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摘要：在公共交通中，交通信号控制具有重大意义，且其关乎到人们的生活质量以及出行的畅通性。然而，在运用交通信号方面依然有许多问题存在。为妥善地处理好交通问题，提高人类出行的便利性，智能交通信号控制系统应运而生。本文将重点探讨智能交通信号控制系统的概念、具体架构及其控制策略仅供参考。
关键词：控制；智能交通信号控制系统；策略；出行
如今，科学技术进步明显，信息技术更是取得了飞速的发展，计算机信息技术在各个行业各个领域中发挥着重要的作用，为人类生活与工作带来了极大的便利。计算机信息技术在交通信号控制领域也发挥了极大的作用，智能交通信号控制系统有效减轻了城市交通工作者的压力，同时也使工作效率得到极大的提升。为推动我国交通事业的发展，有必要进一步探讨智能交通信号控制系统及其控制策略。
1 智能交通信号控制系统的概念
智能交通信号控制系统实际上就是计算机信息技术结合人工智能技术实现的一种控制系统，是传统交通信号控制系统顺应时代发展而出现的产物。智能交通信号控制系统涉及到多个组成部分，包括系统建模、拥堵管控、仿真动态路径管控等。与传统交通信号控制体系相比，智能交通信号控制系统具有更加灵敏的特性，工作效率明显更高，在实际工作中能够整体控制交通信号，同时还能有效预防交通事故的出现。智能交通信号控制系统的推广受到诸多因素的影响，取得的推广效果并不好，部分地区至今没有引进智能交通信号控制体系，这对于交通管理工作开展与居民日常生活、出行等方面都产生了一定的影响。
2 智能交通信号控制系统的具体架构
智能交通信号控制系统具有自己独特的系统架构，并不是凭空出现的。总结城市交通以往的管理经验，交通管制模型主要以集中式结构为主，包括常用的SCATS系统、TUC系统、SCOOT系统等。这种交通信号控制办法主要适用于路况相对集中的地区，但是在管控规模过大以及管控路口数量过多的情况下，这种管控模式就难以满足实时控制路况与海量数据传输的要求。针对这种情况也出现了一种分散式的交通管控结构，其中运用了多种先进的系统，包括OPAC系统、RHODES系统、PRODYN系统等。这些控制模型对于交通通信需求与数据计算荷载产生了一定的均衡性作用，但是其中也存在很多问题。即能在满足通信需要的情况下，无法实现自学，在交通条件变得复杂或者交通环境状态饱和的情况下，就难以实现有效的管控，导致交通管控出现问题。
当今社会，交通拥堵问题与交通安全问题以及环境污染问题已经成为全人类的关注重点，传统的交通信号管控模式必须顺应时代发展做出改变。这对于长期依靠模型进行预测的交通控制系统来说，无疑是困难的，但只有通过智能化的方式才能有效解决这一问题。城市交通信号控制涉及到UTC模型、UTC集成化控制系统、信号控制、路径诱导、数据管理等。下面就智能交通信号控制涉及到的几个方面进行分析。
2.1 智能交通信号的子系统
智能交通系统的系统性强、复杂程度高，其依靠若干个子系统之间的协调性实施有效控制。智能交通信号的控制系统具体涵盖了交通密度、平均车速、交通密度与交通流量之间的关系、交通流量、通行能力以及饱和交通流量。在这当中，交通密度是指调研范围中车辆量N与道路长度S二者的比值，交通流量是车辆量N与道路S二者的比值，可通过如下公式反映交通密度和交通流量之间的模型关系：
在这个公式当中，与分别表示的是车辆阻塞密度与车速。
一般而言，的值处在预计的车速与道路限速的范围内，的值处于115至155区间中。通过对以上公式与交通活动的分析研究后发现，在道路交通中交通的密度值愈高，意味着平均车速愈慢。由此可推导出以下公式，其表示的是交通密度与交通流量的模型关系。
