彭爽

摘 要：城市交通信號作為城市道路交通管理的重要組成部分，它直接關(guān)系著我國城市道路交通系統(tǒng)是否能夠維持正常運行，與人們?nèi)粘Ｉ钪械慕煌ǔ鲂杏兄芮嘘P(guān)系。隨著我國現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，城市發(fā)展對交通方面的需求越來越高，城市交通信號控制也因此扮演著越來越重要的角色。文章將針對我國城市交通信號系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并提出優(yōu)化城市交通信號系統(tǒng)的策略及有效措施。

關(guān)鍵詞：交通信號控制 發(fā)展特點 優(yōu)化策略

中圖分類號：U231.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（c）-0025-02

城市交通信號控制系統(tǒng)在協(xié)調(diào)控制方面主要包括五個方面：聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)、交通調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、交通響應(yīng)控制系統(tǒng)、交通自適應(yīng)控制系統(tǒng)以及基于時間的協(xié)調(diào)控制。自我國改革開放以來，城市現(xiàn)代化的迅速發(fā)展導(dǎo)致交通工具的數(shù)量大大增加，為了保證我國城市交通能夠適應(yīng)發(fā)展的現(xiàn)狀，我國也逐漸產(chǎn)生了適合自己城市發(fā)展特點的交通信號控制系統(tǒng)，例如，南京的萊斯城市交通控制系統(tǒng)，上海交大的舒達(dá)城市交通自適應(yīng)控制系統(tǒng)，以及海信交通信號控制系統(tǒng)等。此外，我國每年也對城市交通控制系統(tǒng)進(jìn)行了不小的投資，致使我國城市交通信號控制路口都擁有著萬臺信號機(jī)作業(yè)的大型規(guī)模。但為了滿足日益增長的交通發(fā)展需求，應(yīng)該針對我國交通的現(xiàn)狀更深層次地優(yōu)化城市交通信號控制系統(tǒng)。

1 城市交通信號控制系統(tǒng)的發(fā)展特點

1.1 技術(shù)革新對交通信號控制的推動作用

新型采集技術(shù)的出現(xiàn)推動了城市交通信號控制系統(tǒng)的發(fā)展。線圈檢測技術(shù)作為我國交通信號控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)技術(shù)，也存在著一定的局限性。比如不能精準(zhǔn)辨別每輛車的類型、不能獲取旅行時間等信息。而隨著科技的發(fā)展，衛(wèi)星定位技術(shù)以及車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸被廣泛運用到城市交通信號控制系統(tǒng)的各個方面，不僅能夠通過檢測車輛車牌和電子標(biāo)簽來獲取車輛的完整信息，而且能夠為交通信號控制加強(qiáng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，使傳統(tǒng)的“單項數(shù)據(jù)輸入→模型制造→信號輸出轉(zhuǎn)變”的模式改變?yōu)楝F(xiàn)在的“反饋數(shù)據(jù)輸入→模型制造→信號輸出改變→效果檢測→模型反饋”的模式，其系統(tǒng)更加完善、更加科學(xué)，從而達(dá)到對交通管理系統(tǒng)實時監(jiān)控的目的。

1.2 控制方式發(fā)生改變

以控制方式來劃分，目前我國城市交通控制系統(tǒng)可分為兩種，一是被動式控制系統(tǒng)，二是主動式控制系統(tǒng)。被動式交通信號控制，顧名思義，交通信號是被動地控制交通流的變化和波動，以道路車輛為檢測主體，通過實時監(jiān)測的方法，掌握其實時狀態(tài)和變化規(guī)律，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生控制參數(shù)來對信號變化進(jìn)行控制，其控制隨交通情況的變化而變化，我國大多的城市基本都屬于被動式交通信號控制系統(tǒng)。因為被動式控制具有控制情況復(fù)雜多變的弊端，給交通信號的控制帶來了一定的難度，所以近年來主動式控制方式受到了專業(yè)人員重視，主動式交通信號控制具有主動調(diào)節(jié)路口交通流的作用，能夠按照交通管理者的意愿進(jìn)行規(guī)劃，這樣能夠大大降低交通事故出現(xiàn)的概率，實現(xiàn)交通信號的主動控制。其主動的交通控制思想在大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)等方面都有了顯現(xiàn)，但其落實和運用還需要預(yù)測技術(shù)、檢測技術(shù)的更高發(fā)展。

