城市道路交通信号控制策略的应用分析

伍 丹 张 俊

南京莱斯信息技术股份有限公司 江苏 南京 210000

通过对我国的城市现代化建设进行相应的分析我们可以发现其建设进程不断加快，在此基础上，国民经济水平等方面也不断提高，车辆数量也不断增加。但正因如此，人们在出行时容易发生交通事故的概率也有所提升。目前，我国意外伤亡事件当中因为车祸发生的比例在百分之五十以上。由此，我们可以看出交通事故发生的概率相对较大。为了有效避免这种状况，保护人们的出行安全，在具体对交通道路进行把控和管理时也应当不断完善交通基础设施，控制交通信号。只有这样才能够有效的达到交通道路管理的目的，使得人们能够在交通信号的正确引导下避开车祸事件的发生。

1 城市道路交通信号的主要控制参数

交通信号能够良好的指引车辆行驶，避免由于车流量过大等造成车辆拥堵以及其他一系列交通问题，同时还能够规避交通事故的发生，维持交通秩序。但是要想真正的让交通信号发挥出真正的交通疏导作用，就必须要不断加强对其的控制。对交通信号的控制必须要以其能够保障对交叉路口的交通管制，在此基础上来更好的维护交通秩序。在我们的日常生活中，我们也可以经常看到交叉路口或十字路口所设置的交通信号。我们可以从交通信号的控制策略中发现其主要以时间分离为主。我们常说的红绿灯即交通信号中的一种，分红、绿、黄三个时间阶段，在交通信号灯显示红灯时即停止出行，绿灯时出行，黄灯时需要在道路上进行等待。正因为这样的交通信号控制策略，使得人们在具体出行时能够有序的遵守交通规则出行，既不会造成交通拥挤，同时也不会造成交通秩序混乱。从整体角度来看，交通信号在具体控制的过程当中需要考虑到三个参数。以下就这三个参数进行探究。

1.1 周期时间

周期时间主要是指交叉路口或者是十字路口时交通信号所变换的时间。一般来讲，为了合理起见，在具体对交通信号灯的周期进行设置的过程中最低的时间循环周期并不会超过3分钟，不低于15秒。在此周期内，车辆既不会出现过于拥挤的状态，同时各个道路的车辆也能够顺利通行。在一部分经济相对发展的地区，如北京，上海等地区，这些地区经常会出现交通拥堵。在出行高峰期的时候交叉路口车辆流动性相对较强，针对这一部分地区，信号灯的通行周期应当减短，只有这样才能够确保该交叉路口的正常通行。这样一来，车辆在等待交通信号灯变换的时间减短，在通行时的速度和频率也相对较快。但是针对一些其他地区来说，如果交通信号周期过长，车辆在等待的时候所花费的时间也就更长，所以就会影响整体的交通通行。

1.2 相位

影响交通信号的控制参数除了变化时间周期以外，相位也是其中的参数之一。对于城市道路建设来说，为了充分保障和维护交通秩序，具体对交叉路口等地区进行交通信号设置时通常会选择我们常见的红绿灯。根据交通安全要求，我们对红灯停，绿灯行等交通规则也充分掌握。针对不同方位的道路路口来说，红绿灯会分时转换，这样一来能够使得部分路口的车辆获取通行权利，而其他路口的车辆继续等待，等绿灯亮起再继续通行。这样一来，能够让车辆分批通行，避免交通堵塞。与此同时，我们所说的交通信号中的相位就是车辆是否能够在交叉路口当中获取到通行权利。

1.3 绿信比

在上文当中我们具体提到影响交通信号控制的主要有三个参数，而我们已经针对周期时间以及交通相位这两个方面进行了相应的分析，以下就绿信比进行分析。在交通信号灯具体发挥自身交通管制功能时，绿色信号灯在其中红绿黄三个信号灯中的所占比例就是我们所谓的绿信比。当交通信号灯从红灯转为绿灯时，人们和车辆就可以通行，在这一时间段内人们的出行也能够得到安全保障。从整体角度来讲，绿信比在一定程度上决定了车辆出行需要等待的时长，同时也决定了交叉路口的车辆通行是否顺畅。为此，要想有效的保障与维护交通秩序，相关交通管理部门就必须要对绿信比进行合理的比例分配，确保人们在交叉路口具有足够的安全通行时长。

2 交通信号控制的策略

根据相关数据显示，我国平均每年因为车祸事故去世的人数数量相对较大。这些数据都间接性的说明了我国的交通管理的不到位。为此，为了有效降低车祸事故的发生概率，我国的交通管理部门也不断加强管控力度，采取一系列的措施来维护交通秩序。而交通信号控制作为其中非常重要的一个环节，自然也受到了交通部门的重视。为了从真正意义上实现交通信号的有效控制，相关工作人员也不断研究相关策略，目前各种类型的方法被提出，并在交通道路中得到了应用。从根本上来讲，目前在对交通信号进行控制时主要采用两种类型的方法。以下就这两种不同类型的方法进行分析。

