智能交通信号控制系统设计分析

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的1篇智能交通信号控制系统设计分析，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

智能交通信号控制系统设计分析:城镇智能交通信号的控制系统设计

摘要：智能交通信号控制系统可以提高城市交通状况和整体管理水平，该文研究了城镇交通智能交通信号控制系统建设，以台州玉环智能交通信号控制系统建设为例，阐述了该系统的主要特点、总体结构、运行模式、智能控制机制等。

关键词：智能交通；交通信号控制；控制机制

1引言

交通对城市的发展具有重要作用，交通信号控制系统是解决城市交通问题的关键，如何建立基于现代电子信息技术面向交通运输的智能化管理系统，是缩短城市道路交通延误、降低交通事故、减少环境污染和燃油消耗的有效手段之一。要进行一体化的交通综合管理，交通信号控制系统正是实现城市交通智能化管理与控制的重要组成部分。随着城市机动车出行率的大幅度提高，形成复杂多变的交通环境，这对交通信号控制的适应性、智能化提出了更高的要求。本文结合台州玉环交通枢纽工程智能交通管理系统的建设实践，系统探讨了智能交通信号控制系统的设计方案。

2系统概述

不同于其他智能交通系统常用的预先设定固定时间交通控制方案，本文提出的交通信号控制系统采用有效自适应协调控制系统，系统算法包括交通自适应控制算法、感应控制算法、行人二次过街算法等。自适应控制算法能够根据车辆检测器收集的信息，比如车流量、时间占有率和车辆速度，实时调整路口信号机信号配时参数，即周期、相位差和绿信比。即交通自适应控制算法是基于路口信号机的实际的控制参数做小而频繁的优化，形成适合于实际交通状况的控制方案，以满足路通控制的需求。系统主要特点表现为：先进性、成熟性、实用性、可靠性、兼容性。

3系统结构

交通信号控制系统共分为三级：中心控制、区域控制、路口控制。结构图如图1所示。1)中心控制要完成交通信号控制中心系统内的通信，完成对交通数据的采集和优化计算。实现中心控制与综合管理软件的通信，接收及执行管理软件的管理和控制指令，同时向管理软件发送相关交通状况信息。交通控制系统的操作人员与本系统的交互接口。存储交通控制系统的所有数据，保证数据的安全可靠。2)区域控制负责控制子区范围内各路通流量采集、实时状态采集、统计查询任务、信号机事件采集、交通数据预测任务、控制子区系统优化、信号机自动对时。正常情况下，信号系统由中心进行交通优化控制。当控制中心与区域控制之间的通信链路发生故障时，相应的区域控制机将取代中心对本辖区内的信号机进行优化控制，避免通信故障引起全系统范围的优化降级。3)路口控制主要包括信号机、车辆检测设备（线圈检测器等）等。路通信号机及检测器采集路口各检测器提供的实时交通数据并加以初步分析整理，通过通信网络传送到上层控制机，用以调整配时方案；接收上层控制机的指令，控制本路口各个信号灯的灯色变换；在实施自适应控制时，根据本路口的交通需求，自主地控制各入口信号灯的灯色变换。信号机与信号控制系统采用国标通信协议。控制中心内部的所有机器以局域网形式相连，采用的协议为TCP/IP。中心控制机安装中心控制服务、数据处理服务、优化和预测服务、远程通讯服务、平台接口服务。并可选安装GPS接口服务、CCTV接口服务、交通诱导接口。实现整个信号系统的通讯、实时数据处理、监视、控制和数据存储。

