交通灯设计毕业设计
-交通灯控制程序----------
MCS-51汇编语言---------
用AT89S51单片机，12MHz晶振-------------------
程序名：交通灯.ASM----
交通灯控制系统程序-----
ORG 0000H;主程序的入口地址
AJMP MAIN;ORG 0003H AJMP INTO;ORG 0100H MAIN: MOV SP, #60H SETB EX0 SETB IT0 SETB EA;CPU MOV TMOD, #10H;MOV A , #0DEH;MOV P0 MOV R2START: ACALL DELAY DJNZ R2 DISP: MOV P0 MOV R2
DISP1: ACALL DELAY;DJNZ R2 MOV R2 WARN1: CPL P0.7;ACALL DELAY DJNZ R2 MOV P0 MOV R2 YEL1: ACALL DELAY DJNZ R2 MOV P0 MOV R2 DISP2: ACALL DELAY DJNZ R2 MOV R2 WARN2: CPL P0.2;，A，#2，START，#07EH;，#28H;，DISP1;20S，#10;，WARN1;，#0BBH;，#06，YEL1;3S，#0DBH;，#28H，DISP2，#10
指向主程序 指向紧急车辆出现中断程序 ；允许INT0中断
；设外部中断0下降沿有效 开中断
置定时器1为方式1 南北红灯，东西红灯 ；调用0.5S子程序 南北绿灯放行，红灯禁止 置0.5S循环次数 调用0.5S延时子程序 不到继续循环
置南北绿灯闪烁循环次数 南北绿灯闪烁 闪烁次数未到继续循环 南北东西黄灯警告 未到继续循环 南北红灯，东西绿灯 ；20S未到继续循环 东西绿灯闪烁 ACALL DELAY DJNZ R2，WARN2 MOV P0，#0BDH;南北东西黄灯 MOV R2，#06 YEL2: ACLAA DELAY DJNZ R2，YEL2 AJMP DISP;循环执行主程序 INT0: PUSH P0 ；P0口数据压栈保护 PUSH 03H ；R3寄存器压栈保护 PUSH TH1;TH1 PUSH TL1;TL1 MOV P0 MOV R5 DELAY0: ACLAA DELAY DJNZ R5 POP TL1;POP TH1 POP 03H RETI;DELAY: MOV R3 MOV TH1,#03CH MOV TL1,#0B0H SETB TR1 LP1: JBC R3 SJMP LP1
LP2: MOV TH1 MOV TL1 DJNZ R3 RET ENT，#0DEH;，#14H;，DELAY0;10S，#0AH，LP2，#03CH，#0B0H，LP1 压栈保护 压栈保护
本系统设计是用模糊控制理论的单片机控制交通灯系统。根据实际生活中十字路口车辆流动特点, 分时调节车辆通行时间。采用检测各个路口过往的车流量, 决定红路灯的燃亮时间。总体框图如图1所示。
2 模糊控制模块
十字路口的车辆流通状况是十分复杂的, 还经常受人为因素的影响[1]。因此我们采用模糊控制算法, 实现路口交通灯的智能化控制。
据系统要求采集两个输入变量: (1) 绿灯方向车流量; (2) 红灯方向排队等候车辆数。采集上述数据设置了8个传感器, 如图2所示。
红灯期间排队等候的车辆数有两部分组成, 其一为上次绿灯时间遗留下来的车辆[2]。根据车辆通行特点分为三个模糊子集:少、中、多, 其从属度函数设计如图3所示。
此系统有两个输入和一个输出。此外, 还要考虑了三种特殊情况, 同样基于上面的模糊控制为基础。在时间调整上有所改变, 特殊时段分别为上班时间, 下班时间, 凌晨。
3 系统硬件设计
本设计主要以80C51单片机[3]为核心原件, 来实现路口智能交通灯的控制。具体硬件电路模块如下:
(1) 电源模块和数码管显示模块。采用7805系列集成稳压5V直流电压电路。LED采用74LS47[4]作为驱动电路。
(2) 车流量检测模块。本设计采用地感线圈检测方案。它是基于电磁感应原理的车辆检测器, 感知车辆。
(3) 蜂鸣器与紧急通行模块。本设计所采用常用蜂鸣模块, 意在人行提醒正过马路的行人此时交通灯的状态即将切换。同时本设计中用I/O口接有按钮开关, 以备特殊车辆特殊时候通过, 这时所有灯都为红灯。
4 系统软件设计
系统软件设计的主要思路为根据车流量的动态变化, 运用模糊控制算法实现红绿灯时间的自动调整。其总体框图如图4 所示。
5 结论
本设计功能均能在城市交通路口模型上得到很好的实现, 在确保功能实现的基础上, 充分考虑了控制系统操作方便、可靠性高、稳定性好等要求, 能根据情况智能调整时间。
摘要：现如今人们生活水平提高, 私家车越来越多、致使城市的交通问题逐渐发展成了一个令人头痛的问题。针对道路交通拥挤的多样性, 采用单片机控制技术设计十字路口交通灯, 可以灵活改变通行时间, 实用性强。
关键词：大兴路口,智能交通灯,单片机控制技术
参考文献
[1]刘智勇.智能交通控制理论及其应用[M].北京:科学出版社, 2008
[2]田海, 薛艳春.基于模糊控制的十字路口交通灯控制系统[J].自动化与信息工程, 2008, (4) :58-72
[3]余锡存, 曹国华.单片机原理及接口技术[M].陕西:西安电子科技大学出版社, 2000
关键词：单片机；智能；交通灯；设计
井然有序的交通秩序是生活在城市的人和城市管理者迫切希望的，如何能做到井然有序的交通秩序，不仅需要有一系列交通规则贯彻到每个城市人的心目中，而且还需要应用现代化的电子科技手段来缓解交通拥堵加。电子科技手段主要以单片机为核心，通过该机器的应用更好的捕捉到正常时段和突发时段的车流量信息，根据捕捉到的相关信息制定相应的规则，并根据实际情况进行科学的调整，从而建立起城市交通的自动智能化系统。
一、单片机介绍
（一）单片机的含义。单片机是单片微型计算机简称，也叫做微控制器或是嵌入式微控制器等，是计算机发展的阶段性成果，属于第四代电子计算机。它把相关的元器件集成在一块芯片上，适用也是相当广泛的，在工业工程的过程控制、尖端的智能仪器仪表和电力测控系统的前端装置均有所应运。
（二）单片机交通控制系统的功能要求。本设计能真实模拟城市基本的交通，并进行控制系统调节，用红灯表示禁行，绿等表示通行，黄灯表示等待等相关的信号进行引导，还能在一定的时间间隔进行倒计时显示，并且对车流量检测，根据检测结果进行调整，并在不同程度上对交通违规处理和紧急处理等功能。（1）倒计时显示。倒计时显示提前给驾驶员一个预警作用，驾驶员根据信号灯灯色发生改变的时间，在“停止”和“通过”两者间作出判断并进行合适的选择。（2）车流量检测及调整。随着城市化进程的不断加快，交通拥挤堵塞现象困扰着城市里面的每个人，交通事故的发生也成直线上升。采用传感器+单片机+外围器件相结合的方法对车流量进行检测，根据检测结果做出判断和调整。（3）时间手动设置。上面阐述的方法属于自动控制调整，除了自动控制调整，还可以通过键盘进行人工手动设置，当自动故障和意外发生时，人为的控制是非常有效的，能在第一时间采取应急措施，将风险降到最低。（4）紧急处理。在现如今交通拥堵的大环境下，交通路口时常会出现紧急状况，如特大的交通事件发生，救护车等急行车通过等，这些紧急状况时时刻刻关系着公共财产和人民群众的安全，我们当面临这些紧急情况时，必须采取必要措施允许其畅通无阻。由此禁停按键在交通控制中发挥重要的作用，也能达到想此目的。（5）违规检测。交通规则必须人人遵守，但是偶尔也会出现违反规则的现象，如闯红灯等，交警等交通管理人员由于精力有限，并不能做到所有的违反规则都第一时间处理，这样在路口设置检测传感器就能解决上述问题，能进行自动的警报提示并进行警告。
二、交通灯设计中的主要模块分析
（一）单片机交通控制系统的基本构成。该系统的原理是LED数码管、显示器、蜂鸣器相结合的系统。倒计时功能是系统设计的亮点，在使用了过程中进行相应的显示，接入LED数码管可以在视觉上更加直观的提醒行驶者。系统在听觉也加入了蜂鸣器，对违反规则的行驶者进行不间断的提醒。通过违规检测电路和车流量监测电路来完成采集数据。从而实现单片对机车流量的变化情况了如指掌，进而实现单片机控制信号灯的状态变化。
（二）检测车流量的方法。这种检测车流量的方法在一定程度上缓解了交通的压力。该系统能检测到监测点的车流量，并且在不同的时段自动调整红绿灯时间（可设定红路灯上、下限），这样潜移默化的大幅提高车辆通过率，霍尔车辆检测器在每个车道的车辆等待线的前方装设是不可缺少的，当辆车与传感器的磁场发生改变，即产生一个电脉冲，将电脉冲送给单片机的计数器，将采集到的数据进行处理，通过先前给计数器设定初始值，用来判别各方向的车辆通行状况。通过反复的检测，单次检测的结果可能不太准确，通过累积计算的方法在一定程度上能确保准确率，这就是真正意义上的“模糊控制”。采用这种控制系统的优点是性价比比其他控制系统要高很多。
（三）检测车辆违规方法。当交通信号灯出现在红灯、黄灯时，遵守交通规则的车辆是不能通行的。光敏二极管作为系统的检测原件，将其安放在停车线上，车辆在前进通过时，与二极管相接处并被挡住，光敏二极管的导通功能就不能实现，当单片机检测到这种信号时，会进行警报，并第一时间执行相应操作。
在整个检测车辆时，光敏二极管和三极管是经常用得到的。但一般光敏二极管有其局限性，它的开关特性满足不了要求，这时三极管就派上了用场，并将其作为开关。三极管在二极管的基础上进行更新改造，二极管与三极管进行互换，当两种极管处于不同的导通状态时，检测端的电压也是不一样的，通过这种方法可以及时有效的检测违规车辆了。
三、软件设计
软件的设计主要是分为如下几个构成部分：（1）定时设计。定时设计在交通灯时间的显示中要做到准确无误，把握规律的基础上设定一定的时间初始值，然后每秒减1，一直减到0，然后跳转。所以在现实的操作中系统要实现非常准确的1 s定时。这部分定时设计是基于单片机的内部定时计算器来实现的。这种定时设计不是单单依靠软件来实现，它是通过硬件和软件计数的方法实现，并通过一定的计算算法来实现。（2） 定时程序流程。主定时程序和定时中断服务程序是定时程序的两个部分，这两部分每部分都有自己的功效。定时主程序的主要功能是要进行定时器以及计数器的初始化变成，并且通过反复的调用显示子程序的方法，再等待定时中断的到来。而定时中断服务程序流程主要是进行计时操作，程序先判断技术溢出是否能够满足达到1 s的次数。
