基于物聯(lián)網的智能交通信號控制機設計.pdf

1、隨著經濟的快速發(fā)展和城市化水平的提高，城市車輛數量急劇增加，從而導致交通擁堵越來越嚴重，進而引發(fā)了交通事故、能源消耗、環(huán)境污染等諸多問題，交通擁堵已經成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的重要因素。交通擁堵主要發(fā)生在城市路網的交叉路口，發(fā)展智能交通控制系統(tǒng)，通過對交通信號燈進行智能控制來指揮交叉路口的交通流通行可以有效提高道路通行能力、緩解擁堵問題。
　　本文結合物聯(lián)網相關技術研究設計了智能交通信號控制機，該控制機采用數據采集層、數據傳輸層和數

2、據管理層組成的三級架構。其中，數據采集層負責采集交叉路口的車流量數據;數據傳輸層負責把數據遠程發(fā)送給交通管理中心;數據管理層負責對數據進行顯示、保存和查詢等操作，還可以向交叉路口信號燈發(fā)送遠程控制指令。根據各層結構的相關功能，論文對交通信號控制機進行了如下設計。
　　數據采集層中選用磁阻檢測技術采集交通流數據并通過ZigBee無線傳感網絡上傳給傳輸層。在采集層的硬件方面設計了協(xié)調器節(jié)點、路由器節(jié)點和終端節(jié)點三種ZigBee節(jié)點電路

3、;在軟件方面，基于Z-Stack協(xié)議棧開發(fā)了ZigBee節(jié)點的應用程序。
　　數據傳輸層中選用以太網作為通信網絡，通過以太網把數據傳入互聯(lián)網。傳輸層中主要是路口控制機的軟硬件設計;在硬件方面，選用STM32F407ZGT6芯片作為路口控制機的處理器并設計了處理器的最小系統(tǒng)電路，選用LAN8720以太網芯片設計了以太網模塊電路;此外，還設計了路口控制機的JTAG/SWD調試模塊、SDRAM模塊、SD卡存儲模塊、LCD顯示模塊等外圍電

4、路;在軟件方面，以太網采用TCP/IP協(xié)議，基于μC/OS-Ⅲ操作系統(tǒng)和LwIP協(xié)議棧開發(fā)了以太網通信程序。
　　數據管理層中基于Visual Studio2015開發(fā)平臺、采用C＃語言設計了上位機監(jiān)控軟件，通過監(jiān)控軟件可以遠程獲得交叉路口的交通狀況，并能對路口交通信號燈進行遠程控制，包括改變信號燈控制方式、設定路口相位和重新制定配時方案;此外還使用SQLServer2008建立了數據庫以實現對交通流數據的保存和查詢。