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摘要：随着城市规模的扩大及新型城市化的不断发展，当前我国许多城市面临交通需求及交通运行管理压力，如何采取科学而合理的措施缓解城市交通压力，做好交通运作管理的有关工作，是十分重要的工作。城市智能交通控制系统是我国交通运输领域工作的重中之重，占据着不可比拟的地位，已经得到了越来越多人的重视和关注。要充分利用信息化技术和网络通信技术以及智能技术，不断促进城市智能交通控制系统的稳定发展。本文主要针对城市智能交通控制系统的研究与设计展开深入的研究与分析，并提出了几点针对性的优化措施，以供相关人士的借鉴。
关键词：城市交通；智能控制；研究与设计
一、城市智能交通控制系统的可行性因素分析
(一) 城市智能交通控制系统的必要性
以往传统的城市交通控制系统运行周期较长，传统计算机技术水平较低，已经很难适应城市化进程中交通运输管理的需求和发展。随着城市化水平的不断提高，城市智能交通控制系统可以最大程度地满足于城市交通事业的发展需求。在其系统设计方案中，主要采用了视频图像车辆监测器，可以对城市车辆的车牌进行自动识别与分类，而且可以对城市交通信息进行全方位、多角度领域地采集。
(二) 城市智能交通控制系统的意义
1． 有利于降低交通事故的发生率
智能化控制并不需要大量的交通管理人员，节省了大量的人力和精力。借助于智能化控制系统进行相应的指定与设计，可以科学高效地实现城市智能交通控制目标，进一步缓解高峰期交通拥挤的现象，及时进行车辆和人员的疏通，避免了因交通堵塞和拥挤问题而造成的交通事故危害。因此，通过智能化控制管理，极大地保证了交通的安全性。
2． 有利于促进城市交通效益的提高
城市交通道路主要是为了便于出行人和车辆的出行，都要严格遵守固定的开通法则，智能化交通控制系统就是在结合交通规则的基础之上而建设的。主要借助于十字路口指示灯、特殊路段警示灯以及智能化控制标志，有效、及时地提醒车辆和出行人，进而不断不断增强城市道路交通的畅通性，减少车辆滞留的时间，最终促进城市交通效益的提高。此外，还有利于降低环境污染程度，减少能源消耗。城市智能交通控制系统，在减少车辆停滞次数的基础上，大大减少尾气排放量和能源消耗量，符合可持续发展的生态环境目标。二、城市交通控制系统的类型分析城市道路交通控制系统主要从空间关系、控制方式等方面进行分类，具体表现如下:
(一) 按空间关系进行划分
从空间关系上可以将城市交通系统分为单交叉口控制、交通干线的协调控制以及区域交叉口的网络控制等三种形式。
1.单个交叉口的控制:
单个交叉口控制是基本控制方式之一。孤立交叉口控制的参数是信号周期和绿信比，主要是为了提高车辆延误和交叉口的通行能力。同时，单个交叉口的点控制设备简单，维护力度强，作为一种信号控制方式而被广泛应用。从技术上进行分析，离线点控制主要采用定时信号配时技术，在线点控制是根据交叉口各个入口交通的实际分布情况，将各个相位的绿灯时间合理设置，要符合交通的需求。
2． 交通干线的协调控制
城市网中的交通干线具有重大的交通负荷作用，良好的干线交通对于城市的交通状况具有极大的保障作用。在城市交通路网中，如果交叉口的距离比较近，两个相邻的交叉口之间很难在有限的时间内疏通开来。同时，单个交叉口在分别设置单点信号控制时，车辆会时常遇到红灯，一定程度上会造成行车堵塞，以及引发环境污染。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在干线的车辆比较畅通的情况下，相邻交叉口的控制设计可以采用相互协调的控制方法，从而有效减少车辆在各个交叉口的停车次数。
2． 区域交通网络的协调控制
对象是整个区域中所有交叉口的交通信号。目前，计算机技术和车辆检测技术的不断改进和完善，相关人员要将某个特定区域的所有交叉口的交通信号结合在一起，进行综合化的协调控制处理，从而减少车辆在某个交叉口的损耗量。基于这种协调控制方式，交通信号机可以通过通信网及时将交通量数据传到上位机，上位机可以根据路网交通量的变化趋势，不断调整正在执行的配时方案。
(二) 按控制方式进行划分
控制方式可以将城市道路交通控制分为定时控制、感应控制、自适应控制以及智能控制等四种类型。
