1。2国内外研究的现状及存在的问题

    据研究显示欧美等发达国家和日本，韩国等国先继采用了实时的智能交通控制系统，该系统需要在路口铺设磁性环路检测器等感应设备，当有车辆经过时利用感应到的脉冲反馈给控制系统从而实现交通控制，但是长久使用后发现该种设备容易变形，影响使用的效果，使用年限的缩短也增加了控制成本，目前使用较多的仍是该种传感器，并通过单片机，PLC等实用性很强，运行又很稳定的器件实现其控制。多年来，对于十字路口信号灯的设计从未停止过，很多研究人员提出了不同的解决方案，如模糊控制，最优控制，监控控制，神经网络控制等，适用于不同需求的十字路口，目前而言最主流的设计方法当属模糊控制，该方法也是今后研究的主要方向，模糊控制的特性使它适用于复杂无序的系统控制并且简化了运算，具有很好的运用前景[9]。

1。3传统交通信号灯和新型交通信号灯的对比

    传统交通信号灯采用定时控制，分别统计低峰期，高峰期或者早，中，晚不同时间的车辆的数量，制定定时的控制系统，但这种传统控制系统满足不了交通的需要，时有发生交通拥堵，一个方向车辆拥挤另一个方向没车空等的情况也时有发生。新型的交通信号灯即智能控制系统可以实时监控交通情况并作出反馈，合理高效的指导车辆通行。并在一些大型的十字路口和通行量大的道路开始施行并取得了非常显著的效果。交通灯控制系统是城市交通疏导的重中之重，是当代城市交通检测控制指挥的最要组成。对于交通灯的研究从未停止。新型交通控制系统利用自动化控制系统和计算机进行结合，为当代城市交通研究带来了更多的可能。在很多发达国家已采用智能控制系统，GPS定位计算等方法实现交通疏导和指挥[8]。

1。4传统信号灯与新型信号灯设计流程图介绍与对比

传统的交通信号灯控制流程如图：

                  图1-1 传统交通信号灯流程图

流程图介绍：传统交通灯控制采用定时控制，南北向（东西向）显示和通行包括绿灯直行37秒，闪烁5秒，黄灯警告3秒。接下来左行绿灯亮10S，闪3S，黄灯2S。南北向（东西向）禁止通行，红灯亮45S。在一个方向主干道红灯点亮的同时，另一方向的主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯。另一个方向红灯点亮时同理，依次进行。在不同时段会有切换不同点时间设定，完成交通运行。文献综述

新型交通信号灯流程图:

 图1-2 新型的交通信号灯流程图

流程图介绍：设置初始值，开始通行后在红绿灯切换的每个时刻通过计算判断南北和东西向的车辆最大值，若通行方向的车辆比未通行方向的车辆多出一定的偏差，则增加通行方向的车辆数，直到通行方向比未通行方向多出的车辆在允许范围之内，则切换另一方向的车辆通行。但是不超过绿灯和红灯的最大限定时间，否则会引起等待车辆和行人的焦虑。这个方法主要优势是适用于处理车辆较多的情况。

1。5本文主要研究内容

本文采用西门子S7-200系列的PLC实现十字路口交通信号信号灯的控制。铺设在十字路口各个方向的电磁传感器传回的数据差值作为PLC的输入，红绿信号灯时长作为PLC的输出。交通信号灯的控制方法为模糊控制。通过此设计实现对大型十字路口交通信号灯的控制，达到实时疏导车流的目的。

实际交通运用中需要在十字路口东西南北四个方向铺设感应线圈，通过感应线圈计算通过和等候的车辆数，通过模糊控制查表法实现对当前交通情况的实时控制。最后通过组态王的监控界面更加直观的看出此设计在实际交通信号灯中的应用。本文通过国内外现状的分析，设计所使用的软件，模糊算法的介绍及方法，编写PLC程序的语句和梯形图，监控界面的实现灯等一系列的说明完成本次十字路口交通信号灯控制系统的设计。