基于WSN技术的道路智能交通灯的研究与设计开题报告

 2022-12-07 11:24:20

1. 研究目的与意义

背景:随着时代的发展,汽车的数量变得越来越多,因为人人家里都有了车之后,随着上下班高峰期的来临,汽车变得十分的多,大家都没有办法按时上班,按时到家,造成的问题已经衍变成一个比较严重的社会问题,对此。应该合理安排交通灯的使用和变化来满足社会的需要。

国内外研究情况:智能交通灯是智能交通技术的一个核心技术,在国内国外都有着不小的使用,智能交通灯可以提高交通的通行效率,提高交通流量,减小交通堵塞的风险。国内的交通灯使用了一些比如电子信息技术,传感器技术,集成线路技术等等。在使用上是通过路上汽车的数量来改变交通灯的时间和变化频率,从而来实现交通的通畅,比如一边车多一边车少,我们可以减少车多一边的红灯时间,同时增加绿灯时间来保持车的流通,从而减少交通堵塞时间。随着我国车辆的不断增加,堵车问题日益严重,所以在一些城市,智能交通灯使用的是比较简单的分时段,并没有采取按流量分配的设计。目前,国内的市场也在进行大面积的投入,面对如此大的市场,企业正在研发车内芯片系统,实现车与车,车与交通系统之间的数据交换。现在在部分汽车上得到了比较好的应用,但是现在国内出现的问题是相关法律的缺失,包括部分营销商对此也表示不了解,但是相信随着其在国内的进一步发展,思想不能仅仅停留在传统的GPS上面,应该要学会要有所进步,有所提升。 还有一个比较突出的问题在于安全性上面,智慧交通灯更是要国外,智能交通灯以美国为例,曾经在2006-2011年间对智能交通灯进行大面积的升级。在过去进行了监视器进行监控注意安全性,一旦出现问题,就会造成比较恶劣的影响,甚至会出现交通事故,所以安全性是比较重要的。[1]摘自于百度文库。交通路口的车流量,随后进行相应的调控,但是这样做会降低效率,不仅如此,这样做同样会消耗人力物力,而且效率比较低下。所以在此刻,美国也在部分地区尝试了智能交通灯这些东西。此时,美国的智能交通灯已经达到80%记忆是,部分的智能交通灯的使用还是比较先进的应用在车辆安全系统、电子收费、公路及车辆管理系统、导航定位系统、商业车辆管理系统方面发展较快。日本在智能交通系统包括先进的导航系统,安全辅助系统,优化系统,支援系统等。目前有超过1800万人的汽车导航系统用户。日本在开发研究上面和基础设施建设上面花了许多的钱,其运作方式大大调动了企业的积极性。欧洲建立专门的交通无线网络,正在开发先进的出行服务系统,车辆控制系统,商业车辆运行系统,电子收费系统等等。欧洲在十多个国家投资许多的资金进行相应的升级。其他国家例如韩国,马来西亚,新加坡等等,虽然城市并不大,还使用了电子计费卡等等设备控制车流量等等,自行收费,提高通行费,合理的使用道路从而提高使用效率。[2]参考乙度文库智能交通灯报告。

目的意义:智能交通灯的使用,减少了交通堵塞的时间,在一定程度上也减少了能源的消耗。也符合了社会的发展需要。现在城市化发展速率加快,在一定程度上增加了小汽车的数量,而在一系列的道路安全事故中以小汽车的数量为大多数。不仅如此,随着在路口等待时间的不断增加,汽车油耗也会不断地提升,随着汽油价格的不断变化,老百姓加一车油都是在经济上的巨大开销,所以智能交通灯的使用,在一定程度上减少车辆在路口的等待,也在一定程度上减少了汽车能源的消耗,达到经济度提升的效果。当每一个路口的等待时间减少,那么一个城市,一个地区的能源消耗就会相应的有所减少,百姓幸福指数就会相对提升,这对于社会发展而言是相当重要的。国内交通灯的使用采用了分时段,人工控制的办法,很少有在车辆上装载信息采集点,无线传播等相关现代化技术,使用效率低,在紧急和突发时段的情况下很难实现因地制宜的控制。表现为不及时,不完善,不及时,不精确。其主要缺陷表现为非动态,交通灯控制比较单一,无法实现有效变化。再一个就是少数大城市实现的智能交通系统不智能,也就是说非常的不可靠,需要极其大量的人工参与,人工干预和人工判别。我们现在这个智能交通系统就是要解决这个非动态问题,实现交通的智能化,在汽车上装上信息的节点,在路灯或路边装上相应的信息采集器,通过相应的信息转换器实现信息的转换输入到信号灯实现信号灯的不同变化。实现真正意义上的智能化。这个智能化系统将会在一定程度上解决交通堵塞,降低城市的集体油耗损耗等等一系列的问题。

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2. 研究内容与预期目标

主要研究内容:

1.基于WSN技术的智能交通灯所使用的一些软件,硬件,操作的设备等等,在路上50米,100米,150米处安放红外发射器并且安装接收器用于接收信息。

2.选择合适的信息录入方式同时选择效率更高的传输方式无线传输方式,如一分钟为单位,12辆为通畅,25辆为正常,35辆为较多。40辆及以上为拥堵。

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3. 研究方法与步骤

1.进行软硬件的相关设计:

系统硬件和软件框图:

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4. 参考文献

[1]田丰,杜富瑞.基于WSN的智能交通灯控制系统设计[J].测控技术,2009,28(12):56-59.

[2]高晶,梁崇懿.基于车流量的智能交通灯控制系统的研究[J].信息技术与信息化,2015(02):158-160.

[3]刘健. 智能交通灯系统中雾计算适用的车辆信息安全采集协议研究[D].华东师范大学,2017.

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5. 工作计划

序号

起讫日期

工作内容

(1)

2019年2月26日- 2019年3月02日

对研究课题《基于WSN技术的道路智能交通灯的研究与设计》进行调研和查阅文献资料

(2)

2019年3月05日- 2019年3月09日

确立系统整体的设计方案,通过调研了解整个系统大体的设计思路

(3)

2019年3月12日- 2022年3月23日

研究系统硬件方面的设计,确定核心控制器、感应器、电源模块

(4)

2019年3月26日- 2019年4月13日

研究系统软件方面设计,进行控制程序和定位程序以及通信模块中信号发射与接收程序的设计

(5)

2019年4月26日- 2019年5月11日

对设计好的软件与硬件进行联合调试,对实验结果进行误差分析,以求实验方案的改进

(6)

2019年5月14日- 2019年5月18日

设计过程中完成翻译英文文献的工作

(7)

2019年5月21日- 2019年6月08日

完成毕业设计的所有测试,最后进行论文的撰写

(8)

2019年06月11日-

2019年06月15日

整理毕设的相关资料,制作一个ppt,准备答辩

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