智能交通信号控制系统

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交通信号灯智能控制系统的设计与实现

交通信号灯智能控制系统的设计与实现

交通信号灯智能控制系统的设计与实现随着城市化进程的加速以及人民生活水平的提高,交通流量不断增加,交通拥堵和交通事故日益严重,对于现代交通管理提出了更高的要求。

为了保障市民出行安全和高效性,人们开始寻求一种更加智能的交通信号灯控制系统。

在传统的交通信号灯控制系统中,信号灯的控制方式是定时开放或者手动控制,无法针对不同时间段和不同道路流量进行调整,导致路口车辆拥堵、等待时间长、消耗能源、增加出行成本等诸多问题。

而采用智能化技术可以使交通信号灯控制更加高效、科学和合理。

一、交通信号灯智能控制系统的工作原理交通信号灯智能控制系统通过将交通场景转化成数学模型,根据场景的总路况、各个道路的车速流量等各种参数,通过嵌入式计算机进行实时计算分析,并根据结果调整各个道路的车辆灯的开关状态,以达到最优化的交通控制效果。

具体而言,该系统应包含智能硬件、传感器模块、通信模块和数据处理中心等方面。

其中,智能硬件是控制信号灯的核心部件,其通过通信模块与数据处理中心进行通信,获取当前交通实时数据。

传感器模块可以实时感知车流量和其它交通情况,数据处理中心会收集并分析这些数据,并将结果反馈给智能硬件,以便控制系统根据当前情况进行交通信号灯控制。

二、设计交通信号灯智能控制系统的核心技术(一)智能控制算法智能控制算法是设计交通信号灯智能控制系统的核心技术之一。

算法的设计需要充分考虑道路总流量、车辆出行路径、交叉口的布局、行路距离等等诸多参数,以均衡各个路段的流量,提高系统效率,减少交通堵塞。

(二)传感器技术传感器技术能够实时采集车流量和其它交通状况信息,其中包括声音、影像、车速和行车轨迹等。

传感器技术的发展能够提供更加精确的信息采集和处理,以及更加智能化的优化算法,这对现代智能交通控制系统的发展有着重要的推动作用。

(三)通信技术通信技术是智能控制系统的重要技术组成部分,其主要作用是数据互通。

在智能交通信号灯控制系统中,通信技术应用可以实现数据的实时采集、传输、存储和分析,使信号灯控制系统能够快速地响应变化的交通场景。

基于人工智能的智能交通信号灯控制系统设计

基于人工智能的智能交通信号灯控制系统设计

基于人工智能的智能交通信号灯控制系统设计随着城市交通的发展与车辆数量的不断增加,交通拥堵问题已成为城市管理的一大难题。

传统的交通信号灯控制系统往往只能按照预设的时间间隔进行信号灯切换,无法根据交通状况灵活调整信号灯的时长,导致交通拥堵和能源浪费的问题。

基于人工智能的智能交通信号灯控制系统的出现,为解决上述问题提供了新的思路和解决方案。

一、智能交通信号灯控制系统的工作原理智能交通信号灯控制系统通过使用人工智能技术,利用感知器对交通路口的交通状况进行实时感知,并根据所收集到的交通数据进行分析与处理,最终确定最优化的信号灯切换策略。

其工作原理主要包括以下几个步骤:1. 数据采集与传输:智能交通信号灯控制系统利用交通感知器(如摄像头、雷达等)对交通路口的交通状况进行实时采集,并将采集到的数据通过网络传输到控制系统。

