2024年8月9日发(作者：姒馥芬)
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师大学中北学院
毕业设计（论文）开题报告
（ 10 届）
题 目： 基于PLC智能交通灯控制系统设计
专 业： 电气工程及其自动化
姓 名： xxx 学 号： xxx
指导教师： xxx 职 称：
填写日期： 2014年2月20日
. 资料 . ..
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师大学中北学院教务处 制
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格
审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业
设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见及院、系审查后
生效；
2．开题报告容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的
电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其
它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数
据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一
律用阿拉伯数字书写。如“2011年4月26日”或“2011-04-26”。
4．院系审查意见栏签章：自办专业盖中北学院教学院长签名章、
中北学院公章，非自办专业盖联办二级学院教学院长签名章、联办
二级学院公章。
. 资料 . ..
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毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
1．本课题的目的及研究意义：
随着我国交通事业的迅速发展，各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加，使
得城市道路交通日益堵塞，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。因此，提高城市路网
的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯，对交通进行了有效的疏通，但是随着社会、
经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何
改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先进行车流量的调查，运用统计的
方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定
的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的
方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等
候通过。可见，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是：能有
一种能够根据车流量变化适时调节的交通灯控制系统。
我所要研究的就是基于PLC的智能交通灯控制系统。智能交通系统（ITS——
Intelligent Transport Systems）ITS是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系，其
主要容是：将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术及电
子传感技术等有效的集成，并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大围、全方
位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。由于交通系统具有较强的
非线性、模糊性和不确定性，是一个典型的分布式非线性系统，而且具有多种信息来源、
多传感器的特点，用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的智能控制技
术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来，代表着城市交通信号
. 资料 . ..
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控制系统发展的方向。
智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求，交通运输是国民经济和现代社会
发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一
体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高，智能交
通便成为现代社会经济发展的客观要求。
2．本课题的国外的研究现状：
智能交通系统的发展，最早可以追溯到20世纪七八十年代的一系列车辆导流系统新
技术的开发和应用。1991年美国通过“地面交通效率法”（ISTEA），俗称“冰茶法案”，从
此美国的IVHS研究开始进入宏观运作阶段。1994年，美国将IVHS更名为ITS。之后，
之后，欧洲、日本等也相继加入了这一行列。经过30年的发展，美国、欧洲、日本成为
世界ITS研究的三大基地。
美国是当今世界在ITS开发领域发展最快的国家，它从上个世纪80年代开始，先后
开展了与智能汽车技术相关的PATH、IVI、VII和CVHAS等国家项目1995年3月美国交
通部正是出版了“国家智能交通系统项目规划”，明确规定了智能交通系统的7大领域和
29个用户服务功能目前7大领域包括：出行和交通关系系统、出行需求管理系统、公共
交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和
. 资料 . ..
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安全系统。
日本于上个世纪90年代初就制定了大力发展智能交通系统的国家爱战略，其中智能
汽车作为只鞥交通的重要组成部分，也得到了深入研究。日本政府主导的先进安全汽车
ASV项目已于2000年取得初步实用化成果。
我国ITS 的发展起步较晚，70年代以来，从国外引进、消化了一些项目，并进行了
一些ITS或类ITS基础项目的研究和应用。70年代中至80年代初，主要是进行城市交通
信号控制试验研究，80年代中至90年代初，在一些大城市引进和消化城市交通信号控
制系统，实现了一些（高速）公路监控系统、高等级公路电子收费系统和路边信息服务
系统。90年代中以来，开始研究部门ITS发展战略和GIS、GPS、EDI在交通中的应用等，
重视交通信息网络的建设，公路和桥梁管理用基础数据库和道路交通量和气象数据采集
等经过多年的努力，也已取得明显的进展。
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
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3．本课题的研究容：
1、研究车流量，根据车流量的变化，对交通路况进行适时监测。
2、通过传感器传输滞留车数，自动调节绿灯的时间，控制在15S-120S。
3、利用PLC编程来实现程序控制。
4、使用组态王软件进行工况监控。
4．本课题的实行方案、进度及预期效果：
实行方案：
组态王监控
进度安排：
3月3日-7日：搜集近期与课题相近的外文资料，并且翻译。
3月10日-14日：查阅相关资料，计算车流量。
3月17日-21日：查阅相关资料，研究传感器。
3月24日-28日：选用三菱Fx2N系列的PLC，研究PLC的软件部分，进行程序的编写。
3月31日-4月4日：学习使用亚控公司的组态王软件，进行交通灯监控的界面设计。
4月7日-4月11日：在实验室进行PLC程序的调试。
4月14日-4月18日：完善毕业设计，自己检查修改。
. 资料 . ..
