城市智能交通管理控制技術(shù)與應(yīng)用研究

鐘磊

摘 要：城市交通系統(tǒng)是非常復(fù)雜，整個的系統(tǒng)存在著很多的變化，且這些變化動態(tài)的，難以預(yù)估的，所以要想為此建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型基本上是無法實現(xiàn)的，也無法針對多變的交通系統(tǒng)設(shè)計能夠滿足其變化的方案，所以，要用這些手段來進(jìn)行交通控制也是非常困難的，很難收到不叫好的效果。相關(guān)人員一直在探索各種方法和措施，希望能夠提高控制效果，但是實際應(yīng)用起來還是很有多不盡如人意的地方。如何去提高交通控制系統(tǒng)的效率和智能就顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：城市；智能交通；管理控制技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.142

0 前言

信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用給交通系統(tǒng)的管理也帶來了變革的契機(jī)。如今，城市交通信號的控制智能化的程度已經(jīng)非常高，控制更加準(zhǔn)確，效率也更高，有效的緩解了城市交通管理的壓力，不過還是存在一些問題需要我們?nèi)ソ鉀Q的。

1 交通信號控制的基本思想

1.1 按流給燈

也就是根據(jù)車流前進(jìn)的方向來調(diào)整信號燈，對不同方向的車流進(jìn)行控制，避免不同流向的車流產(chǎn)生沖突。這是對于交通信號進(jìn)行的“點控制”，通常都是在一些車流量比較大的路段使用 [1]。

1.2 動態(tài)配時

也就是對當(dāng)前路口紅綠等的持續(xù)時間進(jìn)行調(diào)整，哪個路口等候通過的車輛多，就可以適當(dāng)?shù)难娱L紅綠燈的持續(xù)時間，到了車流量比較少的時候就可以適當(dāng)?shù)臏p少紅綠燈的持續(xù)時間，這種調(diào)整動態(tài)的，隨著車流量的變化而變化。比如早晚時間就縮短持續(xù)時間，上下班時間則延長通過時間；如果一個路口各個方向的車流量有很大差別的，也可以進(jìn)行一定的調(diào)整，車流少就減少通過時間，車流多則增加通過時間。這也是對于交通信號的“點控制”的一種方式。

1.3 點點聯(lián)鎖

如果一條路線上設(shè)置了多個路口，還需要在這些路口的信號燈之間建立聯(lián)鎖關(guān)系，防止出現(xiàn)一輛車在每個路口都要等待一次的問題，盡量的確保車輛能夠以盡量少的等候次數(shù)，防止因為每個路口都要等待，全程紅燈狀況的出現(xiàn)，否則也可能因此導(dǎo)致車輛行駛過于緩慢。這就屬于交通信號的“線控制”了，比較常用的方法則為“綠波帶”技術(shù) [2]。

2 智能交通信號控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

（1）如今世界上效果最好的城市道路交通信號控制系統(tǒng)主要三種，其中有兩種都來自于英國，一種是有澳大利亞發(fā)明的。英國的是TRANSYT交通信號控制系統(tǒng)以及SCOOT系統(tǒng)，并且后者是在前者的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，這是一種可以進(jìn)行自適應(yīng)控制的動態(tài)系統(tǒng)，可以進(jìn)行實時的調(diào)整，效果也是得到了大多數(shù)國家的認(rèn)可的；澳大利亞SCAT系統(tǒng)則是通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起來的，一種某塊形式的結(jié)構(gòu)。

（2）我國的城市交通控制系統(tǒng)的研究還是近些年才開始得到重視的，如今應(yīng)用效果比較好的為南京城市交通控制系統(tǒng)，它既有SCATS的優(yōu)點還有SCOOT的優(yōu)點，這也是我國第一個完全國產(chǎn)并自行設(shè)計的一個系統(tǒng)，我國城市交通的特點就是路網(wǎng)密度低，路口間距差別很大，而該系統(tǒng)正是基于這些特點設(shè)計出來的，因此是比較適用于我國的城市道路交通控制。隨著關(guān)注程度的提升，國內(nèi)已經(jīng)開始出現(xiàn)很多的相關(guān)的研究成果，出現(xiàn)了一些微機(jī)化、模塊化的信號控制系統(tǒng)。比如淄博雙百電子公司SB-UTC2000城市交通控制系統(tǒng)，如西北工業(yè)大學(xué)空中交通管理研究所研制與開發(fā)的XATM系列智能交通信號機(jī)，上海東川公司UTCI100多時段多方案式交通信號控制機(jī)等，這些系統(tǒng)都有多個相位以及時段進(jìn)行控制，不再是原來的單時段、雙相位的控制方式，并且還添加了很多其他的功能。例如XAIM系列智能交通信號機(jī)，在控制模式、應(yīng)急方案、硬件事故檢測與保護(hù)、聯(lián)網(wǎng)功能、軟件入機(jī)界面、控制優(yōu)化算法等方面都比以前的信號機(jī)提升了很多。

