基于传感网络的智能交通信号控制系统研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着现代社会的不断发展,城市人口的增多和汽车的增加,城市交通问题日益突出。这些问题已经给城市经济的发展带来了严重影响。城市交通问题中的交通阻塞，造成时间和能源的严重浪费，影响城市的经济效率，许多城市的汽车数量持续增加，这会形成恶性循环，导致更为严重的交通阻塞。此外，交通事故在许多大城市中也日趋严重，这不但导致了对医疗设施需求的增加，而且使受伤者痛苦不堪。而且，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物和硫化物等，尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响，给人类的生存带来了严峻的挑战。本课题根据我国道路交通规划模式,构建了智能交通信号控制系统模型。首先,以单个交叉路口的四个方向的红绿灯时间作为优化目标,以交通最大通行量作为优化目标,建立了单个交叉路口模型。在保证多个交叉路口通行量最大的前提下,使得单个交叉路口的通行量也趋于最大,从而建立了多个交叉路口模型。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题

1、通过定时器控制通行和禁止通行时间以及东西南北的通行

2、实现交通高峰低峰的通行时间的智能调整

3. 国内外研究现状（文献综述）

一、课题国内外现状

its 的早期构想是美国在20世纪60年代提出的。目前，世界上已形成了美国、日本、欧盟三大its研发基地，除此之外，亚洲的韩国、新加坡和我国的香港特区its 发展水平也较高。正在发展的tts技术多种多样,但其核心技术大体包括以下5个方面叫[1]:

(1）先进的交通管理系统。即一种主动控制的综合交通管理系统，由6个子系统组成:智能交通管理系统、交通信息系统、路径诱导系统、车辆运行管理系统、公共交通运行系统和交通公害减轻系统;

4. 研究方案

本课题的目的是研制基于无线传感网络的智能交通信号控制系统，该系统总的功能是实现对道路交通信号的实时最优控制。具体的实现方法是通过巨磁阻传感器采集当前各交叉路口的各相位的实时车流量，然后通过传感节点将数据汇总之后发送到交叉路口的路口汇集节点，路口汇集节点将接收到的数据发送给中央控制节点，每个交叉路口都按此步骤进行数据传送。中央控制节点通过串口将最终接收到的数据传输给上位机，上位机接收到数据后调用遗传算法优化器对数据进行处理。再将优化结果通过各个路口的路口汇集节点反馈到信号灯控制节点，这样就可以实现本课题所研究的交通信号的智能控制，从而提高道路交通的利用率。系统总体控制框图如图1所示。

图1 系统设计总体框图

5. 工作计划

2022-2023学期：

第15-16周：完成选题，查阅相关中英文资料。

第17周：与导师沟通进行课题总体规划。