附录A有轨电车交叉口信号控制器与道路交通信号控制机串口通信协议
A.1 通信帧格式
通信帧格式见表E.1，通信帧定义内容如下：
表E.1 通信帧格式
a)帧头：一个字节长，值为0xC0，表示一帧的开始；
b)发送序列号：一个字节长，是发送方对所发送的数据传送帧的顺序编号，由发送方
填写；所有数据传送帧的发送需按照顺序填写发送序号并要求从接收方取得接收确
认；发送方在每次发送数据时都应填写发送序号，发送序号从0到0xff循环使用，
每发送一帧并得到确认后将发送序号加1；接收方依据发送序号判断是否发生丢帧
和重帧现象；
c)确认序列号：一个字节长，是作为接收确认信息反馈给发送方的，由接收方填写的
已正确接收到的最近一帧的发送序号。接收方在正确接收到发送方的数据后，将帧
中的发送序号作为确认序号发送给原发送方。发送方依据确认序号判断帧发送是否
成功；
d)帧类型：一个字节长，表示该帧的类型，见表E.2；
表E.2 帧类型表
e)数据长度：该数据传送帧所包含的数据内容部分的字节长度，两个字节，其中低字
节在前，高字节在后，数据长度可变由数据域内容确定；
f)数据内容：该数据传送帧所携带的数据内容；
g)CRC校验：CRC校验码生成多项式为：G(X)=X16+X12+X5+1计算，计算初值为0xFFFF；
校验内容从“发送序号”到“数据内容”的所有字节；计算结果为两个字节长，在
帧格式中按照低字节在前，高字节在后的方式存放；
h)帧尾：一个字节长，值为0xC0，表示一帧的结束；
i)数据转义：发送方在发送每一帧数据之前对该帧中与帧头和帧尾相同的数据进行转
义操作，以防止接收方对帧的解析出现二义性。转义包括除帧头和帧尾之外的所有
数据，转义按照表E.3对应关系进行。对发送的数据，先转义后校验，之后对校验
值再进行转义；接收方对接收的数据，先对校验值进行反转义，完成CRC校验后再
对内容进行反转义。
表E.3 转义表
A.2 序号控制
通信帧序号控制方式如下：
a)通讯双方各维持两个序号变量：发送序号变量和接收确认序号变量。发送序号变量
用来对发送的数据传送帧进行编序，接收确认序号变量用来检查接收到的数据传送
帧的正确与否，以发现丢帧和重帧；
b)发送方在每次发送数据时将自己的发送序号变量和确认序号变量内容分别填写到
帧中的发送序号和确认序号中；
c)发送方在没有收到确认信息时不发送新的数据传送帧；
d)发送方在收到数据后，将帧中的确认序号与自己的发送序号变量比较，两值相等时
认为收到了前次发送帧的确认信息，之后将自己的发送序号变量加1；
e)接收方在收到数据传送帧后，将帧中的发送序号与自己的接收确认序号变量进行比
较，发送序号比接收确认序号大1时，将接收确认序号变量加1；
f)接收方收到数据传送帧后，如果帧中的发送序号等于自己的接收确认序号，则认为
发送方发送了重复的数据帧，仍向发送方发送确认信息但不再对接收到的数据进行
处理；
g)接收方收到数据传送帧后，如果帧中的发送序号比自己的接收确认序号大2以上，
则认为发生了丢帧现象；
h)功能码为0XFF的定时帧，其发送序号及接收确认序号保持常量不变，目前暂定为
0。
A.3 无效（超时）与重传
通信帧无效（超时）与重传处理方式如下：
a)如果帧类型、帧长度或CRC校验错误，则该报文是无效的；
b)数据发送方对所发送的每一条数据传送帧响应进行无效（超时）检查；
c)发送方在一帧数据发送完成后开始计时，接受报文无效或超过1s未收到对方应答
信息将进行重发；
d)发送方需保证在后续的重发过程中，重发的帧与原帧仅可能在接收序号和CRC校验
部分发生变化；
e)重发两次（加初次发送共三次）仍没有确认或响应错误则认为通讯中断或故障；
f)在发生通讯中断或故障后，需对通讯端口重新初始化并尝试连接，再次发送三次连
接不成功认为硬件故障。
A.4 通信频次
当有轨电车在通过接近预告、接近请求、进入交叉口、驶离交叉口检测点时，或道路交通信号灯色、剩余时间变化时，有轨电车交叉口信号控制器和道路交通信号控制机进行一次通信交互。
道路交通信号灯使用说明书 第一节概述 道路交通信号灯是为了加强道路交通管理 , 减少交通事故 , 提高道路使用效率 , 从而改善交通状况的一种重要工具. 道路交通LED信号灯具有以下特点： ● 符合中华人民国GB14887标准中的技术指标； ● 拥有多项国家专利； ?高亮度 : 采用 LED 组装的灯芯色彩亮丽 ; ?低功耗 : 只有白炽灯的四分之一，仅 25VA ； ?长寿命 : 可达 50000 小时以上 ; ?调光控制 : 根据环境变化自动调节亮度 ; ?限流控制 : 自动校正负载电流 ; ?亮度均衡 : 设有平衡电流电路加上专门设计的光学部件，发光特别均匀；?严格老化 : 产品经长时间通电老化 , 性能更加稳定。 ● 防护等级大于 IP53 。 第二节性能指标 1 ．光学性能 1.1 光强分布 符合 GB14887 的要求 1.2 色度坐标 符合 GB14887 的相关要求，包括颜色视觉功能有缺陷的观察者所要达到的关规定 2 ．电气性能 2.1 工作电压AC220 ± 15% V 50 ± 2Hz 2.2 额定功率单灯 <15 W 2.3 绝缘电阻 >10M? 2.4 介电强度耐压 144 VAC 2.5 燃点寿命正常条件使用下可达 50000h