1． 定时控制
定时控制方式主要对历史交通数据进行研究，计算出不同时间段的交通流变化规律，借助于人工方法手段指导出与不同时段内相契合的配时方案。此外，定时控制对交通信号机的要求比较低，实时性和时效性的检测特点比较显著，因此已经成为了城市道路交通系统中被广泛应用的控制策略之一。
2． 感应控制
感应控制主要是基于车辆检测器测量的交通流数据，不断调整出相对应的绿灯时间长短和时间顺序等方面，合理掌握和控制出交通流的随机变化，在一定程度上具有较为明显地灵活性。
3． 自适应控制
自适应控制是根据检测到的相关道路交通信息，通过预测模型，再结合未来交通道路的需求，从系统信号配时方案中找到适合自己的优化方案，实现交通自动控制目标。
4． 智能控制
智能控制是智能交通系统的一种类型，主要将先进的信息技术、检测传感技术以及人工智能等一系列的高新技术综合应用在交通运输系统中，从而建立起科学、系统、完善的交通运输综合管理体系。智能交通系统是集人、车、路和环境等交通工具于一身的智能化体系。智能交通系统符合安全、高效、环保的绿色交通理念，是智能交通的发展方向。
三、城市智能交通控制系统的研究与设计分析
( 一) 单智能体研究与设计
单智能体和单个交叉口点控制在城市智能交通控制系统中的设计并无太大差别。但是，单智能体是指在城市交通中，通过简单的智能控制方式，对部分交叉口交通进行具体地智能化控制。同时，单智能体主要对单数量较少的交叉口进行交通通行控制，其理念的设计就在于借助于单一的控制，对车辆进行通行放行的方式。此外，单智能体的缺点就是在交叉口数量剧增时，会造成极大的干扰性。
( 二) 多智能控制体系的研究与设计
多智能体系时目前人工智能的重要表现形式之一，在技术上主要通过对复杂繁琐的目标进行不断地分解，形成具体的个体，每个个体对其目标进行控制和管理，然后利用多智能控制将其连接在一起，形成统一有机地整体。其优势之处就在于可以对数量较多的交叉路口城市交通实现全方位地控制，而且还可以进行数据的采集、对比以及分析等工作。多智能控制体系也可以具体分为路段智能体和区域智能体两大类:
1． 路段智能体:
具有单个路段流量实时更新的作用，也可以为相连接的信口提供交通流数据，进而不断实现对不同路段所采集的信息交换。在实际的控制设计中，多智能体也叫做区域智能体系，具有采集交通信息和信号控制数据的功能，还可以依据交通量状况，协调好路段各个信号，独立制定相应的控制策略，再将交通需求和控制结果上传到上一层的决策层。
2． 区域智能体:
在路段智能体和中央管理智能体之间发挥着重要的作用。其优势之处就在于可以根据路网结构和交通检测等因素，进而有效掌控整个交通路网的运行状况，做出科学合理的评估工作。此外，路口级的信号控制是将路口路口交通信息与信号及时传递给控制层面，上级指令会给予一定的信号反馈。在实时控制中如果某个路段交通我网络出现交通紧张的现象，其区域控制就会发出相应的指令和提示，并且及时进行调节，从而缓解交通紧张的现状。区域控制主要进行区域内交通流信息的传递工作，如果某一区域出现拥挤路口，要及时调节区域内信号的配时，引导车流进行疏通、分散，借助于路边信息指示牌或者交通信号灯引导车辆分流。
结语
城市智能交通控制系统在设计上会牵涉到许多方面，像路段周围环境、不同时段城市交通的实际状况、智能化系统本身存在的难以避免的设计缺陷以及路段交通彼此的干扰等，都需要在城市智能交通控制系统设计中进行细致考虑， 这样才能设计出适合该城市及城市区域的智能控制系统， 为缓解城市交通压力，促进城市发展发挥作用。
参考文献
[1]谭忠理.浅谈智能交通系统技术及发展[J].智能建筑 ，2014（05）.
[2] 张 杰 . 智能交通系统的车辆自组织网络中的探讨 [J]. 信息化建设 ，2015（12）.
论文作者:熊双良
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/19
标签：交叉口论文; 交通论文; 控制系统论文; 城市论文; 城市交通论文; 智能交通论文; 车辆论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;