Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Construction of specialized model of road traffic controllers in VHDL languages

Natalia Agata Klepczarek

Abstract

The purpose of this thesis is the construction of specialized model of road traffic controllers realized within VHDL language. Model of road traffic controller was built for the intersection of streets: Marymoncka-Lindego-Dewajtis, located in the northern part of Warsaw. The first part discusses the methods and devices of traffic control. The classification of control methods was made depending on the type of control (open and closed) and on the size of the road system (single intersection or sequence of intersections). The chapter describes and discusses the basic traffic control devices such as: measurement, data transmission, control, executive, supervision, information and assistive. The second part embodies review of formal models used in the design of digital devices. In the thesis following models are described: Petri Nets, Algorithmic State Machine, Finite State Machine, Hierarchical FSM, Logic scheme of the algorithm, Finite State Machine with Datapatch, Co-Design Finite State Machine, Graph Scheme of Algorithm, Binary Decision Diagram, and also Hardware Description Language. The third part contains a motion control project created for the chosen intersection. It included the development of the crossover characteristics: the concurrency matrix and the collision of signal groups, the traffic phases scheme, the base, start and final signaling program. A traffic control algorithm that enables adaptive control at the intersection was also developed. The determination of logical and time conditions was indispensable to this process. The fourth part of the thesis concerns specification and verification of the model of a specialized traffic controller in the Active-HDL package. The controller consists of five blocks: detection, clock, signal groups, operation and control. Each stage of the construction of a given block was completed by its verification in the form of a functional simulation, which allowed to determine the correctness of the block's operation. The final stage of the work was to connect all blocks in order to create a model of the traffic controller and carry out its verification.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Natalia Agata Klepczarek (FT) Natalia Agata Klepczarek,, Faculty of Transport (FT)
Title in Polish
Budowa modelu specjalizowanego sterownika ruchu drogowego dla wybranego skrzyżowania w języku VHDL
Supervisor
Krzysztof Firląg (FT/TCTI) Krzysztof Firląg,, Division of Traffic Control and Transport Infrastructure (FT/TCTI)Faculty of Transport (FT)
Certifying unit
Faculty of Transport (FT)
Affiliation unit
Division of Traffic Control and Transport Infrastructure (FT/TCTI)
Study subject / specialization
, Transport
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
06-02-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Piotr Woźnica (FT/TCTI) Piotr Woźnica,, Division of Traffic Control and Transport Infrastructure (FT/TCTI)Faculty of Transport (FT) Krzysztof Firląg (FT/TCTI) Krzysztof Firląg,, Division of Traffic Control and Transport Infrastructure (FT/TCTI)Faculty of Transport (FT)
Keywords in Polish
Algorytmy sterowania ruchem drogowym, specjalizowane sterowniki ruchu drogowego, język VHDL, PLD
Keywords in English
Traffic Control Algorithms, Specialized Traffic Controllers, VHDL language, PLD
Abstract in Polish
Celem pracy dyplomowej jest budowa modelu specjalizowanego sterownika ruchu drogowego realizowanego w języku VHDL. Sterownik zrealizowano dla skrzyżowania ulic: Marymoncka-Lindego-Dewajtis, znajdującego się w północnej części Warszawy. W pierwszej części dokonano omówienia metod i urządzeń sterowania ruchem drogowym. Klasyfikacji metod sterowania dokonano w zależności od rodzaju sterowania (otwarty i zamknięty) oraz od wielkość układu drogowego (pojedyncze skrzyżowanie lub ciąg skrzyżowań). W rozdziale scharakteryzowano i omówiono podstawowe urządzenia sterowania ruchem drogowym, jak: pomiarowe, transmisji danych, sterujące, wykonawcze, kontrolne, informacyjne i pomocnicze. W części drugiej dokonano przeglądu modeli formalnych stosowanych w projektowaniu urządzeń cyfrowych. W pracy opisano następujące modele: Sieci Petriego, graf algorytmiczny ASM (ang. Algorithmic State Machine), skończony automat FSM (ang. Finite State Machine), Hierarchiczny FSM, Logiczny schemat algorytmu LSA, FSMD (ang. Finite State Machine with Datapatch), CFSM (ang. Co-Design Finite State Machine), sieć działań GSA (ang. Graph Scheme of Algorithm), binarny diagram decyzyjny, a także języki opisu sprzętu. W części trzeciej wybrano skrzyżowanie, dla którego stworzono projekt sterowania ruchem. W jego skład wchodziło opracowanie charakterystyki skrzyżowania: macierzy współbieżności oraz kolizji grup sygnałowych, schematu faz ruchu, programu sygnalizacji: bazowego, startowego oraz końcowego. Opracowano także algorytm sterowania ruchem, który umożliwia sterowanie adaptacyjne na skrzyżowaniu. Niezbędne do tego procesu było wyznaczenie warunków logicznych oraz czasowych. Czwarta część pracy dotyczy specyfikacji i weryfikacji modelu specjalizowanego sterownika ruchu drogowego w pakiecie Active-HDL. Sterownik ten składa się z pięciu bloków: detekcji, zegara, grup sygnałowych, kontroli działania oraz sterowania. Każdy etap budowy danego bloku zakończony był przeprowadzeniem jego weryfikacji w postaci symulacji funkcjonalnej, która pozwalała stwierdzić poprawność działania bloku. Końcowym etapem pracy było połączenie wszystkich bloków w celu stworzenia modelu sterownika ruchu drogowego oraz przeprowadzenie jego weryfikacji.
File
  • File: 1
    1035566.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 20067

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT16fae08081914b05bd99be67beb1c25f/
URN
urn:pw-repo:WUT16fae08081914b05bd99be67beb1c25f

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page