3. 物理、机械性能 3.1 抗风压符合 GB14887 的相关要求 3.2 抗振动符合 GB14887 的相关要求 3.3 防护等级大于 IP53 4. 适应环境 4.1 信号灯工作环境温度为 -40oС~50oС, 可耐 -40oС 和+80oС 的高低温测试 4.2 温度为25oС 时 , 空气相对湿度不大于 95% 第三节结构尺寸 1 ．道路交通信号灯总装图示： L 型支架安装 组合种类 a b c d e f h w ф 300 二灯600 1270 70 985 70 195 370* 130 三灯600 1620 70 1335 70 195 370 130 四灯600 1970 70 1685 70 195 370 130 五灯600 2320 70 2035 70 195 370 130 ф 300 二灯600 1445 70 1160 70 195 370 130
交通信号 控制系统（ATC）设计方案 x x x x有限责任公司
目录 1.概述 (1) 1.1系统简介 (1) 1.2设计原则 (2) 1.3系统设计依据及执行标准 (4) 2．总体设计方案 (6) 2.1控制系统总体功能 (6) 2.2通信系统总体结构 (6) 2.3通信系统主要优势 (8) 3.详细设计方案 (9) 3.1监测点设备 (9) 3.1.1设备功能描述 (9) 3.1.2监测点设备组成、结构及特点 (9) 3.2防雷保护及安全设计 (14) 3.3详细设备说明 (15) 3.3.1高清晰摄像机 (15) 3.3.2标清视频检测 (15) 3.3.3补光设备 (15) 3.3.4嵌入式存储 (15) 3.3.5 GOE210千兆工业以太网交换机 (15) 3.3.6 POE工业以太网光纤收发器 (17) 3.4系统典型配置清单 (18)
1.概述 城市发展交通智能信号灯，减少道路拥堵，最终达到智能化区域交通信号控制系统。智能交通信号灯迎合实现绿色经济的时代潮流，为了解决这个问题，提出智能交通信号灯及网络技术，会根据路口车辆多少，自动调节时间，可减少等候时间在75%以上，从而大大节省了人们的出行时间，减少了路口的无效等候，使出行更快捷。 在智能交通系统中，以往的常规摄像机是对所有通过该地点的机动车辆的车牌进行拍摄、记录与处理。由于受到图像采集设备分辨率的制约，图片仅能反映出车型、车身颜色、车牌号码等简单信息。公安执法部门对部分治安案件、交通肇事案件的取证要求上，希望能掌握更详细更清楚的资料，如驾驶员的面貌特征、车内驾驶室的情况、清晰的车辆信息、货车的装载情况。采用高清晰摄像机做前端采集，可以实现所抓拍的图像中用肉眼清楚地分辨：车辆的颜色、特征、车牌的号码、车牌颜色、司乘人员的面部特征。 如此一来智能化同时也带来了网络数据流量的剧增，对网络通信的可靠传输提出了更高的要求。工业以太网交换机在区域交通信号控制系统网络中稳定性、高可靠性、高安全性成为关键中的关键。 1.1系统简介 区域交通信号控制系统(ATC) 智能化区域交通信号控制系统采用百万像素的数字化网络摄像机（1600×1200 CCD传感器），一台摄像机覆盖两条车道，准确抓拍正常行驶、压线行驶、并行通过的车辆，并自动识别车牌号码，抓拍的车辆图片可清晰地显示车辆特征及前排司乘人员的面部特征。摄像机工作于外触发方式，通过视频分析、环形线圈或者窄波雷达检测通过车辆，在抓拍车辆的同时可获取车辆的行驶速度。两条车道共用一台高清数字摄像机的方式在保障系统性能的前提下，大大降低了系统成本。
城市道路交通信号控制方式适用规范1范围 本标准规定了不同信号控制方式的适用基本原则、多相位控制方式设计原则以及采用不同控制方式的技术-经济评价方法。 本标准适用于城市道路交通信号控制方式的设计和建设。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GA/T 509-2004城市交通信号控制系统术语 3术语和定义 GA/T 509-2004中确立的术语和定义适用于本标准。 4单点多时段定时控制方式、单点感应控制方式、线协调控制方式、区域协调控制方式适用基本原则单点多时段定时控制方式、单点感应控制方式、线协调控制方式、区域协调控制方式均应根据交通需求和道路条件选定，并需进行技术-经济评价。 在选用某种控制方式时，宜采用计算机仿真技术进行分析比较和配时方案的优化。 4.1单点多时段定时控制方式适用原则 单点多时段定时控制方式是最基本、最经济的控制方式。 当交通状况符合总体流量稳定、变化比较规律的条件时，可选用此种控制方式。 4.2单点感应控制方式适用原则
4.2.1当单点控制的交叉口交通状况变化比较频繁且没有规律时，宜采用单点感应控制。 4.2.2单点感应控制一般在交叉口进口车道设置检测器或在人行横道线前设置行人按钮，信号配时参数可随检测到的信息而改变。 4.2.3单点感应控制分为半感应控制和全感应控制。 在支路流量比较小的信号控制交叉口或路段的人行横道处，可采用半感应控制。在支路上设置检测器或在人行横道处设置行人按钮，根据是否有交通需求而确定是否运行该相位，并根据交通需求情况确定相应相位时间。 在各进口流量相近，且变化较为频繁的信号控制交叉口宜采用全感应控制方式。若单个路口信号机有能力根据检测的实时交通状况进行配时优化，也可实现单点优化控制。 4.3线协调控制方式适用原则 4.3.1当需要在单点控制的基础上扩大控制范围，对若干连续交叉口形成的线路上进行协调控制以提高整体通行效率时，可采用线协调控制方式。 4.3.2采用此种控制方式时，针对若干连续交叉口设计一种相互协调的配时方案，通过时钟同步，各交叉口的信号机按预设方案协调运行。 4.3.3线协调控制方式应考虑相邻交叉口的距离。通常若路口间距离大于800 m以上时，会降低路口间的协调效果。 4.3.4线协调控制通常采用无电缆线协调控制方式。 交通状况符合总体流量稳定、变化比较规律的条件时，可选用此种控制方式，但不能适应随机性较强的交通。 采用此种控制方式，宜进行事前交通调查，根据调查结果设定控制参数，并应根据交通变化情况适时调整控制参数，以取得较好的控制效果。 无电缆线协调控制方式若适当设置检测器，应用感应控制，可根据交通需求调整绿信比，提高控制效果。 4.4区域协调控制方式适用原则