1.3 仿真集成的運用

在交通信號控制的優(yōu)化和評價方面，我國正在從目前運用較廣泛的的仿真軟件逐漸向新興的半實物仿真的集成技術(shù)靠攏。近年來仿真集成技術(shù)取得不小的發(fā)展，目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)通過信號控制機(jī)在仿真的交通狀態(tài)下進(jìn)行控制系統(tǒng)的模擬測試。信號控制機(jī)在仿真狀態(tài)下的實施組成部分包括交通仿真軟件、接口DLL、控制及接口（CID）以及交通信號控制機(jī)?，F(xiàn)如今運用較多的交通仿真軟件包括VISSIM、CORSIM和PARAMICS等，這些軟件通過與信號機(jī)界面設(shè)備與信號控制機(jī)進(jìn)行交互，以DLL開發(fā)軟件接口從而實現(xiàn)計算機(jī)與信號機(jī)的信息交流。通過半實物仿真技術(shù)可以實現(xiàn)交通系統(tǒng)的模擬測試，從而驗證信號控制軟件是否完備合理，不足之處可以繼續(xù)修改和完善。此外，半實物仿真技術(shù)也擁有模型預(yù)測控制、智能理論控制等人工智能技術(shù)特點，通過線后的數(shù)據(jù)反饋評估，達(dá)到使交通控制模型擁有在線自學(xué)能力的目的。

2 優(yōu)化交通信號控制系統(tǒng)的策略及措施

2.1 推動智能化發(fā)展

近年來隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化在城市交通控制系統(tǒng)的運用受到了廣泛的關(guān)注。此外，城市交通控制方式多樣，包括定時控制、感應(yīng)控制以及自適應(yīng)控制等，其進(jìn)行監(jiān)測的目標(biāo)也較為復(fù)雜，例如延誤最小、通行能力最大以及特殊車輛有限等情況。而如果只依靠人工進(jìn)行手動對交通信號控制系統(tǒng)調(diào)控，顯然會需要花費大量的時間和精力。因此，為了提高交通信號控制的效率，需要根據(jù)交通變化選擇最科學(xué)最合理的的控制策略，運用人工智能技術(shù)通過遺傳算法、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等方式使交通信號控制系統(tǒng)實現(xiàn)智能化，提高交通信號控制的運行效率。

2.2 促進(jìn)集成化管理

隨著我國檢測技術(shù)以及通信技術(shù)水平的提高，城市交通控制系統(tǒng)逐漸向集成化方向靠攏，同時，也為了滿足現(xiàn)代化交通變化的多種需求，城市交通信號控制的集成化也是無法避免的。

促進(jìn)集成化管理需要從下面兩個方面進(jìn)行優(yōu)化改革，一是控制方法的集成，二是信號控制設(shè)備的集成?？刂品椒ǖ募墒峭ㄟ^匯聚多種控制方法實現(xiàn)對交通變化的控制，使每個城市能夠根據(jù)自己不同的交通現(xiàn)狀構(gòu)建最優(yōu)的策略加以適應(yīng)。信號控制設(shè)備的集成化能夠在完成信號控制功能的基礎(chǔ)上通過模塊化設(shè)計使數(shù)據(jù)的發(fā)布和監(jiān)控功能相集成，從而達(dá)到對終端設(shè)備的控制集成化，提高信號控制系統(tǒng)的管理效率。

2.3 形成多模式化控制

傳統(tǒng)的交通信號控制系統(tǒng)由于在許多方面存在局限性，所以形成多模式的控制方式是十分必要的。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中可充分發(fā)揮分散系統(tǒng)、中心系統(tǒng)以及多層分布系統(tǒng)的特點進(jìn)行全面的、綜合的控制，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加靈活、多樣以及具有較強(qiáng)適應(yīng)性的控制優(yōu)勢，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定性。

2.4 建立標(biāo)準(zhǔn)化體系

由于傳統(tǒng)的交通信號控制沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，所以在面臨復(fù)雜多樣的交通變化時常常會出現(xiàn)系統(tǒng)硬件設(shè)備的混亂。針對這樣的問題，美國在系統(tǒng)硬件設(shè)備方面制定了ATC標(biāo)準(zhǔn)體系，應(yīng)用NTCIP的標(biāo)準(zhǔn)體系來規(guī)范系統(tǒng)與系統(tǒng)間的信息交流，我國的城市可根據(jù)實際情況進(jìn)行效仿，推動交通信號控制的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，我國的交通信號控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在科技技術(shù)的革新、控制方式的改變以及仿真集成的廣泛運用，而為了進(jìn)一步滿足現(xiàn)代化交通變化的多種需求，需要從智能化、集成化、多模式化、標(biāo)準(zhǔn)化這幾個方面優(yōu)化改革，以更高效、更科學(xué)的策略實現(xiàn)對交通信號控制全面發(fā)展的推動。

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