交通信号控制系统简介
交通信号控制系统
交通信号控制系统现代城市交通的智能控制与管理(urban traffic control system,UTCS)是智能交通系统的重要组成部分。
而交叉口的通行能力又是决定道路通行的关键所在,若对城市交通网络的交叉口信号控制系统进行协调优化控制,可缓解拥堵区域的交通压力,使交通流量在整个城市范围内的分配趋于合理,降低或消除对道路的瓶颈影响,提高道路的通行能力和服务水平。
所以城市交通控制的核心落实到如何根据交通需求来合理分配交通资源,提高通行效率。
交通信号控制的发展经历了点控、线控和面控3个阶段。
把控制对象区域内全部交通信号的监控作为一个交通监控中心管理下的整体控制系统,是单点信号、干线信号和网络信号系统的综合控制系统。
1. 国外研究现状国外当前比较成熟的系统主要有TRANSYT 系统、SCATS 系统和SCOOT 系统。
但各个系统在信号优化方面存在着不同的特点,下面将分别比较它们在信号周期、绿信比和相位差优化调整方法的不同之处。
1.1 TRANSYT 系统交通网络研究工具(traffic network study tool,TRANSYT)是英国交通与道路研究所(TRRL)于1996年提出的脱机优化网络信号配时的一套程序,它是一种脱机操作的定时控制系统,系统主要是由仿真模型及优化2部分组成。
交通模型用来模拟在信号灯控制下交通网上的车辆行驶状况,以便计算在一组给定的信号配时方案下网络的运行指标;优化过程通过改变信号配时方案并确定指标是否减小,这样经过反复计算求得最佳配时方案。
TRANSYT 早期的版本是采用“瞎子爬山法”,对相位差和绿信比进行优化,但不能对周期进行优化,只能在一组周期中计算最小的性能指标,得到相对优化的周期时长。
其性能指标PI(performanceindex)与停车次数和排队长度有关式中:wi 为第i 条连线延迟时间的加权系数;ki 为第i 条连线停车次数的加权系数;ti 为第i 条连线的总延迟时间;ni 为第i 条连线的停车次数的总和。
交通信号控制系统技术方案
交通信号控制系统技术方案交通信号控制系统是一种应用先进的计算机、通信和传感器技术，用以优化城市交通流量，在各个交叉口或路段上进行精确的信号调度，实现交通流的合理分配和优化道路的利用率。
下面将给出一个交通信号控制系统的技术方案，以提高交通效能和减少交通拥堵。
1.系统架构：2.数据采集：系统需要实时采集路段、交叉口的交通信息数据，包括车辆数量、流量、速度、车型等，用于分析和对交通信号进行调整。
数据采集可通过传感器、摄像头和无线通信设备实现。
传感器可以使用地磁传感器、红外传感器等，用于检测和跟踪车辆在道路上的行驶状态。
摄像头可以用于交通图像采集和车辆识别等。
无线通信设备可用于传输交通数据，包括车辆位置、速度和交通状态等。
3.交通信息处理：采集到的交通数据需要进行实时处理和分析，确定最佳的信号控制方案。
系统可以使用计算机算法和数据模型来处理和分析交通数据，以确定车辆的流动模式、交通瓶颈等。
通过使用交通模型和优化算法，可以预测未来的交通流量，提前调整信号灯的状态，以最大程度地减少交通拥堵。
4.信号设备控制：根据交通信息处理的结果，系统会发送相应的信号控制方案到交通信号灯设备。
现代交通信号灯设备通常配备了智能化控制器，可以根据系统发送的信号调度方案，调整信号灯的状态。
系统可以使用通信协议，如RS485，无线通信等，将信号设备连接到交通信号控制系统。
5.人机交互界面：交通信号控制系统可以提供一个人机交互界面，供交通工程师或管理员使用。
该界面将显示交通信息、交通流量模拟结果和信号状态等，以便用户更好地掌握交通状况和系统工作情况。
用户可以通过界面调整参数、设定交通策略和观察交通情况，以便根据需要进行优化和调整。
6.优化调度算法：为了实现最佳的信号调度方案，交通信号控制系统需要采用优化调度算法。
这种算法可以基于历史交通数据和实时交通信息，预测未来的交通流量和交通瓶颈，通过自动优化信号灯的调度方案，优化交通流量的分配和道路的利用率。
交通信号控制系统