一、道路交通信号控制设备技术规范 1、LED信号灯技术要求 （1）、整灯符合中华人民共和国国家标准《道路交通信号控制机》GA47-2002、《道路交通信号灯控制与规范》GB14886-2006的规定和技术要求。 （2）、信号灯主体由聚碳酸酯制造，包括外壳、光学单元和面罩。外壳不会出现剥落、腐蚀、刮痕，并且防紫外线，永不褪色，并保证完全密封。信号灯具有方便开启的活页前面罩，方便安装、维护。前端聚光灯罩为倾斜锥形结构，增强远距离的光强分部，便于驾驶者观察。（3）、灯壳为模块化安装，可实现任意数量灯头拼装组合。装饰背板为整合铝合金板。（4）、光源采用进口超高亮度四元素发光二极管，功耗小，工作寿命长，光强高，衰减少。具有单独的发光体单元，并保证完全密封。 （5）、LED信号灯采用先进的电源电路设计，提供恒压恒流，有效抑制国内电网频繁波动对发光二极管发光强度、色度的影响。 （6）、采用保护及恢复电路技术，在单个或多个LED发生故障情况下，对其他LED和整体灯信号不发生任何影响，保证LED信号灯的可靠性、耐久性和稳定性。 （7）、要求：提供相关部门出具的LED交通信号灯检测报告； 2、长伸臂标志杆技术要求 （1）、符合GBJ135-1990，GBJ9-1990，DL/T646-1998和GB5768-1999标准； （2）、根据立柱及横臂上灯具及标志牌等附件的实际分布情况进行杆体设计，杆体及灯具的设计风速不小于30米/秒； （3）、立柱及横臂为正多边锥形，截面为正八边形，立柱与横臂采用法兰联接，横臂长度12米以内为整根不分段式；臂长大于12米允许采用插接，插接处设有放松装置，插接深度误差控制在±5%L（L为设计插接量值）范围内； （4）、杆体设计要求美观大方，横臂上所有灯具及附件安装后，横臂小端应有1-20仰角或整体外形与厂家提供图纸效果一致； （5）、焊接采用惰性气体保护焊或埋弧焊。无焊渣、气孔等缺陷，重要部位（特指如直杆与悬臂杆接驳处，直杆与法兰盘连体处等）的焊缝应进行探伤检测； （6）、防腐要求：钢管杆内外表面采用热浸锌防腐处理，镀锌层厚度≥86μm,标准参照GB2694-81中有关规定执行； （7）、灯杆颜色要求与南宁市现有的灯杆颜色一致； 3、防雷接地 （1）防雷接地，采用共地接地网方式，接地母线应采用铜质线。 （2）采用共地接地网时，其接地电阻应符合国家有关规定。
交通信号控制系统解决方案 1概述 交通信号控制系统，是智能交通系统（ITS）在交通管理工作中的基本应用，也是城市智能交通管控系统中最直接、最基础的应用系统。通过建设信号控制系统，实现信号路口联网远程控制、交通流量的采集、路口自适应控制、绿波协调控制以及区域的自适应控制，有效减少车辆的停车次数，节省旅行时间；后台实时调整信号配时，采取多时段控制方式，必要时，可通过智能交通管理中心人工干预，直接控制路口交通信号机执行指定相位，有效的疏导交通，减少行车延误，提高通行能力，缓解日益严峻的城区道路交通拥堵压力，提高城区交通综合管理能力，减少汽车尾气排放，美化环境，提升城区形象。 2系统结构设计 系统结构划分为3级：分别为中心控制级设备、区域控制级设备以及路口控制级设备。交通信号控制系统设备主要包括中心设备、前段设备和通信设备。
（1）中心控制级设备 中心控制级设备作用主要是： ?监控整个系统的运行。 ?协调区域控制级的运行。 ?具备区域控制级的所有功能。（2）区域控制级设备 区域控制级设备作用主要是： ?监控受控区域的运行。
?对路口交通信号进行协调控制。 ?对路口交通信号机的工作状态和故障情况进行监视。 ?通过人机回话对路口交通信号机进行人工干预。 ?监视和控制区域级外部设备的运行。 ?进行交通流量统计处理。 （3）路口控制级设备 路口控制级设备即信号机，其作用主要是： ?控制路口交通信号灯。 ?接收处理来自车辆检测器的交通流信息，并定时向区域计算机发送。 ?接收处理来自区域计算机的命令，并向区域计算机反馈工作状态和故障信息。 ?具有单点优化能力。 3系统功能设计 3.1基础功能 （1）区域自适应控制 系统以控制子区作为基本控制单元，综合考虑子区内的交通运行状态（如交通阻塞、交通拥挤、交通顺畅）、交叉口的关联性大小、交叉口的实际交通量，确定公共信号周期与相位差的决策模型，并运用智能优化算法实时优化子区协调控制配时参数，实现控制子区交叉口的协调控制功能。 系统的区域交叉口协调控制能够确保控制区域内的交通流时刻处于最佳运行状态，相邻交叉口之间协调方向的行驶车流可以获得尽可能不停顿的通行权，大大降低车辆在交叉口频繁加减速所产生的交通污染，减少区域交通总的车辆燃油
我国城市交通信号控制的现状与发展 二零一二年四月
本论文的背景和意义 背景：我国近年城市交通信号控制的情况 意义：1、减少交通事故，增加交通安全。 2、缓和交通拥挤、堵塞，提高运行效率。 3、节约能耗，降低车辆对环境的污染。 本论文的主要内容 分析我国城市交通信号控制的现状、存在问题以及发展趋势。 本论文的结构安排 本论文主要分为两大部分： 第一部：分分析我国交通信号控制的现状以及存在问题； 1、我国城市交通状况 2、城市交通信号控制系统应用现状 3、国内交通信号控制系统问题分析 第二部分：分析我过交通信号控制的发展趋势。 1、交通系统的发展历程 2、我国一些城市的发展计划和目标
