现代城市智能交通信号的控制系统分析论文_邱雪冰

现代城市智能交通信号的控制系统分析论文_邱雪冰

浙江浙大中控信息技术有限公司 浙江省杭州市 310051

摘要:随着我国社会经济水平的不断提高,我国现代科学技术得到了前所未有的创新发展,智能化运营理念已经在各行业领域中得到了广泛的应用。现阶段,我国城市化建设进程逐步加快,城市交通道路压力与日俱增,为进一步提高交通数据管理工作,智能技术在现代城市交通规划建设中得到了广泛应用,现代城市智能交通信号控制系统发展已经日趋完善。本文主要就城市交通信号控制的基本思想进行分析,进一步探究了现代城市智能交通信号控制系统,并提出了未来城市智能交通信号控制系统应用的几点建议,望对未来城市智能交通信号控制系统的应用与发展提供相应借鉴。

关键词:现代城市;智能交通信号;控制系统

1城市交通信号控制的基本思想

就城市交通信号控制的基本思想而言,主要可以总结归纳为以下几方面:第一,按流给灯,即按照车流运行的方向给出各种方向的信号灯,车流按方向信号指示的方向行驶,从而避免路口左转弯车流与直行车流的冲突。这种方式属于交通信号的“点控制”策略,设置在各主要繁忙路口。第二,动态配时,同一路口红绿灯相互转换的间隔时间,随路口候车数量的多少而动态改变。早晚时间段车流少时,红绿灯转换的间隔,应该短一些,以避免出现绿灯下无车流的现象;上下班车流高峰期,转换间隔应相对延长,以加速车流的通过;另外,当各方向车流不均衡时,各方向信号灯的延时应不等,车流少的方向转换频率应提高,车流多的方向转换频率应降低。第三,点点联锁,当一条干线上有很多个路口时,为不使车辆在每个路口都停车等待信号,影响车辆的直线通过速度,各路口信号间应建立一定的相互联锁的关系,尽量使各信号相对于运行中的车辆透明,减少车辆停车等待的次数,消除因过多的红灯引起的拥塞。

2现代城市智能交通信号控制系统

2.1智能交通信号子系统设计

智能交通信号系统既复杂又系统,有多个子系统协调来完成对交通的引导和规范,交通信号控制只是其中的一个组成部分。想要构建一个完整、可靠、科学的智能交通信号系统,就需要无数个子系统,这些信号子系统多分布在交通事故多发点及车流量较大路段。其中车流量计算子系统是智能交通信号的核心内容,智能交通信号系统,通过对车流量的精确的监测和计算,预判绿信号可变比率,使交通信号达到了一种动态控制。智能交通信号子系统应用的关键在于,一个区域内路段要保持状态一致,避免造成交通混乱及堵塞。不同区域路段可以根据实际情况,应用不同的方案来设计智能交通信号子系统,确保交通信号子系统的实用性。为了使交通信号在同一路段保持高度一致,可将相邻子系统互相连接,形成更大的整体系统,且内部以统一的周期运转。连接方案可以根据交通实际需求来判断,可进行永久连接或暂时连接。

2.2智能交通信号对饱和度的控制设计

为了使制定出的交通信号控制战略方案更加科学,需事先将交通信号控制系统应用于交通枢纽区域中心自适应协调区域,从而对不同入口车道的饱和流量加以检测并得到准确数据信息,智能交通信号系统必须进行科学的交通饱和度监测,交通饱和度是规划交通的重要依据。饱和度测试和控制系统,应在交通主要线路设置,在这个检测和控制的系统数据库中以战略检测器的形式存在,在绿灯时段范围内,战略检测器将对车流经过时的交通流量及占有率数据信息进行采集并自动处理,最后将处理结果以数据表格的形式直观呈现,通过表格交通“饱和度”一目了然。饱和度检测和控制可利用实际的绿灯时间与绿灯时间比率进行计算。有效利用绿灯时间指的是饱和交通流情况下,恰好通过以最优车间距运行的同等车流量所用的绿灯时间。

2.3交通信号控制相位差设计

定时信号控制在以往交通的情况下,期间的时间信号、绿色相和其他参数,按照预先设定的时钟信号被控制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些预设的参数是固定的,即在一段时间内根据时序控制信号来改变参数与实际情况,在遇到实际交通状况以及设计相匹配的交通情况时,才能达到预期的效果的控制。为了使该响应控制信号,根据实际交通情况的交点出现电感的控制信号。交叉路口信号根据路口电感式测量系统测量到的每一个车辆到达时间来自动适应交通需求控制操作。电感式车辆测量系统通过测量交叉路口随机到达的车辆,并经过自动控制交通信号的调整来控制车辆尽可能少的在停止线前停车,实现交通的畅通或者提高交通效率的结果。如果交叉路口在各方向上的交通流量都变的非常大,甚至接近饱和状态时,交通信号的感应控制效果还不如定时控制效果好。基于路线的动态信号优先控制方法,首先以单个交叉口为研究对象,在应急车辆和一般社会车辆运行速度一定的条件下,按照与应急车辆疏散路线相交方向进口路段的平均车辆通过率,确定了选定路线上应急车辆开行方向各个交叉口的最早和最迟可能开始绿灯时间。然后考虑应急车辆的交叉口延误和对社会车辆的影响,为保证应急车辆尽可能不减速不停留的通过交叉口,且将对社会车辆的影响降到最低程度,以应急车辆在所有交叉口的停留时间最短和系统通过的车辆数最多为目标,建立了多目标规划模型,并采用改进的粒子群算法求解。

3未来城市智能交通信号控制系统应用的几点建议

3.1打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作

目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平。

3.2建立ITS协调组织机构

中国交通体制目前仍是条块分割状况,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。

3.3注重专业技术人才的培养

随着ITS的进一步发展,与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。

结束语

综上所述,随着现代城市交通运行压力持续增加,为进一步提高城市交通运行质量和效率,基于城市交通信号控制按流给灯、动态配时以及点点联锁的基本思想下,城市智能交通信号控制系统应用过程中务必要率先做好智能交通信号子系统、智能交通信号对饱和度以及交通信号控制相位差的控制设计工作,并打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作,建立ITS协调组织机构,注重人才的培养,只有这样才能够从根本上保证城市交通交通信号控制系统应用的整体质量安全,从而进一步为我国现代化城市交通规划发展建设创建良好的基础。

参考文献

[1]孟柯,王忠豪,李金威,etal.基于流量大数据的智能交通信号控制系统[J].山东工业技术,2018(1):124-124.

[2]贾健.基于EDA技术的智能交通信号灯控制系统[J].信息记录材料, 2018(5).

[3]刘姝黎,史健芳,杨静.串口服务器在单点交通信号控制系统中的应用与设计[J].微电子学与计算机,2018(2):67-70.

论文作者:邱雪冰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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