信息工程系本科毕业设计（论文）
开题报告
毕业设计（论文）题目：智能交通协调系统设计
专业：计算机科学与技术
指导教师：洪学银
学生姓名：马超
学号： 2012090137
毕业时间： 2016年6月30日
齐齐哈尔工程学院教务处制
一、选题依据（目的、意义、国内外研究现状、学术准备情况、研究思路及方法）
（一）目的、意义
城市的现状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。

城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况。

智能交通系统的出现大大改变了城市紧张的交通形势，它能够根据车流量的变化自动调整红绿灯的时间长度，不会出现空道占时的情形，最大限度的减少十字路口的车辆滞留现象，有效地缓减交通拥挤，实现交通控制的最优控制，大大的提高了交通系统的效率。

随着我国经济的不断发展，国民生活水平不断提高，私家车辆的数量大幅度的增加，道路拥挤的问题日益突出，智能交通系统一定会得到广泛应用。

（二）国内外研究现状
1.国外现状
智能交通系统的发展，最早可以追溯到20世纪七八十年代的一系列车辆导流系统新技术的开发和应用。

1991年美国通过“地面交通效率法”（ISTEA），俗称“冰茶法案”，从此美国的IVHS研究开始进入宏观运作阶段。

1994年，美国将IVHS更名为ITS。

之后，欧洲、日本等也相继加入了这一行列。

经过30年的发展，美国、欧洲、日本成为世界ITS研究的三大基地。

美国是当今世界在 ITS 开发领域发展最快的国家，它从上个世纪80年代开始，先后开展了与智能汽车技术相关的PATH、IVI、VII和CVHAS等国家项目1995年3月美国交通部正式出版了“国家智能交通系统项目规划”，明确规定了智能交通系统的7大领域和29个用户服务功能目前7大领域包括：出行和交通关系系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统。

日本于上个世纪90年代初就制定了大力发展智能交通系统的国家战略，其中智能汽车作为智能交通的重要组成部分，也得到了深入
研究。

日本政府主导的先进安全汽车ASV项目已于2000年取得初步实用化成果。

2.国内现状
我国ITS的发展起步较晚，70年代以来，从国外引进、消化了一些项目，并进行了一些ITS或类ITS基础项目的研究和应用。

70年代中至80年代初，主要是进行城市交通信号控制试验研究，80年代中至90年代初，在一些大城市引进和消化城市交通信号控制系统，实现了一些（高速）公路监控系统、高等级公路电子收费系统和路边信息服务系统。

90年代中以来，开始研究部门ITS发展战略和GIS、GPS、EDI在交通中的应用等，重视交通信息网络的建设，公路和桥梁管理用基础数据库、道路交通量和气象数据采集等经过多年的努力，也已取得明显的进展。

3.个人理解
我国的交通发展挑战与机遇并存。

以城市交通为例，一方面，交通拥堵、环境污染和交通安全形势严峻；另一方面，我们正处于城市和城市交通基础设施快速发展期，以及智慧城市建设等可能实现城市跨越式发展的前夜。

值此关键时刻，选择正确的综合交通发展方向、确定科学的综合交通发展战略极其重要。

绿色交通强调不但要满足交通需求，而且要保护环境、节省资源和以人为本，是综合交通的发展方向。

（三）学术准备情况
本文针对城市路口进行模糊协调控制算法的研究。

首先提出一个简化的交叉路口交通流模型，设计一种基于相序优化的模糊控制器。

从系统的角度提出一种区别于传统信号协调控制的新算法，模仿交警指挥时的判断决策过程，设计了模糊控制器。

采用模糊控制器和相序优化器联合进行交通控制。

前者用来决定改变当前绿灯相位时刻，后者从相序中根据优先权的大小决定下一个放行相位。

仿真研究表明，控制效果良好。

（四）本选题研究思路及方法
智能交通系统是基于信息技术和新理念形成的先进的交通系统，其产生和发展的目的不仅是更合理地实现人和物的运输与传送，同时还将带动交通信息服万方数据务和相关信息产业的发展。