4区域控制机制

1)系统软件具备对灯控路口进行子区划分的功能，交通应用软件能控制800个子区，每个子区5～10个路口，每个子区都有数字编码。子区划分的原则：相邻路口之间距离较近（一般在500米以下）；交叉口的小时流量规模相近；路口的饱和度相近；路口的交通状况类似；路段中间分支较少且不存在交通源。2)系统能够按照定周期方案运行，定周期方案包括下列内容：子区数；路口编号；定周期方案数；周期时长s；绿信比数值；相位差；最大绿灯时间；最小绿灯时间；间隔时间；除了上述内容外，系统的定周期方案还包括：相位参数；相位相序；通道表，即相位与信号灯组的对应关系表；时段表，每天不同时段执行不同的控制方案；方案调度表，一年中每天执行不同的时段方案。3)信号机与控制中心通信正常的情况下，系统能够通过客户端修改控制参数，并更新数据库中定周期方案，包括正在运行的方案的周期长度，绿信比和相位差。这种方案的更新和修改不影响路口信号机的运行。4)系统控制的每个路口的定周期方案为108个，能够通过调度表和人工选择调用，实现路口的合理控制。系统控制的每个路口定周期方案的输入都是独立的，相互不干扰，这样有利于用户为每个路口的设置不同的周期长度、绿信比和相位差。

5自适应协调控制机制

1)系统为自适应协调控制系统，系统算法包括交通自适应控制算法、感应控制算法、行人二次过街算法等。自适应控制算法能够根据车辆检测器收集的信息，比如车流量、时间占有率和车辆速度，实时调整路口信号机信号配时参数，即周期、相位差和绿信比。即交通自适应控制算法是基于路口信号机的实际的控制参数做小而频繁的优化，形成适合于实际交通状况的控制方案，以满足路通控制的需求。2)最大限度提高交通信号网络的效率，并将配时方案的维护工作减少到最少。系统采用的是自适应交通信号控制系统，系统的自适应控制算法说明如下：系统软件的算法是：根据区域实时检测的交通信息：包括交通流量（PCU）、车辆时间占有率、车辆速度（m/s）等，利用交通信号控制优化模型：周期时长优化模型、绿信比优化模型和相位差优化模型，以减少车辆延误、停车次数为目标，对交通信号控制三元素：周期时长、绿信比和相位差进行优化，从而得到区域优化控制方案。3)系统的算法是实时自适应控制算法，根据路口的交通信息实时调整控制区域内信号机的控制方案。系统不是一种方案选择式的控制系统，方案选择系统是根据当前检测的交通信息与预先设定的方案进行匹配，选择设定的配时方案。4)系统的算法能够台州玉环街道网络地理特点，合理的划分子区，最大成都的实现整个区域的自适应协调控制，以实现均衡区域交通流，减少停车次数、车辆延误及环境污，系统子区划分的原则为：相邻路口之间距离较近；交叉口的小时流量规模类似；路口的交通状况相似；路口的饱和度接近；路段中间分支较少。

6交通信号控制的运行模式

系统除了能够实现区域自适应协调控制外，还能实现区域控制、线协调控制和单点控制等等。利用各种新技术，为交通管理者的使用和决策提供更多、更灵活的手段。系统可以在以下的模式下运行：联机模式是完全自适应控制，实现完全实时的交通响应运行；系统也可以独立模式运行，此时可做车感控制或定时控制；当出现通信中断等故障时，系统能够降级为无电缆线协调控制方式或进一步降级为单点优化控制、单点全感应控制方式、单点半感应控制方式、多时段定时控制、黄闪控制和关灯控制。

7结束语

城镇交通信号控制统是智能交通领域的一项重要研究内容，它可以与其他智能交通系统有机结合，实现城市交通的数字化、信息化、智能化管理。本文提出基于自适应控制算法的交通信号控制系统，可以有效应对台州玉环交通的实时变化，提高交通流动的控制效率。

作者：叶婉秋 单位：台州科技职业学院

智能交通信号控制系统设计分析:智能交通信号控制系统的设计与研究

摘 要：随着现代社会对交通运输的日趋依赖，交通系统的控制逐渐被人们所重视。建立智能的交通信控制系统不仅可以降低城市道路交通延误及交通事故发生的概率，还可以减少环境污染。基于此，本文主要对我国城市道路交通控制系统现状以及发展趋势进行了分析，并探讨了信号机硬件和软件设计的思路。

