智能交通系統中先進交通管理系統的研究與設計

邱保國

（連云港杰瑞電子有限公司，222000）

1 先進交通管理系統的設計目標和主要任務如下

1.1 城市交通控制的意義

1.1.1 改善道路安全，減少交通事故。交通沖突的時間和空間上的分離，通過實施交通管制，以減少交通事故，道路安全。

1.1.2 提高交通效率，緩解交通堵塞。適當的空中交通控制，交通的指導和規劃，城市交通是一個穩定的工作條件，以防止或減輕擁堵，減少道路車輛擁堵和提高交通運輸的整體效率。

1.1.3 降低能源消耗，以減少污染。良好的空中交通管制，可以顯著降低污氣排放和能源消耗，可以使車輛運行保持一個更好的條件。

1.2 安全性為主要目標

其主要目標是及時地準確發現偶然的交通事件發生，協助交通管理部門，在城市道路上，實時報警和快速救援，避免二次事故，交通事故造成的生命和財產，盡可能減少到最低限度的損失。

1.3 交通順暢的基本目標

常見的擁堵分為常發擁擠，偶爾擁擠的。零星擁塞引起的意外交通事件，通常發生更大更嚴重的交通事故或道路交通流。是否經常擁擠或偶發性擁擠，整個監測過程將在最短的時間內完成，以確保盡快恢復交通的暢通，從而使阻塞的車輛更難以消除擁塞。

1.4 其他優化目標

為了能夠提供優質的服務，城市道路才能獲得更大的社會效益和經濟效的，該系統也應該有一些其他的優化目標，如運行時間的縮小，車輛總運行路程，環境的污染的最小化，燃油消耗的最小化。這些設計將有助于道路舒暢，以確保城市道路的目標，“高效，快捷，安全，舒適，環?！?，減少交通事故的影響和危害。說明根據中國目前的交通狀況和交通管制，主要作用于經濟的發展和城市化所面臨的問題，并提出了智能交通系統的應用范圍。

2 先進交通管理交通控制系統的設計

2.1 國內城市的交通狀況和城市交通狀況

運輸需求的大規模、快速地增長，常規交通工具的減少，出租車和小車的增多，地鐵等軌道交通系統增多，交通道路等基礎設施明顯滿足不了需求，交通技術管理水平滯后。由此產生的交通事故、環境污染、能源浪費等問題日益突出。

2.2 城市交通控制系統的分類

2.2.1 空間劃分

（1）單交點控制

單交點控制是最基礎的控制模式。單點控制路口的控制參數，周期性信號，綠地控制目標一般都是在路口的車輛延誤。在理想情況下，我希望能得到最大限度地利用最低的總延遲時間和容量的交點。更往往是一個信號控制點小投資，方便維護，容易使用。從技術上看，離線點控制和在線控制兩種主要形式。

（2）交通干線協調控制

城市路網的運輸路線，在承擔沉重的交通負荷，以確保交通暢通的樹干，提高一個地區或一個城市的交通狀況往往起著至關重要的作用。相鄰的交叉點之間的控制方案，以減少車輛停止的數量，尤其是當車輛的樹干是相對平滑的每個交叉處，協調控制策略應該被使用。本來協調的信號的時序的方法的概念的基礎上的綠色波，相鄰的交叉點進行相同的信號控制周期，綠色開放的時刻錯開一定的時間階段的主線，交點時間服從路由主干流量在一定程度上。協調控制干線信號方法設計流程圖如圖1所示。

2.2.2 按控制方式劃分

（1）定時控制

時序控制是，以確定每天/周的時間和不同的流量變化，基于歷史流量數據，是指人工的方法或計算機編寫的模擬不同的日/周節的時間計劃，在不同的時間內，它屬于開放閉環控制交通狀況的實時控制方案的基礎上，調整方便。由于定時控制的交通信號，不實時的檢測流量，被廣泛用作控制策略，這仍然是當前的城市道路交通系統的要求。

