基于PLC的自适应智能交通控制系统

.V。Viraktamath¹， Priyamvada Holkar²普里扬卡·v·纳拉扬卡²贾雅什里·普贾里²

印度卡纳塔克邦达尔瓦德市SDM工程技术学院环境与工程学系助理教授
印度卡纳塔克邦达尔瓦德市SDM工程技术学院机电工程系学生

摘要

在繁忙的路口，交通信号是控制交通最方便的方法。当前的交通信号不能有效地控制交通时，一个特定的车道比其他车道有更多的车辆。本文提出了一种基于PLC的智能交通控制系统。系统通过计算车辆数量来测量每条道路上的交通密度，然后做出决定。编程是用梯形图完成的。系统采用因德拉逻辑L20 PLC实现。

关键字

PLC;交通信号灯;自动化;传感器

介绍

在传统的交通控制系统中，可以观察到某条道路绿灯的发光时间总是恒定的。有时可能会发生这样的情况，一条特定的道路可能比其他任何道路都拥挤。在这种情况下，传统的交通控制系统将无法优先考虑交通繁忙的道路。为此，本文提出了一种基于PLC的自适应智能交通控制系统。

现代交通灯是在美国发明的。1918年，纽约有一个三色系统，由街道中间的一座塔手动操作。其他城市很快也采取了派人到现场控制灯光的做法。防毒面具的发明者加勒特·摩根还发明了交通信号装置。在目睹了一起汽车与马车相撞的事故后，摩根觉得有必要设计一套系统来防止在十字路口发生这种碰撞。1923年，他为一种电动交通信号灯系统申请了专利，该系统使用一根横截面上印有“停止”和“前进”字样的杆子。这些基本设计很快得到改进。1926年，伦敦首次安装了自动信号;他们依靠计时器来激活它们。如今，由计算机激活的引导系统决定高速公路上的交通量，交通被自动引导到有限的高速公路上。

PLC概述

PLC是一种工业计算机。它能够存储指令来实现控制功能，如排序、计时、计数、算术、数据操作和通信。I/O接口提供了PLC和信息提供者(如按钮，传感器等输入)和可控设备(如阀门，继电器，灯等输出)之间的连接。plc是专门为在恶劣的工业环境中生存而设计的。设计良好的PLC可以放置在有大量电气噪声、电磁干扰、机械振动和非凝结湿度[5]的区域。用于连接现场设备的硬件接口实际上是PLC本身的一部分，易于连接。

有不同类型的PLC，如因德拉逻辑L10, L20, L25等。采用了Indra Logic L20 PLC。因陀罗逻辑20如图1所示。

所提出的ITCS系统由PLC (LM-20)与RS232串行通信，紧凑的flash卡，机载I/O (DI8 /DO8)和电源，传感器(IR)组成。rs232是一种串行通信数据传输的标准。它用于将外部设备，如电机控制器等连接到PLC。Compact Flash卡有3个分区。第一部分是固件或操作系统，第二部分是程序和数据存储器，第三部分可以用作笔驱动器。它是PLC的存储器。CPU电源为24v DC，板载I/ o，内联模块。

框图

整体设置由PLC LM20、传感器和绿、红、黄灯组成。PLC通过RS232(串行通信)连接PC，传感器连接PLC，电源为24V DC。

提出的方法

如图3所示，在2A、2B、2C和2D道路上分别放置了4个传感器。传感器被放置在距离路口一段距离的地方，这样它就不会受到在信号前停车的车辆的干扰。这些传感器连接到PLC, PLC计数来自传感器的脉冲。每个传感器有四个计数器，以便计数器可以与四个不同的预设值[6]比较计数。当计数达到分配给它们的值时，每个计数器给出一个高值。因此，当给车道绿灯信号的时间到来时，每个计数器都会检查一个高值，并激活相应的计时器。在原型设计中使用了电容式传感器。这些传感器适用于绝缘体(塑料)和金属。

仿真结果

所使用的编程语言是“阶梯逻辑”。它由定时器、计数器、输入(开关)和输出(线圈)组成。图4和图5为逻辑梯形图的快照。将程序下载到PLC中进行测试。

如图4所示，当某一车道(车道1)的车辆数达到预设值(如5辆)时，绿灯亮10个时间单位，其他3个车道(车道2、车道3、车道4)的红灯同时亮。然后黄色信号将亮3个时间单位，然后红色信号将亮，计数器复位。

当某一车道的车辆数量达到预设值时，该车道的绿色信号点亮，同时其余车道的红色信号点亮。

结论及未来工作

这种方法将有助于减少道路拥堵，并有助于应对事故，因为重型车辆和轻型车辆将在不同的车道上行驶。因此，该系统有可能解决交通拥堵和致命事故这一非常关键的问题。因此，拟议的系统将使我们的道路成为一个更安全的旅行场所。

在未来的工作中，我们将使用真实的动态路段来估计未知交通量，并应用于真实交通。当紧急情况出现时，系统就会失效。在ITSC系统中，这一问题是通过对所有车辆发出红色信号来解决的，在特定的时间段内只有紧急车辆才能通过信号。

数字一览


图1	图2	图3	图4	图5

参考文献

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Parasmani, ShriGopalModani，“基于fpga的高级交通灯控制器仿真”，国际科学与工程研究杂志，第4卷，第9期，2013年9月。页2314 - 2317。

“基于Simatic Manager的交通信号灯自动化控制研究”，清华大学学报(自然科学版)，2012年第1期，第85 - 88页。

L. A .Bryan, E . A .Bryan，“可编程控制器，理论和实现”，第二版，工业文本公司出版物亚特兰大•乔治亚•美国

尼尔·施密特;Robert Farwell，理解自动化系统(理解库)，由Sams出版，印第安纳波利斯，美国(1986)ISBN 10: 0672270145 ISBN 13: 9780672270147

国际计算机与通信工程创新研究杂志