关键词：智能交通；信号控制系统；设计

随着城市建设的发展，交通拥挤问题越来越严重。近年来，各种交通事故频发，与此同时，车辆排放的大量尾气对环境也造成了严重的污染。因此，建立智能交通信号控制系统是十分有必要的。智能交通信号控制系统是将先进的信息技术、自动控制技术以及通信技术等有效集成构造的地面运输管理系统。它不仅可以增加道路网络的通行能力，还可以减少能源的消耗。

一、我国城市道路交通控制系统现状以及发展趋势

（一）我国城市道路交通控制系统现状

我国的城市交通控制系统起步较晚，在七十年代后期北京市开始采用DJS―130型计算机进行了干道协调控制的研究。八十年代以来，城市道路交通问题越来越严重。国家一方面进行以改善城市市中心交通为核心的UTSM技术研究；另一方面采取引进与开发相结合的方针，建立了一些城市道路交通控制系统。如：北京引进了SCOOT系统，上海引进了SCAT系统，深圳市引进了日本的控制系统。在国家计委、国家科委的批准下，交通部、公安部、南京市完成了“七五”攻关项目，建成了南京城市交通控制系统。

（二）我国城市道路交通控制系统的发展趋势

综合考虑我国城市道路交通的实际情况，并结合国内外先进的城市道路交通控制系统与现代科学技术成果的使用情况，我国的城市道路交通控制系统的发展将会逐渐趋于多模式化、智能化以及规整化的方向发展。多模式化主要体现在：为了使系统结构与交通流的区域变化相适应，在控制范围内的各个区域采用可灵活转换的系统结构；为了有针对性的进行系统优化，对路口能力最大、总延误最小以及排队长度最短的目标进行筛选和组合，进而确定不同的系统目标；智能化主要体现在：在传统的可变情报板以及信息广播的基础上，在城市中建立集中式GPS诱导系统，该系统应与控制系统相协调，并与智能车辆公路系统相衔接；规整化主要体现在：对于任何一个控制系统来说，其都是立足于一定的道路与交通条件下的，所以在建立城市道路交通控制系统前，要根据道路的实际情况以及交通流的状况，制定道路使用方法和交通流疏导方案，并制定出相应的交通规则，使道路与交通更为规整。

二、信号机硬件设计

国内信号机主要分为两类：一类是采用8/16位单片机作为处理器，它的特点是功能简单、方案单一。此外，这类信号机主要采用RS232或RS485通讯方式，不易实现对区域交通的协调控制，无法满足现代化交通控制的要求；另一类是基于工控机或PC104，它的优势是功能强大。但是，由于工控机和PC104都是按通用计算机标准进行设计的，而不是专门针对信号机应用设计的，从而导致硬件结构复杂，成本较高。另外，传统的RS232/485通信方式对于远距离、大信息量的信号机联网数据传输已经无法适应，而S3C44B0X又缺少集成网络控制器，故选用NE2000兼容的以太网控制器芯片RTL8019对以太网进行扩展，以太网模块如图1所示。此外，信号机需要存放操作系统、引导程序和应用程序等数据，再加上系统启动后操作系统和程序运行需要更大的空间，因此应设计外存储单元，以实现存储空间的扩展，存储器模块包括8MB的SDRAM、2MB的NorFlash和16MB的NandFlash。

三、信号机软件设计

目前，现代智能信号机需要同时执行信号灯控制、通讯和车流量检测等多个任务，而在执行多个任务的同时会带来效率低下、程序结构混乱以及功能受限等问题，从而影响系统的正常运行。为了解决这些问题，就需要引入嵌入式操作系统，以支持多种文件系统、模块化设计和基于计算机网络的通信。嵌入式操作系统采用的是一种平板式的内存模型，去除了对MMU的依赖，改变了用户程序的加载方式，开发了运行于嵌入式操作系统的函数库。嵌入式操作系统内核可以完成内存管理、进程管理、设备控制、文件系统和网络实现等功能，该系统的内核采用的是模块化设计，且许多功能模块可以独立地添加和卸载，当对内核进行重新编译时，会选择嵌入式设备所需要的功能模块，而对多余的功能模块会进行删除。通过重新配置内核，可以减小系统运行所需要的内核，缩减资源使用量，从而显著减少系统运行所需的硬件资源。