2. 数据分析与处理:通过人工智能算法对采集到的交通数据进行分析与处理,包括车辆流量、车辆类型、行驶速度等信息。

同时,还需考虑交通优先级、道路容量等因素。

3. 信号灯控制策略确定:根据分析处理的交通数据,智能交通信号灯控制系统利用优化算法确定最优化的信号灯切换策略。

该策略应考虑到交通状况、交通量以及道路容量等因素,实现交通优化、车流均衡的目标。

4. 信号灯切换与控制:控制系统将最优化的信号灯切换策略传输到路口的信号灯控制设备,并实现信号灯的实时切换与控制,以优化交通流动,并减少拥堵。

二、智能交通信号灯控制系统的优势相比传统的交通信号灯控制系统,基于人工智能的智能交通信号灯控制系统具有以下几个显著的优势:1. 实时性:智能交通信号灯控制系统能够实时感知和处理交通数据,根据最新的交通状况调整信号灯切换策略,从而减少交通延误和能源浪费。

2. 灵活性:智能交通信号灯控制系统能够根据不同时间段和不同交通需求灵活调整信号灯的切换时长,使交通流畅度得到最大程度的提升。

3. 适应性:智能交通信号灯控制系统能够适应不同交通路口和不同交通需求的要求,通过智能算法和数据分析,确保交通信号灯的切换策略以最优方式进行调整。

智能交通人工智能技术在交通领域的应用案例

智能交通人工智能技术在交通领域的应用案例

智能交通人工智能技术在交通领域的应用案例智能交通是利用人工智能技术改善交通系统的运行效率和安全性。

随着科技的不断发展,智能交通得到了越来越广泛的应用。

本文将介绍几个智能交通人工智能技术在交通领域的典型应用案例。

一、智能交通信号控制系统交通信号控制系统是城市交通管理的核心。

传统的交通信号灯控制方式往往不能适应交通流量的变化,导致拥堵和交通事故的发生。

而采用人工智能技术的智能交通信号控制系统能够根据路口实时的交通状况进行优化调整,使交通流量得到有效的分配和调度。

例如,深圳市某个主要交叉路口的交通信号控制系统采用了基于人工智能的算法,能够根据路口的实时交通情况,自动调整信号灯的时长和相位,以实现最优的交通流量分配。

通过智能化的控制,交通拥堵得到有效缓解,交通效率得到显著提升。

二、智能交通监控系统智能交通监控系统是利用人工智能技术进行交通监测和管理的重要手段。

该系统通过摄像头、传感器等设备采集交通信息,并通过人工智能算法对交通状况进行分析和处理,实现交通监管和安全预警等功能。

例如,北京市某主要路段的智能交通监控系统具有实时监测交通流量、车辆违法行为等功能。

通过分析交通信息,该系统可以自动发现并拍摄违法违规行为,为交警提供有效的依据。

同时,系统还能对交通事故进行实时监测,通过图像识别和数据分析实现快速预警和应急处置。

三、智能交通导航系统智能交通导航系统是利用人工智能技术为驾驶员提供导航指引和路况信息的装备。

该系统通过融合道路地图、交通监测数据和用户出行需求等信息,通过人工智能算法智能地规划最优出行路线并实时提供路况信息,帮助驾驶员避免拥堵和事故。

例如,上海市某个智能交通导航系统通过人工智能算法分析历史交通数据、实时交通信息和用户出行目的,能够准确预测和规划最短的出行路线,并根据实时路况提供交通提醒和建议。