四、总结
交通控制研究宗旨意在解决人类面临的交通拥堵带来生活、工作等方面的不便，但是道路建设的暂时不足与交通工具的快速增长形成反差，在有限的交通道路资源下如何保障车辆井然有序是城市管理者面临着巨大的考验。交通灯控制在交通运输领域起着举足轻重的作用。本文分析了单片机在智能交通灯控制系统的发挥的作用。它作为核心的控制元器件，功能非常强大，可靠性也比较高，并且能做到随时的系统更新。
参考文献：
[1] 马巍. 单片机控制交通灯[J]. 职业. 2011（05）
1．PLC控制系统设计的基本内容？本文选择西门子可编程控制器S7-200为核心部件，着重进行硬件接口设计，利用梯形图和语句表进行编程，实现了十字路口交通灯控制系统的自动化。
2．试述你设计的十字路口交通灯控制时序关系？信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。
南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，如果同时亮时应关闭信号灯系统，并报警。
南北红灯亮维持30S。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持25S。到25S时，东西绿灯闪烁，闪烁3S后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2S。到2S时，东西黄灯熄，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。
东西红灯亮维持30S。南北绿灯亮维持25S。然后闪烁3S，熄灭。同时南北黄灯亮，维持2S后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。
周而复始。
3．试述你选择的PLC的型号，它的输入是（1）、输出各是（7），留有多少裕量？一般留40%的.裕量
4．试述在PLC编程中，你是如何实现绿灯闪烁的？需脉冲源（时钟脉冲sm0.5）动作使南北绿灯闪烁，5．PLC控制系统设计的基本原则？ 1最大限度的满足被控制对象的控制要求
2在满足控制要求的前提下。力求使控制系统简单、经济使用和维护方面
3保证控制系统安全可靠
4考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应留有余量
6．在S7-200系列PLC中，定时器按工作方式分为哪几种类型，你在设计中用了哪几种类型？ 延时接通定时器、延时断开定时器和保持型延时接通定时器（TONR）。我用的是延时接通定时器(TON)、延时断开定时器(TOF)。
7．在S7-200系列PLC中，定时器按工作时基脉冲为哪几种类型，1ms、10ms、100ms三种。你在设计中用了哪几个编号的定时器?T33、T97、T98、T99、T100.其时基脉冲是多少？10MS 8．在S7-200系列PLC中，计数器按工作方式分为哪几种类型？加计数器、减计数器和加/减计数器等不同类型。
9．PLC有哪几种编程语言，请简要说明？
梯形图（LD） 功能块图（FBD） 顺序功能图（SFC） 结构化文本（ST） 指令表（IL）
10．在十字路口交通灯控制中，你选用的灯具是那种类型，有什么优点？发光二极管.优点：价格便宜、经济实惠且耐用
11．PLC程序设计有哪几种方法？现在常用的是梯形图，除此外还有指令语言(STL)，功能图（SFC)12．PLC有哪三种输出电路，实训室用PLC的输出电路是哪一种？是继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出。实验室常用的是继电器输出
13．PLC控制系统中要用直流电源，现常用的是哪种直流电源？有什么优点？直流24V电源，可以显著地减少来自交流电源的干扰，在交流电源消失时，也能保证PLC的正常工作。14．试述PLC的定义？PLC[可编程控制器] PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程
15．PLC与微机相比，为何有更高的可靠性？
1.可靠性高，抗干扰能力强 2.通用性强、控制程序可变 3.使用方便
16．在PLC编程中，你用了哪几个特殊功能继电器，请说明？sm0.0：始终接通；
sm0.1：首次扫描为1，以后为0，常用来对程序进行初始化；
sm0.2：当机器执行数学运算的结果为负时，该位被置1； sm0.3：开机后进入run方式，该位被置1一个扫描周期； sm0.4：该位提供一个周期为1分钟的时钟脉冲，30秒为1，30秒为0；
sm0.5：该位提供一个周期为1秒钟的时钟脉冲，0.5秒为1，0.5秒为0；
sm0.6：该位为扫描时钟脉冲，本次扫描为1，下次扫描为0；
1、道路标线 2、道路标志 3、交通安全设施的施工安装要求 4、供配电、照明系统主要设施的施工安装要求 六、交通工程设施设计总结 七、交通工程设施设计工程汇总表 八、课程设计成果图表和图纸 1、标段内（交叉口或路段）标志标线设计总图 2、地面道路标线大样图 3、单悬臂分道标志结构图 4、交通标志基础四（交通标志基础设计图）单柱式标志基础 双柱式标志基础 单悬臂标志基础 5、无障碍设计缘石坡道设计图 Ⅰ、《交通工程设施设计》课程设计任务书 姓 名：
设计名称：
长沙市五一路与韶山路交叉口交通工程设施设计 起止时间：
2011年11月7日～2011年11月18日 一．目的与任务 根据《交通工程设施设计》课程所学理论知识，主要依据《道路交通标志和标线》（GB5768-2009）等最新规范的规定，按照任务书要求独立开展设计任务，完成指定的设计内容，并按要求提交设计成果和资料。
本课程设计主要以长沙市主干道芙蓉路和韶山路为交通工程设施设计目标，按照“一人一题”的要求，每位同学安排其中一段，开展交通工程设施设计工作。通过本次设计，要求学生在实践环节中进一步巩固课堂基础知识，掌握城市道路交通工程设施的设计方法和要点，初步熟悉工程设计的基本方法和流程，加强学生读图、绘图、编制说明书的基本技能。
二．设计内容 根据工程实践要求和教学大纲要求，设计内容包含交通管理设施设计、交通安全设施设计、道路照明设计、道路绿化设施设计、道路无障碍设施设计等。
1、主要内容及时间分配 序号 主要内容 时间分配(天数)1 设计资料收集 收集道路的基本信息、对交通流运行特征、交通设施布局要求、交叉口渠化、以及行人交通流特征，路边停车管理等相关设计内容进行调查。2 交通条件和道路条件分析 利用交通工程专业知识对道路条件和交通条件进行分析，结合路网、路线实际条件，确定道路使用者对交通工程设施的需求，指出交通工程设施设计应注意的问题。3 交通工程设施系统设计 对交叉口及路段交通工程设施进行系统设计，主要包括道路交通标志、标线、安全设施、照明设施、绿化设施、无障碍设施等。4 交通工程设施系统复核 对交叉口及路段交通工程设施，从设置组合、系统布局、设施结构多角度进行全面深度复核。5平面详细设计 对交叉口及路段交通交通工程设施进行平面详细设计，包括尺寸、数量、形式、版面、信息选择等。6 结构设计 对标志牌、照明设施及安全设施等进行结构设计，包括支撑方式，连接方式、下部结构设计等。7 编制说明书及课程报告 课程设计报告应提交完整的设计图纸及设计计算说明，课程设计报告采用统一的格式标准，打印后装订成册 1 合计： 2、应提交的设计成果（1）课程设计报告（包含设计说明及相关设施设计的论证）（2）交通工程设施数量汇总表（3）设计成果图纸（A3图纸打印）三．课程设计要求 1．课程设计期间服从指导教师的指导，遵守纪律；
2.各项任务要求独立完成；
3．课程设计报告应提交完整的设计图纸及设计计算说明；
4．课程设计报告采用统一的格式标准，打印后装订成册（具体格式见指导书）；
5．成绩考核，依据课程设计成绩评定表评定（附后）；
6．课程设计应于2011年11月18日前完成。
四．参考书目 1.中华人民共和国国家标准．《道路交通标志和标线》GB5768-2009． 2.中华人民共和国行业标准．《城市道路设计规范》CJJ 37-90． 3.中华人民共和国行业标准．《城市道路照明设计标准》CJJ 45-2006． 4.中华人民共和国行业标准．《城市道路和建筑物无障碍设计规范》JGJ 50-2001． 5.中华人民共和国行业标准．《城市道路绿化规划与设计规范》CJJ 75-97． 6.上海市政工程设计研究院．城市道路—交通标志和标线.(图集05MR601)，2005 7.天津市政工程设计研究院：城市道路—无障碍设计.(图集05MR501)，2005 8.长沙市建设委员会，长沙市道路交通设施设计优化指南（试行），2009 9.李俊利．《交通工程设施设计》．北京：人民交通出版社，2001． 10.孟祥海．《交通工程设施设计》．北京：人民交通出版社，2008． 11.杨晓光．《城市道路交通设计指南》．北京：人民交通出版社，2003． 12.杨佩昆．《交通管理与控制》．北京：人民交通出版社，2002． Ⅱ、《交通工程设施设计》课程设计指导书 一．课程设计装订格式（一）封面（二）目录（三）课程设计任务书（四）课程设计指导书（五）课程设计报告（六）课程设计成果图表和图纸（七）课程设计成绩评定表 二．课程设计进度安排（一）准备工作阶段 l 11周一上午，课程设计总动员；
l 11周一下午，设计资料收集；
l 11周二，现场踏勘和调研基础上进行交通和道路条件分析（二）方案设计阶段 l 11周三~周五，进行交通工程设施系统设计、计算、分析等作业。
（三）详细设计阶段 l 12周一~周四，绘制设计图表和图纸，进行详细设计并撰写课程设计报告；
l 12周五，设计答辩及提交本次课程设计的成果。
三．课程设计主要内容及设计要点（一）主要内容 1、交通工程设施设计说明 1）设计依据 开展本次设计所依据的规范和标准。
2）设计范围及内容 本次设计的具体位置、范围、及开展的主要工作。
3）现场调研及道路、交通条件分析 根据设计内容，确定调研内容，主要包括所提供设计资料的校对、现状道路的基本信息、交通流运行特征、交通设施布局、交叉口渠化及信号控制、行人交通流特征，路边停车管理等。现状问题分析主要从交通设施设计的规范性、渠化设计的合理性、行人过街组织与设计、非机动车处理、公交站站点位置、容量及形式设计、路边停车管理的有序性等方面进行。
