基于FPGA交通燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，我國機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)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(jī)動(dòng)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(gè)城市的運(yùn)作效率。長此下去，將會嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由于造成交通擁堵的核心點(diǎn)就是路口信號燈的控制，則本文針對路口擁堵問題設(shè)計(jì)出一種能夠?qū)煌魧?shí)時(shí)配時(shí)的控制系統(tǒng)，即能夠根據(jù)路口的實(shí)際情況而調(diào)整綠燈通行時(shí)間，對解決城市擁堵問題有著重要的

2、現(xiàn)實(shí)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(yùn)用于控制系統(tǒng)，以便它能夠根據(jù)路口的實(shí)時(shí)信息來確定下個(gè)周期相同相位的綠燈顯示時(shí)間。本文從算法設(shè)計(jì)和模塊控制兩個(gè)方面出發(fā)來描述整個(gè)智能控制系統(tǒng)，其中，算法設(shè)計(jì)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(shí)監(jiān)測出路口在一定時(shí)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(gè)周期的通行綠燈顯示時(shí)間。模塊控制部分分為一個(gè)頂層模塊和五個(gè)子模塊，子模塊分別為：負(fù)責(zé)時(shí)鐘分頻的時(shí)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(jì)算在一定時(shí)間內(nèi)通行車輛總數(shù)的車流量統(tǒng)計(jì)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(jì)的車流量檢測算法在Matlab驗(yàn)證通過，主控芯片選用目前主流的FPGA控制