该系统大大提高了驾驶员出行的便利性和安全性。

四、智能交通管理平台智能交通管理平台是集成、管理和调度智能交通设备和系统的平台。

智能交通信号灯控制系统的设计与实现

智能交通信号灯控制系统的设计与实现

智能交通信号灯控制系统的设计与实现随着城市交通的日益拥挤和人们对交通安全的不断关注,交通信号灯已成为城市道路上不可或缺的一部分。

而传统的交通信号灯控制方式无法满足城市交通的需要,因此出现了智能交通信号灯控制系统。

本文将介绍智能交通信号灯控制系统的设计与实现过程。

一、需求分析智能交通信号灯控制系统需要满足以下需求:1. 实时掌握道路交通情况,根据车辆流量、车速等因素进行智能控制。

2. 能够自适应道路状况,调整信号灯的绿灯保持时间和黄灯时间。

3. 具有预测性能,可以预测交通拥堵情况并进行相应的调节。

4. 支持多种车辆检测方式,包括摄像头、地感线圈等。

5. 具有良好的稳定性和可靠性,能够保证长时间稳定运行。

二、系统架构设计智能交通信号灯控制系统的架构由三部分组成:硬件平台、软件平台和通信平台。

1. 硬件平台硬件平台主要包括交通信号灯、车辆检测设备、控制器等。

交通信号灯可采用LED灯,具有能耗低、寿命长等优点;车辆检测设备可选用车辆识别仪、摄像头、地感线圈等方式进行车辆检测;控制器是系统的核心部分,负责信号灯的控制和车辆数据的分析。

2. 软件平台软件平台主要包括数据采集、算法运行、控制指令生成等功能。

数据采集模块负责采集车辆数据,经过算法运行模块对数据进行分析,生成控制指令并传输给控制器。

3. 通信平台通信平台主要是将硬件平台和软件平台进行连接,通信平台要求通信速度快、可靠性高。

可以采用以太网、WiFi等方式进行通信。

三、系统实现智能交通信号灯控制系统的实现过程可以分为以下几个步骤:1. 数据采集通过设置合理的车辆检测设备,对路口的车辆数据进行采集。

采集到的车辆数据包括车辆数量、车辆速度等。

2. 数据分析将采集到的车辆数据传输到软件平台进行分析,根据车辆流量、车速等因素进行智能控制,并生成相应的控制指令传输给控制器。

3. 控制器控制信号灯控制器根据生成的控制指令进行信号灯的控制。

通过调整信号灯绿灯保持时间和黄灯时间,达到使交通流畅的效果。

基于STM32的智能交通信号灯控制系统研究

基于STM32的智能交通信号灯控制系统研究

基于STM32的智能交通信号灯控制系统研究智能交通信号灯控制系统是现代城市运行与管理的重要组成部分。

传统的交通信号灯控制系统种类繁多,成本高昂,管理效率低下,难以满足城市交通发展与运行管理日益变化的需求。

基于STM32的智能交通信号灯控制系统,以其高效、可靠、智能化等优点,成为城市交通管理领域的新热点。

一、智能交通信号灯控制系统的意义智能交通信号灯控制系统是城市交通基础设施的重要组成部分。

它可以有效地控制交通车辆、行人和非机动车流量的变化,保证道路交通的安全与流畅度。

与传统的交通信号灯控制系统相比,基于STM32的智能交通信号灯控制系统在智能化、高效化、可靠性等方面具有显著优势。

在智能化方面,基于STM32的智能交通信号灯控制系统具备了传感器、无线通信、数据分析等多项技术的应用,可以通过数据采集、实时监测、自学习等方式实现交通状况的精准把握和预测分析。

该系统可以智能地提出最优交通信号配时方案,达到最大限度地利用道路交通资源,从而提高交通运行效率。

在高效化方面,基于STM32的智能交通信号灯控制系统通过快速响应变化的交通状况,实现交通信号的快速切换、信号时间的动态调整等方式,确保道路交通的流畅性和安全性。

同时,系统具备高精度的计算能力和数据处理能力,可以实时监控道路交通状态,准确无误地反映实际交通状况和道路拥堵情况,为交通决策提供有力依据。

在可靠性方面,基于STM32的智能交通信号灯控制系统采用模块化结构,各个模块之间相对独立,可自行进行故障判断和故障修复,从而增强了系统的可维护性和可靠性。

同时,该系统具有严格的数据安全和隐私保护机制,确保数据的完整性和保密性,避免了数据泄露和信息损失的风险。

二、基于STM32的智能交通信号灯控制系统的设计基于STM32的智能交通信号灯控制系统主要由控制中心、信号灯控制器、传感器和通信设备等组成。

其中,控制中心作为系统的核心,负责整个系统的数据采集、监管及控制;信号灯控制器作为执行端,负责实时控制交通信号灯的切换和时间调整;传感器作为信息采集的重要手段,负责实时监测交通状况、环境情况及气象情况等;通信设备作为系统内部各个模块之间沟通的媒介,负责数据的实时传输和信息的及时共享。