4）设计原则 依据规范要求，阐明各项设计的设计原则。
5）交通工程设施设计（含各类交通设施设计的计算与论证）（1）交叉口渠化：主要包括交叉口渠化设计说明、交叉口进口道展宽段、渐进段长度设计（含导向车道线长度、鱼肚皮设计计算）、人行横道宽度确定、公交站台位置、容量及形式论证与设计、指路标志信息的选取及尺寸说明等。
（2）交通标志设计：依据最新的规范，进行交叉口及路段交通标志的详细设计，包括各类标志前置距离、设置组合、设置形式、指路信息选择、版面设计、尺寸设计等内容的论证，以及标志牌结构设计、支撑方式设计等。
（3）交通标线设计：依据最新的规范，进行交叉口及路段交通标线详细设计，包括车道宽度标划、车道数确定、交叉路口及路段纵向标线、横向标线及字符标记等的设计与论证；
港湾式公交停靠站站点布局及形式设计等。
（4）无障碍设施设计：依据相关设计原则，主要对道路缘石坡道、盲道以及无障碍标志进行设计。包含盲道设置形式、设置位置及盲道砖类型规格及纹样设计；
缘石坡道位置、平面形式设计、以及无障碍标志牌设计等。
（5）绿化设施设计：依据相关设计标准，对道路绿带进行设计，绘制道路标准段绿化景观大样图。
（6）照明设施设计：依据相关设计规范和标准，对道路照明设施设置形式、布灯方式、设置高度、设置位置等进行设计，绘制道路照明平面布置图。
（7）其它交通设施设计：包括物理隔离设施、信号灯。主要确定隔离设施设置位置、形式及高度，人行横道信号灯、方向指示灯的数量及位置等。
7）施工要求 标志、标线等施工过程应注意的事项，包含涂料施工、标志安装、防锈防腐措施、运输等注意事项。
2、交通设施数量汇总表 包含标志、标线、标志杆、信号灯、控制系统、照明设施等交通设施数量及尺寸等。
3、CAD设计图纸（A3图纸打印） 主要包括以下几个部分：
（1）道路交通标志标线平面设计图 Ø 交叉口及路段标志标线设计总图（2）交通标志标线大样图 Ø 机动车导向箭头大样图 Ø 地面道路标线大样图 Ø 交通标志版面大样图 Ø 港湾式公交停靠站标志标线布置大样图（3）交通标志支撑结构设计图 Ø 单柱式标志结构设计图 Ø 双柱式标志结构设计图 Ø 悬臂式标志结构设计图（4）交通标志基础设计图 Ø 单柱式标志基础 Ø 双柱式标志基础 Ø 单悬臂标志基础（5）无障碍设计 Ø 人行道行进盲道与提示盲道设置图 Ø 盲道砖类型规格及纹样样图 Ø 人行道单面（三面）坡缘石坡道平面位置图 Ø 人行道缘石坡道平面位置图（6）绿化设计 Ø 道路绿化设计平面图 Ø 道路绿化设计大样图（7）照明设计 Ø 道路照明设施平面布置图 根据分组情况，各组成员提交的设计图纸如下表：
（1）标段内（交叉口或路段）标志标线设计总图（2）按学号顺序四选一 序号 主要内容 备注说明 1 交通标志牌面大样图（指路标志）、单柱式标志结构图、交通标志基础一、绿化设计图 2 交通标志牌面大样图（其它标志）、双柱式标志结构图、交通标志基础二、照明设计图、港湾式公交停靠站标志标线布置大样图 其它标志包含交叉口及路段上设置的禁令、指令及警告标志。机动车导向箭头大样图、单悬臂指路标志结构图、交通标志基础三、无障碍设计盲道设计图 4 地面道路标线大样图、单悬臂分道标志结构图、交通标志基础四、无障碍设计缘石坡道设计图（二）设计要点 l 注意《道路交通标志和标线》（GB5768-2009）最新规范中部分标志标线设置参数和形式的调整，本课程设计所设计内容要求按最新规范规定进行，规范中没有详细规定的内容可以参照《长沙市道路交通设施设计优化指南（试行）》等其它设计资料进行。
l 城市主干道、城市次干道、支路的路段上机动车道宽度一般为3.25m～3.5m；
平面交叉路口进口道受现有道路宽度限制时，每条机动车道宽度可采用2.8m～3.5m，当大型车辆混入率小于15％时可取下限；
特殊情况其宽度不应小于2.5m。平面交叉路口出口道每条机动车道宽度不应小于3m，但出口道只有一条车道时不应小于3.25m。
l 车道宽度的计算界限规定：车行道中心双实线以一侧单实线线宽中心计；
中心单实线、车行道分界线和车行道边缘线均以线宽的中心计。
l平面交叉口计算车速应视车流行驶方向而定，直行车在进口道部分的计算车速一般宜取路段车速的0.7倍，左右转车辆的计算车速宜取路段车速的0.5倍。
l 交叉口渠化设计（1）各进口道部分的车道数一般应多于相应道路路段的车道数，当确定进口道车道数及划分车道功能时，应考虑高峰小时周期平均到达量。
（2）应根据其流入交通的流量、流向及相交道路类别确定进口道车道数、划分车道功能并做渠化设计；
（3）交叉口设计应注意节约用地，合理拆迁；
（4）交叉口几何设计、交通设施设计应与交通信号控制设计同步进行，相互协调；
（5）应考虑行人的通行，并符合残疾人、儿童、老人等交通弱者的通行要求。
l 注意规范规定的交通标志和标线的配合建议。
l 设置连续照明的机动车交通道路的照明标准值应符合规范规定，并确保其具有良好的诱导性。
l 人行道口或人行横道两侧，均应设置缘石坡道，可选择单面坡或三面坡的形式；
城市中心区道路的人行道应设置盲道，人行天桥、人行地道、人行横道及主要公交车站应设提示盲道。
l 道路绿化设计应结合交通安全、环境保护、城市美化等要求，选择种植位置、种植形式、种植规模，采用适当树种、草皮、花卉。
四．提供的设计资料及参考资料 1）相关电子地图 2）电子文献 Ø 中华人民共和国国家标准．《道路交通标志和标线-第一部分：总则》GB5768.1-2009． Ø 中华人民共和国国家标准．《道路交通标志和标线-第二部分：道路交通标志 》GB5768.2-2009． Ø 中华人民共和国国家标准．《道路交通标志和标线-第三部分：道路交通标线》GB5768.3-2009． Ø 中华人民共和国行业标准．《城市道路设计规范》CJJ 37-90． Ø 中华人民共和国行业标准．《城市道路照明设计标准》CJJ 45-2006． Ø 中华人民共和国行业标准．《城市道路和建筑物无障碍设计规范》JGJ 50-2001． Ø 中华人民共和国行业标准．《城市道路绿化规划与设计规范》CJJ 75-97． Ø 上海市政工程设计研究院：城市道路—交通标志和标线.(图集05MR601)，2005 Ø 天津市政工程设计研究院：城市道路—无障碍设计.(图集05MR501)，2005 Ø 长沙市建设委员会，长沙市道路交通设施设计优化指南（试行），2009 3）长沙市城市道路设计部分图纸 Ⅲ、课程设计报告 一、概述 1、项目设计背景 长沙城市五一路与韶山路交叉口位于东西方向的主干道五一路与南北方向的主干道韶山路的交叉口，交叉方式为三层下穿式立交，其中五一路与多条南北方向的道路相交，向西并直接通向湘江一桥，而韶山路是贯穿南北方向的主干道，道路沿线为长沙市城区中心地带，属于商业中心，交通量巨大，人流车流均很复杂。本次设计主要以交叉口和五一路内的交通工程设施设计为主，道路设计范围内与长沙市东西主干道五一大道相交，作为长沙市城区的大动脉，其交通工程设施的设计对于提高道路的通行能力，缓解沿线的交通压力具有十分重要的作用。
2、设计范围 五一路与韶山路交叉口 3、设计内容 本次交通工程设施设计以《长沙市道路交通设施设计优化指南（试行），2009》的城市主要进行道路交通管理设施设计、交通标志标线设计、交通安全设施设计、道路照明设计、道路绿化设施设计、道路无障碍设施设计。
4、设计速度 长沙市五一路为城市主干路（I级），路段设计速度为60km/h，平面交叉口计算车速应视车流行驶方向而定，直行车在进口道部分的计算车速一般宜取路段车速的0.7倍，左右转车辆的计算车速宜取路段车速的0.5倍。
5、设计依据 1、《道路交通标志和标线》GB5768-2009． 2、《城市道路设计规范》CJJ 37-90． 3、《城市道路照明设计标准》CJJ 45-2006． 4、《城市道路和建筑物无障碍设计规范》JGJ 50-2001． 5、《城市道路绿化规划与设计规范》CJJ 75-97． 6、《风景园林图例图示标准》CJJ67-95.7、《城市道路绿化规划设计规范》CJJ75-97.8、《路面标线涂料》（JT/T280-1995）.9、《城市道路交通规划设计规范》（GB50220-1995）.10、上海市政工程设计研究院．城市道路—交通标志和标线.(图集05MR601)，2005 11、天津市政工程设计研究院：城市道路—无障碍设计.(图集05MR501)，2005 12、长沙市建设委员会，长沙市道路交通设施设计优化指南（试行），2009 13、李俊利．《交通工程设施设计》．北京：人民交通出版社，2001． 14、孟祥海．《交通工程设施设计》．北京：人民交通出版社，2008． 15、杨晓光．《城市道路交通设计指南》．北京：人民交通出版社，2003． 16、杨佩昆．《交通管理与控制》．北京：人民交通出版社，2002 二、沿线自然地理概况 1、气象 设计道路所经区域属亚热带季风湿润气候区，四季分明，雨量充沛。年平均降雨量1370mm，降雨多集中于4～8月，年平均气温16.8～17.2℃，极端最高气温40.6℃，极端最低气温-12℃，历年最大风速24m/s，多年平均风速2.6m/s。
2、地震 根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本地区地震基本烈度小于6度，地震动峰值加速度小于0.05（g），地震动反应谱特征周期值为0.35（s）。设计设施抗震设防标准应符合本地区抗震设防烈度要求，抗震措施应符合有关规范。
三、设计原则 依据规范要求，阐明各项设计的设计原则，还要注意以下原则：
1、交通安全设施 （1）首先应当满足交通安全和通畅；
（2）充分发挥绿化带作用；
2、照明设施 (1）避免与沿线地上、地下管线，各种构筑物以及人防工程等相互干扰；
(2）道路照明的设计应按照安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保、维修方便的原则进行。
3、标志和标线(1）保证车辆和行人在交叉口能以最短的时间顺利通过，使交叉口的通行能力适应各条道路的行车要求。
(2)道路交通标志和标线应传递信息清晰、明确、简洁的信息，以引起道路使用者的注意，并使其具有足够的发现、认读和反应时间。