四、结语

总的来说，在交通问题日趋严重的今天，智能交通信号控制系统的建立是十分有必要的，它对于缓解交通压力、降低能源消耗以及保护环境具有十分重要的意义。

智能交通信号控制系统设计分析:智能交通信号灯控制系统设计

摘 要：为解决日益严重的城市交通拥堵问题，本文提出一种基于实时交通流量反馈调节的智能信号灯控制系统。系统实时监测城市交通网络各个路口的交通流量，并兼顾整体与局部作出决策，最后调控决策作用于交通网络各路口流量，形成调节反馈的闭环控制。与传统的定时控制方法相比，具有经济迅速的特点，能有效增强城市交通通行能力。

关键词：智能交通；信号灯；分布式计算

利用信息技术，通信技术和控制技术等高新技术开发的智能交通系统可以在现有通行条件下大幅度提高交通网络的运行效率，是解决交通拥挤问题的最经济最有效的办法。本文通过分布式信息采集系统检测道路流量，中央处理系统分析决策，分布式信号灯控制系统做出反馈，信号灯控制路口通行，直接控制道路流量，如此形成智能交通系统闭环。

一、系统方案设计

本文提出的智能交通信号灯控制系统如图所示，系统主要分为三部分：其一是分布式信息采集系统，负责为系统提供输入数据，相当于系统的“眼睛”和“耳朵”。其二是分布式信号灯控制系统，负责输出系统的决策信息，相当于系统的“嘴巴”。其三也是最重要的是中央处理系统，是整个系统的“大脑”，要处理系统海量数据，控制系统的运行。

首先，在城市道路每个路口设立分布式信息采集系统，该系统用于检测每个路口的流向信息。目前，可行的方案是借助道路路口设立的图像传感器，使用基于计算机视觉的方法检测该路口当前方向车辆数目。这些原始信息经过简单处理后，传输至中央处理系统。

中央处理系统是整个系统的中枢神经，负责对车流量信息进行分析，并作出控制决策。中央处理系统内建城市交通网络，即城市交通道路的拓扑信息，它记录每个路通信号灯绿灯延迟信息等等重要信息。工作时，中央处理系统收到每个路口每个方向的车流量数据，然后综合考虑全局，兼顾重点与局部，根据流量数据动态迭代计算，作出决策，即绿灯延迟等信息，并将决策发送至分布式信号灯控制系统。

分布式信号灯控制系统是控制城市道路上每个路口各个方向的信号灯的系统，系统包括信号灯以及嵌入式通讯设备，用以缓存信号灯延迟，接收中央处理系统控制信号并协调同步路口信号灯，受控制的信号灯作用于车流，从而控制城市道路车流量。

整个系统如此形成环路，通过“调节―反馈―调节”的方式，实时动态优化控制城市交通流量。

二、分布式信息采集系统

分布式信息采集系统用于采集城市道路每个路口的交通流量。这是一个分布式的信息系统，系统节点分布在城市交通网的各个关键路口，它们协同工作，实时监测交通流量，并将流量信息反馈给中央处理系统处理。

以一个十字路口的流量信息为例，分布式信息采集系统在此路口设有一个节点以采集交通流量信息。路通流量信息包涵单位时间内，在N方向车道上前往W、S、E三个方向的通过的车辆数目，以及W、S、E三个方向前往其他方向的车辆数目，共计4组12维数据。

为准确获得单位时间内车辆通过数，系统设计在N、W、S、E四个路口分别设立图像传感器，通过预先训练的卷积神经网络方法识别车辆，统计各个方向单位时间通过车辆数目。然后，车流量数据经过简单处理压缩，通过数据线路传送至中央处理系统。