1交通信号控制系统概述交通信号控制系统是智能交通管理系统的重要子系统，其主要功能是自动协1.1调和控制整个控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。
必要时，可通过控制中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。
NATS交通信号控制系统用于城市道路交通的控制与管理，可以提高车速、减少延误、减少交通事故、降低能耗和减轻环境污染。
从上个世纪八十年代中期以来，中国电子科技集团公司第二十八研究所就开始了NATS系统和路口交通信号控制机的研制开发。
该系统通过了国家鉴定验收，获得了国家重大科技攻关成果奖、公安部科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。
NATS交通信号控制系统特点：适合中国城市混合交通的特点，具有自行车控制功能；系统支持多种硬件平台（微机、工作站以及大、中、小型计算机），多种软件平台（WINDOWS 98/NT/2000/XP）；支持多种外部设备（动态地图板、室内信息板、室外信息板、违章记录仪…）；支持多种系统互联（电视监视系统、地理信息系统、车辆定位系统、违章捕捉系统、信息管理系统…）；系统配置灵活、裁剪方便；支持远程控制和维护；支持多种通信方式（光缆、电话线、GPRS/CDMA无线通信、城域网…）；系统人机界面友好，显示内容丰富，操作使用方便；与国外同类系统相比，具有很高的性能价格比。
1.2系统结构1.2.1系统控制应用层结构NATS交通信号控制系统采用三级分布式递阶基本控制结构：中心控制级，区域控制级，路口控制级（参见下图）。
中心控制级区域控制级1区域控制级2路口控制级路口控制级路口控制级区域控制级N1.2.2系统基本结构区域监控台动态地图板室内信息板违章捕捉仪区域控制计算机数据通信控制机(光端机)光纤(光端机)(光端机)路口信号机…(光端机)(光端机)路口信号机室外情报板…室外情报板交通信号灯车辆检测器其中：区域控制计算机监视、控制、协调整个系统的运行，可同时控制128个外部设备，如果外部设备超过128路，可采用多台区域控制计算机。
交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统是一种用来管理道路交通流量、维护交通秩序和保证交通安全的系统。
它通过安装在道路交通路口的信号灯，利用红、黄、绿三种颜色的信号灯的变化来指示车辆和行人何时停止、何时前进，从而实现对交通流量的控制。
交通信号灯控制系统通常由以下组成部分组成：
1. 控制器：负责控制信号灯的变化，根据交通流量和时间段调整信号灯的时长。
2. 信号灯：通过红、黄、绿三种颜色的变化来指示交通参与者何时停止、何时准备出发和何时可以前进。
3. 检测设备：用于检测交通流量和车辆的存在，可以是基于地磁、红外线、摄像头等技术的检测设备。
4. 通信设备：用于控制器与其他交通管理系统的通信，可以接收来自其他系统的交通信息，并根据需要进行调整。
交通信号灯控制系统的工作原理如下：
1. 检测设备检测到车辆或行人的存在，将信息传输给控制器。
2. 控制器根据检测到的交通流量和时间段的设定，判断信号灯需要显示的颜色，并发出相应的控制指令。
3. 控制器通过通信设备将控制指令传输给信号灯，信号灯根据指令改变对应的颜色。
4. 交通参与者根据信号灯的指示来决定行动，例如红灯停、绿灯行等。
通过交通信号灯控制系统，交通管理部门可以实现对交通
流量的合理调度，减少交通拥堵和事故发生的概率，提高
道路通行效率和安全性。
同时，通过与其他交通管理系统
的无缝连接，可以实现更智能化、高效的交通管理。
交通信号灯控制系统组成原理
交通信号灯控制系统组成原理交通信号联网控制系统是城市交通管理系统的一个重要子系统，它依靠先进适用的交通模型和算法对交通信号控制参数（周期、绿信比和相位差）进行自动优化调整，运用电子、计算机、网络通信和GIS电子地图等技术手段对交通路口进行智能化、科学化交通控制，从而实现交叉口群交通信号的最佳协调控制。