正文 第一部分：分析我国交通信号控制的现状以及存在问题 1、我国城市交通状况 我国城市交通面临的总体形势：城市化势头迅猛、机动车拥有量增长迅速、道路交通基础设施落后、交通结构和路网结构不尽合理、市民的交通法规意识和交通安全常识缺乏，交通管理措施不完善、管理效率低下、城市交通拥挤严重、社会消耗巨大、交通事故多发、汽车废气对城市环境污染严重。因此，在对我国城市交通目前的状况进行全面把握和详细解剖的基础上，探索解决我国城市交通问题行之有效的办法，展望城市道路交通的发展趋势和特点，探讨适合我国城市道路交通特点的道路交通管理发展战略，具有重要意义。而交通控制实际上属于交通管理的范畴，交通控制是交通管理的某一表现方式。 将城市道路互相连起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口，是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在，是城市交通运输的瓶颈。交叉口的通行能力又是决定道路通行能力的关键所在，对城市交通网络的交叉口信号控制系统进行协调优化控制，对提高道路通行能力和服务水平具有重要意义。 2、城市交通信号控制系统应用现状 交通控制的发展经历了点控、线控和面控3个阶段。把控制对象区域内全部交通信号的控制作为一个交通控制中心管理下的整体控制系统，是单点信号、干线信号和网络信号系统的综合控制系统。 随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断完善，交通运输组织与优化理论的不断提高，世界上出现了多种城市交通信号控制系统——澳大利亚的SCATS系统、加拿大的RTOP系统、英国的TRANSYT系统和SCOOT系统、美国的UTCS-3GC系统以及ASCOT系统，其中TRANSYT系统、SCOOT系统和SCATS系统正在实践中取得了较好的应用效果，并在世界上很多城市得到广泛应用。 3、国内交通信号控制系统问题分析 上个世纪八十年代至今，北京、上海、天津、沈阳、南宁等中大城市先后引进SCOOT、SCATS、TELVENT等先进的城市交通控制系统，迄今国内已经有30多个城市引进类似系统。本土企业如青岛海信、上海宝康等自1990年后也先后进行了交通信号系统的研发，但总体的技术指标和应用范围与国外系统仍有一定差距。 交通信号系统建设工程是一项投资大、周期长和社会公益性强的系统工程，但目前无论是建设中国本土系统还是引进国外先进系统，许多城市建成后投入应用的城市交通信号系统普遍存在效能发挥不佳、使用不方便、经济效益差等问题，究其原因，排除系统产品本身的质量和功能因素外主要涉及一下几个方面： 1、轻视前期调查。交通调查和基于交通调查数据的交通工程设计是交通信号系 统是否个性化、适应性和效能发挥的关键性工作。遗憾的是，相对信号配时设计，中国内陆城市交通管理者和系统设计施工者对设计前期的交通现场调查、交通流组织、交通流量等分析工作普遍认识不足、重视不够。对交通调查的方法、内容、时间和数据分析缺乏针对性和系统性，导致受控区域的交
.word可编辑. 一、简介 JK-B、JK-C、JK-C1、JK-C2型多时段定时式智能多相位信号控制仪是由南昌金科交通科技股份有限公司开发研制的，符合GB/T25280-2010标准，该系列产品针对各种繁忙路口和复杂的交通流量下的车辆及行人进行通行控制，运用单片机及I2C总线技术进行控制，采用工业级CPU，软硬件看门狗技术使控制仪能在各种恶劣条件下正常工作。硬件设计将控制仪电源与输出负载电源分离，当负载回路发生短路故障时，能自动断开输出回路，并有指示灯指示。使用先进的软件设计思路，简便易行的操作方法，能方便实现对28路（JK-B）、44路（JK-C、JK-C1、JK-C2）输出控制。JK-B型信号机一般多用于机动四灯、五灯的控制上，JK-C、JK-C1、JK-C2型信号机较适用于多车道箭头灯控制上。 二、功能特点 ?保护功能。当外界电网波动引起电压、电流过大或信号输出严重短路故障，超出信号机 承受能力时，本机自动断开强电，使本身得到保护，而控制线路继续工作，同时，面板上保护指示灯亮，通知用户查明故障原因。 ?四种运行模式，分别为平日、双休、假日、临时，每种模式下最多可设置十个时段，每 个时段内最多可设置八个相位。 ?信号机停电后继续自动走时，并可保持设定好的数据在十年以内的时间不丢失。 ?如遇紧急情况，可以手动强制通行。 ?内设硬件、软件看门狗技术。 ?可设置夜间黄闪和信号灯全部关闭功能。 ?在信号灯转换时，可设置绿闪、红闪、红黄同亮三种转换模式。 ?面板模拟路口运行，车道及人行道显示，六位LED数码管构成友好人机对话界面。 ?十六个工作指示灯，显示控制器运行状态，十一个按键采用先进设计思想，操作灵活简 便，功能强大。 ?具有故障检测功能，可以检测红绿灯故障、是否有绿冲突。（JK-C2型） ?带有外接手控操作面板接口，方便手控操作。（JK-C1型） ?带有实时倒计时通讯接口，提高倒计时显示的准确性、及时性。（JK-C1型） ?全金属外壳，防尘、防电磁干扰、耐用、可靠性好。 ?抗冲击、震动，可经受路面工作环境的冲击、震动。可经受各种交通工具正常运输时所 产生的冲击及震动而不影响机器性能。 ?具有无线缆协调控制（绿波带）功能。