电子信息技术在智能交通信号控制系统中的应用

电子信息技术在智能交通信号控制系统中的应用

电子信息技术在智能交通信号控制系统中的应用
随着城市交通的日益拥堵,智能交通信号控制系统成为现代城市交通管理的重要组成部分。

而电子信息技术的应用使得智能交通信号控制系统能够更加高效、智能地管理交通流量,提高交通效率和道路安全。

下面将从信号检测、信号控制和交通流调控三个方面介绍电子信息技术在智能交通信号控制系统中的应用。

首先是信号检测方面。

智能交通信号控制系统利用电子信息技术对交通流量进行实时监测和检测,以便准确地掌握交通状况。

传感器和摄像头等设备可以快速准确地检测到车辆的数量、速度和流量等信息,并传输给信号控制中心进行分析和处理。

这样可以根据实时的交通状况来调整信号配时,以保证道路畅通和交通流量的平衡。

其次是信号控制方面。

智能交通信号控制系统采用电子信息技术对信号灯进行智能控制。

通过传感器检测到的交通流量和实时交通数据,系统可以实时调整信号灯的配时和相位,使得交通信号能够根据实际需求进行合理的控制。

在高峰时段,系统可以增加绿灯时间,减少等待时间,提高交通效率;在低峰时段,系统可以适当减少绿灯时间,以避免不必要的交通拥堵。

这样能够有效地提高道路的通行能力和交通效率,减少交通堵塞和事故的发生。

智能交通系统

智能交通系统

智能交通系统智能交通系统是一种利用先进的信息技术和通信技术,以及智能控制和管理技术来提高城市交通系统运行效率和安全性的一种系统。

它通过高速网络、传感器、摄像头和计算机等技术设备实现对交通流量、车辆、道路状况的实时监测和预测,以及对交通信号控制、交通指导和交通管理的智能化。

智能交通系统的目标是优化交通流量,缓解交通拥堵,并提供更安全、便捷和环保的交通环境。

它可以实现实时的交通信息收集与分析,通过智能交通信号控制系统对城市交通进行优化调节。

此外,智能交通系统还可以提供驾驶员车辆导航、停车场管理、违章和事故自动检测等服务,以提升城市交通的整体智能化水平。

一、智能交通系统的组成部分智能交通系统主要由以下几个组成部分构成:1.交通感知与监测系统:通过交通传感器、监控摄像头等设备对车流量、车速、交通事故等信息进行实时收集与监测,用于交通状况的实时更新和分析。

2.交通信息处理与管理系统:对收集到的交通信息进行处理、分析和管理,利用数据挖掘和智能优化算法来实现有效的交通优化和控制。

3.交通服务与应用系统:为驾驶员、乘客和交通管理者提供相应的交通服务和应用,如GPS导航、交通信息查询、优化路径规划等。

4.交通决策与控制系统:基于实时交通数据和优化算法,对交通信号进行智能化控制和优化,以提高交通效率和减少拥堵。

5.交通安全与应急管理系统:通过智能交通监测和预警系统,提前发现和预测交通事故,并进行智能化应急管理和指挥。

二、智能交通系统的应用智能交通系统已经在许多城市得到广泛应用,并取得了显著的效果。

下面介绍几个智能交通系统的应用示例:1.实时交通信息服务:通过智能交通系统,驾驶员和乘客可以随时获取到最新的道路状况和交通拥堵情况,从而选择更快捷的出行路线,并避开拥堵区域。

