基于FPGA的智能交通灯控制系统的设计与实现

发布时间：2023-02-21 11:08

　　国民经济不断发展,人类对城市交通的需求不断提升,城市交通的发展使车辆通行慢慢走进各家各户。据不完全统计,道路修建的速度远远不能与车辆增长的趋势相适应,使城市拥挤繁重^[1],车辆行车率不高。现如今路面的交通管理方式以固定时间的交通信号灯为主,交通管理人员在漫长时间的总结下,得出了道路合适的通车规则,但由于各个路口的车流量一直在变换,固定配时的交通灯控制方式已无法得到理想的车辆通行效果^[2],各道路车辆通行差异较大。因此,发展研究智能交通是大势所趋。本文针对道路信号灯的配时较为恒定而影响道路行车质量的问题,设计了一种基于FPGA的实时调配红绿灯时间的智能交通灯控制系统。该系统以轮询系统模型作为理论基础,将轮询系统与智能交通灯控制系统进行有效结合,最终在FPGA中进行仿真设计。首先将对称性门限和完全服务轮询系统相对比,选出最适合交通灯系统的轮询模型,本文选定门限服务轮询系统,通过车流量检测器将所检测到的车辆到达率的数据,运用对称性门限服务轮询系统理论,通过Matlab仿真得到到达率相对应的平均等待时间。而后,本文结合交通道路路况,在对称性门限服务轮...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的主要工作及创新
    1.4 论文结构及章节安排
第二章 智能交通灯系统方案
    2.1 交通灯控制系统的基本理论
    2.2 交通灯控制系统的主要参数及性能指标
    2.3 交通灯控制系统相位
        2.3.1 二相位交通灯系统
        2.3.2 四相位交通灯系统
    2.4 智能交通灯控制系统结构与功能模块
        2.4.1 车流量检测系统
        2.4.2 智能实时控制系统
        2.4.3 执行系统
    2.5 本章小结
第三章 基于FPGA的智能交通灯控制系统的设计
    3.1 FPGA可行性分析
    3.2 基于FPGA的智能交通灯控制系统
    3.3 FPGA控制模块
        3.3.1 分频模块
        3.3.2 配时模块
        3.3.3 红绿灯智能控制模块
    3.4 本章小结
第四章 轮询系统
    4.1 轮询系统简介
    4.2 对称性轮询系统
        4.2.1 数学模型
        4.2.2 Matlab仿真分析
    4.3 非对称性轮询系统
        4.3.1 数学模型
        4.3.2 Matlab仿真分析
    4.4 本章小结
第五章 基于FPGA的智能交通灯控制系统的仿真验证
    5.1 二相位对称性智能交通灯控制系统
        5.1.1 二相位对称性智能交通控制系统FPGA设计
        5.1.2 二相位对称性智能交通灯控制系统FPGA实现
    5.2 二相位非对称性智能交通灯控制系统
        5.2.1 二相位非对称性智能交通灯控制系统FPGA设计
        5.2.2 二相位非对称性智能交通灯控制系统FPGA实现
    5.3 四相位非对称性智能交通灯控制系统
        5.3.1 四相位非对称性智能交通灯控制系统FPGA设计
        5.3.2 四相位非对称性智能交通灯控制系统FPGA实现
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间参与的项目及取得成果
致谢



本文编号：3747603