城市智能交通控制系統研究與設計

區域交通信號控制的對象是城市或某個(gè)區域中所有交叉口的交通信號。隨著(zhù)計算機技術(shù)、優(yōu)化方法、自動(dòng)控制和車(chē)輛檢測技術(shù)的發(fā)展，人們研究把一個(gè)城市區域內或一個(gè)局部小區內所有交叉口的交通信號聯(lián)合起來(lái)綜合加以協(xié)調控制，以使得區域內的車(chē)輛在通過(guò)某些交叉口時(shí)所產(chǎn)生的總損失最小。在這種控制方式下，交通信號機將交通量數據實(shí)時(shí)地通過(guò)通信網(wǎng)傳至上位機，上位機根據路網(wǎng)交通量的實(shí)時(shí)變化情況，按一定時(shí)間步距不斷調整正在執行的配時(shí)方案。上位計算機同時(shí)控制一個(gè)城市區域中的多個(gè)交叉路口，實(shí)現區域中交叉口之間的統一協(xié)調管理，提高路網(wǎng)的運行效率。通過(guò)這種控制方式，容易實(shí)現交通路網(wǎng)的統一調度與優(yōu)化管理。區域信號協(xié)調控制配時(shí)優(yōu)化的設計如圖2所示。

3．2 按控制方式劃分
按控制方式可以把城市道路交通控制分為定時(shí)控制、感應控制、自適應控制和智能控制幾種類(lèi)型。
(1)定時(shí)控制
定時(shí)控制方式以歷史交通流數據為依據，找出每個(gè)日／周和時(shí)間段的不同交通流變化規律，用人工方法或計算機仿真等手段預先準備好不同日／周和不同時(shí)間區段內使用的配時(shí)方案，它屬于開(kāi)環(huán)控制，不易根據車(chē)流狀況實(shí)時(shí)調整控制方案。由于定時(shí)控制對交通信號機的要求低，無(wú)需實(shí)時(shí)交通量的檢測，因而仍然是目前城市道路交通系統中應用較為廣泛的一種控制策略。
(2)感應控制
感應控制的原理是根據車(chē)輛檢測器測量的交通流數據調整相應的綠燈時(shí)間的長(cháng)短和時(shí)間順序，以適應交通流的隨機變化。這種方式比定時(shí)控制有更大的靈活性。
(3)自適應控制
自適應控制是根據檢測到的有關(guān)道路交通信息，并基于預測模型預測到的未來(lái)交通需求，從系統信號配時(shí)方案庫中選擇相應的優(yōu)化方案，或實(shí)時(shí)計算產(chǎn)生相應的優(yōu)化控制方案實(shí)現交通自動(dòng)控制。
(4)智能控制
嚴格意義上講，智能控制不僅僅是交通信號的控制，而是整個(gè)交通系統的控制，即智能交通系統。智能交通系統是交通控制的最高層次，它將先進(jìn)的信息技術(shù)、數據通訊技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、自動(dòng)控制理論、運籌學(xué)、人工智能和計算機及其網(wǎng)絡(luò )等一系列高新技術(shù)綜合運用于交通運輸各個(gè)子系統，從而建立起一種大范圍、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準確、高效的交通運輸綜合管理體系。智能交通系統把人、車(chē)、路和環(huán)境等交通運輸系統的各個(gè)環(huán)節有機整合，從而使車(chē)、路的運行功能一體化和智能化。智能交通系統是解決交通問(wèn)題的必由之路，安全、高效、環(huán)保、低耗、快捷、舒適的綠色交通是智能交通的發(fā)展方向。