(3)道路交通标志和标线不应传递与道路交通无关的信息，如广告信息等。
(4)道路交通标志和标线传递的信息不应相互矛盾，应互为补充。
4、无障碍设施 (1)应能达到建设环境的所有地方，可接近性和易接近性；
(2)应能进入建设环境的所有地方，可达性；
(3)应能使用建设环境内的所有设施，可用性；
(4)应在到达、进入、使用建设环境所有设施时，并不感到是被怜悯的对象；
(5)安全性和可工作性。
5、道路绿化 (1)结合交通安全、环境保护、城市美化等要求，选择绿化种植位置、种植形式和种植规模，并选择适当的树种、草皮和花卉。
(2)应选择能适应当地自然条件的和城市复杂环境的乡土树种，要选择树干笔直、树形美观、夏日遮阳；
(3)道路绿化应以乔木为主。乔木、灌木、地被植物相结合，不得裸露土壤；
(4)道路绿化应符合行车视线和行车净空要求；
（5）绿化树木与市政公用设施的相互位置统筹安排，并应保证树木有需要的立地条件与生长空间；
（6）植物种植应适地适树，并符合植物间伴生的生态习性；
不宜绿化的土质，应改善土壤进行绿化；
（7）修建道路时，宜保留有价值的原有树木，对古树名木应予以保护；
（8）道路绿地应根据需要配备灌溉设施；
道路绿地的坡向、坡度应符合排水要求并与城市排水系统相结合，防止绿地内积水和水土流失；
（9）道路绿化应远近期结合。
四、五一路与韶山路交叉口交通工程设施设计方案 此交叉口为下穿式三层立交，第一层为韶山路直行车道，第二层为东西方向的非机动车和人行通道，第三层为平面交叉。为保证交叉口的交通疏解能力，需要对交叉口进行精细的交通设计，特别是第三层的平交口设置。首先是要设置导流岛，进行交叉口渠化设计，在保证车辆通行空间的基础上，尽量减小交叉口面积，以尽量缩短车辆通过停车线之间所需时间；
设置左转专用车道和右转专用车道，保证交叉口的运行秩序；
设置调头车道，与左转车道共相位，为调头车辆提供方便；
根据路口高峰小时交通量分布，优化信号配时方案，提高交叉口通行能力。
1、交通工程技术原则 （1）交通分离原则:不同流向、不同种类的交通流应在交通空间、时间上分离，避免发生冲突。
从形式上看，有法规分离和物理分离两类。从内涵上，有时间分离和空间分离两种。空间分离靠标志标线来实现，时间分离靠信号相位来完成。
（2）交通连续原则:交通连续原则即保证大多数人在交通活动过程中，在时间、空间、交通方式上不产生间断。
（3）交通负荷均分原则：交通负荷均分是指对路网交通流进行科学的调节、疏导，达到路网各节点交通压力逐步趋向大小一致，不会由于某一点压力过于集中而造成交通拥堵，这也是交通优化所追求的目标。
（4）置右原则：按照车道分布，从左至右交通流速度依次降低来分配车道即层流，按照交通流层流动态规律分配车道，层间行驶阻力最小，发生冲突机会最少，并且层间速度差也最小。反之，则易产生大量的并线变道，频繁的合流分流冲突引起交通紊流，造成拥堵和事故。
（（5）优先原则：优先是指对某一种交通流给予优先通行特殊待遇，有车种及流向优先如小轿车专用道、公交专用道（优先道），直行车流优先，主路（或环岛内）车流优先等。
2、交通组织思想方法原则 （1）通行能力资源配置原则：这是道路交通组织的基础，源于管理学中的“木桶原理”，即长短不齐的木片箍成木桶，桶内盛水的多少取决于最短木片。通行能力资源配置的核心是上下游相同流向通行能力匹配问题，即上游路口最大通行能力应取决于下游路口所能提供的最大通行调控能力。
（2）路权分配原则：通行能力分配的实质是路权分配。路权分配不仅是要为管理者创造执法条件，更重要的是要让不同的交通行为人看懂各自的时间路权和空间路权。路权分配得清楚，表现得简单明了，交通执法才不会出现纠纷，交通秩序才会有根本性的好转。
（3）以人为本，方便群众的原则：交通组织不应以方便管理为出发点，而应以方便多数人出行为准则。在交通供需倒置的条件下，不同种类交通流在使用同一路面时都对通行条件提出需求，而这些需求往往又相互矛盾，故要求我们按照行人、非机动车、机动车通行时的规律特点综合进行交通组织，即混合交通组织。首先应以弱势群体的安全为基点，按照行人、骑车人、机动车驾驶人的心理和行为特点，在尽可能照顾行人、骑车人的前提下，进行混合交通的综合交通组织。
（4）动静态交通组织相结合的原则：在路网静态通行能力资源配置基础上，根据路网各节点流量负荷，进行流量流向的动态调整，即通过不同节点的交通压力转移来达到路网交通压力均分的目的，减少交通拥堵发生的机会。
3、交通标志设计 依据五一路和韶山路的道路等级为城市主干道Ⅰ级；
设计车速：行车速度为60km/h，标志的设置如下：
（1）标志文字：字体长沙市推荐使用交通部推荐的“交通标志专用字体”，文字大小依据规范选择，字高和字宽相等，汉字高度为35~50cm，交通标志专用字体如下：
其他文字与汉字高度关系如下表3所示 指路标志中文字的间隔、行距等按下表规定取值。
（2）标志尺寸：
警告标志：标志代号如图6.3所示，其边长、边宽根据车速60KM/H，三角形边长(A)采用90cm，黑边宽度（B）采用6.5cm，黑边圆角半径(R)采用4cm，衬变宽度（C）采用0.6cm。
图6.3警告标志尺寸代号 禁令标志：标志代号如图6.4，各尺寸采用表7 中速度范围为40~70的值。
图6.4禁令标志各部分尺寸代号 指示标志：标志代号如图6.5，各尺寸采用表8 中速度范围为40~70的值。
图6.5指示标志各部分尺寸代号 指路标志：指路标志外边框和衬边的尺寸，如图6.6所示，其大小根据字数、文字高度及排列情况确定，详细参见指路标志大样图。
图6.6外边框和衬边尺寸（3）标志设置位置 警告标志根据设计速度60KM/H，减速到交叉口处停止，采用的前置距离为30m,禁令、指示标志设置在禁止、限制或遵循路段开始的位置。
4、交叉口渠化设计 五一路与韶山路交叉口为下穿式三层立交，第一层为韶山路直行车道，第二层为非机动车和人行通道，第三层为平面交叉。为保证交叉口的交通疏解能力，主要是是第三层的平交口设置。第三层平交口首先是要设置导流岛，进行交叉口渠化设计，根据左右转弯车流的行驶路径，进行左转弯待转区设置、停止线前置、左转弯引导线设置，并根据道路宽度，增加进口道的车道数，在保证车辆不受影响的条件下压缩车道宽度，提高通行能力。韶山路上进入交叉口后均设置三个左转弯车道，并设置左转弯引导线，车道宽度可以设置成与正常路段宽度相同。五一大道则由正常路段的三车道变为四车道。根据桥面宽度的大小，五一大道出口道不能压缩的的情况下，五一大道各进口车道的宽度均采用3m。整个交叉口的渠化在保证车辆通行空间的基础上，尽量减小交叉口面积，以尽量缩短车辆通过停车线之间所需时间；
设置左转专用车道和右转专用车道，保证交叉口的运行秩序；
设置调头车道，与左转车道共相位，为调头车辆提供方便；
根据路口高峰小时交通量分布，优化信号配时方案，提高交叉口通行能力。
根据新规范左转待行区的要求如下：
左弯待转区线为白色虚线，用来指示左转弯车辆在直行时段进入待转区等待左转的位置。
左弯待转区线应在设有左转弯专用信号且辟有左转弯专用车道时使用，设于左转弯专用车道前端，伸入交叉路口内，但不得妨碍对向直行车辆的正常行驶。左弯待转区线为两条平行并略带弧形的白虚线，线宽15cm，线段及间隔长均为50cm，其前端应划停止线。在待转区内须施划白色左转弯导向箭头，导向箭头长3m，一般施划于左弯待转区的起始位置和停止线前各施划一组，左弯待转区较长时，中间可以重复设置导向箭头，左弯待转区较短时可仅设置一个导向箭头。
5、交通标线设计（1）人行道与人行横道设计 人行道为城市道路两侧供行人使用的设施，为城市道路的重要组成部分，设计本着以人为本的原则，按《城市道路和建筑无障碍设计规范》（JGJ50-2001）设计了满足乘轮椅者、拄盲杖者及使用助行器者的通行及使用要求的无障碍设施。韶山路人行道宽度设置为6m。
本路段中交叉口为立体交叉，不需要设置人行横道，只要设置支路、小巷与支路及以上等级道路交叉口的4m宽的人行横道，设置了人行过街横道的地方后，并设置相应的配套标志和标线。
（2）道路标线行车道设计 道路全线机动车道设计宽度为3.5m，交叉口处有不同的参见交叉口渠化设计宽度。每侧行车道车道宽度设计为：0.5m路缘带+3.5×4m)行车道+0.5m路缘带。行车道均设置白色车道边缘线。对行车道部分的不可跨越同向车行道分界线采用双黄实线，可跨越同向车行道分界线采用白色6-9虚线。主要的道路标线设计方法如下：
①.左弯待转区线。
左弯待转区线为白色虚线，用来指示左转弯车辆在直行时段进入待转区等待左转的位置。
左弯待转区线应在设有左转弯专用信号且辟有左转弯专用车道时使用，设于左转弯专用车道前端，伸入交叉路口内，但不得妨碍对向直行车辆的正常行驶。左弯待转区线为两条平行并略带弧形的白虚线，线宽15cm，线段及间隔长均为50cm，其前端应划停止线。在待转区内须施划白色左转弯导向箭头，导向箭头长3m，一般施划于左弯待转区的起始位置和停止线前各施划一组，左弯待转区较长时，中间可以重复设置导向箭头，左弯待转区较短时可仅设置一个导向箭头 ②.路口导向线 在平面交叉口面积较大、形状不规则或交通组织复杂，车辆寻找出口车道困难时，应设置路口导向线，辅助车辆行驶和转向。
路口导向线为虚线，实线段2m，间隔2m，线宽15cm。
连接同向车行道分界线或机非分界线的路口导向线为白色圆曲（或直）虚线；
连接对向车行道分界线的路口导向线为黄色圆曲（或直）虚线。
根据规范要求机动车的导向箭头如下：
③.道路出入口标线 道路出入口标线用于引导驶入或驶出车辆的运行轨迹，提供安全交汇，减少与突出缘石碰撞的可能，一般由出入口的纵向标线和三角地带的标线组成。
出入口标线的颜色为白色，应结合出入口的形式和具体线形进行设计布置。
④.双黄实线作为禁止跨越对向车行道分界线时，禁止双方向车辆跨线或压线行驶。一般施划于单方向有两条或两条以上机动车道而没有设置实体中央分隔带的道路上，除交叉路口或允许车辆左转弯（或掉头）路段外，均应连续设置，可采用振动标线的形式。黄色实线线宽一般为15cm，特殊情况下可降低至10cm，两标线的间隔一般为10cm～30cm。
在赤岭路引道应设置双黄线。
⑤.在机动车道与非机动车道相交的地方设置禁止跨越同向车行道分界线。用于禁止车辆跨越车行道分界线进行变换车道和借道超车。设于交通繁杂而同有多条车行道的桥梁、隧道、弯道、坡道、车行道宽度渐变路段、交叉口驶入段、接近人行横道线的路段或其他认为需要禁止变换车道的路段。用于路口驶入段时，也可称作导向车道线，其施划长度应根据路口的几何线形确定，一般不小于30m。