经过对此公示的分析可知，在密度模型中，交通流量的变化呈抛物线状。当P的值处在特定区间时，q的值会由于P的值的提高而不断提高。在P的值超出特定值时，q的值会因为P的值的提高变小。所以只有计算出最科学的交通密度，不仅能有效保证车辆流通速度达标，还能有效确保交通出行正常。
2.2关于点控制的相关内容
单一十字路口的车流控制主要以交通信号为主，这样不仅有利于实现对相对孤立偏僻的区域或者其他路口进行较好的交通信号控制，也有利于实现线性与面性多方位的交通信号控制，并根据捕捉到的信息作出数据分析，从而选择出最佳的管控方案。根据具体实施情况分析，我国单一路口环境交通控制具有一定的定时性，且定时调整不存在主次分别。这种情况下，就使得无论实际交通情况如何，交通信号控制都是恒定的，与交通实际情况以及人们的实际出行需求不相符合。因此，智能信号控制系统的出现尤为重要。智能信号控制系统是能够在一定的范围内，对车流与人流情况进行监控，进而调整信号灯。比如增加绿色信号灯的比重，一般情况下是在低于36s或是超出150s的情况下体现。
3 智能交通信号控制系统的控制策略
3.1 关于智能信号灯的控制策略
智能交通信号控制中的组成部分之一就是智能信号灯，在对智能交通信号控制系统进行分析的过程中，智能交通信号灯都是其中的分析重点。一般情况下，在有车辆驶来时，无论辅路有没有车辆，信号灯调控都应以主路车辆为主。当前方有车辆驶来时，智能系统就会检测出并亮起绿灯，如果有连续车辆经过主路，那么主路绿灯要继续保持，当绿灯时长达到最大值时，可变更为辅路绿灯。相应地，当辅路绿灯达到最大值时，则变更为主路绿灯。当主路连续绿灯且绿灯时长回落到最小值时，又变更为辅路绿灯。交通信号灯就在两者之间不断转换。
3.2 关于绿灯时间最小化和最大化的设计
在设计绿灯时间的最大化与最小化值时，应充分思量非机动车和人的实际状况。举个例子，假定主干路的车道量是nx，单行车道有H宽，次干路的道路车道量为x，交通信号灯的周期时间值是T，个人的步行速度为v，可通过如下公式加以表示：
最大的绿灯时间：t2=T-t1
最小的绿灯时间：t1=nxH/v
3.3 从线控的方向调控交通信号
线控方式实际上就是“绿波带”控制，是指在某个路段中，当车辆保持一定的速度行驶时，假如其行驶过程中遇到的第一个路口是红灯，那么后期行驶过程中所有路口的信号灯都是绿灯。如果在第一个路口遇到的是绿灯，那么随后的路口也会是绿灯。因此，这种调控方式会使驾驶者仿佛在一条绿色道路中行驶，即“绿波带”控制。高速公路中没有交汇路口，也没有交通信号灯，这种控制方法就不适用，需要做出调整。高速公路中的交通信号控制系统主要是对交通运输过程中出现的一些问题进行监控，并及时进行解决，从而实现更加有效的交通控制，使通行效率得到明显提升。
总之，智能交通信号控制系统的出现是时代发展的必然趋势，也是有效解决现代城市交通管控中存在的各种问题的重要措施，因此，有必要加强对智能交通信号控制系统的研究与开发，使交通管控工作更加科学合理。这不仅是促进我国城市公共交通管控效率的重要举措，也是促进我国交通事业取得稳定发展的关键。相关研究人员与交通管控工作人员应积极配合，结合我国城市交通运行存在的实际问题提出相应的整改建议，不断优化智能交通信号控制系统，使其发挥更加有效的管控作用。
参考文献：
[1]孙宇帆.探讨智能体技术在城市交通信号控制系统中的应用[J].山东工业技术,2019(07):142.
[2]缪茸.基于交通信号拥塞控制的智能交通系统研究[J].微型电脑应用,2019,35(02):21-24.
论文作者:吴燕清
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第06期
论文发表时间:2019/6/21
标签：交通论文; 信号论文; 控制系统论文; 智能交通论文; 绿灯论文; 信号灯论文; 密度论文; 《工程管理前沿》2019年第06期论文;