3 城市交通控制系統(tǒng)的研究熱點

（1）只是在原來的控制方法上進(jìn)行的一定程度的改良，沒有進(jìn)行太多的配時方案的改變，僅僅加入了一些公交優(yōu)先、事件辨別之類的內(nèi)容，微觀上的變化小，宏觀上的變化要多一些，更新了個多的控制方式以及模式。如今的城市交通控制更多的是采用自適應(yīng)控制的方式，逐漸的淘汰定時控制的模式。如今控制方式已經(jīng)有很多種，他們既有自己的優(yōu)點也有自己的限制，需要根據(jù)實際的交通情況而進(jìn)行選擇。由于城市交通狀況的變化動態(tài)的，很難通過一種方式就能滿足一段道路全時段的應(yīng)用，所以，我們應(yīng)該追求的是將這些控制方式都集成起來，然后通過智能化控制的方式實時的根據(jù)交通狀況選擇合適的控制策略，這樣才能夠有更好的控制效果，提高控制的精準(zhǔn)度。

（2）人工智能技術(shù)的應(yīng)用。主要是有兩個優(yōu)化方向，兩者層次有些差別，有高級一些的采用阻塞管理輔助決策的控制方法，還有低級一些優(yōu)化控制方法，前者是以基礎(chǔ)知識庫系統(tǒng)作為技術(shù)支持的，而后者則是采用的遺傳算法、模糊邏輯以及人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等等。以前在進(jìn)行交通控制設(shè)計的時候，通常都是以理想狀態(tài)作為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計和模擬的，因此，有時候會和實際情況有很大的差距，一旦要針對比較擁擠的路段進(jìn)行建模就顯得非常的困難，很難實現(xiàn)。交通擁堵問題是目前的城市交通控制方面研究最為困難的一個問題，如果只是從低層控制上進(jìn)行優(yōu)化是很難解決的，只有在高層進(jìn)行決策機(jī)制的改革，通過了解、細(xì)化擁堵產(chǎn)生的原因，在掌握了周邊的交通狀況以后，通過合理的計算分析，才能夠真正的找出解決擁堵的辦法。知識庫系統(tǒng)整合了大量的文獻(xiàn)資料、研究成果，還擁有一定的判斷能力、決策能力，因此，在對道路擁堵問題進(jìn)行分析、尋找解決方案上有著自己的優(yōu)勢，這也是解決道路擁堵問題的一個主要的研究方向。

（3）以智能交通系統(tǒng)為核心，構(gòu)建城市之間的交通控制管理網(wǎng)路。將不同城市的管理系統(tǒng)都連接起來，形成一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個系統(tǒng)就能夠共享交通信息，一些基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備的也能夠共享，系統(tǒng)的更具全局性，還能夠充分的利用交通控制資源。

4 結(jié)束語

如今城市交通信號控制系統(tǒng)主要在朝著智能化、集成化的方向發(fā)展，集成更多的交通控制方式和策略，然后通過智能化的控制模塊進(jìn)行智能決策，選擇合適的控制方案，對交通擁堵地段進(jìn)行智能分析，自動制定解決方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉雪莉，馬曉龍，楊海強(qiáng)，高勇，張振鐸.城市智能交通管理控制技術(shù)與應(yīng)用研究[J].電子世界，2019（03）：133-134.

[2]顧九春，曲衍國，張振華，李元元，隋波.我國交通管理控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典的建立及應(yīng)用探討[J].道路交通與安全，2015，9（01）：13-17.