本标线为白色实线，一般线宽为10cm或15cm，交通量非常小的农村公路、专属专用道路等特殊应用情况下，线宽可采用8cm。可采用振动标线的形式。
⑥.停止线：表示车辆等候放行的停车位置。可施划于有交通信号控制的交叉路口、铁路平交道口、左弯待转区的前端、人行横道线前及其他需要车辆停止的位置。
停止线为白色实线。双向行驶的路口，停止线应与对向车行道分界线连接。单向行驶的路口，其长度应横跨整个路面。停止线的宽度可根据道路等级、交通量、行驶速度的不同选用20cm、30cm、40cm。
⑦.导流线：表示车辆需按规定的路线行驶，不得压线或越线行驶。
主要用于过宽、不规则或行驶条件比较复杂的交叉路口，立体交叉的匝道口或其他特殊地点。导流线应根据交叉路口的地形和交通流量、流向情况进行设计。
导流线的颜色为白色，与道路中心线相连时，也可用黄色。标线型式可分为单实线、V 型线和斜纹线三种。
⑧.出入口导向车道线及导向箭头：
出入口导向车道线的长度应根据路口的几何线形确定，其最短长度为30m。导向车道线应划白色单实线，表示禁止车辆变更车道；
B.3.3.2平交路口驶入段的车道内，除可变导向车道外，应有导向箭头标明各车道的行驶方向。
非机动车组织到人行道上通行，交叉口处设置了专门的非机动车道。
车道标注详见平面设计图。
（3）掉头设计 在平交口上，每个进口均设置了掉头标志和标线，掉头位置要满足最小掉头半径要求,详见平面图。
（4）交叉口设计 交叉口拓宽进口标线分为2部分：实线段（禁止变换车道线）和虚线段。实线段长度按下表选取为60m（依下图选取）；
虚线段长度为40米，条件不允许的路段最小可设置30米。虚线段为实线段的延长线，直行车道线必须连续不间断,确保”路权”的完整无空档。车道的车道数保持平衡性。左转弯导向线和左转弯待转区标线规格按照规范要求设置。左弯待转区线为两条平行并略带弧形的白虚线，线宽15cm，线段及间隔长均为50cm，其前端划停止线。在待转区内须施划白色左转弯导向箭头，导向箭头长3m，一般施划于左弯待转区的起始位置和停止线前各施划一组，左弯待转区较长时，中间可以重复设置导向箭头，左弯待转区较短时可仅设置一个导向箭头。
此处平面交叉口面积较大交通组织复杂，设置路口导向线，辅助车辆行驶和转向。
路口导向线为虚线，实线段2m，间隔2m，线宽15cm。设置为连接对向车行道分界线的路口导向线，颜色为黄色圆曲虚线。
6、无障碍设施设计 依照《城市道路和建筑物无障碍设计规范》和《长沙市无障碍设施建设和管理办法》的相关规定，本次设计的无障碍设施设计主要包括缘石坡道坡道、盲道的设计。
缘石坡道设置在人行道的各种路口去必须设置，缘石坡道必须设在人行道的范围内，并与人行横道相对应；
缘石坡道的坡面应平整，且不应光滑，缘石坡道峡口最多高出车行道地面20mm，根据具体的布设地点要求，三面坡缘石坡道的正面坡道宽度根据人行道宽度适当取值，但不能小于1.2m，各面坡度不能小于规范规定值。
行进盲道设计。行进盲道与人行道走向一致，布置在人行道上无障碍、无空间伤害的、行人较少的地方，设置要连续，避开井盖铺设，中途不得有电线杆、拉线、树木等障碍物。根据设计路段的情况，行进盲道宽度设置为0.5m，感触材料规格要符合有关规定（如下表6.1）。铺设位置按照以下要求铺设：人行道外侧有围墙、花台、绿篱时行进盲道距离其0.5m，人行道内侧有树池时，行进盲道距离其0.5m，无树池时距离立缘石0.6m。盲道的颜色要求选择中黄色。
提示盲道设计。提示盲道宽度设置为0.5m，感触材料规格要符合有关规定（如表6.2）。在行进盲道的起点、终点以及拐弯处应设置提示盲道，其长度应大于行进盲道的宽度（如图6.7）。人行道中有台阶、坡道等障碍物时，在相距其0.5m处，应设置提示盲道。
4.2.1 盲道设计应符合下列规定：1 人行道设置的盲道位置和走向，应方便视残者安全行走和顺利到达无障碍设施位置；
指行残疾者向前行走的盲道应为条形的行进盲道（图4.2.1-1）；
在行进盲道的起点、终点及拐弯处应设圆点形的提示盲道(图4.2.1-2)；
4.2.3 提示盲道的设置应符合下列规定： 行进盲道的起点和终点处应设提示盲道，其长度应大于行进盲道的宽度(图4.2.3-1)；
行进盲道在转弯处应设提示盲道，其长度应大于行进盲道的宽度(图4.2.3-2)；
行进盲道触感条规格表如下 提示盲道触感圆点规格表如下：
7、绿化设施设计 整段道路绿化设计的主要内容为两侧绿化带绿带。
两侧绿化带绿化：两侧绿化带宽2m,每隔6米种植一颗红继木，剩余地块满铺草坪，不露黄土。靠车行道的行道树应满足侧向净宽的要求。株距４～１０ｍ，绿化带净宽度见表１３．２．１１。树池宜采用方形，每边净宽大于或等于１．５ｍ；
采用矩形时，净宽与净长宜大于或等于１．２×１．８ｍ 8、照明设施设计 道路照明标准应根据城市的规模、性质、道路分类按表１４．２．２选用。中、小城市可视其道路分类降低一级使用，但路面平均照度应大于或等于１ｌｘ（相应亮度约为０．１ｃｄ/ｍ２）。
（1）布灯方式和灯具选择 沿线道路照明采用普通双臂路灯双侧对称布灯方式，路灯杆设于道路两侧机非绿化带内。机动车道侧照明光源功率为NG400W，非机动车道侧照明光源功率为NG250W，臂长2.5m，灯具为截光型灯具，安装高度12.5m。适当加大仰角（≤15°）以提高车行道平均照度。
按规范，交叉口照明较直线段应相应提高，在交叉口设置中杆灯作为补充照明，布设位置详见照明布置图。中杆灯所采用光源功率为5×NG400W（H=15m），灯具为投光灯具。
本照明工程所用光源均为高压钠灯，所有灯具均要求自带补偿电容（COSΦ≥0.9）。照明灯杆采用钢质锥形杆，并且应采用热浸锌对灯杆和灯臂表面进行防腐处理，每杆路灯在安装时均配单灯保护熔断器。本工程照明灯杆杆距为30m。
（2）路灯节能 此工程沿线非机动车道侧道路照明采用“半夜灯”开关控制方式，机动车道侧路灯均加装单灯变流节能装置；
供电变压器选用高效节能变压器；
照明灯具选用高光效、优配光的灯具；
灯具内配置电容、耗能低的镇流器及性能卓越的启动设备。从上述四个方面降低电力系统损耗，提高照明功效，减少能耗。
（3）环境美化：
路灯照明主要考虑功能性照明，线杆以简捷流畅为原则，整个工程的照明效果具有很好的视觉诱导性，给人以整体的协调感和舒适感。道路照明标准如下：
9、信号灯设计 在立交顶层布设四组信号灯，东西方向有直行、左转两个相位，南北方向只有左转相位。信号灯布置在桥梁栏杆位置，不能使用独立基础，需要附着在桥梁上，要验证附着位置是否符合强度要求，高度也要符一定要求。
10、港湾式公交站设计 公共电、汽车交通应结合地下铁道、缆车、索道、轮渡等交通站点设站。城区停靠站间距一般为５００～６００ｍ，郊区视具体情况确定。
道路交叉口附近的站位，宜安排在交叉口出口道一侧，距交叉口５０～１００ｍ为宜 根据规范在进口道上游路段和接近出口处的下游路段设计公交站台，考虑为了减少对车流的影响而采取港湾式公交站设计，图如下：
五、施工要求：
1、道路标线 道路标线涂料采用热熔型涂料，产品应附有合格检测报告；
涂料预混玻璃微珠，热熔施工时再面撒布玻璃珠。路侧标线为黄色（公交车站处为白色），其余均为白色。涂料密度≥1.8-2.3（g/cm2），软化点90℃-120℃，涂膜外观应无发皱、泛花、起泡、开裂、发粘等现象，涂膜颜色和外观应与标准板差异不大。不粘胎干燥时间≤3min，抗压强度≥12Mpa，玻璃珠含量15%-23%；
预混的玻璃微珠和面撒玻璃珠应符合《路面标线用玻璃珠》JT/T446-2001中的要求。各种标线的画法见设计图纸。
施工时要避免在高峰期施工，施工是不应影响交通的正常进行。
2、道路标志 交通标志的尺寸规格见附图，制作时应严格按照该图制作，指路标志尺寸偏差为其外形尺寸的±0.5%，其他标志外形尺寸偏差为±5mm。
标志板应平整，表面无明显皱纹、凹痕或变形，底板每平方米范围内的平整度公差不应大于1.0mm。厂商生产的交通标志需经持有CMA标志的国家计量单位检测。
标志面采用3M高级反光材料，标志面上文字采用中英文对照，地名用汉语拼音，专用名词用英文，其他图案、符号均应符合GB5768-2009的规定。
禁令、警告、指示标志底板采用玻璃钢材料，指路标志底板采用铝合金材料；
标志板与支架或立柱应能固定连成一体；
标志板应具有抗变型强度（标志板受到任意方向的500N的力的作用时，标志板的残余变形不应大于100mm/m）；
铝合金板的化学成分，冷轧板材牌号、规格、力学性能、尺寸应符合GB3190、GB3880、GB3194的规定；
玻璃钢应符合《公路交通标志板技术条件》JT/T279-1995中的要求。
交通标志立柱采用钢管材料，钢柱应进行热镀锌处理；
标志牌基础土基应夯实，禁令、警告、指示标志基础土基压实度≥80%；
指路标志基础土基压实度≥90%；
基础开挖时，若遇不良土基，请与设计单位联系现场协商处理解决。
警告标志距危险点或注意点的距离为30M。交通标志设置在驾驶人员和行人容易看到，并能准确判读的醒目位置。根据需要可设置照明或采用反光、发光标志。
各种标志一般设置在车辆行进方向道路右侧或分隔带上，不得侵入道路建筑限界，牌面下缘至地面高度为1.8-2.5m。
同一地点需设两种以上标志时，可安装在同一根标志柱上，但最多不应超过四种，标志内容不应矛盾、重复，并按禁令、指示、警告的顺序，先上后下，先左后右排列。各种标志的基础及结构见设计图纸，但各种标志牌的牌面内容及尺寸在施工前应报交通管理部门审批。人行横道指示标志为一杆双面牌，牌面应与道路中心线垂直。
3、交通安全设施的施工安装要求 (1)标志的施工安装要求 标志基础可根据《公路工程国内招标文件范本(2003 年版)》第410 节的规定就地浇筑。在加工标志的支撑结构时，应保证钻孔、焊接等加工在钢材镀锌之前完成。所有标志板的槽钢应在粘贴定向反光膜之前焊接或铆固好。反光膜应用不剥落的热活性胶粘剂粘贴到标志板上。交通标志的形状、图案、颜色及字体应严格按照《道路交通标志和标线》(GB 5768)及图纸的规定执行。在标志板的运输、贮存和搬运时，两块标志邻接面之间应用适合的衬垫材料分隔。