2.交通信号智能控制:智能交通系统可以根据实时交通数据和算法,智能调整信号灯的时长和节奏,从而减少红绿灯停车时间,提高交通效率。

3.电子收费系统:通过智能交通系统,可以实现无感支付和电子收费,提高通行效率,减少人工操作,并防止高速公路收费站交通堵塞。

智能交通信号灯控制方法及系统与设计方案

智能交通信号灯控制方法及系统与设计方案

智能交通信号灯控制方法及系统与设计方案1.系统框架介绍2.交通感知设备交通感知设备用于感知道路上的交通情况,例如传感器、摄像机等。

通过感知设备采集到的数据,可以获取道路上车辆的数量、速度、类型等信息。

3.信号灯控制器信号灯控制器是系统的核心,负责根据道路的交通情况来控制信号灯的变化。

信号灯控制器根据交通感知设备采集到的车辆信息和它们的运行状态,计算出每个信号灯的开启和关闭时间。

4.智能算法5.通信网络通信网络用于连接交通感知设备、信号灯控制器和中心控制台,以实现数据的传输和交互。

通过通信网络,交通感知设备可以将采集到的数据发送到信号灯控制器和中心控制台,信号灯控制器可以接收控制指令并控制信号灯的变化。

6.中心控制台中心控制台作为系统的运行管理中心,负责监控智能交通信号灯控制系统的运行状态、设置参数、进行数据分析和优化。

中心控制台通过与信号灯控制器和通信网络的连接,可以实时获取交通感知设备的数据,并对信号灯控制进行监控和调整。

7.设计优化方案为了提高智能交通信号灯控制系统的效能和可靠性,可以采用以下设计优化方案:(1)多点检测法:将交通感知设备分布到交叉口的各个方位,可以全方位地感知交通状况,提高信号灯控制的准确性。

(2)车辆流量预测:通过历史数据和实时数据分析,可以预测未来一段时间内车辆的流量,从而提前进行信号灯配时的优化。

(3)联合控制算法:将多个信号灯控制器相互协调,以提高整个交通路段的流畅性。

例如,通过优化进入路口的车辆信号灯配时,可以减少车辆排队等待的时间,提高通过率。

(4)与公交车优先级联动:通过识别公交车的优先权,智能交通信号灯控制系统可以根据公交车的位置和行进速度来调整信号灯的配时,以提高公交车的通行效率。

总结:。

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智能交通信号控制系统一、信号控制的基本概念(一) 信号相位。

