一种基于plc控制的智能延时交通信号灯系统的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]本实用新型涉及本实用新型涉及一种基于PLC控制的智能延时交通信号灯系统，属于交通控制与通信领域。。
[0003]【背景技术】:
[0004]随着我国经济高速发展，人民生活水平在普遍提高，拥有私家车的人也在逐渐地增多，这使得城市的交通拥堵问题日益突显出来。因此，为了保障城市交通有序，安全，快速，提高城市路网的通行能力，实现交通的科学化管理迫在眉睫。传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是:事先经过车辆流量的调查，运用统计的方法将两个方向的红绿灯的延时预先设置好。但是，实际上车流量是一个变量，它的测定是不确定的。不同的路口在不同的时段，车流量存在着很大的差异。。即使经过长时间的试验运行，仍然可能出现这样的现象:绿灯方向几乎没有什么车辆经过，而红灯方向的车辆却排着长队等候。出现这种状况，不免会影响到司机的心情，或多或少的令乘客怨声载道，而且对人力和物力也是一种浪费。
[0005]为了解决上述问题，采用一种可以根据车流量的变化情况而进行自动调节控制的方案是十分现实而又必要的。本实用新型是基于PLC控制的十字路口交通灯信号系统。此智能交通信号控制系统运用实时检测、判断延时，避免了一个方向交通繁忙时某一方向的车辆较多却是红灯，然而其他方向却是无车或通过的车辆较少依然亮着绿灯，减轻了交通高峰期的压力和主要干道路口的拥堵，将交通智能系统的有效利用率达到最高。能够有效提高十字路口的交通效率、缓解交通拥挤。
[0006]【实用新型内容】:
[0007]针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型目的就是提供了一种基于PLC控制的智能延时交通信号灯系统，包括车流量检测电路、PLC控制器、信号灯显示电路，其特征在于，所诉车流量检测电路设置在十字路口旁，所述信号灯显示电路和PLC控制器设置在十字路口的信号灯架上，其中，所述的用于控制车流运行的交通信号灯连接控制交通灯指示切换模块和模式切换模块的十字路口信号控制机，其特征在于:所述的十字路口信号控制机连接有设于各十字路口出口道的压电传感器，所述的压电传感器埋在离交叉口出口道边缘的距离为160m处的地下。
[0008]优选地，所述的一种基于PLC控制的智能延时交通信号灯系统，其特征在于，所述的 PLC 控制器为 S7-200PLC，S7-200PLC 的 CPU 为 CPU226，扩展模块为 EM223。
[0009]优选地，所述的一种基于PLC控制的智能延时交通信号灯系统，其特征在于，所述的模式切换模块分为白天模式控制和夜间模式控制，所述的白天模式控制分为正常模式控制与强通模式控制。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]本实用新型智能交通信号控制系统运用实时检测、判断延时，避免了一个方向交通繁忙时某一方向的车辆较多却是红灯，然而其他方向却是无车或通过的车辆较少依然亮着绿灯，减轻了交通高峰期的压力和主要干道路口的拥堵，并且控制系统分为白天控制模式和夜间控制模式两段控制，白天控制模式还设有强通模式，当有急车时，让急车优先通过。夜间控制模式车道信号灯全变为黄灯，提醒夜间驾驶人员小心驾驶。同时，夜间模式断开了车辆检测计数的开关，节省了用电。将交通智能系统的有效利用率达到最高。能够有效提高十字路口的交通效率、缓解交通拥挤。
[0012]【附图说明】:
[0013]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0014]附图1为本实用新型PLC外部接线图
[0015]附图2为本实用新型路口装置布置示意图
[0016]【具体实施方式】:
[0017]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0018]本实用新型提供了一种基于PLC控制的智能延时交通信号灯系统，它包括车流量检测电路、PLC控制器、信号灯显示电路，其特征在于，控制系统分为白天控制模式和夜间控制模式两段控制，夜间控制模式信号灯变为黄灯，白天控制模式分为正常模式与强通模式；正常模式下，信号灯定时运行半个周期后，利用压电传感器来探测车道内车辆的通过，然后利用PLC内置的计数器对车辆数量进行计数并计算出各方向车道的车辆滞留量，根据延时条件来判断是否实现绿灯延时，同时检测是否要求强通；有急车时，打开对应的强通开关，让急车先通过；夜间控制模式车道信号灯全变为黄灯，提醒夜间驾驶人员小心驾驶，同时，夜间模式断开了车辆检测计数的开关，节省了用电；所述的车流量检测电路是通过压电传感器来检测十字路口各方向的车流；在距离各个十字路口 160米处地下和埋入压电传感器，为防止车辆出现漏检的现象，所述的环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的检测器，同一股道上的两传感器相距的距离为该车道正常运行时所允许的最长停车距离为好。