1交通信号控制系统概述交通信号控制系统是智能交通管理系统的重要子系统，其主要功能是自动协 1.1调和控制整个控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。 必要时，可通过控制中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。 NATS交通信号控制系统用于城市道路交通的控制与管理，可以提高车速、减少延误、减少交通事故、降低能耗和减轻环境污染。 从上个世纪八十年代中期以来，中国电子科技集团公司第二十八研究所就开始了NATS系统和路口交通信号控制机的研制开发。 该系统通过了国家鉴定验收，获得了国家重大科技攻关成果奖、公安部科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。 NATS交通信号控制系统特点： 适合中国城市混合交通的特点，具有自行车控制功能；系统支持多种硬件平台（微机、工作站以及大、中、小型计算机），多种软件平台（WINDOWS 98/NT/2000/XP）；支持多种外部设备（动态地图板、室内信息板、室外信息板、违章记录仪…）；支持多种系统互联（电视监视系统、地理信息系统、车辆定位系统、违章捕捉系统、信息管理系统…）；系统配置灵活、裁剪方便；支持远程控制和维护；支持多种通信方式（光缆、电话线、GPRS/CDMA无线通信、城域网…）；系统人机界面友好，显示内容丰富，操作使用方便；与国外同类系统相比，具有很高的性能价格比。 1.2系统结构 1.2.1系统控制应用层结构NATS交通信号控制系统采用三级分布式递阶基本控制结构： 中心控制级，区域控制级，路口控制级（参见下图）。
中心控制级区域控制级1区域控制级2路口控制级路口控制级路口控制级区域控制级N 1.2.2系统基本结构区域监控台动态地图板室内信息板违章捕捉仪区域控制计算机数据通信控制机(光端机)光纤(光端机)(光端机)路口信号机…(光端机)(光端机)路口信号机室外情报板…室外情报板交通信号灯车辆检测器其中： 区域控制计算机监视、控制、协调整个系统的运行，可同时控制128个外部设备，如果外部设备超过128路，可采用多台区域控制计算机。 区域监控台用作交通工程师工作台，实时显示被控区域内的交通状态和信息，下达人机会话命令；数据通信控制机为区域控制计算机与户外设备提供通信通道；路口信号机负责采集、处理、传送交通信息，控制路口信号灯色；环形线圈检测器和微波检测器安装位置可分布在路口或者路段；动态地图板实时显示被控区域内的交通状态。 1.3系统功能 1.3.1系统三级控制功能1）中心控制级监控整个系统的运行；协调区域控制级的运行；具备区域控制级的所有功能。 2）区域控制级监控受控区域的运行；对路口交通信号进行协调控制； 对路口交通信号机的工作状态和故障情况进行监视；通过人机会话对路口交通信号机进行人工干预；监视和控制区域级外部设备的运行；进行交通流量统计处理。 3）路口控制级控制路口交通信号灯；接收处理来自车辆检测器的交通流信息，并定时向区域计算机发送；接收处理来自区域计算机的命令，并向区域计算机反馈工作状态和故障信息；具有单点优化能力。 4）终端控制为了方便灵活地控制系统，系统可挂接终端控制计算机（工作站），终端控制计算机提供与区域控制计算机完全同样的显示操作功能，终端控制计算机既可以是本地的（如放在管控中心），也可以是远程的（如在任何地方通过公安网进行控制）。 1.
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。
交通信号控制系统 1.1项目概述 对当地的简单介绍及交通状况的分析。 1.1.1系统概述 城市交通的管理与控制是智能交通系统的重要组成部分，城市交叉口的通行能力是决定道路通行的关键。交通信号控制系统对城市交叉口进行系统化协调控制，能缓解拥堵区域的交通压力，使交通流量在整个城市范围内的分配趋于合理，能够降低或消除对道路的瓶颈影响，提高道路的通行能力和服务水平。 交通信号控制系统的发展经历了点控、线控和面控3个阶段： （1）每个交叉口的交通控制信号只按照该交叉口的交通情况独立运行，不与其邻近交叉口的控制信号有任何联系的，称为单个交叉口交通控制，也称为单点信号控制，俗称“点控制”。 （2）把干道上若干连续交叉口的交通信号通过一定的方式联结起来，同时对各交叉口设计一种相互协调的配时方案，各交叉口的信号灯按此协调方案联合运行，使车辆通过这些交叉口时，不致经常遇上红灯，称为干道信号联动控制，也叫“绿波”信号控制，俗称“线控制”。 （3）以某个区域中所有信号控制交叉口作为协调控制的对象，称为区域交通信号控制系统，俗称“面控制”。 1.1.2设计目标 交通信号控制系统目标如下： （1）降低交通延误，降低停车次数，提高车速，降低机动车油耗，减少交通污染，改善城市环境； （2）科学控制交通流，最大限度利用现有道路，提高道路的通行能力； （3）使交通有序运动，从而改善交通秩序，有利于交通安全； （4）节省警力，降低交警的劳动强度。 1.1.3设计原则 根据我公司多年来在城市智能交通领域的建设经验，对公安、交通行业业务需求的深入理解，结合我国交通发展的现状，根据信号控制系统设计理论，在设
计过程中秉承以下原则： 1.1.3.1标准化原则 交通信号控制系统严格按照公安部颁布的标准GA47-2002《道路交通信号控制机》和GB/T20999-2007《交通信号控制机与上位机间的数据通信协议》规定的技术要求进行设计，所有数据格式与接口均符合国家标准，并在此基础上加以完善，以适应各地的交通状况。 1.1.3.2先进性原则 采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、高清化、网络化、模块化，使系统具有“国内领先，国际先进”的总体水平，能够适应交通控制未来发展的要求。 1.1.3.3实用性原则 系统提供清晰、简洁、友好的中文操作界面，操控简便灵活，易学易用，便于管理和维护，系统具有自动恢复功能，整个系统的操作简单、快捷、环节少，以保证不同的操作者都能熟练操作系统，具有高度友好的界面和使用性。 