城市智能交通控制系統(tǒng)研究與設計

陳強++劉攀

摘 要：隨著我國科學技術水平的不斷提升，交通系統(tǒng)已開始使用智能系統(tǒng)，其在我國交通運輸中起著非常重要的作用。主要分析了城市智能交通控制系統(tǒng)的分類，并總結了智能控制相關的設計。

關鍵詞：智能交通系統(tǒng)；交通控制；自適應控制；車流量

中圖分類號：TO273.5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.088

1 城市交通控制系統(tǒng)的分類

1.1 按空間關系劃分

1.1.1 單個交叉口點的控制

對單個交叉口點的控制屬于一種最基本的控制形式之一。這種控制的方式參照的控制參數(shù)主要為信號轉換的周期和綠信比，主要控制目標為縮短車輛的延誤時間和提升道路交叉口的通行能力等。該控制方式具有維護方便和資金投入少的特點，已成為當前普遍使用的控制方式之一。

1.1.2 干線交通的協(xié)調(diào)控制

在單點信號控制中，車輛會遇到紅燈，進而出現(xiàn)了行車中斷的情況，進而使環(huán)境污染不斷加深。為了減少車輛在交叉口遇到紅燈停車的次數(shù)，特別是在一些主要干線的停車次數(shù)，在相鄰交叉口之間的控制方案中，需要選擇相互適應的控制方式。相鄰交叉口按照相似的信號控制運行周期，交叉口的次干線在很大的程度上服從于主干線。

1.1.3 區(qū)域交通網(wǎng)絡相關的協(xié)調(diào)控制

在區(qū)域交通網(wǎng)絡相關的協(xié)調(diào)控制中，主要通過交通信號機將相關的交通流量數(shù)據(jù)上傳至上位機，然后由上位機按照相關的路網(wǎng)交通量的實際情況，并參照相關的時間步距調(diào)整配時方案。此外，采用上位機還能同時控制城市道路中的多個交叉口，可使區(qū)域中的多個交叉口具有協(xié)調(diào)性，從而提升路網(wǎng)的運行效率。

1.2 按控制方式劃分

1.2.1 定時控制

定時控制基于歷史交通流數(shù)據(jù)，可找出交通流量產(chǎn)生、變化的主要規(guī)律，并使用人工方式和計算機仿真確定不同時間區(qū)段中的配時方案。該控制方式屬于開環(huán)控制，無法按照車流情況適當調(diào)整控制方案。由此可見，該控制方式對交通信號機的要求不高，因此，不需要對交通流量進行實時監(jiān)測，其已成為我國城市道路交通系統(tǒng)中使用較為普遍的控制方式之一。

1.2.2 自適應控制

采用自適應控制可有效收集相關道路的交通信息，按照相關模型預測未來的交通需求，并從系統(tǒng)的信號庫中選擇最佳的交通控制方案或及時調(diào)整優(yōu)化控制方案，從而實現(xiàn)對交通自動控制。

1.2.3 智能控制

智能交通系統(tǒng)可合理調(diào)整交通控制的每個環(huán)節(jié)，從而使車輛和道路的運行一體化和智能化。智能交通系統(tǒng)是解決交通問題的主要途徑，且其正在向環(huán)保綠色的方向發(fā)展。

2 城市智能交通控制系統(tǒng)的相關設計

城市智能交通控制系統(tǒng)屬于當前人工智能中的前沿學科，可將其應用到城市交通網(wǎng)絡控制中。在該系統(tǒng)的設計圖中可看出，其是依照智能體系設計的。城市道路智能體系不僅需要具備及時更新單個路段流量信息的能力，還應為相互連接的信號口提供相關的交通流量數(shù)據(jù)。參照上級區(qū)域交通流量信息控制車流量，并使路口與其他路段的數(shù)據(jù)相互轉換。生成實時的信號控制模型，并提供相關的道路信號。該信號可相互配對，使路段彼此之間的車輛流通保持在一種相對平衡、協(xié)調(diào)的狀態(tài)。

城市道路智能體系可合理控制路網(wǎng)的運行，可自由地調(diào)整有關的控制策略，并將交通的需求和控制效果及時上傳至交通管理的決策層，即交通管控中心；可與同級其他區(qū)域智能體系進行信息交換，從而真正地為交通控制服務。在信號控制系統(tǒng)中，路口級的信號控制基于有關連接路段智能體系的交通流信息，并運用控制決策的方式匹配路口的信號時，路口的信號控制系統(tǒng)能科學控制路口的交通流量信息及相關信號，而上層的區(qū)域控制能很好地被反映在控制命令中。比如，在一個區(qū)域中的路口位置，某方向城市交通網(wǎng)絡區(qū)域中出現(xiàn)了交通擁擠的問題。此時，區(qū)域控制會發(fā)生有關的控制命令，調(diào)節(jié)相同路段上其余路口的信號指示燈，從而減輕交通壓力，快速實現(xiàn)車輛的分流。

3 結束語

智能交通系統(tǒng)屬于涉及面較廣，且整合了很多高新技術的系統(tǒng)。從當前的發(fā)展情況看，應提升智能交通系統(tǒng)的整體運行水平，并努力實現(xiàn)相關行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。只有這樣，才能有效提升我國城市道路交通的控制水平。

參考文獻

[1]趙亞男，達慶東，楊群，等.智能交通安全系統(tǒng)的研究[J].中國安全科學學報，2011，11（03）.

〔編輯：張思楠〕