基于PLC的自适应交通灯智能控制系统设计

　　摘要：随着我国私家车数量的持续增长，各大城市都出现了交通极度拥堵的情况，城市交通问题也越来越引起人们的注意，社会各界也都在为解决交通现状出谋划策。文章从交通信号灯的控制方面着手，研究和设计了基于PLC的自适应交通灯智能控制系统。

　　关键词：PLC；交通灯；自适应；智能控制

　　中图分类号：TP273.5文献标识码：A文章编号：1006-8937（2013）05-0007-02

　　交通灯控制系统是一个具有随机性的复杂系统，他受到车辆、行人、天气等都多方面的影响，因此想要建立一种固定的数学模型是不大可能的，即使是用现有的数学方法也无法描述其系统特征。目前国内交通等控制系统主要采取定时切换的控制模式。

　　我国自20世纪80年代开始出现私有汽车，到2003年私家车社会保有量达1219万辆，私家车突破千万辆仅用了20年时间，而突破2000万辆仅用了3年时间。截止到2011年我国机动车保有量已到达2.19亿辆，汽车保有量首次突破1亿大关，占机动车总量的46%。随着经济发展、人均国民生产总值增加以及政府拉动内需各项政策的实施，私家车的拥有量也跟着急剧上升，国内各大中型城市（如北京、上海、广州、武汉等）的交通系统都面临着严峻的考验。虽然各大城市都出台了一系列的限制汽车出行、增加公共交通设施、扩宽新修道路等措施，但依然无法缓解目前的城市交通状况。交通信号灯定时切换这一种控制模式的局限性也就逐渐凸显出来，因此我们急需一种智能的交通控制系统来缓解交通信号控制的缺陷给本就糟糕的交通系统带来的压力。

　　智能交通控制系统的研究在国内外已经取得了不少成果，一些发达国家已采用智能方式来控制交通信号灯，其中主要运用的有GPS全球定位系统等。出于成本、设计便捷性等方面的综合考虑，我们可以考虑在各路口增加传感器探测车辆数量来控制交通信号灯的时长这一设计方案。

　　1控制系统设计方案

　　基于PLC的自适应交通灯智能控制系统主要有车流量检测系统、PLC、控制中控台三大部分组成，其控制结构图如1所示。

　　1.1系统控制原理

　　车流量检测系统主要负责检查各路口单位时间（60s）内通过路口的车辆数量，并将检测结果发送至PLC；PLC根据车流量检测系统记录的数据，按预先设定的控制规律来控制相应的交通信号灯；中控台主要用来对控制系统的运行模式进行控制，如自动运行模式、人工干预运行模式等。

　　自动运行模式下，若东西向或南北向车流量均小于15辆/min，则系统按定时切换控制运行，双向绿灯均为40s，黄灯3s，红灯43s切换运行；若某一向每分钟车流量大于15而小于30，则该向绿灯调整为50s，黄灯3s，另一向绿灯30s，黄灯3s；若某一向若某一向每分钟车大于30，则该向绿灯调整为70s，黄灯3s；当两向车流量均在同一范围内时，车流量较大的一向控制优先，若两向车流量均在同一范围内且相等时，东西向控制优先。系统控制流程如图2所示。