系统设计、选材、选型符合国家及行业的有关标准，与用户及其上级管理部门的有关规定要求相适应，与用户在经济能力方面实际情况相吻合。 1.1.3.4可靠性原则 交通信号控制系统选用集成度和稳定性高的设备，具有系统自诊断和维护管理功能、远程设备监控、数据备份等功能。室外设备具有耐高温、耐高湿、耐低温，防雷、防尘等特性，保证系统的正常可靠运行。 1.1.3.5安全性原则 交通信号控制系统具有防误操作特性，通过合理的硬件结构设计、有效的外场保护措施以及完善的内部管理机制有效避免系统遭到恶意攻击和数据被非法提取的现象出现，保障系统的信息安全。同时通过数据加密、备份、补录、恢复等措施，提高系统在传输链路故障时的数据完整性及安全性。 1.1.3.6经济性原则 交通信号控制系统的可靠性得到提升，因此系统的维护成本显著下降。采用技术先进的设备，通过最优化的系统集成，设备使用寿命长，系统经济性显著提高。
道路交通信号控制设计方案 1.KITOZER_1.0简易信号机 1.1适用围： 适用畴为两相位控制的过街请求，广泛的使用于超市、学校、医院等人流较多的非十字路口。该产品具有成本低、产品稳定可靠、操作简单、调试方便等特点。 1.2技术指标： 交流输入：220(±20％)VAC，50±2HZ。 输入交流功耗≤50W (不包括信号灯功耗)。 额定电流：20A。 工作环境温度：－20℃～70℃ 1.3功能特点： 两相位过街请求运行模式。 可运行黄闪、全红、全灭等降级模式。 操作简单，使用方便的上位机界面控制。 兼容3.0以上的信号机组网协议。 2.KITOZER_1.1移动信号机 2.1适用围： 是路口停电或者其他紧急情况下信号机的替代产品，该产品使用太阳能提供电源，续航能力达到72小时。另外，该产品
具有两相位、四相位、黄闪等多种运行模式，完全满足目前十字路口信号灯车辆控制的需求。 2.2技术指标： 交流输入：220(±20％)VAC，50±2HZ。 输入交流功耗≤50W (不包括信号灯功耗)。 额定电流：20A。 工作环境温度：－20℃～70℃ 2.3功能特点： 太阳能信号灯是一种将太阳能转换成电能的环保信号灯。 可设置两相位、四相位、黄闪等多种运行模式。 绿灯时间可按路况需求任意调配。 蓄电池充电装置，一次充电最少可用72小时。 信号灯的高度可适度调节。 使用方便、操作简单，可随时工作。 3.KITOZER_1.2行人过街触发信号机 3.1适用围： 该产品是专门为学校、医院、商场等门口车流量稳定，只有车道和人行道的小型交通路口，方便行人安全过街而设计的设备。该产品具有成本低、安装方便、操作简单、在户外恶劣气候条件下运行稳定等诸多特点。 3.2技术指标：
毕业设计中文摘要
目录 1 前言 (1) 2 城市轨道交通信号系统 (1) 2.1 信号定义与实现意义 (1) 2.2 信号的基本分类 (2) 2.3 信号机与行车标志种类 (2) 2.3.1 信号机的基本种类 (3) 2.3.2 行车标志 (3) 2.3.3 信号标志 (4) 2.4 视觉信号的意义 (5) 2.5 手信号的显示方式和意义 (6) 2.6 听觉信号 (9) 3 信号系统的基础 (11) 3.1 联锁的定义 (11) 3.2 进路与道岔 (11) 3.3地铁信号系统 (13) 3.4 车场线信号 (13) 4 信号控制系统在城市轨道交通中的应用 (13) 4.1 城市轨道交通中使用的信号系统 (13) 4.2 城市轨道交通移动闭塞信号系统的通信实现方式 (15) 4.3 信号控制方式及列车运行模式信号控制方式 (16) 4.3.1 ATP列车自动保护系统 (16) 4.3.2 ATO列车自动驾驶系统 (16) 4.3.4 SICAS微机联锁系统 (17) 结论 (19) 致 (20) 参考文献 (21)
1 前言 近年来，在改革开放政策的指导下，我国国民经济发展十分迅速，为了城市轨道运输能力与国民经济发展相适应。就要求足够数量、质量良好的车辆投入到生产运输当中去，才能满足和适应国民经济发展的需要。所以信号控制系统作为最重要的一部分，关乎到效益的今天，不得不重视信号控制系统的作用。稳定而安全是最重要的，信号系统在快速发展的同时，安全这一块也不能忽视，总体来说信号系统还是可以确保列车的安全可靠，但再紧密的机器也会有失误。本文从信号系统的安全可靠性分析，从细小的组成到整体的应用，探讨了信号控制系统。首先介绍了信号系统的组成，信号机、联锁、进路、信号标志等。从而介绍信号控制系统在轨道交通中的应用，三种闭塞的分类，固定闭塞，准移动闭塞，移动闭塞，更加详细介绍了当今通用的无线通信移动闭塞系统。 2 城市轨道交通信号系统 2.1 信号定义与实现意义 定义：所谓信号是指示列车运行与调车工作开展的命令，它传达指挥者的意图，指示列车运行条件，表示有关行车设备的位置和状态等，是行车指挥的一种形式。信号装置就是实现信号含义的专用装置。 基本作用：“信号”的发展同交通运输事业的发展紧密联系，它同运输事业密不可分。 实现意义：由于信号的基本作用的重要性是客观存在的，所以他已经深入和渗透到所有交通运输的行业中，没有信号作为相关的指示和命令，任何交通工具都无法在现代社会现实中实现其功能。 从我们日常生活中经常遇到的，如地面道路交通、地铁、航海运输、航空运输都必须要有统一规的行业公认的信号来确保运转安全和保证它运输能力的发挥。甚至在其他领域都必须用标准的规和命令来实现功能，如先进的信息高速公路同样要有相关的命令和标准规的制约才能实现信息的快速传输。所以，信号是实现和保障交通运输运行的最重要工具与手段。 在整个的运输过程中，有关行车人员必须严格按信号指示的要求执行，任何单位、个人均不得违反，而任何违反都将造成十分严重的后果及无法挽回的损失对信号的基本要求： 各种信号机的灯光排列、颜色、外形尺寸应符合规定的标准。 信号机的显示方式和表达的含义必须统一并且符合规定的要求。 信号机的设置须保持能够进行实时检测、故障警告，为列车运行提供安全保障、正确信息。 在一般情况下，信号机设置在运行线路的右侧，与列车司机的驾驶位置相同，便
