謝海斌

摘 要：目前，我國屬于發(fā)展中國家，在我國的交通控制系統(tǒng)中，無論是在技術(shù)支持方面，還是在硬件設(shè)備方面仍遠遠落后于西方發(fā)達國家，交通堵塞頻發(fā)。因此，需要對交通控制系統(tǒng)進行革新，實現(xiàn)交通信號控制系統(tǒng)的智能化。

關(guān)鍵詞：交通信號控制系統(tǒng)；交通事故；車輛感應(yīng)控制；定時控制

中圖分類號：U495 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.123

近代以來，出現(xiàn)了火車、汽車和飛機等交通工具。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的交通正處于發(fā)展期。近年來，隨著人口的增加，人們生活水平的提高，城市交通出現(xiàn)了擁堵；交通問題對環(huán)境造成了破壞，致使污染嚴重；機動車輛的比例逐年增加，停車難的現(xiàn)象越來越多，這些問題都給交通管制增加了不少壓力。交通事業(yè)涉及到我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高。處理好交通問題，責(zé)任在于交通控制系統(tǒng)。在交通系統(tǒng)中，交通信號控制系統(tǒng)是其最重要的組成部分，實現(xiàn)智能化的交通控制系統(tǒng)迫在眉睫。

1 我國城市道路交通控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

1.1 交通信號控制的方式

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的進步，交通信號的控制方式也不斷發(fā)生著變化。我國城市交通信號的控制方式先后經(jīng)歷了定時控制、車輛感應(yīng)控制和自適應(yīng)控制三個階段?，F(xiàn)階段，城市街道路口的交通信號控制方式也主要有這三種。對于交通信號的定時控制，即根據(jù)原先的交通流量數(shù)據(jù)，事先對信號機的運行參數(shù)進行定時設(shè)計，設(shè)計方案主要有定周期控制和變周期控制，在變周期控制狀態(tài)下，交警可以根據(jù)實際的交通流量對運行方案進行切換。車輛感應(yīng)式控制方式擺脫了定時控制的固定周期控制，系統(tǒng)會根據(jù)實際交通流量而變化，控制的靈活性大大提高。在這種控制方式下，最短和最長綠燈時間、單位延長綠燈時間為主要參數(shù)。隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，自適應(yīng)控制應(yīng)運而生。通過信號和車輛的感應(yīng)狀態(tài)，交通控制系統(tǒng)可借助網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)實時傳輸，也可以根據(jù)交通流量的變化自動調(diào)整，從而提高道路的通行效率。

1.2 交通控制的基本評價指標(biāo)

交通控制的評價指標(biāo)是指制訂控制策略、優(yōu)化控制參數(shù)的目標(biāo)函數(shù)，即評估控制系統(tǒng)的控制效益參數(shù)。在交通控制的實際操作中，基本評價指標(biāo)主要包括通行能力、延誤、停車次數(shù)、停車率、飽和度、燃油消耗和廢棄物排放等。通過對這些基本評價指標(biāo)的研究，可不斷優(yōu)化交通控制的效率和質(zhì)量，為實現(xiàn)智能交通信號控制系統(tǒng)的設(shè)計奠定堅實的基礎(chǔ)。

2 智能交通信號控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計

2.1 智能交通信號控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

智能交通信號系統(tǒng)的核心在于軟件的支持，涉及到信號控制策略的管理平臺，這是交通控制系統(tǒng)設(shè)計者控制思想的體現(xiàn)。隨著信息技術(shù)的日益成熟，未來交通信號智能化的發(fā)展離不開英國運輸和道路研究所的SCOOT系統(tǒng)和澳大利亞的SCATS系統(tǒng)，它們都是早期重要的適應(yīng)控制系統(tǒng)代表。智能化交通控制系統(tǒng)中重要的技術(shù)部分是實現(xiàn)人機交互。該控制系統(tǒng)一方面記錄了交通車流量數(shù)據(jù)，控制道路信號裝置的正常運行；另一方面，能為交通參與者提供數(shù)控參數(shù)信息，并對數(shù)據(jù)進行分析、為道路參與者提出合理化的解決方案，從而確保道路秩序的正常。交通信號控制系統(tǒng)是一種嵌入式的系統(tǒng)開發(fā)軟件，為了適應(yīng)交通信號的周期性，要求其具有實時更新的功能。同時，智能化的交通控制系統(tǒng)確保了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸信息的準確性。

