一種基于plc控制的智能延時(shí)交通信號(hào)燈系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及本實(shí)用新型涉及一種基于PLC控制的智能延時(shí)交通信號(hào)燈系統(tǒng)，屬于交通控制與通信領(lǐng)域。。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人民生活水平在普遍提高，擁有私家車的人也在逐漸地增多，這使得城市的交通擁堵問題日益突顯出來。因此，為了保障城市交通有序，安全，快速，提高城市路網(wǎng)的通行能力，實(shí)現(xiàn)交通的科學(xué)化管理迫在眉睫。傳統(tǒng)的十字路口交通控制燈，通常的做法是:事先經(jīng)過車輛流量的調(diào)查，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法將兩個(gè)方向的紅綠燈的延時(shí)預(yù)先設(shè)置好。但是，實(shí)際上車流量是一個(gè)變量，它的測(cè)定是不確定的。不同的路口在不同的時(shí)段，車流量存在著很大的差異。。即使經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)運(yùn)行，仍然可能出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:綠燈方向幾乎沒有什么車輛經(jīng)過，而紅燈方向的車輛卻排著長(zhǎng)隊(duì)等候。出現(xiàn)這種狀況，不免會(huì)影響到司機(jī)的心情，或多或少的令乘客怨聲載道，而且對(duì)人力和物力也是一種浪費(fèi)。
[0005]為了解決上述問題，采用一種可以根據(jù)車流量的變化情況而進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)控制的方案是十分現(xiàn)實(shí)而又必要的。本實(shí)用新型是基于PLC控制的十字路口交通燈信號(hào)系統(tǒng)。此智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)運(yùn)用實(shí)時(shí)檢測(cè)、判斷延時(shí)，避免了一個(gè)方向交通繁忙時(shí)某一方向的車輛較多卻是紅燈，然而其他方向卻是無車或通過的車輛較少依然亮著綠燈，減輕了交通高峰期的壓力和主要干道路口的擁堵，將交通智能系統(tǒng)的有效利用率達(dá)到最高。能夠有效提高十字路口的交通效率、緩解交通擁擠。
[0006]【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0007]針對(duì)上述情況，為解決現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型目的就是提供了一種基于PLC控制的智能延時(shí)交通信號(hào)燈系統(tǒng)，包括車流量檢測(cè)電路、PLC控制器、信號(hào)燈顯示電路，其特征在于，所訴車流量檢測(cè)電路設(shè)置在十字路口旁，所述信號(hào)燈顯示電路和PLC控制器設(shè)置在十字路口的信號(hào)燈架上，其中，所述的用于控制車流運(yùn)行的交通信號(hào)燈連接控制交通燈指示切換模塊和模式切換模塊的十字路口信號(hào)控制機(jī)，其特征在于:所述的十字路口信號(hào)控制機(jī)連接有設(shè)于各十字路口出口道的壓電傳感器，所述的壓電傳感器埋在離交叉口出口道邊緣的距離為160m處的地下。
[0008]優(yōu)選地，所述的一種基于PLC控制的智能延時(shí)交通信號(hào)燈系統(tǒng)，其特征在于，所述的 PLC 控制器為 S7-200PLC，S7-200PLC 的 CPU 為 CPU226，擴(kuò)展模塊為 EM223。
[0009]優(yōu)選地，所述的一種基于PLC控制的智能延時(shí)交通信號(hào)燈系統(tǒng)，其特征在于，所述的模式切換模塊分為白天模式控制和夜間模式控制，所述的白天模式控制分為正常模式控制與強(qiáng)通模式控制。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]本實(shí)用新型智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)運(yùn)用實(shí)時(shí)檢測(cè)、判斷延時(shí)，避免了一個(gè)方向交通繁忙時(shí)某一方向的車輛較多卻是紅燈，然而其他方向卻是無車或通過的車輛較少依然亮著綠燈，減輕了交通高峰期的壓力和主要干道路口的擁堵，并且控制系統(tǒng)分為白天控制模式和夜間控制模式兩段控制，白天控制模式還設(shè)有強(qiáng)通模式，當(dāng)有急車時(shí)，讓急車優(yōu)先通過。夜間控制模式車道信號(hào)燈全變?yōu)辄S燈，提醒夜間駕駛?cè)藛T小心駕駛。同時(shí)，夜間模式斷開了車輛檢測(cè)計(jì)數(shù)的開關(guān)，節(jié)省了用電。將交通智能系統(tǒng)的有效利用率達(dá)到最高。能夠有效提高十字路口的交通效率、緩解交通擁擠。