基于单片机的交通信号灯控制系统设计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
毕业综合实践报告 题目：基于单片机信号灯控制系统设计 姓名张文轩 学号 学院应用科技学院 专业电子信息工程 指导教师钮文良 企业指导教师 协助指导教师 2016年04月25日 摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为核心器件来使用。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。交通信号灯控制方式很多，本系统采用MSC-51系列单片机AT9S51和可编程并行I/O接口芯片89S51位中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过89S51的P1口设置红绿灯点亮时间的功能，红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警告，本系统实用性强，操作简单，扩展功能强。交通的亮灭规则为：初始状态南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，延迟50s 后，东西方向黄灯亮。延迟10s后，南北方向绿灯亮，同时东西方向红灯亮，延迟40s 后，南北黄灯亮，延迟10s后，南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮，重复上述过程。 关键词:交通灯AT89S51单片机 目录
1绪论 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 交通信号灯的出现，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。随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化等各方面与国际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。如果交通控不好道路还是无法保障畅通安全。作为交通控制的重要组成部份单片机。因此，本人选择制作交通灯作为课题加以研究。 我国大中城市交通系统压力沉重。交通管制当以人性化、智能化为目的，做出相应的改善。以此为出发点，本系统采用的单片机控制的交通信号灯。该系统分为单片机主控电路、键盘控制电路和显示电路三部分组成。并在软硬件方面采取一些改进措施，实现了根据十字路口车流量、进行对交通信号灯的智能控制，使交通信号灯现场控制灵活、有效从一定程度上解决了交通路口堵塞车辆停车等待时间不合理等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广阔的应用前景。
交通信号控制机技术参数 信号机供应商应无条件向甲方提供可供开发的信号机与上位机见得通信协议及接口。 1、信号机符合GB25280-2010《道路交通信号机》中对协调控制式信号机的全部要求。应无缝接入交警支队现有的交通信号控制平台，支持全部中心控制功能。执行中心协调控制时相位差调整时长不得大于两个信号周期。 2、信号机具有自适应控制功能。信号机小门控制具有下列功能：手动步进、全红、关灯和黄闪。 3、配备专用无线遥控装置（外廓尺寸≤140×65×45mm，天线长度≤110mm）和接收装置，遥控距离不得低于100米；手持机和接收装置要一一对应，不能对临近路口的信号机产生干扰；接收装置安装在信号机机柜内，天线安装高度不得低于3米，馈线不得外露，接收装置通过串口通信接口和干接点方式与信号机相连。遥控装置的电池为可充电锂电池，电量保障连续通讯8000-10000次以上。要求可以实现步控、相控、步控当中的全红等待功能(如当前相位为绿灯灯态，手控模式下按步进键则当前相位执行至红灯灯态时停止，再次按步进键时切换至下一相位绿灯灯态)，同时可以实现特殊勤务的单方向绿灯功能及手动控制、黄闪、全红、跳相等功能。便携式手动遥控装置上手动、自动、特勤功能的转换使用旋转开关。 4、信号机主控单元、灯控单元采用上架式安装，机架为19寸标准机架式。 5、相位控制不少于16相位，信号灯组输出不少于24组。信号机须为拔插式功能模块及防插错设计。配备电压表和外部电源自动转换开关。单元模块电路板需采用湿模并进行防潮、防腐、防盐雾保护膜等处理。交流220V电源输入端首先通过电源滤波器进行滤波。信号输出入接口端装置光电耦合器隔离。 6、交流电源输入端和灯号输出控制端，装置防雷突波吸收器和过电流保护保险丝。内部电路和周围设备电路的直流电分开处理。避雷器接地线与机内保护接地端子分开处理。 7、电源瞬断时，电源模块供电时间至少能支撑微处理器模块运行3(含)秒以上。具备断电后仍可继续运行的时钟。具备看门狗监测中央微处理器(CPU)的运行，运行异常输出重置信号。 8、提供以下通讯接口：a. RS-232串口：用于通过有线或无线传输设备与