所有交通标志都应按图纸及规范的要求定位和设置。钢支撑结构应根据《公路工程国内招标文件范本(2003 年版)》第414 节和《道路交通标志和标线》(GB 5786)的规定制作和安装。标志支撑结构的架设应在基础混凝土强度达到要求后进行。门架标志结构整个安装过程应以高空吊车为工具，不允许施工人员在门架的横梁上作业。在横梁安装之前，应先预拱: 门架式标志横梁中间处的预拱度一般为50mm，悬臂标志的预拱度为40mm。
(2)标线、突起路标、轮廓标的施工安装要求 在标线工程正式开工前应进行实地试划试验。在正式划标线前，应首先清理路面，保证路面表面清洁干燥，然后根据设计图纸进行放样，并使用划线车进行划线。如果是热熔标线，则应先喷涂下涂剂。在喷涂标线涂料时，其温度应符合涂料生产商提供的使用说明的要求，否则会影响喷涂使用寿命。烃树脂类材料，保持在熔融状态的时间不大于6h；
树胶树脂类材料，保持在熔融状态的时间不大于4h。在进行划线时，应通过划线机的行驶速度控制好标线厚度。如果所划标线为反光标线，在标线表面撒布玻璃珠的工作应在涂料喷涂后立即进行，以0.3kg/㎡的用量加压撒布在所有标线上。喷涂施工应在白天进行，雨天、风天、温度低于10℃时应暂时停止施工。
在进行突起路标施工时，首先将设置位置的路面清洁干净，然后将环氧树脂均匀涂覆于突起路标的底部，涂覆厚度约为8mm，最后将突起路标压在路面的正确位置上，在环氧树脂，凝固前对突起路标不得扰动。在水泥混凝土路面设置突起路标时，先用硬刷和10％盐酸溶液洗刷混凝土表面，然后用清水冲洗干净，待路面清洁干燥后安装突起路标。突起路标设置高度，顶部不得高出路面25mm。在降雨、风速过大或温度过高过低时，不应进行施工。
在安装轮廓标时，所有轮廓标的设置高度应符合图纸要求，同一类型的轮廓标安装高度应一致。在波形梁护栏上设置轮廓标时，应注意与护栏施工的衔接。在设置柱式轮廓标时，应注意对排水沟或路肩石的保护。
4、供配电、照明系统主要设施的施工安装要求(1)安装前的准备 1)供配电、照明系统主要电力设备和材料应从由获得相关部门颁发生产许可证的生产厂采购，采购前应对供应商进行评价对比，挑选信誉高、质量有保证的产品。
2)设备、材料在安装、使用前，应进行检验或试验，合格后方可使用。
(2)高低压开关柜、配电箱(盘)安装要求 1)柜、盘、箱的金属柜架及基础型钢必须接地(PE)或接零(PEN)可靠。
2)基础型钢安装不垂直度和不水平度应小于lmm/m，全长应小于5mm，位置误差及不平行度小于5mm。
3)柜、箱、盘安装垂直度允许偏差为1.5％。，相互间接缝不应大于2mm，相邻两盘边的盘面偏差小于lmm。
4)线间和线对地间绝缘电阻值，馈电线路必须大于0.5Mn，二次回路必须大于1Mn。
5)带电体裸露载流部分之间或与金属体之间电气间隙应符合规范要求。
6)柜、箱应有可靠的电击保护，柜内保护导体最小截面积S，应根据电源进线相线截面积S 决定，当S 在35—400m ㎡之间时S，应不小于S/2，且材质与S 相同。
7)箱、盘安装应牢固，底边距地面为1.5m，照明配电板底边距地面不小于1.8m。
(3)变压器、箱式变电所安装要求 1)变压器的低压侧中性点、箱式变电所的N 母线和PE 母线直接与接地装置的接地干线连接；
变压器箱体、干式变压器的支架或外壳应接地(PE)。
2)油浸变压器运到现场后，三个月内不能安装时，应检查油箱密封情况，做油的绝缘测试，并注以合格油。
3)除厂家有规定外，1000kVA 以上变压器应做器身检查。
4)变压器的交接试验应符合相关规定。
(4)柴油发电机组安装要求 1)柴油发电机馈电线路连接后，两端的相序必须与原供电系统相序一致。
2)发电机中性线(工作零线)应与接地干线直接连接。
3)发电机组至低压配电柜馈电线路的相间、相对地间的绝缘电阻值应大于0.5Mn；
塑料绝缘电缆电线路直流耐压试验为2.4kV，时间15min，泄漏电流稳定，无击穿现象。
4)发电机的试验必须符合《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB 50303—2002)附录A 中规定的发电机的静态和运转试验标准。
(5)不间断电源UPS 安装要求 1)不间断电源的输人、输出，各级保护系统和输出的电压稳定性、波形畸变系数、频率、相位、静态开关的动作等各项技术性能指标试验调整必须符合产品技术文件要求，且符合设计文件要求。
2)各连线的线间、线对地间绝缘电阻值应大于0.5Mn。
3)不间断电源输出端的中线(N 极)，必须与由接地装置直接引来的接地干线相连接，做重复接地。
4)安装时应横平竖直，水平度、垂直度允许偏差不应大于1.5‰。
5)主回路与控制回路应分别穿保护管敷设；
在电缆支架上平行敷设应保持150mm 距离。
(6)母线安装要求 1)母线的材质应符合规定要求。，表面应光洁、平整，不应有裂纹、折皱、夹杂物、变形和扭曲。
2)矩形母线应进行冷弯、不得热弯，用螺栓固定搭接时，搭接要求、紧固力矩应符合《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》(GBJ 149—1990)中的规定。
3)连接螺栓两侧应有平垫圈，相邻垫圈间应有大于3mm 的间隙；
螺母侧应装有弹簧垫圈或锁紧螺母。
4)母线安装应平直，安全距离应符合规定。
5)母线的相序排列及涂色，当设计无要求时应符合下列规定:上、下布置的交流母线，由上至下排列为A、B、C 相，直流母线正极在上，负极在下；
水平布置的交流母线，由盘后向盘前排列为A、B、C 相，直流母线正极在后，负极在前；
面对引下线的交流母线，由左至右排列为A、B、C 相，直流母线正极在左，负极在右；
母线的涂色:交流是A 相为黄色，B相为绿色，C 相为红色；
直流是正极为赭色，负极为蓝色。
(7)电缆线路敷设要求 1)直埋电缆的埋深不应小于0.7m，敷设时应做波浪形，最小弯曲半径不得小于《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB 50168—1992)中的规定，聚氯乙烯绝缘电力电缆为10 倍外径。
2)直埋电缆的上、下部应铺以不小于100mm 厚的软土或砂层。
3)管道敷设时，电缆管内径与电缆外径之比不得小于1.5。
4)三相或单相的交流单芯电缆，不得单独穿于钢导管内。
5)金属电缆支架、电缆导管必须接地(PE)或接零(PEN)可靠。
6)电缆在沟内敷设时，应遵循低压在下、高压在上的原则。
(8)灯具安装要求照明设备安装应符合《电气装置安装工程照明装置施工及验收规范》(GB 50259—1996)。
1)具有产品合格证和CCC”认证标志的灯具安装时，灯具的吊钩圆钢直径不应小于灯具吊挂销钉的直径，且不小于6mm，大型花灯的固定及悬吊装置，应按灯具重量的二倍做过载试验。
2)当灯具重量大于3kg 时，应固定在螺栓或预埋吊钩上。
3)当钢管做灯杆时，钢管直径不应小于10mm，钢管厚度不应小于1.5mm。
4)立柱式路灯、建筑物景观照明每套灯具的导电部分对地绝缘电阻值大于2Mn。
5)在人行道等人员很密集场所安装的落地灯具；
无围栏防护，安装高度距地面2.5m 以上。
6)当灯具距地面高度小于2.4m 时，金属构架和灯具的可接近裸露导体及金属软管的接地(PE)或接零(PEN)可靠，且有标识。
7)应急照明灯具安装，其电源除正常电源外，应另有一路电源供电。在正常电源断电后，电源转换时间为:疏散照明及备用照明≤15s，安全照明≤0.5s。
8)立柱式路灯、灯具与基础固定可靠，地脚螺栓备帽齐全。灯具的接线盒或熔断器，盒盖的防水密封垫完整；
金属立柱及灯具可接近裸露导体接地(PE)或接零(PEN)可靠、接地单设干线，且有标识。
(9)动力设备安装要求安装应符合《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》(GB 50254—1996)。
1)动力设备的可接近裸露导体必须接地(PE)或接零(PEN)。
2)安装应牢固，螺栓及防松零件齐全，不松动。
3)在设备的接线盒内，裸露不同相导线间和对地最小距离应大于8mm。
4)电动机等绝缘电阻值应大于0.5Mn。
S)电动机应试通电，可空载试运行的电动机应运转2h，记录空载电流，检查机身和轴承的温升，检查有无异常。
(10)配电工程安装要求 1)钢管敷设 ①潮湿场所和直埋于地下时应采用厚壁钢管，干燥场所应采用薄壁钢管。
②钢管的内壁、外壁均应做防腐处理。钢管不应有折扁和裂缝，管内应无铁屑及毛刺，切断口应平整，管口应光滑。
③镀锌钢管和薄壁钢管应采用螺纹连接或套管紧定螺钉连接。
④明配钢管或暗配镀锌钢管与盒(箱)连接应采用锁紧螺母或护套帽固定，与设备连接时，应敷设到设备的接线盒内，管口与地面的距离宜大于200mm。
⑤镀锌钢管的跨接接地线宜采用专用接地线卡跨接。
2)塑料管敷设 ①塑料管及其配件必须由阻燃处理的材料制成，不应敷设在高温和易受机械损伤的场所。
②管口应平整、光滑，管与管、管与盒(箱)等器件采用插入法涂专用胶合剂连接；
当采用套管连接时，套管长度宜为管外径的1.5~3 倍。
③塑料管直埋于现浇混凝土内时，应采取防止发生机械损伤的措施，敷设时其温度不宜低于-15℃。
④暗配时与建筑物、构筑物表面距离不应小于15mm。
3)配线 ①导线的芯线应采用焊接、压板压接或套管连接。在配线的分支线连接处，干线不应受到支线的横向拉力。
②不同回路、不同电压等级和交流与直流的导线不得穿在同一根管内，同一交流回路的导线应穿于同一钢管内。
③同类照明的几个回路可穿入同一根管内,但管内导线总数不应多于8 根。
六、交通工程设施设计课程设计总结 经过两个多星期的课程设计，使我对课堂上所学的知识有了更加深入的理解，并逐渐形成了能结合实际并按照规范标准要求正确运用交通工程实施理论知识的能力。而交通工程实施设计主要通过在道路上布设交通工程实施来提高道路道路通行能力、减少交通事故、美化交通运营环境，从而实现车辆在道路上高速、高效、安全、舒适、的行驶的目的。
本次课程设计主要是根据已有的道路线形为地图进行交通工程设施设计，通过对交通工程设施设计达到应有的目的。重点采用的方法是通过交通渠化以及布设和信号配时的方法在空间和时间上分离交通冲突，在空间上通过渠化各进口、左转弯待转区设置、前置停止线和设置左转弯引导线等方法，并根据道路宽度，在保证车辆不受影响的条件下压缩车道宽度，以增加进口道的车道数，同时还要减小交叉口面积。在时间上通过信号控制来解决直行和左转之间的冲突，以合理的安排交通运行方式来提高次交叉口的通行能力。在通过布设交通工程设施的同时也还要满足照明要求，还要重视行人、非机动车、公交车真心站台以及绿化的的设计，并且不但要满足实际的可行性更要满足规范要求。
