智能交通信號控制系統(tǒng)及相關(guān)問題研究

摘 要：為了提高城市形象，加強道路通行文明，城市加入了智能交通信號燈，以此來提高交通通暢性。城市智能交通信號控制系統(tǒng)的設(shè)計和運行需要結(jié)合現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，確保其可以穩(wěn)定、準(zhǔn)確的指揮交通狀況。本文通過對城市智能交通信號控制系統(tǒng)的分析，明確控制系統(tǒng)指導(dǎo)的科學(xué)技術(shù)，進而為交通管理部門提供具有依據(jù)的參考信息。

關(guān)鍵詞：智能交通信號；信號控制系統(tǒng)；相關(guān)問題；研究分析

中圖分類號：U491.51 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 18-0000-01

目前，我國道路交通的壓力持續(xù)在提升，僅僅依靠交警來維持道路通行的秩序根本不能解決實際的問題，城市智能交通信號控制系統(tǒng)的出現(xiàn)既簡化了交通管理流程，又提高了道路管理效率，維持穩(wěn)定的道路通行。城市智能交通信號控制系統(tǒng)在科學(xué)技術(shù)的研發(fā)下具備很多功能，同時城市智能交通信號控制系統(tǒng)具有統(tǒng)一的控制平臺，及時收取到城市內(nèi)所有道路的通行數(shù)據(jù)信息，并作出道路交通壓力處理措施，單路口信號采用配時優(yōu)化技術(shù)，客服了傳統(tǒng)的固定配時缺點。所以交通管理部門要積極對現(xiàn)有的城市智能交通信號控制系統(tǒng)進行研究和革新，及時發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)存在的問題，使城市智能交通信號控制系統(tǒng)可以進一步提高道路指揮能力，緩解道路交通壓力。

一、Type-2模糊集單路口信號燈配時優(yōu)化分析

（一）信號燈配時分析

交通信號配時指將事件流上有沖突的車流錯開放行，進而緩解高峰時段的交通通行壓力，確保過往車輛流的安全有序通行，這種交通信號配時的理念對于現(xiàn)代交通狀況非常適用。其中，信號燈配時的信號周期是主要的影響參數(shù)，信號周期是由多個步長組成，步長就是指各個方向上的信號燈在某一時刻的信號狀態(tài)所組成的一組確定的等色狀態(tài)，在這樣一個交通狀況下，整個信號循環(huán)在周期中所占用的時間，會大大低于車輛堵截的時間。基于此，為了避免一個信號周期內(nèi)車輛的擁堵，智能交通信號控制系統(tǒng)會在同一個平面內(nèi)的車流沖突通行中引入信號相位，把同一個平面上的車輛，進行車流統(tǒng)籌分配，確保每一個車流的穩(wěn)定性。

（二）Type-2模糊集單路口信號燈配時優(yōu)化形式

為了滿足單路口信號燈配時優(yōu)化的需求，需要用到Type-2模糊控制器，Type-2模糊集可以在道路交通流中選取出單值模糊，通過計算，可以對本時段的道路交通情況進行確定，進而利用信號周期對車輛進行分流處理。Type-2模糊集控制器在模糊化方法上的基礎(chǔ)上，運用維度約簡和解模糊改進的Nie約簡方法，可以對車輛進行更加可靠的估計，最后明確各個路口需要的精確相位綠燈時間。智能交通信號控制系統(tǒng)在Type-2模糊集控制器的協(xié)助下，需要及時切換信號燈指示內(nèi)容，并要保障切換內(nèi)容與Type-2模糊集控制器的指示一致[1]。

二、智能交通信號控制系統(tǒng)及相關(guān)問題研究

（一）控制系統(tǒng)設(shè)計原則和目標(biāo)

在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的帶動下，智能交通信號控制系統(tǒng)設(shè)計的原則包括：人性化操作、技術(shù)先進、與實際保持一致、便于后期的使用和維護、安全性。智能交通信號控制系統(tǒng)具備的人性化主要體現(xiàn)出用戶的使用過程中，控制系統(tǒng)設(shè)計的使用步驟和功能必須要明確，可以使使用者一眼就能明確使用方法，同時智能交通信號控制系統(tǒng)要應(yīng)用先進的技術(shù)進行系統(tǒng)設(shè)計，使其可以滿足實際的使用要求，智能控制系統(tǒng)的指揮情況要與交警的管理保持一致。在控制系統(tǒng)使用的過程中，系統(tǒng)設(shè)計的功能和應(yīng)用的技術(shù)必須要便于后期的維護和管理，確保不會因為系統(tǒng)的維修而影響到道路指揮，安全性則要求智能控制系統(tǒng)要具備一定的防火墻功能，避免被黑客攻擊，擾亂道路交通的指揮情況[2]。

（二）控制系統(tǒng)總體邏輯設(shè)計

智能交通信號控制系統(tǒng)由信號機、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等組成，信號機負責(zé)對城區(qū)信號的控制，數(shù)據(jù)處理模塊負責(zé)處理交互各個模塊反映出的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行歸納和統(tǒng)計，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是利用現(xiàn)代化計算機技術(shù)，存儲信號機以及地圖數(shù)據(jù)。系統(tǒng)具有信號機數(shù)據(jù)庫和地圖數(shù)據(jù)庫，二者與數(shù)據(jù)處理模塊的連接，可以在第一時間對交通控制進行處理，文件系統(tǒng)負責(zé)為數(shù)據(jù)處理模塊傳輸數(shù)據(jù)。信息傳遞模塊需要設(shè)置出不同時期的系統(tǒng)指示情況，確定系統(tǒng)的實時狀態(tài)，并要對用戶進行管理，收發(fā)設(shè)置和運行參數(shù)可以體現(xiàn)出用戶的使用狀況，所以技術(shù)人員要及時對智能交通信號控制系統(tǒng)進行檢測，發(fā)現(xiàn)用戶使用存在的問題，并對其進行進一步的完善[3]。

（三）控制系統(tǒng)功能概述

本文研究的智能交通信號控制系統(tǒng)具備的功能包括：修改相位周期、修改日計劃表、修改運行參數(shù)表、修改節(jié)假日表、發(fā)送、接收信號機配置、警衛(wèi)任務(wù)、編輯地圖信號機、接收車流量數(shù)據(jù)信息、信號機校時、監(jiān)控信號機實時運行狀態(tài)、接收信號機日志、用戶管理。

三、結(jié)束語

在上文分析中，筆者分析了智能交通信號控制系統(tǒng)的控制模式，并明確了控制系統(tǒng)設(shè)計的理念和形式，所以我國道路管理部門要合理利用智能交通信號控制系統(tǒng)，使其可以體現(xiàn)出自身的管理優(yōu)勢。道路交通管理日益嚴峻，只有智能交通信號控制系統(tǒng)才能緩解交通壓力，確保交通的暢通，提高交通控制管理能力。

參考文獻：

[1]萬暢明，高麗艷，劉珊珊.智能交通信號控制系統(tǒng)及相關(guān)問題研究[J].南昌大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2013（12）：120-123.

[2]戎聽紅，唐繼業(yè)，李明宇.基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能交通信號控制系統(tǒng)研究[J].通信信號控制，2013（17）：174-180.

[3]夏新海，李樹新，楊世鑫.面向城市自適應(yīng)交通信號控制的強化學(xué)習(xí)方法研究[D].華南理工大學(xué)，2013.