城市智能交通管理控制技術與應用研究

鐘磊

摘 要：城市交通系統是非常復雜，整個的系統存在著很多的變化，且這些變化動態的，難以預估的，所以要想為此建立準確的數學模型基本上是無法實現的，也無法針對多變的交通系統設計能夠滿足其變化的方案，所以，要用這些手段來進行交通控制也是非常困難的，很難收到不叫好的效果。相關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的效率和智能就顯得尤為重要。

關鍵詞：城市；智能交通；管理控制技術

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

0 前言

信息技術、網絡技術、電子技術的發展和應用給交通系統的管理也帶來了變革的契機。如今，城市交通信號的控制智能化的程度已經非常高，控制更加準確，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去解決的。

1 交通信號控制的基本思想

1.1 按流給燈

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

1.2 動態配時

也就是對當前路口紅綠等的持續時間進行調整，哪個路口等候通過的車輛多，就可以適當的延長紅綠燈的持續時間，到了車流量比較少的時候就可以適當的減少紅綠燈的持續時間，這種調整動態的，隨著車流量的變化而變化。比如早晚時間就縮短持續時間，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，也可以進行一定的調整，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 點點聯鎖

如果一條路線上設置了多個路口，還需要在這些路口的信號燈之間建立聯鎖關系，防止出現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，防止因為每個路口都要等待，全程紅燈狀況的出現，否則也可能因此導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 [2]。

2 智能交通信號控制系統的現狀

（1）如今世界上效果最好的城市道路交通信號控制系統主要三種，其中有兩種都來自于英國，一種是有澳大利亞發明的。英國的是TRANSYT交通信號控制系統以及SCOOT系統，并且后者是在前者的基礎上發展而來的，這是一種可以進行自適應控制的動態系統，可以進行實時的調整，效果也是得到了大多數國家的認可的；澳大利亞SCAT系統則是通過計算機網絡技術建立起來的，一種某塊形式的結構。

（2）我國的城市交通控制系統的研究還是近些年才開始得到重視的，如今應用效果比較好的為南京城市交通控制系統，它既有SCATS的優點還有SCOOT的優點，這也是我國第一個完全國產并自行設計的一個系統，我國城市交通的特點就是路網密度低，路口間距差別很大，而該系統正是基于這些特點設計出來的，因此是比較適用于我國的城市道路交通控制。隨著關注程度的提升，國內已經開始出現很多的相關的研究成果，出現了一些微機化、模塊化的信號控制系統。比如淄博雙百電子公司SB-UTC2000城市交通控制系統，如西北工業大學空中交通管理研究所研制與開發的XATM系列智能交通信號機，上海東川公司UTCI100多時段多方案式交通信號控制機等，這些系統都有多個相位以及時段進行控制，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，在控制模式、應急方案、硬件事故檢測與保護、聯網功能、軟件入機界面、控制優化算法等方面都比以前的信號機提升了很多。

3 城市交通控制系統的研究熱點

（1）只是在原來的控制方法上進行的一定程度的改良，沒有進行太多的配時方案的改變，僅僅加入了一些公交優先、事件辨別之類的內容，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。如今控制方式已經有很多種，他們既有自己的優點也有自己的限制，需要根據實際的交通情況而進行選擇。由于城市交通狀況的變化動態的，很難通過一種方式就能滿足一段道路全時段的應用，所以，我們應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，提高控制的精準度。

（2）人工智能技術的應用。主要是有兩個優化方向，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，還有低級一些優化控制方法，前者是以基礎知識庫系統作為技術支持的，而后者則是采用的遺傳算法、模糊邏輯以及人工神經元網絡等等。以前在進行交通控制設計的時候，通常都是以理想狀態作為目標進行設計和模擬的，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行建模就顯得非常的困難，很難實現。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行優化是很難解決的，只有在高層進行決策機制的改革，通過了解、細化擁堵產生的原因，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。知識庫系統整合了大量的文獻資料、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行分析、尋找解決方案上有著自己的優勢，這也是解決道路擁堵問題的一個主要的研究方向。

（3）以智能交通系統為核心，構建城市之間的交通控制管理網路。將不同城市的管理系統都連接起來，形成一個統一的網絡，網絡內的各個系統就能夠共享交通信息，一些基礎設施、設備的也能夠共享，系統的更具全局性，還能夠充分的利用交通控制資源。

4 結束語

如今城市交通信號控制系統主要在朝著智能化、集成化的方向發展，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行智能決策，選擇合適的控制方案，對交通擁堵地段進行智能分析，自動制定解決方案。

參考文獻：

[1]劉雪莉，馬曉龍，楊海強，高勇，張振鐸.城市智能交通管理控制技術與應用研究[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數據字典的建立及應用探討[J].道路交通與安全，2015，9（01）：13-17.