城市道路智能交通信号控制系统 智能交通信号控制系统是城市道路交通管理系统中对交叉路口、行人过街，以及环路出入口采用信号控制的子系统，是运用了交通工程学、心理学、应用数学、自动控制与信息网络技术以及系统工程学等多门学科理论的应用系统。 主要包括交通工程设计、车辆信息采集、数据传输与处理、控制模型算法与仿真分析、优化控制信号调整交通流等。国内外各大中城市已有的交通信号控制系统就是根据不同环境条件，基于各自城市道路的规划和发展水平建立起来的。 国家重点基础研究规划（973）项目“信息技术与高性能软件”中设立的二级课题“城市交通监控系统”，结合我国城市交通发展的特点，确定了建立实时自适应的城市道路智能交通信号控制系统的智能化管理的发展方向。 智能交通信号控制系统的基本组成 智能交通信号控制系统的基本组成是主控中心、路口交通信号控制机以及数据传输设备。其中主控中心包括操作平台、交互式数据仓、效益指标优化模型、数据（图象）分析处理等。具体结构框架见下图。
城市道路智能交通信号控制系统框架 智能交通信号控制系统的核心 智能交通信号控制系统的核心是控制模型算法软件，是贯穿规划设计在内的信号控制策略的管理平台，体现着交通管理者的控制思想，它包括信号控制系统将起到的作用和地位。 目前，国内外已应用的信号控制系统大多是以优化定周期方案、优化路口绿信号配比以及协调相关路口通行能力为基础的，是根据历史数据和自动检测到的车流量信息，通过设置的控制模型算法选取适当的信号配比控制方案，是被动的控制策略。 应用较多的核心软件即效益指标优化模型的是英国运输和道路研究所（TRRL）
研制的SCOOT系统（Split Cycle Offset Optimization Technique）和澳大利亚悉尼为应用背景开发的SCATS系统 (Sydney Coordinated Adaptive Traffic System),他们是动态的实时自适应控制系统的早期代表，也是未来一个时期交通信号控制系统智能化发展的开发基础。 随着网络技术的发展，交互式控制策略使信号控制由感控到诱导实现了真正的智能，交通信号控制系统不仅可以检测到车流量等交通信息参数，调控路口绿信号配比，变化交通限行、禁行等指路标志，还可以根据系统联接的数据仓完成与交通参与者之间的信息交换，向交通参与者显示道路交通信息、停车场信息，提供给交通参与者合理的行驶线路，以达到均衡道路交通负荷的主动的控制策略。 尤其重要的是计算机网络技术和数字化使数据传输和信息利用得到了可靠保证。可以说，城市道路智能交通信号控制系统是城市道路交通管理随着信息产业技术迅猛发展的综合产物。 交通信号控制系统的主要术语和参数 周期：是指信号灯色发生变化，显示一个循环所需的时间，也称周期长，即红、黄、绿灯时间之和。 相位：即信号相位，是指在周期时间内按需求人为设定的，同时取得通行权的一个或几个交通流的序列组。 相位差：具有相同周期长的相关路口，在同方向上的两个相关相位的启动时间差，称为相位差。 绿信比：是指在周期长内的各相位绿灯时间与周期长之比。 饱和流量：是衡量路口交通流施放能力的重要参数，通常是指一个绿灯时间内的连续通过路口的最大车流量。 流量系数：是实际流量与饱和流量的比值。既是计算信号配时的重要参数，又是衡量路口阻塞程度的一个尺度。 绿灯间隔时间：是指从失去通行权的相位的绿灯结束，到下一个得到通行权的相位绿灯开始所用的时间。 有效绿灯时间：是指被有效利用的实际车辆通行时间。它等于绿灯时间与黄灯
智能交通信号控制系统发展史 交通信号是汽车工业发展所带来的产物，凡在道路上用以传达具有法定意义、指挥交通行、止、左、右的手势、声响、灯光等都是交通信号。但目前使用的最为普遍、效果最好的是灯光交通信号。 色灯交通信号控制技术的发展是随着现代科学与汽车技术的发展，汽车数量增长，路口冲突矛盾激化，人们为了安全、迅速通过，不得不将最新的科技成果用以解决路口的交通阻塞问题，从而推动了自动控制技术在交通领域的迅速发展。 1886年伦敦的威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两色煤气照明灯，用以指挥路口马车的通行，不幸发生意外爆炸，遭到人们反对而夭折。 1917年美国盐湖城开始使用联动式信号系统，将六个路口作为一个系统，用人工手动方式加以控制。 1918年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三色信号灯，同现在的信号机基本相似。 1922年美国休斯顿建立了一个同步控制系统，以一个岗亭为中心控制几个路口。 1926年英国伦敦成立了第一台自动交通信号机在大街上使用，可以说是城市交通自动控制信号机的开始。 1928年人们在上述各种信号机的基础上，制成“灵活步进式”适时系统。由于其构造简单、可靠、价廉，很快得到推广普及，以后经不断改进、更新、完善，发展成现在的交通协调控制系统。 在计算机应用方面的发展也很快，先是模拟式电子计算机，1952年美国丹佛市首先安装，经过改进成为“PR”(program register)，在美国发展很快，至1962年已经安装了100多个“PR”系统。以后数字计算机也进入了交通控制领域，1963年多伦多市第一个完成了以数字计算机为核心的城市交通控制系统（UTC系统）。接着西欧、北美、日本很快也建立了改进式的UTC系统。 在软件开发方面，1967年英国运输与道路研究实验室的专家们研制了“TRANSYT”(TRAFFIC NETWORK STUDY TOOL)。它是一个脱机仿真优化的配时程序，应用很广，效果很好。 TRANSYT主要由两部分组成。一部分为仿真模型，其目的使用数学方法模拟车流在交通网上的运行状态，研究交通网配时参数的改变对车流运行的影响，能够对不同配时方案控制下的车流运行参数作出可靠地估算；另一部分为优化，将仿真所得到的性能指标送入优化