徐州市市政設(shè)計(jì)院有限公司 / 袁遠(yuǎn)

隨著城市人口的不斷增加、汽車數(shù)量不斷提高，城市交通擁堵已經(jīng)成為備受世界關(guān)注的問題。就目前我國城市發(fā)展?fàn)顩r研究表明，北京、上海等我國幾個重點(diǎn)城市的交通擁堵情況最為嚴(yán)重。所以我國經(jīng)過這些年的發(fā)展，在城市交通出行方面施行相關(guān)政策。比如車輛限行政策以及車輛選號政策，通過這種辦法來減輕交通壓力。而目前世界各地應(yīng)對交通擁堵的策略也不盡相同。隨著科技的發(fā)展，人們也開始利用科技的手段來應(yīng)對交通問題，通過更加智能化的紅綠燈管控系統(tǒng)，按時、分區(qū)的對來往人流、車輛進(jìn)行分析，然后通過智能化交通系統(tǒng)來調(diào)整交通信號燈的時間，從而提高交通網(wǎng)絡(luò)的效率，減少交通擁堵的現(xiàn)象。

1.智能交通系統(tǒng)

1.1 智能交通系統(tǒng)發(fā)展

智能交通系統(tǒng)最先是西方國家提出，在20世紀(jì)80年代，隨著城市人口的急劇增多，車輛的不斷升高，西方國家出現(xiàn)了嚴(yán)重交通擁堵現(xiàn)象，以歐美日為主的國家就開始研究智能交通系統(tǒng)，到1994年發(fā)達(dá)國家已經(jīng)具備了智能車輛道路系統(tǒng)ITS，后來經(jīng)過這些年的發(fā)展與完善，又將其改為了智能交通系統(tǒng)。而對于智能交通系統(tǒng)的研究就將涉及多個方面，如先進(jìn)交通管理系統(tǒng)ATMS、先進(jìn)旅行信息系統(tǒng)ATIS、先進(jìn)車輛控制和安全系統(tǒng)AVCSS等系統(tǒng)研究。

1.2 中國交通發(fā)展

我國相關(guān)交通研究起步較晚，在20世紀(jì)70年代，重點(diǎn)研究交通理論跟交通工程學(xué)，到了20世界80年代后，我國才慢慢引進(jìn)外國的ITS公路系統(tǒng)，到了20世紀(jì)90年代中期后，我國有關(guān)部門開始重視對我國ITS的研究，結(jié)合相關(guān)城市衛(wèi)星定位系統(tǒng)項(xiàng)目，逐漸完善我國ITS。

2.交通信號擁堵控制

2.1 交通信號控制的概念

交通信號擁堵控制的概念有如下幾點(diǎn)：(1)步與步長：在某一段時間內(nèi)，燈控交叉口內(nèi)不同位置信號燈狀態(tài)所構(gòu)成的一組能夠判定燈色狀態(tài)被叫做步，而不同燈色狀態(tài)構(gòu)成不同的步，而構(gòu)成步所用的時間叫步長。(2)信號周期：交通信號是有循環(huán)的改變，若每一個循環(huán)有n步，這這個循環(huán)內(nèi)步的和為信號周期。(3)相位：每個周期內(nèi)，平面交叉口跟某一支或者不相沖突間交通流所能獲得的通行權(quán)利為信號相位。(4)綠信比：周期內(nèi)，內(nèi)一相位路燈用時與周期時間之比。（5）車頭時距：在同車道內(nèi)行使車輛，兩連續(xù)車輛頭端通過某一斷面所用時間間距。

2.2 非主流交通信號控制系統(tǒng)的工作原理

就目前發(fā)展情況來看，比較主流且成熟的交通信號控制系統(tǒng)主要有三種：SCATS、SCOOT、TRANSYT。下面就做相關(guān)分析。(1)配時參數(shù)實(shí)時選擇系統(tǒng)（SCATS）：此系統(tǒng)的運(yùn)行。需要擬定配時參數(shù)跟交通等級進(jìn)行匹配，不同級別交通量對應(yīng)不同配時參數(shù)。通過擬定的此存儲于中央控制計(jì)算機(jī)中，它將通過交通情況進(jìn)行反饋，自動來選擇合適的配時參數(shù)，同時它也對所匹配配時數(shù)據(jù)的交通信號進(jìn)行實(shí)時控制。由于交通體量不能表現(xiàn)擁堵程度，所以此系統(tǒng)并不可以及時判斷是否擁堵。(2)配時參數(shù)實(shí)時生成系統(tǒng)（SCOOT）：此系統(tǒng)不需要先存儲任何配比方案，也不用配時參數(shù)，它主要通過設(shè)計(jì)的優(yōu)化模型來進(jìn)行配時參數(shù)的相關(guān)調(diào)整。但是相關(guān)實(shí)驗(yàn)發(fā)展，此系統(tǒng)在交通擁堵現(xiàn)狀下表現(xiàn)也不是很好。(3)固定配時協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（TRANSYT）：而這種系統(tǒng)是世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣的系統(tǒng)。它通過假定交通網(wǎng)絡(luò)內(nèi)車流量某一個時間間隔平均流量跟道路交叉口車輛轉(zhuǎn)彎數(shù)百分比是已知，后面也以延誤跟停車數(shù)來做最小優(yōu)化目標(biāo)，從而來對交叉路口信號進(jìn)行配時優(yōu)化控制。

此系統(tǒng)相對于以上兩種系統(tǒng)來講它需要的成本要更低一些，并且它對交叉道路內(nèi)信號管控要更好。但是缺點(diǎn)也明顯，此系統(tǒng)脫機(jī)使用，不能夠?qū)崟r監(jiān)控判別路況，也不能按交通動態(tài)來實(shí)時信號調(diào)整。

2.3 交通信號控制效果評價指標(biāo)

這些指標(biāo)主要有車輛延誤、車輛排隊(duì)長度等，并且車輛排隊(duì)長度還要涉及平均排隊(duì)長度、最大排隊(duì)長度、平均最大排隊(duì)長度、排隊(duì)消散長度。

3.結(jié)束語

本文章介紹了我國交通的發(fā)展?fàn)顩r以及智能交通的發(fā)展歷史，對基于交通信號擁堵控制方面的智能交通系統(tǒng)技術(shù)做了相關(guān)說明介紹，這對于我國交通系統(tǒng)的管理跟維護(hù)有著積極的意義，通過對相關(guān)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)的分析也能夠我國交通網(wǎng)絡(luò)管理提供依據(jù)。