[0012]【附圖說明】:
[0013]為了易于說明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0014]附圖1為本實(shí)用新型PLC外部接線圖
[0015]附圖2為本實(shí)用新型路口裝置布置示意圖
[0016]【具體實(shí)施方式】:
[0017]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實(shí)施例來描述本實(shí)用新型。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0018]本實(shí)用新型提供了一種基于PLC控制的智能延時(shí)交通信號(hào)燈系統(tǒng)，它包括車流量檢測(cè)電路、PLC控制器、信號(hào)燈顯示電路，其特征在于，控制系統(tǒng)分為白天控制模式和夜間控制模式兩段控制，夜間控制模式信號(hào)燈變?yōu)辄S燈，白天控制模式分為正常模式與強(qiáng)通模式；正常模式下，信號(hào)燈定時(shí)運(yùn)行半個(gè)周期后，利用壓電傳感器來探測(cè)車道內(nèi)車輛的通過，然后利用PLC內(nèi)置的計(jì)數(shù)器對(duì)車輛數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)并計(jì)算出各方向車道的車輛滯留量，根據(jù)延時(shí)條件來判斷是否實(shí)現(xiàn)綠燈延時(shí)，同時(shí)檢測(cè)是否要求強(qiáng)通；有急車時(shí)，打開對(duì)應(yīng)的強(qiáng)通開關(guān)，讓急車先通過；夜間控制模式車道信號(hào)燈全變?yōu)辄S燈，提醒夜間駕駛?cè)藛T小心駕駛，同時(shí)，夜間模式斷開了車輛檢測(cè)計(jì)數(shù)的開關(guān)，節(jié)省了用電；所述的車流量檢測(cè)電路是通過壓電傳感器來檢測(cè)十字路口各方向的車流；在距離各個(gè)十字路口 160米處地下和埋入壓電傳感器，為防止車輛出現(xiàn)漏檢的現(xiàn)象，所述的環(huán)狀絕緣電線在地下的鋪設(shè)我們?cè)O(shè)采取在每個(gè)車行道上中的出口地(停車線處)以及在離出口地一定遠(yuǎn)的進(jìn)口的地方各鋪設(shè)一個(gè)相同的檢測(cè)器，同一股道上的兩傳感器相距的距離為該車道正常運(yùn)行時(shí)所允許的最長(zhǎng)停車距離為好。
[0019]在本實(shí)施例中，所訴的本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的整體控制思想是啟動(dòng)PLC的第一個(gè)周期，清零輸出和計(jì)數(shù)器，同時(shí)設(shè)置初值。與此同時(shí)，讀取PLC的當(dāng)前時(shí)間，并比較判斷。當(dāng)PLC當(dāng)前時(shí)間大于等于5且小于等22，即早上5點(diǎn)至晚23點(diǎn)這段時(shí)間，采取白天控制模式。當(dāng)PLC當(dāng)前時(shí)間大于22或小于5，即晚23點(diǎn)至次日5點(diǎn)，采取夜間控制模式。在白天控制模式下，執(zhí)行完一個(gè)周期后，再次讀取并比較判斷PLC當(dāng)前時(shí)間，若還是在處于白天時(shí)段，則繼續(xù)執(zhí)行白天控制模式，直到執(zhí)行完某個(gè)周期后，PLC當(dāng)前時(shí)間進(jìn)入夜間時(shí)段，執(zhí)行夜間控制模式。在夜間控制模式下，時(shí)時(shí)讀取比較PLC當(dāng)前時(shí)間，一旦不滿足，則進(jìn)入白天控制模式。
[0020]所述的本實(shí)用新型白天控制模式是控制系統(tǒng)的主要部分，是控制系統(tǒng)的主要、重要運(yùn)行方式。具體的流程如圖2所示當(dāng)PLC當(dāng)前時(shí)間屬于白天模式的時(shí)間段時(shí)，啟動(dòng)車輛計(jì)數(shù)和強(qiáng)通檢測(cè)，同時(shí)開始信號(hào)燈工作。