（2）傳感器控制

這種方法具有更大的靈活性，相應的綠燈時間，調整感應控制，原則是車輛檢測器測量長度和按時間順序排列的交通流數據，適應隨機變化的交通流。

（3）自適應控制

自適應控制是從庫系統信號時序計劃，基于道路交通信息檢測，基于預測模型來預測未來的交通需求，實時計算相應的最優控制流量，選擇相應的優化方案自動控制。

（4）智能控制

嚴格地說，智能控制不僅控制交通信號，還控制整個交通系統，實現交通系統智能化。智能交通系統是交通管制的最高水平，這將是國家的最先進的信息技術，數據通信技術，傳感器技術，自動控制理論，運籌學，人工智能和計算機網絡等一系列高使用高科技綜合交通各子系統，為了建立一個大規模，全方位發揮作用，實時，準確，高效的運輸管理系統。

2.3 城市先進交通管理系統的設計

智能交通系統，在某些情況下，實現一個特定的目的，有效地獲取信息，處理信息，使用信息，以便成功地實現目標。使用人工智能方法，集成系統，以解決交通問題的理論和使用。人工智能的發展，近年來，智能交通系統的研究，為服務提供了堅實的理論基礎，我們可以利用這些結果來解決這個問題，不能用傳統的方法解決。這是因為：一邊是一個復雜的結構輸送系統的隨機性因素，這是非常難以用數學方法來解決交通問題，該模型常常是過于復雜和難以釋放，也難以利用一個或多個模型，結合流動系統的多樣性。交通運輸系統，另一方面，是隨時間變化的動態系統，實時交通管理和控制的要求都非常高。

在本文的基礎上設計的城市智能交通控制結構示意圖如圖2所示。

圖2，基于城市交通流在多代理系統，正確的信號控制系統。交通模型部分都有實時更新的單鏈路流量的能力，而且要連接的流量數據；交通管制，以優越的區域交通流信息，其相應的信號控制模型，基于分部，信號配時和協調各部分之間的動態平衡與其他部分的數據交換通過路口的流量提供信息；區域代理除部分代理功能，如訪問流量信息，信號控制數據的支持；彼此獨立的，可以單獨運行等根據區域交通流運行，交通路口信號協調，區域代理，對應的最優控制網絡流量運行目標，自主決定相應的控制策略，并及時下發到每個信號在該地區的信號時序結果，而交通需求和控制效果轉移到上層的決策水平，交通管理中心。區域代理之間的部分代理和集中管理的代理中起到承上啟下的作用，用一個單一的道路交通流信息通過整個道路網絡；和信息交換與同級別的其他地區的代理，為客戶提供服務，進行交通管制。城市交通控制決策系統的中央管理代理。根據道路網絡，交通流檢測及交通擁堵，以及其他因素的結構，它的功能是整個道路網絡，其目的是尋求最佳的整體性能指標，其卓越的推理和容量規劃的健康狀況進行評估，該系統運行在最佳狀態。信號控制交叉口控制信號連接部分的交通流信息，并代理道口信號控制決策。管制的交點水平控制命令，控制反饋的上部區域，區域控制發出控制命令來調整其他相同的一段路的交叉口信號配時，實現盡快緩解擁堵，減少該地區的整體延遲時間的目的。區域之間傳遞分散緩解擁擠的交通流信息的地區，一個擁擠的十字路口，監管區域和鄰近地區的信號引導交通，并通過側面的道路標志或交通廣播信號，引導車輛分流。區域交通信息傳遞之間的區域控制和交通控制中心。

3 結語

本文中所討論的是城市智能交通控制措施，而不是從乘客和車輛的角度，人員開展研究的角度。整體水平的提高，協調發展，需要各行業的共同努力，才能改善城市交通的智能交通系統。

[1]修文群.地理信息系統GIS 數字化城市建設指南[M].北京：北京希望電子出版社，2007.

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