通过此次交通工程设施课程设计，使我对交通工程设施有了更加深入的了解。
不但熟悉了交通工程设施设计的相关规范，并且对交通工程设计的相关理论有了更深的理解，为以后的交通工程设施设计学习打下了坚实的基础。
七、交通工程设施设计工程汇总表 八、课程设计成果图表和图纸（1）标段内（交叉口或路段）标志标线设计总图（2）地面道路标线大样图（3）单悬臂分道标志结构图（4）交通标志基础四（交通标志基础设计图）单柱式标志基础 双柱式标志基础 单悬臂标志基础（5）无障碍设计缘石坡道设计图 课程设计成绩评定表 交通工程设施设计课程设计成绩评定表 项目 分值 优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)评分 参考标准 参考标准 参考标准 参考标准 参考标准 学习态度 15 学习态度认真，科学作风严谨，遵守组织纪律 学习态度比较认真，科学作风良好，遵守组织纪律 学习态度尚好，遵守组织纪律 学习态度尚可，能遵守组织纪律 学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨 设计任务完成情况 15 严格保证设计时间，并按任务书中规定的进度开展各项工作 能按期圆满完成任务书规定的任务 基本保证设计时间，按期完成各项工作 能按期完成任务 不能保证设计时间和进度 专业技术水平与实际能力 40 设计方案合理、分析与计算正确，设计图纸规范，有很强的实际动手能力、分析问题能力和计算机应用能力 设计方案合理、分析与计算正确，设计图纸比较规范，有较强的实际动手能力、分析能力和计算机应用能力 设计方案合理，分析与计算基本正确，设计图纸比较规范，有一定的实际动手能力 设计方案基本合理，分析与计算无大错，设计图纸无大错 设计方案不合理，分析与计算有原则错误，设计图纸有较多错误，实际动手能力差 报告撰写质量 30 结构严谨，逻辑性强，报告层次清晰，语言准确，格式规范；
图表非常工整、清晰 结构合理，符合逻辑，报告层次分明，语言准确，格式规范；
图表工整、清晰 结构合理，层次较为分明，文理通顺，格式较规范；
图表比较工整、清晰 结构基本合理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，图表较工整 内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，图表不工整或不清晰 指导教师评定成绩：
指导教师签名：
（1）利用8253定时，8259中断及8255输出实现交通灯模拟控制。
（2）实现能自动控制和手动控制。（3）实现能随时可以调整自动模式的绿灯和红灯时间
设计目的
电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。交通灯能保证行人过马路的安全,控制交通状况等优点受到人们的欢迎，在很多场合得到了广泛的应用。
交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。红灯停，绿灯行的交通规则。广泛用于十字路口,车站, 码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于
计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯, 交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示，时间程序自动控制、倒计时显示，所有这些，都是以计算机为基础的。还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。或者给红绿色盲声音警示的人性化设计。现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节，比如对闯红灯的车辆进行拍照。当某方向红灯亮时，此时相应的传感器开始工作，当有车辆通过时，照相机就把车辆拍下。
要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义。设计内容
交通灯控制系统
利用8253定时器、8255等接口，设计一电路，模拟十字路口交通灯控制。要求能实现自动控制和手动应急控制。
具体要求如下：
1)在一个十字路口的一条主干道和一条支干道分别装上一套红、绿、黄三种信号灯。
2)在一般情况下，主干道上的绿灯常亮，而支干道总是红灯。
3)当检测到支干道上来车时，主干道的绿灯转为黄灯，持续4S后，又变为 红灯，同时支干道由红灯变为绿灯。
4）支干道绿灯亮后，或者检测到主干道上来了三辆车，或者虽未来三辆车，但绿灯已经持续了25秒，则支干道立即变为黄灯，同时主干道由红灯变为绿灯。设计要求
在Proteus环境下，结合课程设计题目，设计硬件原理图，搭建硬件电路
软件设计
1、采用模块化程序结构设计软件，可将整个软件分成若干功能模块。
2、画出程序流程图。
3、根据流程图，编写源程序。
4、在Proteus环境下，仿真调试程序 设计原理与硬件电路
要完成本实验，首先必须了解交通路灯的亮灭规律。本实验需要用到实验箱上八个发光二极管中的六个，即红、黄、绿各两个。不妨将L1（绿)、L2（黄）、L3（红）做为南北方向的指示灯，将L4（绿）、L5（黄）、L6（红）做为东西方向的指示灯。而交通灯的亮灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮，之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时一段时间后，东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。各发光二极管的阳极通过保护电阻接到+5V的电
源上，阴极接到输入端上，因此使其点亮应使相应输入端为低电平。在以上的叙述基础上，本实验添加了东西方向S2、南北方向S3紧急切换按钮各一个，当紧急按钮按下时，相应方向紧急切换为绿灯，以便特种车辆通行。另外，本实验以低电平触发中断申请，表示有特种车通过。
本实验中断处理程序的应用，最主要的地方是如何保护进入中断前的状态，使得中断程序执行完毕后能回到交通灯中断前的状态。要保护的地方，除了累加器ACC、标志寄存器PSW外，还要注意：一是主程序中的延时程序和中断处理程序中的延时程序不能混用，本实验给出的程序中，主程序延时用的是
R5、R6、R7，中断延时用的是R3、R4和新的R5。第二，主程序中每执行一步经74LS273的端口输出数据的操作时，应先将所输出的数据保存到一个单元中。因为进入中断程序后也要执行往74LS273端口输出数据的操作，中断返回时如果没有恢复中断前74LS273端口锁存器的数据，则显示往往出错，回不到中断前的状态。还要注意一点，主程序中往端口输出数据操作要先保存再输出，例如有如下操作：
MOV A，#0F0H（0）MOVX @R1，A（1）MOV SAVE，A（2）
程序如果正好执行到（1）时发生中断，则转入中断程序，假设中断程序返回主程序前需要执行一句MOV A，SAVE指令，由于主程序中没有执行（2），故SAVE中的内容实际上是前一次放入的而不是（0）语句中给出的0F0H，显示出错，将（1）、（2）两句顺序颠倒一下则没有问题。发生中断时确定方向的绿灯亮10秒，然后返回中断前的状态。
程序及硬件系统调试情况
程序运行结果： 东西路右拐和南北路左拐绿灯点亮5秒，直通到均为红灯 5秒后，黄灯亮3秒钟。此时南北方向仍维持红灯点亮。东西方向直通，为绿灯，南北 方向红灯 黄灯再亮三秒之后，东西路左拐和南北路右拐绿灯点亮 南北方向的黄灯亮3秒钟后，南北方向直通，延时5秒 闭合A口开关，四个路口全红灯，表明紧急状态。
设计总结与体会
经过这两周的课程设计, 做关于交通灯系统设计,我认真查阅资料,学习关于这方面的知识,比如说要了解8086芯片中各个引脚的功能,怎么样去使用8255这个可编程并行接口芯片，怎么样使用8253来定时及输出一定频率的脉冲以及交通有哪些规则.在理论学习的基础上,又下了一次苦工夫,算是明白了设计一个系统的过程;也让我体会到要想成功地设计某个东西,光学好专业知识是不够的,必须要系统的知识,无论在哪方面都要有个明白的概念,只有这样才不至于在设计过程中摸不着头脑,知道去哪些是需要查的资料,还有一点,我觉得我在芯片编程方面,特别是在初始化方面是我最大的困难,或许是我的汇编语言学得不够好,我只
关键词：PLC,交通灯,控制
国际电工委员会 (IEC) 在1985年的PLC标准草案第3稿中, 对PLC作下定义:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统, 转为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器, 用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等程序及其有关设备, 都应按易于是使工业控制系统同形成一个整体, 易于扩充其功能的原则设计。”从上述定义可以看出, PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机, 除了能完成各种各样的控制功能外, 还有与其他计算机通信联网的功能。
PLC的推广应用得到了迅速的发展, 它已经广泛应用在各种机械设备和生产过程的电气控制装置中。了解PLC的工作原理, 具备设计、调试和维护PLC控制系统的能力, 已经成为现代工业对电器技术人员和工科学生的基本要求。
本文就基于FX2N-48MRPLC的交通灯控制系统设计方案进行详细说明。
1 设计任务
基本要求:利用一台 (或多台) 三菱FX2N机型PLC, 实现十字路口交通灯的控制, 尽可能智能化。具体要求交通灯的运行方式如下:白天车多的时候接个时间长, 晚上可以适当缩短。
2 总体方案设计
