机械毕业设计方案地铁综合监控专业系统设计与仿真分析包含全套CAD图纸.doc

第1章 绪 论 1.1引言 伴随社会发展和进步，路上车辆越来越多，而地铁建设往往跟不上城市发展速度，所以城市交通问题日益突出，常常在十字路口等交通繁忙地方发生堵塞情况，出现交通混乱。为了处理车和路矛盾，常见有两种方法：一是控制需求，最直接措施就是限制车辆增加；二是增加供给，也就是修路。不过这两个措施全部有其不足。中国汽车工业正处于起步阶段，限制车辆增加不是处理问题好方法。而采取增加供给，即大量修路，在资源、环境矛盾越来越突出今天，有限源和财力和环境压力，也将受到限制。 因为中国经济快速发展从而造成了汽车数量猛增，大中型城市城市交通，正面临着严峻考验，从而造成交通问题日益严重，其关键表现以下：交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁；交通拥堵严重，造成出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。日常交通堵塞成为大家司空见惯而又不得不忍受问题，在这种背景下，结合中国城市道路交通实际情况，开发出真正适合我们本身特点智能信号灯控制系统已经成为目前关键任务。伴随电子技术发展，利用单片机技术对交通灯进行智能化管理，已成为现在广泛采取方法。 这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外其它方法来满足日益增加交通需求。交通系统正是处理这一矛盾路径之一。 1.2 选题背景及研究目标和意义 1.2.1 选题背景 多年来伴随科技飞速发展，单片机应用正在不停地走向深入，同时也带动着传统控制日新月异更新。在自动控制单片机应用系统中，单片机往往是作为一个关键部件来使用，仅单片机方面知识是不够，还应依据具体硬件结构，和针对具体应用对象特点软件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠是交通信号灯自动指挥系统。交通信号灯控制方法很多。本系统采取MSC-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了经过单片机芯片P0口设置红、绿灯燃亮时间功效；显示时间直接经过单片机P1口输出，系统实用性强、操作简单、扩展性强。 伴随电子技术发展，电子设计方法也不停增多，proteus嵌入式虚拟开发系统和仿真平台是一款能够实现数字电路，模拟电路，微控制系统仿真和pcb设计等功效eda软件。电路软，硬设计和调试全部是在计算机模拟环境下进行。 基于这一设计思想开发proteus软件，能够在原理设计图设计阶段对设计电路进行验证，并能够经过改变原件参数使整个电路优化。 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦关键街头安装了以燃煤气为光源红，蓝两色机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区议会大厦前广场上，安装了世界上最早煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气开启红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形投光器组成，19始安装于纽约市5号大街一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 19，又出现了带控制红绿灯和红外线红绿灯。带控制红绿灯，一个是把压力探测器安在地下，车辆一靠近红灯便变为绿灯；另一个是用扩音器来开启红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感路面时，它就能觉察到有些人要过马路。红外光束能把信号灯红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 信号灯出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提升道路通行能力，降低交通事故有显著效果。 1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对多种信号灯含义作了要求。绿灯是通行信号，面对绿灯车辆能够直行，左转弯和右转弯，除非另一个标志严禁某一个转向。左右转弯车辆全部必需让正当地正在路口内行驶车辆和过人行横道行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯车辆必需在交叉路口停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯车辆不能越过停车线，但车辆已十分靠近停车线而不能安全停车时能够进入交叉路口。 1.2.2 研究目标和意义 研究目标：交通是城市经济活动命脉，对城市经济发展、人民生活水平提升起着十分关键作用。汽车现已成为大家日常生活必不可少交通工具。汽车给大家带来便利同时，也带来了一系列令人迷惑问题，如环境污染、交通拥挤、交通事故频繁发生、给大家生命财产带来了很大损失。城市交通问题困扰城市发展、制约城市经济建设关键原因、大家对于交通有效控制意识越来越强烈。 城市交通信号控制是经过对交通调整、警告和诱导以达成改善人和货物运输安全，提升运输效率。其目标在于改善交通流量，愈加好地利用现有运输能力，提升交通流安全性、快捷性和舒适性。 交叉口时组成城市