[0019]在本实施例中，所诉的本实用新型控制系统的整体控制思想是启动PLC的第一个周期，清零输出和计数器，同时设置初值。与此同时，读取PLC的当前时间，并比较判断。当PLC当前时间大于等于5且小于等22，即早上5点至晚23点这段时间，采取白天控制模式。当PLC当前时间大于22或小于5，即晚23点至次日5点，采取夜间控制模式。在白天控制模式下，执行完一个周期后，再次读取并比较判断PLC当前时间，若还是在处于白天时段，则继续执行白天控制模式，直到执行完某个周期后，PLC当前时间进入夜间时段，执行夜间控制模式。在夜间控制模式下，时时读取比较PLC当前时间，一旦不满足，则进入白天控制模式。
[0020]所述的本实用新型白天控制模式是控制系统的主要部分，是控制系统的主要、重要运行方式。具体的流程如图2所示当PLC当前时间属于白天模式的时间段时，启动车辆计数和强通检测，同时开始信号灯工作。首先东西左转绿灯亮，时间为20s (可以根据经验值设定)；定时结束后，东西左转绿灯闪2s，禁止左转车辆通行；然后左转黄灯亮3s;黄灯灭的同时，东西直行绿灯亮，先定时30s (根据经验值设定)，定时结束后，开始延时，延时条件为:东西车流最大滞留量一南北车流最大滞留量〉结定值δ且南北车流滞留量小于δ且延时时间没超过最大延时时间；当延时条件不再满足时，东西直行绿灯闪2s;然后东西直行黄灯亮3s;至此，半个周期结束。接下来是南北通行，与东西通行类似，首先南北左转绿灯亮30s，然后闪2s，然后黄灯亮；再接着，南北直行绿灯亮并且延时，延时结束后，绿灯闪2s，然后黄灯亮。整个周期结束。
[0021]所述的本实用新型夜间模式很简单，PLC当前时间属于夜间模式时间段时，车道信号灯全变为黄灯，提醒夜间驾驶人员小心驾驶。同时，夜间模式断开了车辆检测计数的开关，节省了用电。
[0022]强通模式属于白天控制单元中重要的控制单元。紧急车辆强制通断由强通开关控制。没有急车时，按照平常循环方案控制，当急车来时，开启急车强通按钮，无论之前信号情况怎样，都强行把急车行驶的方向绿灯打开，直至急车正常行驶过才恢复到原来的状态。急车正常行驶过后，可以采用返回原状态方式，也可以采用接着这个状态往下循环的方式。由于返回原状态需要经过5s的切换时间(为了安全，需要加上绿灯闪2s，黄灯3s)，而急车通过路口的时间与固定定时相差不大，且返回原状态并不一定是合理的，故采用接着强通状态往下循环的方式。
[0023]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种基于PLC控制的智能延时交通信号灯系统，包括车流量检测电路、PLC控制器、扩展模块EM223、交通信号灯显示电路、交通灯信号灯指示切换模块、交通灯信号灯模式切换模块，其特征在于:所述的车流量检测电路设置在十字路口旁，所述的信号灯显示电路和PLC控制器设置在十字路口的信号灯架上，所述的PLC控制器通过RS485通信接口连接有设于各十字路口出口道的压电传感器，所述的压电传感器埋在离交叉口出口道边缘的距离为160m处。2.权利要求1所述的一种基于PLC控制的智能延时交通信号灯系统，其特征在于:所述的PLC控制器为S7-200PLC，S7-200PLC的CPU为CPU226，扩展模块为EM223。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于PLC控制的智能延时交通信号灯系统，属于交通控制与通信领域。包括车流量检测电路、PLC控制器、信号灯显示电路。控制系统分为白天控制模式和夜间控制模式。白天控制模式分为正常模式与强通模式。正常模式下，利用PLC内置的计数器对车辆数量进行计数并计算出各方向车道的车辆滞留量，判断是否需要绿灯延时，同时检测是否要求强通。有急车时，打开对应的强通开关，让急车先通过。夜间控制模式车道信号灯全变为黄灯。本实用新型运用实时检测、判断延时，避免了一个方向交通繁忙时某一方向的车辆较多却是红灯，而其它方向无车却依然为绿灯，减轻了交通高峰期的压力和主要干道路口的拥堵，将交通智能系统的有效利用率达到最高。
【IPC分类】G08G1/08
【公开号】CN205050347
【申请号】CN201520836090
【发明人】张永德, 阮彦飞, 王瑞雪, 王开瑞
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月27日