信号机在一个周期有若干个控制状态,每一种控制状态对某些方向的车辆或行人配给通行权,对各进口道不同方向所显示的不同灯色的组合,称为一个信号相位。

我国目前普遍采用的是两相位控制和多相位控制。

(二)信号周期。

是指信号灯各种灯色显示一个循环所用的时间,单位微秒。

信号周期又可分为最佳周期时间和最小周期时间。

(三)绿信比。

是指在一个周期内,有效绿灯时间与周期之比。

周期相同,各相位的绿信比可以不同。

(四)相位差。

是指系统控制中联动信号的一个参数。

它分为相对相位差和绝对相位差。

相对相位差是指在各交叉口的周期时间均相同的联动信号系统中,相邻两交叉口同相位的绿灯起始时间之差,用秒表示。

此相位差与周期时间之比,称为相对相位差比,用百分比表示。

在联动信号系统中选定一个标准路口,规定该路口的相位差为零,其他路口相对于标准路口的相位差,称为绝对相位差。

(五)绿灯间隔时间。

从失去通行权的上一个相位绿灯结束到得到通行权的下一个相位另一方向绿灯开始的时间,称为绿灯间隔时间。

在我国,绿灯间隔时间为黄灯加红灯或全红灯时间。

当自行车和行人流量较大时,由于自行车和行人速度较慢,为保证安全,需进行有效调整,可以适当增加绿灯间隔时间。

此外,信号控制的基本参数还有饱和流率、有效绿灯时间、信号损失时间、黄灯时间、交叉口的通行能力与饱和度等。

信号灯的分类:(一)交通信号灯,按用途可分为车辆交通信号灯、行人交通信号灯、方向交通信号灯和车道交通信号灯等。

(二)交通信号灯,按操作方式可分为定周期控制信号灯和感应式控制信号灯。

感应式控制信号灯又分为半感应控制和全感应控制两种。

(三)交通信号灯,按控制范围可分为单个交叉路口的交通控制、干道交通信号联动控制和区域交通信号控制系统,即“点控”、“线控”、“面控”三种。

另外,有点信号灯可以设计成信号灯色倒计时显示屏,或者黄灯闪烁屏以提高绿灯时间的利用率。

还要一种太阳能信号灯,在交通量小、位置偏远的地方使用比较方便。

1.1 交通信号点控制交通信号单点信号控制,又称“点控”,用于单个信号的路口,属于孤立交叉口的信号控制。

根据交叉口的流量和流向,确定最佳配时方案,可保证最大通行能力或最小延误。

1.定时控制。

定时信号控制也称周期控制,定时周期控制属于自动控制。

配时参数的各种组合,构成不同的信号配时方案。

(1)单点定时周期控制。

预先调整信号机的控制相位、周期长度和绿信比,根据设计好的程序轮流给各方向的车辆和行人分配通行权,控制不同方向的交通流。

(2)多段定时周期控制。

若一天当中各时间段的交通量相差较大,则应采用多套配时方案。

根据一天内不同时段交通量的变化,选择相应的配时方案,以适应交通流变化的需要。

定时控制方式适用于那些交通量不大、变化较稳定、相隔距离较远的交叉口。

2.感应式信号控制。

根据车辆感应器提供的信息调整周期长度和绿灯时间。

它可更好地适应交通量的变化,减少延误,提高交叉口的通行能力。

特别适用于各方向交通量明显随时间变化较大且无规律的交叉路口。

它的主要型式有以下两种:(1)半感应式信号控制。

在部分进口道上设置车辆感应器,通常设在次要路口。

平时主干道维持长绿信号,只有当支路上有车辆到达交叉口时,才给以通行权。

这种控制适用于主干道上交通量特别大,而支路上流量较小的交叉口。

(2)全感应式信号控制。

所有进口道上都安装车辆感应器。

当主干道和支道的交通量都比较小时,主、支道入口的信号均维持最短绿灯时间,此时它相当于定时周期控制,当交通量较大时,可自动延长绿灯时间。

全感应式信号控制适用于相交道路的交通流量都比较大、且都不稳定的情况。

3.按钮式信号控制。

按钮式信号控制,属于人工控制,它适用于支线路口或非交叉口的人行横道处,平时主干道路是绿灯信号,支线路口来车或有行人横穿道路时,可按一下路旁与信号机相连的开关(有的设计为遥控开关),则绿灯变为红灯。

这种控制方式,适用于支线路口车辆或行人较少的道路。

1.2 交通信号线控制交通信号线控制,也称“绿波控制”,是把干道上若干连续交叉路口的交通信号连接起来,同时对各交叉路口设计一种相互协调的配时方案,各交叉路口的信号灯联合运行,使车辆通过第一个交叉路口后,按一定的车速行驶,到达后面各交叉路口时均可遇到绿灯,大大减少车辆的停车次数与延误。

线控制往往是面控制系统中的一个组成部分,是面控系统的一种简化形式。

采用这种控制一般要具备下列条件:1.纳入控制系统的交叉口,应采用相同的信号周期;2.必须具有相同的时间基准,保证相位差的稳定;3.交叉口之间应有较大的关联性。

通常相邻交叉路口之间的距离不超过800m;4.信号协调控制器分为主控制器的协调控制和无电缆协调控制两类。

1.3 面控系统交通信号面控制也称“区域控制”或“网络协调控制”,是把某一区域内的全部交通信号纳入一个指挥中心管理下的一套整体控制系统,是单点信号、干道信号和网络信号系统的综合控制系统。

其优点是:可获得全区域整体控制效益;可因地制宜地选用合适的控制方法;可有效、经济地使用设备。

交通信号面控制系统,从控制策略上可分为定时式脱机操作控制系统和感应式联机操作控制系统;按控制方式可分为方案选择方式和方案形成方式;按控制结构可分为集中式计算机控制结构和分层式计算机控制结构。

