城市交通的智能控制系统综述

袁宇

【摘 要】随着城市交通要求的不断提高，研究其智能控制系统凸显出重要意义。本文首先介绍了交通信号控制的基本思想，分析了城市交通智能控制系统的应用。在探讨智能控制系统体系结构的基础上，研究了发展中国智能交通控制系统的对策。

【关键词】城市交通；智能；控制系统

一、前言

作为一种实际应用效果良好的控制系统，城市交通智能控制系统在近期得到了广泛的应用。该项课题的研究，将会更好地提升智能控制系统的实践水平，从而优化城市交通的整体效果。本文从介绍其基本思想着手本课题的研究。

二、交通信号控制的基本思想

传统的路口交通信号控制，一般是基于对单个路口交通信号灯的控制，以对该信号点的交通流量进行疏导为出发点，目标是提高当前路口的通过能力。目前先进的路口信号控制技术，基于对一条线路上若干个信号点的联合控制，以对该线路的交通流量进行疏导为出发点，目标是提高整条线路的通过能力。在此基础上，进一步考虑区域交通流量的疏导，以提高区域通行能力为目标。由此，交通信号控制的策略可以看作是点、线、面结合的立体架构，在不同的层面上涉及的因素是不同的。具体实施时，考虑的方式有以下几种：

1.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。

2.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（转换频率）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。这种方式属于交通信号的“点控制”策略。

3.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。这种方式属于交通信号的“线控制”策略，目前典型的技术是“绿波带”技术。

三、城市交通智能控制系统的应用

1.自动化公路系统（AHS）

该系统主要是在现有道路上开辟专用车道，利用专门敷设在路面下的磁体来引导汽车的行驶，并确定汽车在公路上的位置；用高效雷达来控制车速，并保持与其他车及障碍物的间距。汽车在其上自动行驶，无任何人为干预。这种系统在高速公路中应用的前景会很好，但是在城市交通中却有明显的不足，因为它需要对本来就不够宽阔的路面加设专用车道，对于现有道路不是很适合。

2.智能停车诱导系统在我国应用

现阶段完善的智能停车场系统在我国还很少，主要在增加停车场数量、解决停车场分布，各地修建了许多地下或立体停车场。个别地方正探索车位信息的联网发布和诱导。我国智能停车场系统应该着力發展停车场车位信息的发布和诱导；加强停车场信息的联网；加快停车位预定平台的建设；逐步实现使用ECT收费的停车场管理。

3.电子站牌在我国的应用

统一规划，大力基于Zigbee和RFID等免使用费通信方式的电子站牌系统。如继续使用商业通信网络，则应探索电子站牌建设者和乘客间的合理收费模式；应将电子站牌纳入公众出行信息平台，候车乘客可通过智能手机和PAD扫描二维码由移动互联网进入信息平台查询，完成电子站牌的显示功能。优点：节省电子站牌的显示器等设备购置、使用、维护成本；降低控制中心与电子站牌间的通信费用；由于智能手机和PAD就像车载定位导航仪一样使用者明确，且是自愿查询，收费容易达成。

4.事故管理系统

事故管理系统能够及时地检测和定位交通事故，迅速地移除事故车辆，并警示上游车辆减速，防止二次事故的发生！因为二次事故已经成为了近年来交通事故死亡率增高的罪魁祸首。

四、智能控制系统体系结构研究

1.基于信息技术的交通监控系统开发

信息技术，包括网络技术、计算机技术和软件工程技术等，是实现城市交通系统的监控技术核心，基于信息技术实现城市交通系统的监控和运营自动化，将城市交通系统各组成部分进行有效的集成，使城市交通系统呈现出各组成要素所没有的整体功能。

2.智能监控平台体系结构分层设计

在确定城市交通监控系统框架结构方案中所采用的基本技术是面向对象的交通系统结构分析技术。所谓对象是城市交通系统中的基本要素，其特征包括其中存储或产生的信息，以及在城市交通监控系统确定的边界条件下所能够进行的信息加工基本操作。对象之间具有信息交换关系和逻辑关系，在城市交通监控系统中采用网络图的形式在对象概念的基础上描述城市交通系统的结构，将有助于我们在众多参与者中间建立有关城市交通监控系统结构的共同语言。

两级划分的城市交通监控结构的弊端主要体现在，划分层次模糊，星网结构比较简单导致城市交通系统数据链拥挤，不容易及时处理复杂的城市交通系统的信息，城市交通系统智能化程度难以实现高水准。所以，在此基础上，城市交通系统中应用多采用三级或更多级的城市交通监控系统进行层次划分，引入城市交通监控区域级，对中大型城市交通或大地区级交通采取划区域监控。城市交通监控系统区域级监控本身相当于一个二级监控中心，具有一定的城市交通系统信息处理的独立性，隶属于城市交通监控系统监控中心，这样就更好的理顺了城市交通系统信息的通信、处理、控制的结构。

五、发展中国智能交通控制系统的对策

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，以迎接21世纪ITS发展的挑战。

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、原則和标准，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.注重人才的培养

随着ITS的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而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。

4.当前迫切需要解决的问题

作为资金不足的发展中国家，应根据中国现有条件，以ITS个别项目入手选择恰当的切入点，诸如ITS技术及其产品的标准化；ITS中的城市交通管理系统；先进的公共交通营运系统；车辆控制和安全系统；先进的物流管理系统等。

六、结束语

通过对城市交通智能控制系统的相关研究，我们可以发现，该项系统的整体效果离不开多项因素的效能，有关人员应该从城市交通的客观实际要求出发，在掌握自身现有优势的基础上，研究制定最为符合实际的智能控制系统实施方案。

参考文献：

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