设计采用PLC可编程控制器控制十字路口信号灯, PLC可编程控制器具有可靠性高、维护方便, 用法简单、通用性强等特点。根据城市交通的实际情况, 给出三菱FX2N型PLC实现带人行横道过马路请求的十字路交通灯控制系统的硬件和软件设计。
FX2N-48MR是日本三菱公司的可编程控制器 (PLC) , 继电器输出及输入24点, 输出24点。FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型PLC, 内置用户存储器8K步, 可扩展到16K步, 最大可扩展到256个I/O点, 可有多种特殊功能扩展, 实现多种特殊控制功能 (PID、高速计数、A/D、D/A、等) 。有功能很强的数学指令集。通过通信扩展板或特殊适配器可实现多种通信和数据链接。
3 交通灯控制整体框图设计
按下总电源开关, 按下启动键, 判断是否为白天, 如果为白天, 从南向北直走绿亮60秒, 同时从南向北左转绿灯亮30秒, 30秒后, 从南向北左转亮红灯, 从北向南直走绿灯亮60秒, 60秒后, 从南向北亮红灯, 从北向南左转变绿灯亮30秒, 90秒后, 从北向南变红灯亮, 从北向南左转变红灯。同时, 从东向西直走绿灯亮60秒, 从东向西左转绿灯30秒, 120秒后, 从东向西左转亮红灯, 从西向东直走绿灯亮60秒, 180秒后, 从东向西亮红灯, 从西向东左转变绿灯亮30秒。如果为夜晚则按下夜晚开关, 执行从南向北直走绿灯亮40秒, 同时从南向北左转绿灯亮20秒, 20秒后, 从南向北左转亮红灯, 从北向南直走绿灯亮40秒, 40秒后, 从南向北亮红灯, 从北向南左转变绿灯亮20秒, 60秒后, 从北向南变红灯, 从北向南左转变红灯。同时, 从东向西直走绿灯亮40秒, 从东向西左转绿灯亮20秒, 80秒后, 从东向西左转亮红灯, 从西向东直走绿灯亮40秒, 100秒后, 从东向西亮红灯, 从西向东左转变绿灯亮20秒。无限循环。
4 实物调试
4.1 硬件调试
通过天煌公司生产的PLC控制系统实验台进行模拟测试, 进行交通灯控制系统安装接线, 接通电源, 检查可编程序控制器能否正常工作, 接头是否接触良好。
4.2 软件调试
打开上位机电脑, 通过电脑中三菱公编程软GX-develop, 按要求输入梯形图, 检查后编译通过, 在线工作后把程序写入可编程序控制器的程序存储区, 然后运行程序, 仿真信号灯控制完全满足要求。
4.3 运行调试
在硬件调试和软件调试正确的基础上, 使PLC进入运行状态, 观察运行情况, 看是否能够循环工作。根据以上调试情况, 说明该控制设计方案完全符合控制要求 (见图1) 。
5 结语
采用PLC技术对交通灯进行控制, 不仅可以提高控制系统的可靠性, 减少故障率, 而且还可以根据实测各十字路口之间的距离、车流量和车速及人流量等变更时间参数, 合理确定各路口信号灯之间的时差, 使控制变得更加灵活, 大大缩短车辆的等待时间。该控制系统可改善十字路口车辆和行人的通行状态, 提高道路的交通利用率实现对交通状况的科学化管理。
参考文献
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关键词：城市交通；交通枢纽；智能管理；交通信号；控制系统 文献标识码：A
中图分类号：TP273 文章编号：1009-2374（2015）06-0115-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0485
随着信息智能化技术的不断发展，其应用的范围领域正逐渐扩大。其中，交通智能化管理领域就是重要的应用方式之一，应用了智能化管理系统的交通运输，能够实现一体化和综合化管理。而实现这一管理模式的技术基础，则是充分智能化的交通信号控制系统。由于目前我国城市化程度不断提高，城市内的机动车通行量和出行率始终处于上升趋势，因而使交通需求变得越来越复杂，对交通信号控制能力提出了更高要求，必须具备足够的智能化水平，才能保证交通运输秩序的正常运行，维护交通运输的安全。因此，必须结合城市交通规划的实际情况，设计出科学合理的交通信号控制系统。
1 智能交通信号控制系统概述
在我国经济得到了高速发展的今天，随着我国城市化进程的加快，我国交通压力越来越大，交通堵塞现象日益严重，解决城市交通问题已经成了城市建设中首要任务。如何解决交通问题，已经成为社会关注的焦点。交通信号在解决交通堵塞、规范交通秩序中起着积极作用。但传统交通信号已经无法完全满足新时代交通情况，现代交通车流量远远大于从前，在经济水平不断提高的今天，城市家庭几乎家家都有车，而车辆数目的增多，改变了我国的交通状况和交通发展，改革创新交通信号迫在眉睫。随着时代的进步，科技的发展，信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、智能技术的高度普及，智能交通信号概念被提出。通过不断实践和改革，智能交通信号控制系统已初步成型，虽然暂时无法大规模推广，但是智能交通信号系统也已经给我国交通带来了质的改变。智能交通信号实现了智能监控车流量，自动变化信号，智能指挥、规范交通，优化交通状况。下面通过两点来分析智能交通信号系统的特点。
1.1 采用高新技术
智能交通信号系统离不开先进的计算机技术、通信技术、信息技术和智能技术及感应技术，可以说智能交通信号是集各大高新技术于一身的强大智能系统，随着未来交通情况的不断变化，智能交通信号对技术的要求也会越来越高。
1.2 智能化
通过不断的实践和改革创新，智能交通系统越来越完善，现代交通信号智能系统所采用的技术、设备都能达到了城市交通所应满足的需求，不仅能够有效完成信号控制工作，更加实现了根据交通实际情况及时间段进行自动变化和科学指挥交通，并且智能交通信号系统的车流量测试功能实现了对我国街道车流量的记录，为我国交通改革提供了科学依据。
2 智能交通信号的系统设计
2.1 智能交通信号子系统
智能交通信号系统既复杂又系统，有多个子系统协调来完成对交通的引导和规范，交通信号控制只是其中的一个组成部分。
想要构建一个完整、可靠、科学的智能交通信号系统，就需要无数个子系统，这些信号子系统多分布在交通事故多发点及车流量较大路段。其中车流量计算子系统是智能交通信号的核心内容，智能交通信号系统，通过对车流量的精确的监测和计算，预判绿信号可变比率，使交通信号达到了一种动态控制。智能交通信号子系统应用的关键在于，一个区域内路段要保持状态一致，避免造成交通混乱及堵塞。不同区域路段可以根据实际情况，应用不同的方案来设计智能交通信号子系统，确保交通信号子系统的实用性。为了使交通信号在同一路段保持高度一致，可将相邻子系统互相连接，形成更大的整体系统，且内部以统一的周期运转。连接方案可以根据交通实际需求来判断，可进行永久连接或暂时连接。
2.2 智能交通信号对饱和度的控制
为了使制定出的交通信号控制战略方案更加科学，需事先将交通信号控制系统应用于交通枢纽区域中心自适应协调区域，从而对不同入口车道的饱和流量加以检測并得到准确数据信息，智能交通信号系统必须进行科学的交通饱和度监测，交通饱和度是规划交通的重要依据。饱和度测试和控制系统，应在交通主要线路设置，在这个检测和控制的系统数据库中以战略检测器的形式存在，在绿灯时段范围内，战略检测器将对车流经过时的交通流量及占有率数据信息进行采集并自动处理，最后将处理结果以数据表格的形式直观呈现，通过表格交通“饱和度”一目了然。饱和度检测和控制可利用实际的绿灯时间与绿灯时间比率进行计算。有效利用绿灯时间指的是饱和交通流情况下，恰好通过以最优车间距运行的同等车流量所用的绿灯时间。
2.3 交通信号控制相位差
智能交通信号系统设计，可以规划每个系统间控制规模，避免一个系统出现故障，给多路段交通造成严重影响，降低多方向相位差变化导致的相互作用力。智能交通信号控制系统设计应全面考虑，进行科学规划和实现，其控制范围，要根据交通实际情况，对不同流量进行不同规划，避免造成资源浪费。但设计过程中不仅要考虑到控制相位差，更应该估计到相互呼应，如某路段出现故障，可通过其他路段启动应急线路，进行暂时性的交通引导，避免交通事故，系统相互运作正常时可断开连接，避免造成干扰，实现真正的智能交通信号
系统。
3 智能交通信号控制策略
控制策略指的是在特定区域制定相关的信号控制策略，规划智能交通信号，最大程度地适应各个路口交通需求的变化。当某一相位的绿灯时段需求位于平均需求的下限时，可对该相位进行早断处理，如果没有需求甚至可直接略过该相位，或引入条件相位来代替。控制器处理的参照标准是检测器测得的交通数据决策，可以采用策略检测器来担负这项工作。控制策略主要针对的是控制器的运行问题，其在实施策略控制时所采取的技术与路口孤立运行时所采取的技术完全一致。策略控制实现的载体是区域计算机，因而能够对信号运行的强度加以调整。当然，策略控制与孤立控制在本质上并非相同。策略控制无法应用车间距计时器和损失时间计时器来提前终端或略过某个相位，这是因为处于同一连接上的控制器必须以相同周期的形式来运行，这样才能达到最优化的协调效果。另外，由于相位早断或略过而节省的时间，也必须追加至本地控制器的下一个相位或主相位上，从而维持相同的周期时长。策略控制的作用在于控制绿信比、周期及相位差，对变化幅度不明显的城市区域的交通流趋势进行把握；而策略控制则适用于处理各路口不同周期中速度快但程度较小的变化。为了能够制定出更加科学合理的交通控制战略，应力求将二者进行结合，从而构建更为完善的、全方位的交通控制
系统。
4 结语
本文通过对城市交通枢纽智能交通信号控制系统设计进行探究和分析，指出为了使交通运输领域得到更快的发展，提高交通运输的安全性和可靠性，必须积极应用智能化技术来实现智能交通信号，以此来改善我国目前的交通现状，智能交通将成为未来交通的发展方向。本文从多方面对智能交通信号系统进行了分析和阐述，对其具备的优势加以分析，并对交通枢纽区域交通信号控制的控制战略提出了一些看法，强调应制定科学战略来有效维护交通安全。
参考文献
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作者简介：宋顶利（1971-），男，河北沧州人，供职于河北联合大学，工程师，博士，研究方向：教育；张昕（1979-），女，山西襄垣人，供职于河北联合大学，会计师，研究方向：教育。
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