三、中央处理系统

中央处理系统负责接收分布式信息采集系统发送的城市道路所有路口的车流量信息并进行处理，结合内建城市交通数据做出决策，最后发送控制指令到分布式信号灯控制系统。

中央处理系统内建城市交通数据，以层次化方式把城市道路分为主干道路和次要道路。为实现交通流量的全局最优，系统首先考虑主干道路。然而，交通状况评价主要关注系统局部最坏情况，如一条道路交通拥堵，所以系统会迭代考虑由主干道路围成的次要道路系统，做到局部次优，同时可以设置权重以区分对待不同区域，例如确保城市中心区域交通状况良好。中央处理系统的设计逻辑形成了由全局到局部分而治之的策略，从而达到对整个城市交通系统有条不紊的控制。

以北京城市交通道路为例，如示意图所示，对路口A，以及路口相连接的AB、AC、AD、AE四条道路为一个主干，四周4块区域为4个局部。系统首先考虑单位时间的A路口各个方向的车流量，然后根据路口相连道路的长度、宽度、车辆通行速度等指标计算道路饱和度。根据以下策略控制道路饱和度：

负载均衡原则，即调控相连道路，使其饱和度趋于一致。

最小最大负载原则，即调控道路，使其保持较低道路饱和度，并且道路饱和度在时间上趋于稳定。

假设AC、AF为长安街，实际交通流量大，计算权重高，而相比AB、AD方向流量相对较小，权重较低。所以系统调控策略会在高峰时段增加AC、AF横向通行的绿灯延时，而减少AB、AD方向纵向同行的延时。以A路口为例，其控制流程如下：

对当前路口输入数据，首先计算判断路口A各个方向流量是否变化，如果模糊计算流量不变，则对该路口决策为保持。如果模糊计算流量变化，则检查流量是否减小，如果减小则减短该方向绿灯的延时，以提高其他方向车辆通过率；如果流量增加则检查是否超过道路承载力。如果合法则提高当前方向绿灯延时，提高车辆通过率；如果不合法则发出警报，并维持当前流量。最后根据流量结合系统内部数据，计算得到路口A绿灯延时。

为兼顾整体和局部，对A路口调控策略同时作用于相邻B、C、D、E四个路口，同时上述四个路口调控策略作用于A路口调控策略：当A路口流量超过道路承载能力时，B、C、D、E路口会调整延时减少流入A路口车流，以降低局部负荷；当路口A增加某方向绿灯延时以提高路口通行能力时，路口A调整延时间接影响路口B、C、D、E路口延时，对路口A调整延时与其他路口叠加延时求和，以调整路口某方向道路整体通行能力。

中央处理系统能到“看到”城市交通状态的全貌，并且“考虑”到全局的交通流量，通过分治策略与协同控制，作出兼顾全局与局部的决策，然后落实到路口各个方向的控制延时上，最后中央处理系统发送控制指令，调整交通网络各个路口各个方向控制延时。

四、分布式信号灯控制系统

分布式信号灯控制系统是系统决策的执行者，该系统负责接收中央处理系统的控制信号，并以信号灯延时的方式控制交通流量。

系统初始设有固定的信号灯延时，同时等待中央处理系统发出控制指令，根据指令调整信号延时。系统同时缓存该延时并持续执行，直至中央处理系统再次发出调整延迟的控制信息。

分布式信号灯控制系统的设计相对简洁，由于控制系统节点与信息采集系统节点高度重合，所以在计算与通讯硬件的实现上，可以复用同一套设备。同时，系统被动调整的实现策略可以保证即使中央控制系统离线，城市交通也不致瘫痪。

智能交通信号控制系统设计分析:智能交通信号控制系统及相关问题研究分析

[摘 要]随着经济的发展和人们生活水平的提高，越来越多的的家庭购买了汽车，致使交通越来越拥堵。这就需要交通部门的协调工作，需要交通智能信号系统的控制。本文从智能交通信号灯的控制方法、交通信号控制系统存在的问题、交通信号控制系统发展对策方面进行阐述，以便更好的为交通管理系统提供帮助，并解决一些相关问题。