车流量统
计
传感器感应
PLC统计
交通灯实现
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4月21日-4月25日：整理设计，上交老师修改。
4月28日-5月18日：老师提意见，自己反复修改，使论文定稿。
预期效果：
能够通过组态王监控界面看到十字路口交通灯根据车流量自动调节现象。
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
5、已查阅参考文献：
【1】江全.三菱PLC通信与控制应用编程实例. :中国电力,2012
【2】伟.三菱PLC、变频器与触摸屏综合应用实训. :中国电力出社,2011
【3】俞国亮.PLC原理与应用 三菱FX系列. 清华大学
【4】涛, 一兵.PLC技术实验实训指导教程：三菱FX系列. 大学
【5】王宇, 任思璟,忠勤.PLC电气控制与组态设计. 电子工业,2010
【6】宋伯生.PLC编程实用指南. :机械工业,2013
【7】陆化普, 瑞敏, 朱茵.智能交通系统概论. :中国铁道,2004
【8】卫平.智能交通技术应用. 人民交通
【9】中国智能交通年会.第一届中国智能交通年会论文集. 同济大学
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【9】何君.智能交通控制系统的设计与研究. 电气与自动化工程学院
【10】可明，大梁，军.一个fuzzy-logic-based交通信号灯控制系统。十届国际研讨会上集成电路、
设备和系统,一般- 2004:集成系统硅-学报,2004年,页341 - 344
【11】Maman Avishay, Goldschlager Sharon, Miller Hillel可重用的片上系统级验证模拟仿真和硅。第
11届IEEE国际高级设计验证和测试研讨会,2006年,页119 - 126
【12】Jaksic, Nebojsa.提高学生自我效能感在工程运用PLC红绿灯实验基础。2002 ASEE年度会议
论文集,2002年,页13409 - 13414
【13】Qu Hong.原理和应用可编程逻辑控制器。:中国电力,2007年
【14】ItoToshio, Sato Rieko, Shibata Yasuo, etc.信号处理使用的全光波长变换——应用程 序使用
Hybrid-integrated XPM设备和SIPAS NTT技术审查, 2003年4月,v 1,n 1页。52-58,
【15】MCGS训练课程。:昆仑公司,2007 563
【16】 畅.智能交通信号灯实时优化控制.硕士学位论文.：工业大学，2008.
【17】 汪然.智能交通信号控制系统的研究与开发.工程硕士学位论文.：大学， 2006. 【18】 史强.
智能交通系统中的车流量预测与信号协调控制.硕士学位论文.：大学，2006.
指导教师意见：
指导教师（签名）：
年 月 日
院（系）审查意见：
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学院领导（公章）：
年 月 日
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2024年8月9日发(作者：姒馥芬)
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师大学中北学院
毕业设计（论文）开题报告
（ 10 届）
题 目： 基于PLC智能交通灯控制系统设计
专 业： 电气工程及其自动化
姓 名： xxx 学 号： xxx
指导教师： xxx 职 称：
填写日期： 2014年2月20日
. 资料 . ..
... . .
师大学中北学院教务处 制
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格
审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业
设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见及院、系审查后
生效；
2．开题报告容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的
电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其
它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数
据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一
律用阿拉伯数字书写。如“2011年4月26日”或“2011-04-26”。
4．院系审查意见栏签章：自办专业盖中北学院教学院长签名章、
中北学院公章，非自办专业盖联办二级学院教学院长签名章、联办
二级学院公章。
. 资料 . ..
... . .
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
1．本课题的目的及研究意义：
随着我国交通事业的迅速发展，各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加，使
得城市道路交通日益堵塞，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。因此，提高城市路网
的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯，对交通进行了有效的疏通，但是随着社会、
经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何
改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先进行车流量的调查，运用统计的
方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定
的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的
方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等
候通过。可见，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是：能有
一种能够根据车流量变化适时调节的交通灯控制系统。
我所要研究的就是基于PLC的智能交通灯控制系统。智能交通系统（ITS——
Intelligent Transport Systems）ITS是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系，其
主要容是：将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术及电
子传感技术等有效的集成，并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大围、全方
位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。由于交通系统具有较强的
非线性、模糊性和不确定性，是一个典型的分布式非线性系统，而且具有多种信息来源、
多传感器的特点，用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的智能控制技
术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来，代表着城市交通信号
. 资料 . ..
... . .
控制系统发展的方向。
智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求，交通运输是国民经济和现代社会
发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一
体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高，智能交
通便成为现代社会经济发展的客观要求。
2．本课题的国外的研究现状：
智能交通系统的发展，最早可以追溯到20世纪七八十年代的一系列车辆导流系统新
技术的开发和应用。1991年美国通过“地面交通效率法”（ISTEA），俗称“冰茶法案”，从
此美国的IVHS研究开始进入宏观运作阶段。1994年，美国将IVHS更名为ITS。之后，
之后，欧洲、日本等也相继加入了这一行列。经过30年的发展，美国、欧洲、日本成为
世界ITS研究的三大基地。
美国是当今世界在ITS开发领域发展最快的国家，它从上个世纪80年代开始，先后
开展了与智能汽车技术相关的PATH、IVI、VII和CVHAS等国家项目1995年3月美国交
通部正是出版了“国家智能交通系统项目规划”，明确规定了智能交通系统的7大领域和
29个用户服务功能目前7大领域包括：出行和交通关系系统、出行需求管理系统、公共
交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和
. 资料 . ..