课题选用先进的西门子公司的小型PLC设备S7-200作平台。

以交通信号监控系统为整套设计方案的中心，提出一套可行性方案。

其中具体包括：1.能控制十字路口东西南北的通行，通过定时器控制通行和禁止通行的时间；2..利用PLC 的相关知识实现交通高峰低峰的通行时间的智能调整；3.在智能交通信号控制系统中加入电子警察抓拍违章系统。

二、论文结构框架
（一）论文提纲
新型城市智能交通系统框架体系，分为信息感知层、信息传输层、数据知识层、应用服务四层，其中，感知层强调：通过制定相应的管理制度和技术标准，统筹整个城市前段采集设备的布设，完成信息的统一管理。

传输层强调：通过一定的管理制度和机制，按照统筹集约、共建共用的原则，灵活应用多种传输方式，逐步建设完善与城市智能交通系统需要相同步的信息传输网络，满足业务需求。

知识层强调：在已有数据中心建设格局的背景下，通过物理和逻辑相互结合的方式，逐步向云数据中心过渡。

应用层强调：从公众和业务需求出发，基于服务型政府和一站式服务理念，对现有职能划分和工作机制优化基础上的系统和服务整合；应用层主要包含公共交通、城市物流、道路交通出行三大核心子领域，以及慢行、交通枢纽、设施养护、电子收费、交通应急、综合联运六大辅助性子领域。

1.第一部分我国智能交通协调系统的发展现状和趋势。

2.第二部分介绍智能交通协调系统的影响。

3.第三部分智能交通协调系统设计。

（二）参考文献
[1] 安实[等]著.城市智能交通管理技术与应用[M].科学出版社.2005
[2] 《中国智能运输系统体系框架》专题组著.中国智能运输系统体系框架[M].人民交通出版社.2003
[3] 傅贵.城市智能交通动态预测模型的研究及应用[D].华南理工大学. 2014
[4] 于悦.重大灾害条件下城市应急交通诱导系统关键技术研究[D].吉林大学.2010
[5] 龚勃文.大规模路网下中心式动态交通诱导系统关键技术研究[D].吉林大学.2010
[6] 林赐云.突发灾害下应急交通保障决策支持系统关键技术研究[D].吉林大学.2010
[7] 刘刚.基于复杂网络理论的交通流动态特性研究[D].西南交通大学.2014
[8] 曾鹦.考虑乘客选择行为的城市公交客流分配及系统演化[D].西南交通大学.2014
[9]林赐云，龚勃文，赵丁选，刘雪莲.突发灾害下交通控制与VMS协同技术[J].交通运输工程学报.2012(06)
[10] 毕晓君，刘国安，肖婧.基于自适应差分进化的干线交通信号协调控制[J].智能系统学报.2012(05)
[11] 潘海珠，杜晓昕，王波.基于人工鱼群的交通诱导系统最优查询研究[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版).2012(05)
[12] 汪云龙，廖诗琪.配对交叉路口系统应用问题分析[J].公路与汽运.2012(04)
[13]Donald A.Neamen.Electronic circuit analysis and design[M ].Tsinghua Univ ersity Press and Springer Verlag.2002.
[14]Srinivasari,T.;Jonathan,J.B.S.;Chandrasekhar,A.Sentient auto nomous vehicle using advanced neural net technology[A].Cybernet icsand Intelligent Systems,2004
[15]Zou Zhijun.A study of capacity of major/minor priority T-intersection by means of computer simulation[J],China Journal ofHighway and Transport,2000,13(3):101-105.
三、论文写作安排
2015/11/1-2015/11/30：查阅相关资料，了解国内外研究现状和相关背景。

2015/12/1-2015/12/30：进行系统调研，了解系统的需求，进行功能设计。

2016/1/1-2016/2/28：进行系统实现，并进行功能性测试。

2016/3/1-2016/4/30：写论文，完成整体写作。

四、审核意见
指导教师意见：
1、通过
2、完善后通过
3、未通过
指导教师（签字）
年月日系部（专业）意见：
1、通过
2、完善后通过
3、未通过
负责人（签字）
年月日。