在智能化交通信號控制系統(tǒng)設(shè)計中，為了保證交通控制效果，在軟件設(shè)計中應(yīng)著重實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的顯示功能、系統(tǒng)參數(shù)的查詢功能、系統(tǒng)參數(shù)的修改功能、數(shù)據(jù)通訊功能、故障報警功能、故障處理功能、多種控制方式的無障礙切換功能、控制算法的實現(xiàn)功能、控制量的輸出和系統(tǒng)的自我診斷功能。為了保證智能化交通信號控制系統(tǒng)可正常工作，應(yīng)嚴格設(shè)計系統(tǒng)控制程序，利用完整的程序?qū)⒏鞣N模塊有序地聯(lián)系在一起。系統(tǒng)主程序是智能化交通信號控制系統(tǒng)軟件設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之一，為了優(yōu)化主控制程序，應(yīng)對設(shè)計方案進行優(yōu)化，如圖1所示。通過完善的控制程序，可保證智能化交通信號控制系統(tǒng)的正常運行。

2.2 智能交通信號控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

智能交通信號控制系統(tǒng)軟件運行的載體——交通信號機的發(fā)展離不開電子技術(shù)的支持。智能交通信號機設(shè)計包括主板、交通信號輸出模塊、車輛檢測輸入模塊、通信模塊、鍵盤和顯示板模塊、燈泡檢測板模塊和綠沖突模塊等的設(shè)計。在設(shè)計過程中，主板是整個智能交通信號控制系統(tǒng)的硬件核心，通過對不同模塊的操控，能實現(xiàn)智能交通信號控制機的各項功能，通過主板的處理，由信號輸出模塊輸出，再通過操控固態(tài)繼電器實現(xiàn)對交通信號的控制，主板處理的車流量信號是由車輛檢測輸入模塊完成并輸送入主板的，借助于車輛檢測輸入模塊，主板能全面掌握各個方向的車輛信息，實現(xiàn)對路口交通的模糊控制；通信板模塊是實現(xiàn)主機與中央控制機信息交通通訊的媒介；鍵盤和顯示板模塊由液晶顯示模塊與鍵盤組成，可顯示信號控制狀態(tài)，并實現(xiàn)對信號狀態(tài)參數(shù)的查詢和修改；燈泡檢測板模塊可用來檢測交通信號燈能否正常工作，保證損壞的信號燈可及時得到更換；綠沖突板模塊的主要作用是實現(xiàn)對不同相位綠燈信號的檢測，避免同綠現(xiàn)象的發(fā)生，減少不必要的交通混亂。

3 結(jié)束語

交通信號控制系統(tǒng)的智能化離不開科學(xué)技術(shù)的支持，因此，國家要加強培養(yǎng)這方面的人才，加大對交通控制系統(tǒng)的投入。在系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)制訂準確的策略，針對實時性要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的城市交通特性設(shè)計出合理的方案。智能信號控制系統(tǒng)的設(shè)計要做到具體問題具體分析，根據(jù)不同的路段、人流量等情況，采用相應(yīng)的控制系統(tǒng)，從而避免道路擁擠和交通事故的發(fā)生，維護社會的共同利益，營造和諧的大家園。

參考文獻

[1]楊文臣，張輪，施弈騁，等.智能體技術(shù)在城市交通信號控制系統(tǒng)中應(yīng)用綜述[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報（交通科學(xué)與工程版），2014（4）：709-718.

[2]支俊，趙文麗，蘇曉珂，等.交通信號控制系統(tǒng)主控軟件設(shè)計與實現(xiàn)[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2012（3）：31-33.

[3]柴干，趙倩，蔣珉，等.城市智能交通信號控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J].浙江大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2010（7）：1241-1246.

[4]趙潤林，朱銘琳.單點交通信號控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J].計算機工程與科學(xué)，2012（11）：158-162.

[5]劉洪亮，張松.淺析城市軌道交通信號控制系統(tǒng)的發(fā)展[J].電子世界，2014（24）：36.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： At present， our country belongs to the developing countries， in our country the traffic control system， both in technical support or hardware equipment still lag far behind in the western developed countries， traffic jams occur frequently. Therefore， it is necessary to carry on the reform to the traffic control system， realize the traffic signal control systems intelligence.

Key words： traffic signal control system； traffic accident； vehicle induction control； time control