為了提高道路交叉口通行能力，設計了一種單點交叉口自適應控制系統。系統采用SOPC方案，利用具有NiosⅡ軟核的FPGA芯片設計了控制器的硬件，井利用遺傳算法建立了信號配時優化模型、VHDL語言進行了遺傳算法的硬件化、C語言編寫了單點自適應控制器的程序。以成都市溫江區南熏-光華大道路口的實測數據為例，進行軟硬件系統聯調的仿真實驗，獲得了交叉路口的信號配時優化方案。仿真結果表明，通過采用優化的方案進行交叉口信號配時后，各進口的車輛排隊為零。驗證了基于NiosⅡ單點在線自適應控制器的設計是有效的。

　　目前，解決城市交通擁堵，提高區域效益的重要手段之一是采用城市交通控制系統。單點交叉口控制是交通信號控制系統的最小單元，也是干線交叉口交通信息協調控制和區域交通信號控制系統的基礎。單點交叉口的在線式自適應控制能根據前端檢測器得到的實時交通信息，自動對交通信號控制的關鍵參數進行調整，以達到改善交通通行狀況的目的，該方式將成為信號控制研究的主流。現代電子系統設計的主要方向之一是采用SOPC（System on a Programmable Chip）實現，SOPC技術的實現方式有3種，其中一種是用含有NiosⅡ軟核的FPGA芯片實現。因此，本文對基于NiosⅡ的單點自適應控制器設計開展了研究。

　　1 單點自適應控制研究

　　單交叉路口信號配時方案的基本內容是信號相位方案和信號基本控制參數，本文側重于對信號相位方案進行優化。

　　1.1 自適應信號機控制策略

　　本文用交叉口飽和度s作為選擇控制策略的參數，將s分為（0，0.8），［0.8，0.9），［0.9，∞），3個區間，制定本自適應信號機的控制策略。

　　當車輛檢測器系統出現故障時執行固定周期信號控制。若交叉口飽和度s的值為（0，0.8）就執行感應控制。若交叉口飽和度s的值為［0.8，0.9），就執行單點在線的實時自適應控制。若交叉口飽和度s為［0.9，∞）時，交叉口已處于飽和，應改善交叉口幾何條件及交通條件。

　　1.2 系統功能分析與整體設計

　　設計的信號機控制器模塊是交叉口信號燈控制系統的控制核心，其將控制信號燈控制及驅動模塊、人機接口模塊、通信模塊、交通數據采集模塊和數據存儲模塊。