基于FPGA交通燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，我國機動車保有量達2.7億輛，其中汽車1.54億輛，這些數(shù)據(jù)表明國內(nèi)的生活水平不斷提高，但是面對日益增長的機動車輛，國內(nèi)大部分城市面臨道路擁堵的問題，道路擁堵不僅造成城市環(huán)境的污染，而且會降低整個城市的運作效率。長此下去，將會嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟的發(fā)展。由于造成交通擁堵的核心點就是路口信號燈的控制，則本文針對路口擁堵問題設(shè)計出一種能夠?qū)煌魧崟r配時的控制系統(tǒng)，即能夠根據(jù)路口的實際情況而調(diào)整綠燈通行時間，對解決城市擁堵問題有著重要的

2、現(xiàn)實意義。
　　本文通過深入研究車流量檢測技術(shù)、FPGA技術(shù)、以及模糊控制技術(shù)等相關(guān)技術(shù)并將這些技術(shù)有效的運用于控制系統(tǒng)，以便它能夠根據(jù)路口的實時信息來確定下個周期相同相位的綠燈顯示時間。本文從算法設(shè)計和模塊控制兩個方面出發(fā)來描述整個智能控制系統(tǒng)，其中，算法設(shè)計主要包含車流量檢測算法與模糊控制算法。車流量檢測算法采用的是背景差分法與幀間差分法相結(jié)合的新型檢測法，該新型檢測法能夠?qū)崟r監(jiān)測出路口在一定時間內(nèi)是否有通行的車輛，而模糊控制

3、算法核心是推導(dǎo)出輸入與輸出一一對應(yīng)關(guān)系表，即模糊控制表，最終得到下個周期的通行綠燈顯示時間。模塊控制部分分為一個頂層模塊和五個子模塊，子模塊分別為：負(fù)責(zé)時鐘分頻的時鐘模塊、負(fù)責(zé)檢測線上是否有通行車輛的車流量檢測模塊、負(fù)責(zé)幀圖像信息緩存的 SDRAM乒乓緩沖模塊、負(fù)責(zé)計算在一定時間內(nèi)通行車輛總數(shù)的車流量統(tǒng)計模塊以及負(fù)責(zé)控制路口信號燈顯示狀態(tài)的信號燈控制模塊。本文設(shè)計的車流量檢測算法在Matlab驗證通過，主控芯片選用目前主流的FPGA控制