基于城市智能交通信號控制系統的探究

王宗遠

摘 要 智能交通信號控制系統在城市交通發展中起著重要作用。因此，有關機構應根據城市情況加強研究設計合理的控制方案，以促進城市交通的全面發展。本文就城市智能交通信號控制系統進行了分析探究，以供參考。

關鍵詞 城市發展;智能交通信號;控制系統;探究

引言

在科學技術日新月異的大背景下，我國交通運輸業發展迅速。社會經濟的飛速發展在一定程度上增加了交通量，交通擁堵日益嚴重。同時，城市交通規模的復雜性，傳統交通控制方法的局限性以及人工智能技術的應用引發了城市交通控制系統的另一次革命。智能交通系統是解決實際復雜系統問題的重要途徑，在城市交通管理與控制領域具有巨大的應用潛力，并逐步向工業化發展[1]。

1城市智能交通信號控制系統概述

智能交通信號控制系統實際上是一種通過計算機信息技術與人工智能技術相結合實現的控制系統，是傳統交通信號控制系統順應時代發展而出現的產物。智能交通信號控制系統涉及多個組成部分，包括系統建模、擁堵管控、仿真動態路徑管控等。與傳統交通信號控制體系相比，智能交通信號控制系統具有更加靈敏的特性，工作效率明顯更高，在實際工作中能夠整體控制交通信號，同時還能有效預防交通事故的出現。智能交通信號控制系統的推廣受到諸多因素的影響，取得的推廣效果并不好，部分地區至今沒有引進智能交通信號控制體系，這對于交通管理工作開展與居民日常生活、出行等方面都產生了一定的影響。

1城市智能交通信號控制系統的內容

就城市交通信號控制的基本思想而言，其主要內容可以總結歸納為以下幾方面：第一，按流給燈，即按照車流運行的方向給出各種方向的信號燈，車流按方向信號指示的方向行駛，從而避免路口左轉彎車流與直行車流的沖突。這種方式屬于交通信號的“點控制”策略，設置在各主要繁忙路口。第二，動態配時，同一路口紅綠燈相互轉換的間隔時間，隨路口候車數量的多少而動態改變。早晚時間段車流少時，紅綠燈轉換的間隔，應該短一些，以避免出現綠燈下無車流的現象;上下班車流高峰期，轉換間隔應相對延長，以加速車流的通過;另外，當各方向車流不均衡時，各方向信號燈的延時應不等，車流少的方向轉換頻率應提高，車流多的方向轉換頻率應降低。第三，點點連鎖，當一條干線上有很多個路口時，為不使車輛在每個路口都停車等待信號，影響車輛的直線通過速度，各路口信號間應建立一定的相互聯鎖的關系，盡量使各信號相對于運行中的車輛透明，減少車輛停車等待的次數，消除因過多的紅燈引起的擁塞。

3智能城市交通信號控制系統探究

3.1 子系統

智能交通信號系統既復雜又系統，有多個子系統協調來完成對交通的引導和規范，交通信號控制只是其中的一個組成部分。想要構建一個完整、可靠、科學的智能交通信號系統，就需要無數個子系統，這些信號子系統多分布在交通事故多發點及車流量較大路段。其中車流量計算子系統是智能交通信號的核心內容，智能交通信號系統，通過對車流量的精確的監測和計算，預判綠信號可變比率，使交通信號達到了一種動態控制。智能交通信號子系統應用的關鍵在于，一個區域內路段要保持狀態一致，避免造成交通混亂及堵塞。不同區域路段可以根據實際情況，應用不同的方案來設計智能交通信號子系統，確保交通信號子系統的實用性。為了使交通信號在同一路段保持高度一致，可將相鄰子系統互相連接，形成更大的整體系統，且內部以統一的周期運轉。連接方案可以根據交通實際需求來判斷，可進行永久連接或暫時連接。

3.2 飽和度控制

為了使制定出的交通信號控制戰略方案更加科學，需事先將交通信號控制系統應用于交通樞紐區域中心自適應協調區域，從而對不同入口車道的飽和流量加以檢測并得到準確數據信息，智能交通信號系統必須進行科學的交通飽和度監測，交通飽和度是規劃交通的重要依據。飽和度測試和控制系統，應在交通主要線路設置，在這個檢測和控制的系統數據庫中以戰略檢測器的形式存在，在綠燈時段范圍內，戰略檢測器將對車流經過時的交通流量及占有率數據信息進行采集并自動處理，最后將處理結果以數據表格的形式直觀呈現，通過表格交通“飽和度”一目了然。飽和度檢測和控制可利用實際的綠燈時間與綠燈時間比率進行計算。有效利用綠燈時間指的是飽和交通流情況下，恰好通過以最優車間距運行的同等車流量所用的綠燈時間。

3.3 控制相位差

定時信號控制在以往交通的情況下，期間的時間信號、綠色相和其他參數，按照預先設定的時鐘信號被控制。這些預設的參數是固定的，即在一段時間內根據時序控制信號來改變參數與實際情況，在遇到實際交通狀況以及設計相匹配的交通情況時，才能達到預期的效果的控制。為了使該響應控制信號，根據實際交通情況的交點出現電感的控制信號。交叉路口信號根據路口電感式測量系統測量到的每一個車輛到達時間來自動適應交通需求控制操作。電感式車輛測量系統通過測量交叉路口隨機到達的車輛，并經過自動控制交通信號的調整來控制車輛盡可能少的在停止線前停車，實現交通的暢通或者提高交通效率的結果。如果交叉路口在各方向上的交通流量都變得非常大，甚至接近飽和狀態時，交通信號的感應控制效果還不如定時控制效果好。基于路線的動態信號優先控制方法，首先以單個交叉口為研究對象，在應急車輛和一般社會車輛運行速度一定的條件下，按照與應急車輛疏散路線相交方向進口路段的平均車輛通過率，確定了選定路線上應急車輛開行方向各個交叉口的最早和最遲可能開始綠燈時間。然后考慮應急車輛的交叉口延誤和對社會車輛的影響，為保證應急車輛盡可能不減速不停留的通過交叉口，且將對社會車輛的影響降到最低程度，以應急車輛在所有交叉口的停留時間最短和系統通過的車輛數最多為目標，建立了多目標規劃模型，并采用改進的粒子群算法求解。

4結束語

總之，智能交通信號控制系統的出現是時代發展的必然趨勢，也是有效解決現代城市交通管控中存在的各種問題的重要措施，因此，有必要加強對智能交通信號控制系統的研究與開發，使交通管控工作更加科學合理。這不僅是促進我國城市公共交通管控效率的重要舉措，也是促進我國交通事業取得穩定發展的關鍵。

參考文獻

[1] 孟柯，王忠豪，李金威，等.基于流量大數據的智能交通信號控制系統[J].山東工業技術，2018（1）：124.