自動排風、加熱功能
15、具有防雷、漏電保護功能
16、提供8路行人過街輸入接口 主要特點
1、全中文手動操作界面
2、交通信息存儲功能
3、獨有的路口協調小面控功能
4、基于車頭時距的感應控制功能
5、信號相位與信號燈組的自由編程
6、沖突相位硬件和軟件雙重監視
7、信號燈故障檢測和報警
8、掉電數據不丟失,保存5年以上
9、輸入和輸出信號全部光電隔離
10、車輛數據檢測準確率高
11、具有多相位的強制遙控
12、提供以太網接口和多個串口,便于網絡化
13、提供二次開發的透明接口,便于多系統的集成
14、模塊化設計,便于維護
15、指揮中心軟件可實現信號機的遠程控制
16、本地單點路口或區域的自適應協調控制
17、實時檢測交通流量數據;并將采集到的實時交通流量數據進行分析、處理,傳送至本地、區域或中央控制系統 主要技術指標
1)控制最大相位:32個;控制最多信號燈組:32組;車輛檢測最大路數:32路;
2)機柜外殼采用鋁合金材料或不銹鋼材料;遙控相位:8個;
3)遙控器:每臺信號機配2臺遙控器,8個相位選擇鍵,1個黃閃鍵、1個全紅鍵、4)1個全滅鍵、1個取消鍵,遙控距離大于50米,遙控器應以燈光、聲響或振動方式提示操作人員,交通信號控制機是否成功接收并執行指令。5)為保證信號機用電安全,信號機機柜和驅動線路應采用漏電保護電路裝置。
6)信號機的機柜外側面應設有手動控制門,在僅打開手動控制門的情況下可以實現
7)單點控制、黃閃控制、指定相位控制、關閉信號燈、關閉倒計時器、關閉遙控功能等操作。
智能交通信號控制機屬協調式戶外網絡型的交通信號控制機,適合于單路口多時段定時控制、多方案選擇控制、全(半)感應控制,適合于多路口無纜協調、有纜協調的綠波帶控制,適合于指揮中心的遠程控制、區域控制。在感應控制、多方案選擇以及時制計劃生成方面均有自己的控制算法。智能交通信號控制機具有技術先進、使用方便、功能齊全、模塊化設計、維護簡單,控制軟件接口透明,便于二次開發。采用自主開發的機動車輛線圈檢測器、自有專利技術的單元式檢測型負載開關,整機性能價格比高。智能交通信號控制機具有多時段定時控制、多方案選擇控制、感應控制、主干道無纜協調控制、集中協調控制等功能。將多個智能交通信號控制機通過調制解調器連成交通控制網,對城市多路口、多條干線進行控制,其基本架構如下:
通過以太網通訊接口,與指揮中心控制系統聯成網絡、接收指揮中心的遠程控制、有纜線控、區域控制,并實現交通流量的自動采集。
6、機動車信號燈
發光單元透光面直徑為400mm,紅黃綠豎向組燈,光源采用超高亮發光二極管。紅滿屏+黃滿屏內含雙色數顯+綠滿屏,符合2011新國標;倒15秒顯示,通訊式(通訊協議為行業標準)信號燈取電,豎裝;
7、方向指示信號燈
發光單元透光面直徑為400mm,紅黃綠豎向組燈,光源采用超高亮發光二極管;紅箭頭+黃箭頭內含雙色數顯+紅箭屏,符合2011新國標;倒15秒顯示,通訊式(通訊協議為行業標準)信號燈取電,豎裝;
8、人行橫道信號燈
發光單元透光面直徑為300mm,光源采用超高亮發光二極管;紅、綠二色行人圖案單屏顯示,紅、綠二色數顯同屏顯示(綠色行人靜態/非機動車)七字形連接片,2011新國標;倒15秒顯示,通訊式(通訊協議為行業標準)信號燈取電;