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安全系统。
日本于上个世纪90年代初就制定了大力发展智能交通系统的国家爱战略，其中智能
汽车作为只鞥交通的重要组成部分，也得到了深入研究。日本政府主导的先进安全汽车
ASV项目已于2000年取得初步实用化成果。
我国ITS 的发展起步较晚，70年代以来，从国外引进、消化了一些项目，并进行了
一些ITS或类ITS基础项目的研究和应用。70年代中至80年代初，主要是进行城市交通
信号控制试验研究，80年代中至90年代初，在一些大城市引进和消化城市交通信号控
制系统，实现了一些（高速）公路监控系统、高等级公路电子收费系统和路边信息服务
系统。90年代中以来，开始研究部门ITS发展战略和GIS、GPS、EDI在交通中的应用等，
重视交通信息网络的建设，公路和桥梁管理用基础数据库和道路交通量和气象数据采集
等经过多年的努力，也已取得明显的进展。
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
. 资料 . ..
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3．本课题的研究容：
1、研究车流量，根据车流量的变化，对交通路况进行适时监测。
2、通过传感器传输滞留车数，自动调节绿灯的时间，控制在15S-120S。
3、利用PLC编程来实现程序控制。
4、使用组态王软件进行工况监控。
4．本课题的实行方案、进度及预期效果：
实行方案：
组态王监控
进度安排：
3月3日-7日：搜集近期与课题相近的外文资料，并且翻译。
3月10日-14日：查阅相关资料，计算车流量。
3月17日-21日：查阅相关资料，研究传感器。
3月24日-28日：选用三菱Fx2N系列的PLC，研究PLC的软件部分，进行程序的编写。
3月31日-4月4日：学习使用亚控公司的组态王软件，进行交通灯监控的界面设计。
4月7日-4月11日：在实验室进行PLC程序的调试。
4月14日-4月18日：完善毕业设计，自己检查修改。
. 资料 . ..
车流量统
计
传感器感应
PLC统计
交通灯实现
... . .
4月21日-4月25日：整理设计，上交老师修改。
4月28日-5月18日：老师提意见，自己反复修改，使论文定稿。
预期效果：
能够通过组态王监控界面看到十字路口交通灯根据车流量自动调节现象。
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
5、已查阅参考文献：
【1】江全.三菱PLC通信与控制应用编程实例. :中国电力,2012
【2】伟.三菱PLC、变频器与触摸屏综合应用实训. :中国电力出社,2011
【3】俞国亮.PLC原理与应用 三菱FX系列. 清华大学
【4】涛, 一兵.PLC技术实验实训指导教程：三菱FX系列. 大学
【5】王宇, 任思璟,忠勤.PLC电气控制与组态设计. 电子工业,2010
【6】宋伯生.PLC编程实用指南. :机械工业,2013
【7】陆化普, 瑞敏, 朱茵.智能交通系统概论. :中国铁道,2004
【8】卫平.智能交通技术应用. 人民交通
【9】中国智能交通年会.第一届中国智能交通年会论文集. 同济大学
. 资料 . ..
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【9】何君.智能交通控制系统的设计与研究. 电气与自动化工程学院
【10】可明，大梁，军.一个fuzzy-logic-based交通信号灯控制系统。十届国际研讨会上集成电路、
设备和系统,一般- 2004:集成系统硅-学报,2004年,页341 - 344
【11】Maman Avishay, Goldschlager Sharon, Miller Hillel可重用的片上系统级验证模拟仿真和硅。第
11届IEEE国际高级设计验证和测试研讨会,2006年,页119 - 126
【12】Jaksic, Nebojsa.提高学生自我效能感在工程运用PLC红绿灯实验基础。2002 ASEE年度会议
论文集,2002年,页13409 - 13414
【13】Qu Hong.原理和应用可编程逻辑控制器。:中国电力,2007年
【14】ItoToshio, Sato Rieko, Shibata Yasuo, etc.信号处理使用的全光波长变换——应用程 序使用
Hybrid-integrated XPM设备和SIPAS NTT技术审查, 2003年4月,v 1,n 1页。52-58,
【15】MCGS训练课程。:昆仑公司,2007 563
【16】 畅.智能交通信号灯实时优化控制.硕士学位论文.：工业大学，2008.
【17】 汪然.智能交通信号控制系统的研究与开发.工程硕士学位论文.：大学， 2006. 【18】 史强.
智能交通系统中的车流量预测与信号协调控制.硕士学位论文.：大学，2006.
指导教师意见：
指导教师（签名）：
年 月 日
院（系）审查意见：
. 资料 . ..
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学院领导（公章）：
年 月 日
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