基于FPGA的實(shí)時(shí)交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量的飛速增長(zhǎng),城市交通問(wèn)題也越來(lái)越多。因此在我國(guó),發(fā)展智能交通系統(tǒng)勢(shì)在必行。交通信號(hào)控制系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分,在城市道路中,交叉路口的交通信號(hào)控制是非常關(guān)鍵的,由于交叉路口不同時(shí)刻車輛的流量是復(fù)雜的,不確定的,采用固定時(shí)間的控制方法,經(jīng)常造成道路有效利用時(shí)間的浪費(fèi),出現(xiàn)空等現(xiàn)象,影響了道路的通暢。同時(shí)不同交叉路口的交通信號(hào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求千差萬(wàn)別,采用傳統(tǒng)的專用集成電路(Application Speci

2、fic Integrated Circuit,ASIC)進(jìn)行定制生產(chǎn)不僅成本高昂,而且開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng),無(wú)法迅速開(kāi)發(fā)出產(chǎn)品投入市場(chǎng)。
　　針對(duì)這樣的問(wèn)題,本課題以Altrea公司的Cyclone II系列EP2C8Q208C8型號(hào)FPGA芯片為核心,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種交通信號(hào)燈實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。在系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)中,首先針對(duì)交叉路口交通控制信號(hào)時(shí)間分配固定的問(wèn)題,提出了一種實(shí)時(shí)的配時(shí)解決方案,通過(guò)測(cè)定等待車輛信息,結(jié)合信號(hào)燈有效時(shí)長(zhǎng)完成了對(duì)交

3、通信號(hào)的實(shí)時(shí)控制;其次針對(duì)緊急情況下需要安全關(guān)閉支干道的問(wèn)題,通過(guò)密碼解鎖模塊的設(shè)計(jì)提供了一種可靠的方式,使得在交通管理人員授權(quán)后控制系統(tǒng)能夠通過(guò)交通指示信號(hào)關(guān)閉支干道,保證主干道所在的城市主干交通網(wǎng)暢通。
　　本課題結(jié)合FPGA低功耗,可靠性高以及開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)勢(shì),提出了基于FPGA的交通燈實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,實(shí)現(xiàn)了適用于主支干道的協(xié)調(diào)配時(shí)交通信號(hào)實(shí)時(shí)控制功能,以及緊急情況下安全關(guān)閉支干道的功能,對(duì)改善城市道路交通網(wǎng)絡(luò)中交叉