基于Linux的城市智能交通信号控制机的优化实现

摘要

随着城市的持续发展，交通拥堵日益严重。交通信号控制系统，可以充分发挥道路系统的交通效率，提高现有路网的通行能力，然而，作为其核心设备的交通信号控制机，存在功能少、性能不稳定、通讯协议不兼容等各种问题。因此，不断优化升级现有的交通信号控制机对缓减交通问题，有着非常重要的意义。
　　本文从市场需求出发，通过系统分析在硬件、软件两个方面对产品进行优化设计。硬件设计内容主要包括:核心板模块选择、主板硬件电路设计等。软件设计内容主要包括:嵌入式Linux系统移植、多线程程序设计、数据通信协议解析、信号控制算法实现等。本文产品基于嵌入式Linux系统，采用ARM9微处理器、SQLite数据库、TCP/IP协议和GB/T20999-2007标准数据通信协议，让数据处理速度提升三倍以上，同时也提高了网络稳定性和系统兼容性，优化了数据存储性能，并扩展通讯接口种类与数量，提升了人机交互性。设计使用定周期、多时段、感应、自适应、干线协调、区域协调等多种控制算法，来丰富产品功能，通过硬件故障检测、软件故障降级处理等保证系统的稳定可靠。
　　本文设计的智能交通信号控制机，提供单点智能控制、干线智能控制及区域智能控制三种方案，可同时检测、控制两个路口的交通设备;采用标准协议接口，方便对现有系统升级，可满足大多数城市交通控制的需求。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容及设计指标

1．4 论文组织

第二章 智能交通信号控制机系统设计

2．1 信号控制机技术基础

2．2 信号控制机工作原理

2．3 信号控制机系统优化设计

2．4 本章小结

第三章 智能交通信号控制机硬件设计

3．1 系统硬件优化设计

3．2 控制板核心板模块

3．3 控制板主板电路设计

3．3．1 电源电路设计

3．3．2 复按复位电路设计

3．3．3 接口电路设计

3．4 本章小结

第四章 智能交通信号控制机软件设计

4．1 系统软件优化设计

4．2 控制板系统移植

4．2．1 Bootloader移植

4．2．2 内核移植

4．2．3 文件系统移植

4．2．4 系统程序烧写及配置

4．3 控制板程序设计

4．3．1 程序主线程

4．3．2 设备接口线程

4．3．3 信号控制线程

4．4 本章小结

第五章 系统测试及结果分析

5．1 系统资源测试

5．2 系统功能测试

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

总结

展望

致谢

参考文献