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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。传统的交通信号灯控制一般采用电子线路和继电器实现，结构复杂，可靠性低，故障率高，较难实现功能的变更。随着社会经济的发展，车辆日益增多。自80年代后期,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好城市高速道路，缓解交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。由传统的交通灯控制系统越来越不能满足日益增长的交通压力。因此必须寻求一种新的方法来取代这种复杂而工作不稳定的控制系统。

随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。由于plc具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。与此同时plc还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。目前，大部分城市中十字路口交通灯的控制普遍采用固定转换时间间隔的控制方法。由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的，采用固定时间的控制方法，经常造成道路有效利用时间的浪费，出现空等现象，影响了道路的畅通。为此，采用模糊控制方法设计交通灯控制器，能较好地解决这个问题。另外城市空中各种电磁干扰日益严重,为保证交通控制的可靠、稳定,采用能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的plc作为交通灯控制系统核心实现交通灯的控制对交通问题的改善有很好的实际意义。

国内外研究现状

进入20世纪70年代，随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断完善，控制手段越来越先进。早在1977年，pappis等人就将模糊控制运用到交通控制上，同过建立规则库或者专家系统对各种交通状况进行模糊控制，并取得了很好的效果。近年来，欧美日本相继建立了智能交通控制系统。系统大部分都在路口附近安装了磁性环路检测器并学管理技术，使得交通控制系统日益完善。在交通信号控制领域研究学者提出了些新且使用了新型检测器等技术和设备。这些现代化设备加上控制理论和现代化科学管理技术，使得交通控制系统日益完善。在交通信号控制领域研究学者提出了些新方法、新思路。如静态多段配时控制、准动态多段配时控制、最优控制、大系统递阶控制、模糊控制、神经网络控制、网络路由控制等。模糊交通控制已经成为了交通信号控制的主流方向之一。

2. 研究的基本内容

论文主要研究内容包括：

（1）硬件的选择 包括plc的选型，外部接线，车流量检测装置，照明设施和控制开关

（2）软件的设计分析，包括控制流程，i/o分配和系统分析，系统分析涵盖了：路口照明设计，夜间控制设计，车流量检测设计，主系统设计分析四个部分

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

通过plc对十字路口东西、南北方向进行交通信号灯编程，利用plc程序控制中间继电器，再由中间继电器控制十字路口的交通指示灯，从而达到控制要求，以保证十字路口的通行车辆安全、顺利的通过。

4. 参考文献

[1] 徐文尚．电气控制技术与plc[m]．北京：机械工业出版社，2011.

[2] 崔坚.西门子s7可编程控制器—step7编程指南 [m]．机械工业出版社，2007.4

[3] 龚仲华.s7-200/300/400plc应用技术—通用篇[m]．电子工业出版社，2006.4