[关键词]智能；交通信号；控制系统；问题研究

我国现代化经济正在飞速发展 ，人们的生活水平都得到了很大的提高 ，汽车的家庭拥有率也有了显著的提高，随之而来的问题也就产生了：交通拥挤、出行难、交通事故频发等。其主要原因就是我们每年建设的道路速度没有汽车辆的增长速度快。我们要解决这个问题，就需要交通部门下大力度，从源头上解决问题的。交通路口的智能化信号灯是解决交通拥挤的一个重要办法，是交通部门研究的改革方案的新课题。

一、智能交通信号灯控制方法

交通信号灯是由红、黄、绿三种颜色的信号灯组成的，交通信号灯被分为：机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、方向指示信号灯、车道信号灯等等。智能交通信号灯的控制方法可分为：定时控制、感应控制、自适应控制。

1.定时控制

定时控制方法就是在智能信号灯的设置时，提前设计好时间等一系列配时参数，再将控制参数用电脑系统输入到智能交通信号机中，它就可以在无人操作的情况下，自己定时调控道路上的交通。定时控制的优点是：方便，快捷、节省了人力。虽然，定时控制的优点很多，但是它是没有温度的，不够人性化。例如：在半夜时，各个路口车辆稀少，或是有些路口根本没有车辆，但是定时控制依然会按照设定好的装置来进行操作，缺少灵活性。

2 感应控制

感应控制的方法是将车辆检测器安装在交叉路口进道路口的上端，其目的是用它检测到的信息来控制交通进展情况。

感应控制能较好的适应交通情况的变化，在交通状况起伏比较大的交叉路口起到非常好的控制效果。但是它只是一个单方面控制，在一个交叉口得到控制，不能同时控制整个城市的交通，在交通流量增大的时候，它又会变成上面提到的定时控制。

3 自适应控制

自适应的控制方法是电子交通系统依据不同的交通变化，例如：车流量的多少，车辆的排队长度等，来自行进行调节的控制方法。它和以上两种方法相比，是当前比较先进的、人性化的、完善的交通控制方法。它属于全面的控制方法，无论交通流动情况如何的变化，都能达到比较好的交通管理效果。

二、智能交通信号控制系统存在的问题

交通信号控制系统绝大多数是采用了外国的系统技术，或是在外国系统技术基础上的进化版。因为我国的国情特殊，是人口大国，车辆众多，所以，要设计属于具有中国特色的，符合中国国情的智能交通信号控制系统。

1.信号指挥系统实施中的问题

由于我国的人口多、车辆多、道路多，导致了交通非常拥挤，事故频繁发生，所以，从另一侧面反映了我国交通指挥系统的落后，管理机制以及全民交通法规知识的普及问题还有待提高。只有交通指挥系统的完善，才能给人们的出行带来方便和快捷。从而提高了人们的生活水平和生活质量。促进社会各个方面的进步和更好的发展。

2.信号系统应用中心的问题

我国的信号系统大部分地区还没有得到更新和发展，还处在以往的、旧的、落后的模式之中，指挥系统也不够完善，大部分城市的交通管理还是靠交警或者协警指挥，大量的浪费了人力、物力、财力，而且，效果还不是很好。系统的不完善导致了信息扩散的不广、不全面，导致了交通拥堵不能在第一时间得到疏通。

交通信号系统的控制手段不够多样化，有些地方的电子设施没有应用到实际当中。只在一些大中型城市得以实施，没有得到全面的普及，不能达到预想的效果。

交通信号系统的判断分析能力相对较差，没有灵活性。提前设想的方案是目前我国的交通控制方法，在固定好的时间段里在各个路口设置控制系统，是模式化管理，缺乏应对实际管理功能，不能更好地调节交通，疏导车辆，造成了不必要的交通事故。由于交通控制系统的时间是固定，在交通路口高峰期和闲暇期相差悬殊较大，导致车辆及行人得不到很好的调控，即耽误时间，又影响个人情绪。