1.定时式脱机操作控制系统。

国际上应用较广的是TRAN-SYT,即“交通网络研究方法”。

这种系统的基本原理,是利用交通流历史及现状统计数据,进行脱机优化处理,得出多时段的最优信号配时方案,编人计算机控制程序,对整个区域交通实施多时段定时控制。

它由交通模型和优化程序两部分组成。

2.感应式联机操作控制系统。

感应式联机操作控制系统是一种能够适应交通流量变化的“自适应控制系统”,也叫“动态响应控制系统”。

在控制区交通网中设置车辆感应器,实时采集交通数据并实施联机最优控制。

自适应控制结构复杂、投资高,对设备可靠性要求高,但能较好地适应交通流的随机变化。

目前,国内使用的自适应控制系统主要有:(1)SCATS系统。

SCATS它是一种用感应控制对配时参数可作局部调整的方案选择系统,即预先设计一套与交通流量等级对应的最佳配时参数组合,存贮于中央控制计算机中。

中央控制计算机通过设在各个路口的车辆感应器反馈的车流通过量数据,自动选择合适的配时参数,并根据所选定的配时参数组合实行对路网交通信号的实时控制。

SCATS的控制结构用的是分层式三级控制:中央监控中心—地区控制中心一信号控制机。

(2)SCOOT系统。

SCOOT(Split - Cycle - Offset OptirnazationTechnique)系统,即“绿信比一信号周期一绿时差优化技术”制系统,是一种实时交通状况模拟系统。

与方案选择方式的区别在于:不需要先贮存任何既定的配时方案,也不需要预先确定一套配时参数与交通流量的对应组合关系。

方案生成式系统是通过安装于各交叉路口每条进口道上游的车辆感应器,采集车辆到达信息,通过联机处理,形成控制方案,连续地实时调整绿信比、周期时长和绿时差三个参数,使之与变化的交通流相适应。

因此,它可以保证整个路网在任何时段都在最佳配时方案下运行。

(3)我国研制开发的机动车与自行车混合交通信号控制系统。

“七五”期间,由公安部交通管理研究所与同济大学等单位联合研制开发了自适应交通信号控制系统,这套系统突出了对机动车与自行车混合交通进行控制的特点,采用区域控制级和路口控制级两级控制结构。

系统设置了实时自适应控制和固定配时控制功能,还可根据实际需求,由指挥中心发出命令,进行绿波控制、单点控制、指定相位控制等特殊控制。

二.西客站片区交通组成与交通流量2.1 交通组成特征未来,济南西客站片区主要的交通方式包括:高速铁路、长途客运、轨道交通、快速公交、常规公交、出租车、旅游巴士、社会车辆、自行车和步行。

