城市智能交通管理控制技术与应用研究

钟磊

摘 要：城市交通系统是非常复杂，整个的系统存在着很多的变化，且这些变化动态的，难以预估的，所以要想为此建立准确的数学模型基本上是无法实现的，也无法针对多变的交通系统设计能够满足其变化的方案，所以，要用这些手段来进行交通控制也是非常困难的，很难收到不叫好的效果。相关人员一直在探索各种方法和措施，希望能够提高控制效果，但是实际应用起来还是很有多不尽如人意的地方。如何去提高交通控制系统的效率和智能就显得尤为重要。

关键词：城市；智能交通；管理控制技术

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

0 前言

信息技术、网络技术、电子技术的发展和应用给交通系统的管理也带来了变革的契机。如今，城市交通信号的控制智能化的程度已经非常高，控制更加准确，效率也更高，有效的缓解了城市交通管理的压力，不过还是存在一些问题需要我们去解决的。

1 交通信号控制的基本思想

1.1 按流给灯

也就是根据车流前进的方向来调整信号灯，对不同方向的车流进行控制，避免不同流向的车流产生冲突。这是对于交通信号进行的“点控制”，通常都是在一些车流量比较大的路段使用 [1]。

1.2 动态配时

也就是对当前路口红绿等的持续时间进行调整，哪个路口等候通过的车辆多，就可以适当的延长红绿灯的持续时间，到了车流量比较少的时候就可以适当的减少红绿灯的持续时间，这种调整动态的，随着车流量的变化而变化。比如早晚时间就缩短持续时间，上下班时间则延长通过时间；如果一个路口各个方向的车流量有很大差别的，也可以进行一定的调整，车流少就减少通过时间，车流多则增加通过时间。这也是对于交通信号的“点控制”的一种方式。

1.3 点点联锁

如果一条路线上设置了多个路口，还需要在这些路口的信号灯之间建立联锁关系，防止出现一辆车在每个路口都要等待一次的问题，尽量的确保车辆能够以尽量少的等候次数，防止因为每个路口都要等待，全程红灯状况的出现，否则也可能因此导致车辆行驶过于缓慢。这就属于交通信号的“线控制”了，比较常用的方法则为“绿波带”技术 [2]。

2 智能交通信号控制系统的现状

（1）如今世界上效果最好的城市道路交通信号控制系统主要三种，其中有两种都来自于英国，一种是有澳大利亚发明的。英国的是TRANSYT交通信号控制系统以及SCOOT系统，并且后者是在前者的基础上发展而来的，这是一种可以进行自适应控制的动态系统，可以进行实时的调整，效果也是得到了大多数国家的认可的；澳大利亚SCAT系统则是通过计算机网络技术建立起来的，一种某块形式的结构。

（2）我国的城市交通控制系统的研究还是近些年才开始得到重视的，如今应用效果比较好的为南京城市交通控制系统，它既有SCATS的优点还有SCOOT的优点，这也是我国第一个完全国产并自行设计的一个系统，我国城市交通的特点就是路网密度低，路口间距差别很大，而该系统正是基于这些特点设计出来的，因此是比较适用于我国的城市道路交通控制。随着关注程度的提升，国内已经开始出现很多的相关的研究成果，出现了一些微机化、模块化的信号控制系统。比如淄博双百电子公司SB-UTC2000城市交通控制系统，如西北工业大学空中交通管理研究所研制与开发的XATM系列智能交通信号机，上海东川公司UTCI100多时段多方案式交通信号控制机等，这些系统都有多个相位以及时段进行控制，不再是原来的单时段、双相位的控制方式，并且还添加了很多其他的功能。例如XAIM系列智能交通信号机，在控制模式、应急方案、硬件事故检测与保护、联网功能、软件入机界面、控制优化算法等方面都比以前的信号机提升了很多。

3 城市交通控制系统的研究热点

（1）只是在原来的控制方法上进行的一定程度的改良，没有进行太多的配时方案的改变，仅仅加入了一些公交优先、事件辨别之类的内容，微观上的变化小，宏观上的变化要多一些，更新了个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适应控制的方式，逐渐的淘汰定时控制的模式。如今控制方式已经有很多种，他们既有自己的优点也有自己的限制，需要根据实际的交通情况而进行选择。由于城市交通状况的变化动态的，很难通过一种方式就能满足一段道路全时段的应用，所以，我们应该追求的是将这些控制方式都集成起来，然后通过智能化控制的方式实时的根据交通状况选择合适的控制策略，这样才能够有更好的控制效果，提高控制的精准度。

（2）人工智能技术的应用。主要是有两个优化方向，两者层次有些差别，有高级一些的采用阻塞管理辅助决策的控制方法，还有低级一些优化控制方法，前者是以基础知识库系统作为技术支持的，而后者则是采用的遗传算法、模糊逻辑以及人工神经元网络等等。以前在进行交通控制设计的时候，通常都是以理想状态作为目标进行设计和模拟的，因此，有时候会和实际情况有很大的差距，一旦要针对比较拥挤的路段进行建模就显得非常的困难，很难实现。交通拥堵问题是目前的城市交通控制方面研究最为困难的一个问题，如果只是从低层控制上进行优化是很难解决的，只有在高层进行决策机制的改革，通过了解、细化拥堵产生的原因，在掌握了周边的交通状况以后，通过合理的计算分析，才能够真正的找出解决拥堵的办法。知识库系统整合了大量的文献资料、研究成果，还拥有一定的判断能力、决策能力，因此，在对道路拥堵问题进行分析、寻找解决方案上有着自己的优势，这也是解决道路拥堵问题的一个主要的研究方向。

（3）以智能交通系统为核心，构建城市之间的交通控制管理网路。将不同城市的管理系统都连接起来，形成一个统一的网络，网络内的各个系统就能够共享交通信息，一些基础设施、设备的也能够共享，系统的更具全局性，还能够充分的利用交通控制资源。

4 结束语

如今城市交通信号控制系统主要在朝着智能化、集成化的方向发展，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块进行智能决策，选择合适的控制方案，对交通拥堵地段进行智能分析，自动制定解决方案。

参考文献：

[1]刘雪莉，马晓龙，杨海强，高勇，张振铎.城市智能交通管理控制技术与应用研究[J].电子世界，2019（03）：133-134.

[2]顾九春，曲衍国，张振华，李元元，隋波.我国交通管理控制系统数据字典的建立及应用探讨[J].道路交通与安全，2015，9（01）：13-17.