3.信号控制系统研究开发中的问题

中国对交通信号的控制研发起步相对较晚 ，技术比较落后，发展缓慢，已经不能适应现代的交通环境。所以研究先进的交通信号控制系统的任务是我们现在的重中之重，理论与实际相结合，把先进的系统应用到实际中去，让它更好的发挥作用。我国的生产率比较低，进口设备资金投入又比较大，研发出符合我国国情的交通设备是现在的首要任务。

三、交通信号控制系统研究分析

1.智能交通系统是由许多小系统组成的，它们分别管理着各个不同的方面。例如：道路的畅通，车辆的管理，画面检测，等等。在他们的相互配合下才能使交通顺畅，避免交通事故的发生。拥有一个良好的交通环境，才能使一个国家经济顺利发展。世界各国的学者专家正在把红外线、温度、半导体工艺等各种技术应用到信号控制系统的研发中，应对未来的交通管理。

就我国现有的发展状况分析，交通系统的当务之急是自适应控制的使用的发展，也就是交通信号灯的智能化控制系统在实际生活中的应用。想要在技术上取得创新和进步，就要求我们在研究发明时，根据我国的国情为基础，创建属于中国特点的交通指挥系统。

2.视觉图像信号控制系统的交通

在人们的思想意识之中，视觉图像一直是医疗事业的专属，其实不然，它的应用是很广泛的。视觉图像在交通管理系统中的应用，将大大的促进交通管理系统的进步。有效的控制交通道路管理，大大减轻道路交通拥堵的现象。

视觉图像信号灯的应用，对道路交叉路口的监管起到了很好的作用。提高了交警的指挥效率，及时、有效的对拥堵道路、车辆进行疏导，使工作了一天的司机能很快的得到交通疏通，缓解疲劳压力。促进了交警与司机之间的感情，减少了很多不必要的麻烦。

视觉图像信号灯控制系统还有测量汽车车速的功能，当车辆通过信号控制系统时，其车速、车型、车牌会马上被反馈到控制中心，如有违反交通秩序的可以被记录下来，等待交警过后处理。

结束语

综上所述，由于科技信息时展迅猛，光靠交警或是协警来指挥交通的时代已经过去了，不能满足现代化的发展趋势。因此，智能交通信号系统的广泛应用，能够大大的提高交通管理系统，提高交通部门的工作效率，对交警开展工作有很大的帮助。虽然，现在我国的交通系统还没有全方位的覆盖于中国的每一条道路上，但是，也已经得到了大面积的推广和应用。我们要相信，在不久的将来，我国的交通管理系统一定会得到改变和完善。为美好的生活提供更大的帮助。

智能交通信号控制系统设计分析:城市交通枢纽智能交通信号控制系统设计

摘要：文章首先对智能交通信号控制系统的功能及应用方式进行介绍，指出智能交通信号控制系统具有先进性、成熟性、实用性、可靠性、开放性及兼容性这六大独特优势；其次又提出了交通枢纽区域交通信号控制的控制战略，包括战略控制、战术控制以及战略控制与战术控制相结合。

关键词：城市交通；交通枢纽；智能管理；交通信号；控制系统

随着信息智能化技术的不断发展，其应用的范围领域正逐渐扩大。其中，交通智能化管理领域就是重要的应用方式之一，应用了智能化管理系统的交通运输，能够实现一体化和综合化管理。而实现这一管理模式的技术基础，则是充分智能化的交通信号控制系统。由于目前我国城市化程度不断提高，城市内的机动车通行量和出行率始终处于上升趋势，因而使交通需求变得越来越复杂，对交通信号控制能力提出了更高要求，必须具备足够的智能化水平，才能保证交通运输秩序的正常运行，维护交通运输的安全。因此，必须结合城市交通规划的实际情况，设计出科学合理的交通信号控制系统。