近期,西客站片区公共交通线网长度为20.7公里,公交线网密度为0.80公里/平方公里,非直线系数均大于1.4,线路重复系数为1.58。

鉴于居民公交出行不方便,当前公共交通分担率(含出租车)仅为15%左右,居民的出行80%-90%依靠个人交通方式(小汽车、步行以及自行车等)。

2012年,济南市被批准建设“公交都市”,西客站片区已经落成济南市最大的公交客运枢纽,并规划两条轨道交通线路穿过该片区。

随着公共交通吸引力的增加,公交出行分担率将提高至40%以上。

2.2 交通流量特征(1) 交通发生点近期西客站片区的交通发生点主要分布在已经投入使用的回迁小区,交通出行目的主要是居民的工作出行、上学出行、娱乐出行等。

随着土地利用开发强度的加大,恒大雅苑、中建锦绣城、绿地缤纷城等住宅项目将在5年内投入使用,这些高密度开发的住宅区将成为未来西客站片区的主要交通发生源。

(2) 交通吸引点近期西客站片区的交通吸引点主要分布在济南西高铁站、“十艺节”场馆(大剧院、图书馆、群众艺术馆、美术馆)。

远期,较高比重的商业、办公等开发业态,形成较高就业密度。

建成的办公写字楼、商务中心、大型购物广场也将成为主要的交通吸引点。

三.交通信号控制的策略3.1交通信号控制交通信号控制,是运用现代的信号装置、通信设备、遥测及计算机技术等对动态的交通进行实时的组织与调整。

通过交通信号控制,在未饱和交通条件下,降低车辆行驶延误,减少红灯停车次数,缩短车辆在路网内的行驶时间,提高路网的整体通行能力;在饱和交通条件下,使交通流有序行进,分流车辆,缓解堵塞。

3.2交通信号控制系统智能交通信号控制系统的基本组成是:主控中心、路口交通信号控制机以及数据传输设备。

其中主控中心包括操作平台、交互式数据库、效益指标优化模型、数据(图像)分析处理。

智能交通信号控制系统的核心是控制模型算法软件,是贯穿规划设计在内的信号控制策略的管理平台,体现着交通管理者的控制思想,它包括信号控制系统将起到的作用和地位。

交通信号控制系统是现代城市交通控制和疏导的主要手段.而作为城市交通基本组成部分的平面交叉路口,其通行能力是解决城市交通问题的关键,而交通信号灯又是交叉路口必不可少的交通控制手段.随着计算机技术和自动控制技术的发展,以及交通流理论的不断发展完善,交通运输组织与优化理论、技术的不断提高,国内外逐步形成了一批高水平有实效的城市道路交通控制系统.国外现状:英国TRANSYT交通信号控制系统,澳大利亚SCAT系统,英国SCOOT系统,意大利UTOPIA/SPOT系统。

(1)英国TRANSYT交通信号控制系统TRANSYT系统是目前最成功的静态系统,但其缺点很明显:计算量大,在大城市中这一问题尤为突出;不对周期进行优化,故很难获得整体最优配时方案;它是离线优化,需要大量的路网几何、交通流数据,需要花费大量的人力、物力、财力.(2)澳大利亚SCAT系统SCATS采取分层递阶式控制结构.其控制中心备有一台监控计算机和一台管理计算机,通过串行数据通讯线路相连.地区级的计算机自动把各种数据送到管理计算机.监控计算机连续地监视所有路口的信号运行、检测器的工作状况.地区主控制器用于分析路口控制器送来的车流数据,确定控制策略,并对本区域各路口进行实时控制.SCATS系统充分体现了计算机网络技术的突出优点,结构易于更改,控制方案较易变换.SCATS系统明显的不足:第一,系统为一种方案选择系统,限制了配时参数的优化程度;第二,系统过分依赖于计算机硬件,移植能力差:第三,选择控制方案时,无实时信息反馈.(3)英国SCOOT系统SCOOT是由英国道路研究所在TRANSYT系统的基础上采用自适应控制方法于1980年提出的动态交通控制系统.SCOOT的模型与优化原理与TRANSYT 相仿,不同的是SCOOT为方案生成的控制系统,是通过安装在交叉口每条进口车道最上游的车辆检测器所采集的车辆信息,进行联机处理,从而形成控制方案,并能连续实时调整周期、绿信比和相位差来适应不同的交通流.SCOOT系统的不足是:相位不能自动增减,任何路口只能有固定的相序;独立的控制子区的划分不能自动完成,只能人工完成;安装调试困难,对用户的技术要求过高.(4)意大利UTOPIA/SPOT系统UTOPIA/SPOT系统由两部分组成,SPOT(小型的分布式交通控制系统)和UTOPIA(面控软件);系统考虑了公交优先的功能;采用了“强相互作用”的概念来保证区域控制的最优性和鲁棒性.此外,日本Kyosan电器制作有限公司的交通控制系统、德国的Siemens系统等也在我国得到了一定地应用.国内城市交通控制系统研究状况:交通控制系统主要是简易单点信号机、SCOOT系统、TRANSYT系统和SCATS系统其中几个结合使用。

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