基于城市智能交通信号控制系统的探究

王宗远

摘 要 智能交通信号控制系统在城市交通发展中起着重要作用。因此，有关机构应根据城市情况加强研究设计合理的控制方案，以促进城市交通的全面发展。本文就城市智能交通信号控制系统进行了分析探究，以供参考。

关键词 城市发展;智能交通信号;控制系统;探究

引言

在科学技术日新月异的大背景下，我国交通运输业发展迅速。社会经济的飞速发展在一定程度上增加了交通量，交通拥堵日益严重。同时，城市交通规模的复杂性，传统交通控制方法的局限性以及人工智能技术的应用引发了城市交通控制系统的另一次革命。智能交通系统是解决实际复杂系统问题的重要途径，在城市交通管理与控制领域具有巨大的应用潜力，并逐步向工业化发展[1]。

1城市智能交通信号控制系统概述

智能交通信号控制系统实际上是一种通过计算机信息技术与人工智能技术相结合实现的控制系统，是传统交通信号控制系统顺应时代发展而出现的产物。智能交通信号控制系统涉及多个组成部分，包括系统建模、拥堵管控、仿真动态路径管控等。与传统交通信号控制体系相比，智能交通信号控制系统具有更加灵敏的特性，工作效率明显更高，在实际工作中能够整体控制交通信号，同时还能有效预防交通事故的出现。智能交通信号控制系统的推广受到诸多因素的影响，取得的推广效果并不好，部分地区至今没有引进智能交通信号控制体系，这对于交通管理工作开展与居民日常生活、出行等方面都产生了一定的影响。

1城市智能交通信号控制系统的内容

就城市交通信号控制的基本思想而言，其主要内容可以总结归纳为以下几方面：第一，按流给灯，即按照车流运行的方向给出各种方向的信号灯，车流按方向信号指示的方向行驶，从而避免路口左转弯车流与直行车流的冲突。这种方式属于交通信号的“点控制”策略，设置在各主要繁忙路口。第二，动态配时，同一路口红绿灯相互转换的间隔时间，随路口候车数量的多少而动态改变。早晚时间段车流少时，红绿灯转换的间隔，应该短一些，以避免出现绿灯下无车流的现象;上下班车流高峰期，转换间隔应相对延长，以加速车流的通过;另外，当各方向车流不均衡时，各方向信号灯的延时应不等，车流少的方向转换频率应提高，车流多的方向轉换频率应降低。第三，点点连锁，当一条干线上有很多个路口时，为不使车辆在每个路口都停车等待信号，影响车辆的直线通过速度，各路口信号间应建立一定的相互联锁的关系，尽量使各信号相对于运行中的车辆透明，减少车辆停车等待的次数，消除因过多的红灯引起的拥塞。

3智能城市交通信号控制系统探究

3.1 子系统

智能交通信号系统既复杂又系统，有多个子系统协调来完成对交通的引导和规范，交通信号控制只是其中的一个组成部分。想要构建一个完整、可靠、科学的智能交通信号系统，就需要无数个子系统，这些信号子系统多分布在交通事故多发点及车流量较大路段。其中车流量计算子系统是智能交通信号的核心内容，智能交通信号系统，通过对车流量的精确的监测和计算，预判绿信号可变比率，使交通信号达到了一种动态控制。智能交通信号子系统应用的关键在于，一个区域内路段要保持状态一致，避免造成交通混乱及堵塞。不同区域路段可以根据实际情况，应用不同的方案来设计智能交通信号子系统，确保交通信号子系统的实用性。为了使交通信号在同一路段保持高度一致，可将相邻子系统互相连接，形成更大的整体系统，且内部以统一的周期运转。连接方案可以根据交通实际需求来判断，可进行永久连接或暂时连接。

3.2 饱和度控制

为了使制定出的交通信号控制战略方案更加科学，需事先将交通信号控制系统应用于交通枢纽区域中心自适应协调区域，从而对不同入口车道的饱和流量加以检测并得到准确数据信息，智能交通信号系统必须进行科学的交通饱和度监测，交通饱和度是规划交通的重要依据。饱和度测试和控制系统，应在交通主要线路设置，在这个检测和控制的系统数据库中以战略检测器的形式存在，在绿灯时段范围内，战略检测器将对车流经过时的交通流量及占有率数据信息进行采集并自动处理，最后将处理结果以数据表格的形式直观呈现，通过表格交通“饱和度”一目了然。饱和度检测和控制可利用实际的绿灯时间与绿灯时间比率进行计算。有效利用绿灯时间指的是饱和交通流情况下，恰好通过以最优车间距运行的同等车流量所用的绿灯时间。

3.3 控制相位差

定时信号控制在以往交通的情况下，期间的时间信号、绿色相和其他参数，按照预先设定的时钟信号被控制。这些预设的参数是固定的，即在一段时间内根据时序控制信号来改变参数与实际情况，在遇到实际交通状况以及设计相匹配的交通情况时，才能达到预期的效果的控制。为了使该响应控制信号，根据实际交通情况的交点出现电感的控制信号。交叉路口信号根据路口电感式测量系统测量到的每一个车辆到达时间来自动适应交通需求控制操作。电感式车辆测量系统通过测量交叉路口随机到达的车辆，并经过自动控制交通信号的调整来控制车辆尽可能少的在停止线前停车，实现交通的畅通或者提高交通效率的结果。如果交叉路口在各方向上的交通流量都变得非常大，甚至接近饱和状态时，交通信号的感应控制效果还不如定时控制效果好。基于路线的动态信号优先控制方法，首先以单个交叉口为研究对象，在应急车辆和一般社会车辆运行速度一定的条件下，按照与应急车辆疏散路线相交方向进口路段的平均车辆通过率，确定了选定路线上应急车辆开行方向各个交叉口的最早和最迟可能开始绿灯时间。然后考虑应急车辆的交叉口延误和对社会车辆的影响，为保证应急车辆尽可能不减速不停留的通过交叉口，且将对社会车辆的影响降到最低程度，以应急车辆在所有交叉口的停留时间最短和系统通过的车辆数最多为目标，建立了多目标规划模型，并采用改进的粒子群算法求解。

4结束语

总之，智能交通信号控制系统的出现是时代发展的必然趋势，也是有效解决现代城市交通管控中存在的各种问题的重要措施，因此，有必要加强对智能交通信号控制系统的研究与开发，使交通管控工作更加科学合理。这不仅是促进我国城市公共交通管控效率的重要举措，也是促进我国交通事业取得稳定发展的关键。

参考文献

[1] 孟柯，王忠豪，李金威，等.基于流量大数据的智能交通信号控制系统[J].山东工业技术，2018（1）：124.