1 智能交通信号控制系统概述

在我国经济得到了高速发展的今天，随着我国城市化进程的加快，我国交通压力越来越大，交通堵塞现象日益严重，解决城市交通问题已经成了城市建设中首要任务。如何解决交通问题，已经成为社会关注的焦点。交通信号在解决交通堵塞、规范交通秩序中起着积极作用。但传统交通信号已经无法完全满足新时代交通情况，现代交通车流量远远大于从前，在经济水平不断提高的今天，城市家庭几乎家家都有车，而车辆数目的增多，改变了我国的交通状况和交通发展，改革创新交通信号迫在眉睫。随着时代的进步，科技的发展，信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、智能技术的高度普及，智能交通信号概念被提出。通过不断实践和改革，智能交通信号控制系统已初步成型，虽然暂时无法大规模推广，但是智能交通信号系统也已经给我国交通带来了质的改变。智能交通信号实现了智能监控车流量，自动变化信号，智能指挥、规范交通，优化交通状况。下面通过两点来分析智能交通信号系统的特点。

1.1 采用高新技术

智能交通信号系统离不开先进的计算机技术、通信技术、信息技术和智能技术及感应技术，可以说智能交通信号是集各大高新技术于一身的强大智能系统，随着未来交通情况的不断变化，智能交通信号对技术的要求也会越来越高。

1.2 智能化

通过不断的实践和改革创新，智能交通系统越来越完善，现代交通信号智能系统所采用的技术、设备都能达到了城市交通所应满足的需求，不仅能够有效完成信号控制工作，更加实现了根据交通实际情况及时间段进行自动变化和科学指挥交通，并且智能交通信号系统的车流量测试功能实现了对我国街道车流量的记录，为我国交通改革提供了科学依据。

2 智能交通信号的系统设计

2.1 智能交通信号子系统

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。

2.2 智能交通信号对饱和度的控制

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。

2.3 交通信号控制相位差

智能交通信号系统设计，可以规划每个系统间控制规模，避免一个系统出现故障，给多路段交通造成严重影响，降低多方向相位差变化导致的相互作用力。智能交通信号控制系统设计应全面考虑，进行科学规划和实现，其控制范围，要根据交通实际情况，对不同流量进行不同规划，避免造成资源浪费。但设计过程中不仅要考虑到控制相位差，更应该估计到相互呼应，如某路段出现故障，可通过其他路段启动应急线路，进行暂时性的交通引导，避免交通事故，系统相互运作正常时可断开连接，避免造成干扰，实现真正的智能交通信号

系统。

3 智能交通信号控制策略

控制策略指的是在特定区域制定相关的信号控制策略，规划智能交通信号，最大程度地适应各个路通需求的变化。当某一相位的绿灯时段需求位于平均需求的下限时，可对该相位进行早断处理，如果没有需求甚至可直接略过该相位，或引入条件相位来代替。控制器处理的参照标准是检测器测得的交通数据决策，可以采用策略检测器来担负这项工作。控制策略主要针对的是控制器的运行问题，其在实施策略控制时所采取的技术与路口孤立运行时所采取的技术完全一致。策略控制实现的载体是区域计算机，因而能够对信号运行的强度加以调整。当然，策略控制与孤立控制在本质上并非相同。策略控制无法应用车间距计时器和损失时间计时器来提前终端或略过某个相位，这是因为处于同一连接上的控制器必须以相同周期的形式来运行，这样才能达到最优化的协调效果。另外，由于相位早断或略过而节省的时间，也必须追加至本地控制器的下一个相位或主相位上，从而维持相同的周期时长。策略控制的作用在于控制绿信比、周期及相位差，对变化幅度不明显的城市区域的交通流趋势进行把握；而策略控制则适用于处理各路口不同周期中速度快但程度较小的变化。为了能够制定出更加科学合理的交通控制战略，应力求将二者进行结合，从而构建更为完善的、全方位的交通控制

系统。

4 结语

本文通过对城市交通枢纽智能交通信号控制系统设计进行探究和分析，指出为了使交通运输领域得到更快的发展，提高交通运输的安全性和可靠性，必须积极应用智能化技术来实现智能交通信号，以此来改善我国目前的交通现状，智能交通将成为未来交通的发展方向。本文从多方面对智能交通信号系统进行了分析和阐述，对其具备的优势加以分析，并对交通枢纽区域交通信号控制的控制战略提出了一些看法，强调应制定科学战略来有效维护交通安全。