1．本课题研究的背景、目的及意义

研究背景：

随着汽车工业的发展，车辆数量不断增加，交通管制的工作量越来越大，利用计算机代替人进行高效交通管理是必然的发展趋势，而让计算机控制的交通灯拥有类似人类的感知智能，具有很强的现实意义，比如通过检测电路及数据采集模块让交通灯控制系统发挥类似交警的作用，使系统根据所“看到”交通情况自适应改变管制策略，提高了交通管理的自动化水平，使得交通更高效、更顺畅。  

早在1850年，城市十字路口不断增长的交通运输量就引发了人们对安全和拥堵的关注。，1868年，英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯，用来控制交叉路口马车的通行，拉开了城市交通控制的序幕。1914年，美国的克利夫兰、纽约和芝加哥出现了电力驱动交通信号灯，与现在意义上的信号灯已经相差无几。1926年英国人第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号灯，这是城市交通自动控制的起点。  

计算机技术的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力，更是实现了以一个城市或者更大地域，而非简单的一个路口的交通总体控制系统。1952年，美国科罗拉多州丹佛市首次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信号机网的配时方案自动选择式信号灯控制，而加拿大多伦多市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化，建立了一套由IBM650型计算机控制的交通信号协调控制系统，成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市。这是道路交通控制技术发展的里程碑。

研究目的及意义：

交通控制研究的发展，主要是为解决人类交通因车辆的增多而日益拥堵带来的问题，局限于道路建设的暂时不足和交通工具的快速增长，就要使更多的车辆安全高效的利用有限的道路资源，避免因无序和抢行等控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪，另外，针对整个交通线路车辆的多少实时调整和转移多条线路的分流也十分必要。  交通网络是城市的动脉，象征着一个城市的工业发展水平。交通关系着人们对于财产，安全和时间相关的利益，保证交通线路的畅通安全，才能保证出行舒畅，物流准时到位，甚至是生命通道的延伸。

2．本课题主要研究内容和预期目标

研究内容：

本文设计一种基于NB-Iot技术的车流量检测系统。其中主要是将红外传感器测得的电平信号传递到单片机中，通过单片机判断处理、计数等功能实现车流量的检测。阐述车流量检测系统的的优点和红外传感器的功能简介。讲述车流量检测的原理和一些传统的检测车流量的方法。在说明原理时也充分说明用这种方法的优越性以及实用性。其中还对单片机做一个笼统的介绍，也对NB-Iot技术做相关概述。

预期目标：

本设计的目的在于设计出一个具有实用价值、性价比较高的智能交通灯控制系统。该系统性能较好，且稳定性高，可实现十字路口城乡交通自动控制和紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。设计一种以NB-Iot技术为核心，并外加输入和输出电路，由四部分组成：车检测电路，信号灯电路，时间显示电路，紧急转换开关。在此交通灯系统中设计出最佳的 检测车流量大小的硬件电路，并对其主要部分进行详细分析，完成主电路和控制电路的设计，并对智能交通灯的运行过程中存在的问题进行分析，得到可行性方案。

3．本课题拟采用的研究方法、步骤

整个装置可划分为三部分，分别为采集部分，信号调理部分和识别处理部分。在应用中，由于本次设计的是没有返程的,所以在需要的路段可以将多个装置分别安装在各个路段两侧，以采集到有效的数据，再经过信号的调理、信号判断处理等过程，最终将处理结果汇总到最近的上位机节点，然后将各地方节点汇总到中心工作站，从而对数据进行存储、分析、统计，达到道路车流量检测的目的。为掌握各路段车辆通行规律，预测车流高峰和堵车高峰，作出合理调度和措施提供依据。

4．本课题主要参考文献

[1] 丁元杰. 单片微机原理与应用[M].机械工业出版社, 1994.

[2] 余发山. 单片机原理及应用技术[M]. 中国矿业大学出版社, 2003.

[3] 潘永雄. 电子线路CAD实用教程(2版)[M]. 西安电子科技大学出版社, 2005.

[4] 杨刚,龙海燕等. 现代电子技术[M]. 电子工业出版社, 2004.

[5] 冀振燕. LJML系统分析设计与应用案例[M]. 人民邮电出版社, 2003.

[6] 杨凌霄. 微型计算机原理及应用[M]. 中国矿业大学出版社, 2004.

[7] 李广弟. 单片机基础[M].北京航空航天大学出版社. 1994.

[8] 张毅坤,陈善久,裘雪红.单片微型计算机原理及应用[M] 西安电子科技大学出版.2006.

5．本课题的具体进度安排（包括序号、起迄日期、工作内容）

第一阶段 2018.02.18 2008.02.28  完成选题和资料收集，论证 设计可行性  

第二阶段 2018.03.01 2018.03.10  学习相关参考文献和资料

第三阶段 2018.03.11 2008.03.18  确定方案和技术关键，完成开题报告  

第四阶段 2018.03.19 2018.04.08 完成硬件电路的设计

第五阶段 2018.04.09 2008.04.29 完成软件程序的设计

第六阶段 2018.05.01 2018.05.31 进行调试与仿真，撰写毕业论文  

第七阶段 2018.06.01 2018.06.15  修改论文，准备答辩

指导教师意见： 

指导教师： （亲笔签名）   

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