首先東西左轉(zhuǎn)綠燈亮，時(shí)間為20s (可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定)；定時(shí)結(jié)束后，東西左轉(zhuǎn)綠燈閃2s，禁止左轉(zhuǎn)車輛通行；然后左轉(zhuǎn)黃燈亮3s;黃燈滅的同時(shí)，東西直行綠燈亮，先定時(shí)30s (根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定)，定時(shí)結(jié)束后，開始延時(shí)，延時(shí)條件為:東西車流最大滯留量一南北車流最大滯留量〉結(jié)定值δ且南北車流滯留量小于δ且延時(shí)時(shí)間沒超過最大延時(shí)時(shí)間；當(dāng)延時(shí)條件不再滿足時(shí)，東西直行綠燈閃2s;然后東西直行黃燈亮3s;至此，半個(gè)周期結(jié)束。接下來是南北通行，與東西通行類似，首先南北左轉(zhuǎn)綠燈亮30s，然后閃2s，然后黃燈亮；再接著，南北直行綠燈亮并且延時(shí)，延時(shí)結(jié)束后，綠燈閃2s，然后黃燈亮。整個(gè)周期結(jié)束。
[0021]所述的本實(shí)用新型夜間模式很簡(jiǎn)單，PLC當(dāng)前時(shí)間屬于夜間模式時(shí)間段時(shí)，車道信號(hào)燈全變?yōu)辄S燈，提醒夜間駕駛?cè)藛T小心駕駛。同時(shí)，夜間模式斷開了車輛檢測(cè)計(jì)數(shù)的開關(guān)，節(jié)省了用電。
[0022]強(qiáng)通模式屬于白天控制單元中重要的控制單元。緊急車輛強(qiáng)制通斷由強(qiáng)通開關(guān)控制。沒有急車時(shí)，按照平常循環(huán)方案控制，當(dāng)急車來時(shí)，開啟急車強(qiáng)通按鈕，無論之前信號(hào)情況怎樣，都強(qiáng)行把急車行駛的方向綠燈打開，直至急車正常行駛過才恢復(fù)到原來的狀態(tài)。急車正常行駛過后，可以采用返回原狀態(tài)方式，也可以采用接著這個(gè)狀態(tài)往下循環(huán)的方式。由于返回原狀態(tài)需要經(jīng)過5s的切換時(shí)間(為了安全，需要加上綠燈閃2s，黃燈3s)，而急車通過路口的時(shí)間與固定定時(shí)相差不大，且返回原狀態(tài)并不一定是合理的，故采用接著強(qiáng)通狀態(tài)往下循環(huán)的方式。
[0023]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于PLC控制的智能延時(shí)交通信號(hào)燈系統(tǒng)，包括車流量檢測(cè)電路、PLC控制器、擴(kuò)展模塊EM223、交通信號(hào)燈顯示電路、交通燈信號(hào)燈指示切換模塊、交通燈信號(hào)燈模式切換模塊，其特征在于:所述的車流量檢測(cè)電路設(shè)置在十字路口旁，所述的信號(hào)燈顯示電路和PLC控制器設(shè)置在十字路口的信號(hào)燈架上，所述的PLC控制器通過RS485通信接口連接有設(shè)于各十字路口出口道的壓電傳感器，所述的壓電傳感器埋在離交叉口出口道邊緣的距離為160m處。2.權(quán)利要求1所述的一種基于PLC控制的智能延時(shí)交通信號(hào)燈系統(tǒng)，其特征在于:所述的PLC控制器為S7-200PLC，S7-200PLC的CPU為CPU226，擴(kuò)展模塊為EM223。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于PLC控制的智能延時(shí)交通信號(hào)燈系統(tǒng)，屬于交通控制與通信領(lǐng)域。包括車流量檢測(cè)電路、PLC控制器、信號(hào)燈顯示電路?？刂葡到y(tǒng)分為白天控制模式和夜間控制模式。白天控制模式分為正常模式與強(qiáng)通模式。正常模式下，利用PLC內(nèi)置的計(jì)數(shù)器對(duì)車輛數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)并計(jì)算出各方向車道的車輛滯留量，判斷是否需要綠燈延時(shí)，同時(shí)檢測(cè)是否要求強(qiáng)通。有急車時(shí)，打開對(duì)應(yīng)的強(qiáng)通開關(guān)，讓急車先通過。夜間控制模式車道信號(hào)燈全變?yōu)辄S燈。本實(shí)用新型運(yùn)用實(shí)時(shí)檢測(cè)、判斷延時(shí)，避免了一個(gè)方向交通繁忙時(shí)某一方向的車輛較多卻是紅燈，而其它方向無車卻依然為綠燈，減輕了交通高峰期的壓力和主要干道路口的擁堵，將交通智能系統(tǒng)的有效利用率達(dá)到最高。
【IPC分類】G08G1/08
【公開號(hào)】CN205050347
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520836090
【發(fā)明人】張永德, 阮彥飛, 王瑞雪, 王開瑞
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日