2.1 按控制范围划分

2.1.1 点控

在具体进行交通信号控制的过程当中，我们最为常见的方法就是点控。这种方法主要应用在具有单个信号灯的交叉路口。点控方法的时间周期范围主要在40秒到150秒之间。只有处在这一范围内，车辆的通行速度及等待时长才能够得到有效保障。

2.1.2 线控

在具体应用线控这一方式进行信号控制时，可以实现对主干路的信号控制，这一方式所控制的范围相对较大，不再仅仅局限于某一个交叉路口。为此，针对其管控范围的广泛，在具体进行控制工作时也建立了相关的控制系统。在系统当中能够借助信息数据技术对相关参数进行设置，在主干线当中能够真正实现无车辆停车的目的，进而加快车辆通行速度。

2.1.3 面控

这种控制方式相对于上文当中我们提到的点控和线控来说控制范围更加广泛。这种方式主要对某一区域内的各个交叉路口进行信号控制工作。对于一个区域来说，其中覆盖了非常多的交叉路口，在交通网络体系当中的交叉路口都可以借助面控方式进行信号控制。这种方式应用范围广泛，操作快速等优点都可以使得交通信号控制水平得到有效提高。但是要想借助这种方式进行控制工作就需要考虑到各个方面，如控制区域是否会扩大等。

2.2 按控制方式划分

2.2.1 定时控制

这种方式在信号控制当中相对常见，主要是以上文中我们所提到的控制参数为依托，根据配时算法来计算时间周期等，合理分配周期范围及绿信比等进而实现信号控制的效果。

2.2.2 自适应控制

随着我国互联网技术的不断发展，在具体对交通信号进行控制的过程当中也不断研究智能化、自动化的控制方法。自适应控制系统就是以互联网技术为依托所形成的信号控制方式。在具体应用这一方法时，其系统能够自动感应到交通通行的具体情况并进行适时调整，进而达到最优化的控制效果。

3 交通信号控制策略的应用

3.1 单个交叉口的控制策略

对于城市道路来说，主要分为单个交叉路口以及区域性的交叉路口，为此，在具体针对单个交叉路口进行信号控制的过程当中，我们可以采取相位调控措施。对于交叉路口来说，其时间周期的设置虽然相同，但是其跳转频率并不相同，为此在具体对其进行设置的过程当中，可以调整相位之间的时间间隔，这样一来交通流动具有了连通性，不同路口的车辆在行驶时也不会因为时间间隔过长而增加车辆等待时间，同时也能够保证车辆的流通速度。与此同时，为了充分保障车辆道路流通的顺畅，相关交通管理部门也应当根据具体的交通实际环境来进行相应的调整，尽可能实现信号控制的最优化。应用这种方式时主要对信号灯的周期以及信号感应这两个方面的内容进行调整。要想有效地保障处在不同路口的车辆都能够在有条不紊中通行，就必须要对通行周期进行控制。除此之外，管理部门还可以借助信息技术来实现信号控制的智能化与自动化，这样一来相关的管理系统能够根据车辆的行驶情况以及周边的交通环境等方面的内容来对信号控制的参数范围等方面进行相应的调整，能够有效地保障车辆的顺利通行。

3.2 主干线信号控制策略

在上文当中我们提到主干线交叉路口的信号控制主要包括这一主干线范围内与其具有紧密联系的交叉路口。为此，在具体对主干线信号进行控制的过程当中必须要进行智能化的定时控制。这样一来，能够保障各交叉路口的时间周期相同，同时也能够根据智能感应的数据等对信号数据进行调整与处理。但是要想应用这种方式也必须要符合相应的要求。如主干线当中的交叉路口必须以定时控制为主要控制方式，时间周期相同，同时各个交叉路口之间也必须具有一定的联系。只有在满足这几个要求的同时，才能够有效借助线控这一方式来进行信号控制工作。

3.3 区域信号控制策略

在具体对区域信号进行控制的过程当中，我们可以有效地借助多智能体系统进行交通网络体系的控制，通过这一系统的具体应用可以有效地对道路交叉口进行相应的参数设置与控制。对于城市来说，其在具体构建交通网络系统的过程当中是有规律可循的，为此每个道路交叉口之间都存在着一定的联系，而通过应用多智能体系统，还可以将其之间的联系协调化。并且多智能体系统是以信息技术为依托所构建的信号控制系统，在具体应用的过程当中，其能够发挥自身的智能化和自动化特征，能够对交通环境进行实时动态监控，通过分析交通环境等相关数据来对交叉路口的信号进行控制。与此同时，多智能体系统并不会因为其中的某一智能体出现故障而无法运作，其他智能体会互相协作进行工作，进而更好的进行信号控制。

4 结束语

总而言之，通过上述分析我们可以发现在具体对交通道路进行建设的过程当中必须要充分考虑对交通信号的控制。只有这样，车辆的出行才能够形成一定秩序，而车辆也能够在遵守交通规则的基础上有秩序的通行，进而减少交通事故的出现。但是要想达到理想的控制效果，相关交通管理部门也应当不断研究与完善控制方式与措施，借助行之有效的方法来进行信号控制，调节信号灯的时间周期等，加快车辆通行。