其主要功能是自动调整控制区域内的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益，必要时，可通过指挥中心人工干预，强制疏导交通。
交通信号控制系统根据采集的交通流量信息和系统的优化方式，可以实现对控制区域内的所有路口进行有效的实时自适应优化控制。
通过设置和调用交通信号配时方案，改变周期、绿信比和相位差，协调路口间的交通信号控制，可满足不断变化的交通需求，比如早高峰，晚高峰，公共节假日，夜间或特殊事件等。
同时，系统具有采集、处理、存储、提供控制区域内的车流量、占有率、饱和度、排队长度等交通信息的功能，以供交通信号配时优化软件使用，同时供交通疏导和交通组织与规划使用。
1、系统组成交通信号联网控制系统可分为几部分：中央管理系统、区域控制系统和路口控制系统。
结构关系如下图所示：▲系统整体结构图路口控制系统由检测器、路口控制器、传输设备和中心控制系统四部分组成。
具体物理结构图如下图所示：▲交通信号控制系统物理结构图检测器主要是检测路口相关路段的车流量、车速、占有率等交通信息，并将这些信息传送到路口控制器，作为路口控制器本路口优化的输入数据。
在设计检测器的安装位置时，必须对交通控制和交通信息采集两方面的需求进行考虑。
路口控制器除了接收本路口的检测器交通数据，进行本路口优化控制信号灯之外，还负责将这些检测器的数据传送到、指挥中心。
它可以接收指挥中心发送来的命令和控制规划进行信号灯控制。
它不仅可以处理公交优先和紧急车辆优先外，还可以与相邻的路口控制器进行通讯，协调控制交通。
交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统简介交通信号灯控制系统是一种用来组织交通流量的设备，它通过设置不同的信号灯颜色来指示交通参与者何时可以通行。
这种系统在城市和高速公路等交通场景中非常常见，它有助于减少交通拥堵、提高交通效率和减少交通事故。
组成部分一个典型的交通信号灯控制系统包括以下几个主要组成部分：信号灯信号灯是交通信号灯控制系统的核心组件。
它通常由红、黄、绿三个色灯组成，分别代表停止、准备和通行。
信号灯可以通过LED灯、荧光灯等不同的光源进行发光。
控制器交通信号灯控制器是控制信号灯的主要设备。
它通常由微处理器、逻辑电路和通信接口等组成。
控制器根据预设的交通信号灯时序和传感器信号来控制信号灯的颜色变化。
传感器传感器用于收集交通场景的数据，以便控制器能够根据实际情况调整信号灯的状态。
常用的传感器包括车辆检测器、行人检测器和交通流量检测器等。
通信系统交通信号灯控制系统通常需要与其他系统进行通信，以便进行数据交换和协同工作。
常见的通信方式包括有线通信和无线通信。
工作原理交通信号灯控制系统的工作原理如下：1.控制器根据预设的交通信号灯时序不断切换信号灯的颜色。
典型的时序包括红灯亮、黄灯亮、绿灯亮等。
2.传感器收集交通场景的数据，并将数据传输给控制器。
例如，车辆检测器可以检测到车辆的存在和行驶方向，行人检测器可以检测到行人的存在，交通流量检测器可以检测到交通流量的情况等。
3.控制器根据传感器的数据和预设的算法来判断信号灯应该如何控制。
例如，当车辆检测器检测到某个方向没有车辆时，控制器可以将信号灯切换为绿灯；当交通流量检测器检测到某个方向的交通流量过大时，控制器可以延长该方向的红灯时间等。
4.控制器通过通信系统与其他系统进行数据交换和协同工作。
例如，交通信号灯控制系统可以与交通监控系统进行通信，以便实时获取交通场景的数据；交通信号灯控制系统还可以与城市交通管理中心进行通信，以便实现远程监控和控制等。
应用领域交通信号灯控制系统广泛应用于各种交通场景，包括城市道路、高速公路、停车场和交叉路口等。
智能交通信号控制系统
智能交通信号控制系统智能交通信号控制系统是一种基于先进技术的交通管理系统，旨在提高道路交通效率、减少交通事故、改善通行条件，以及降低交通污染。
该系统利用传感器、摄像头、通信设备等技术，对道路上的交通流量进行监测和控制，以优化红绿灯配时、调整车道限速和车道分配等操作，从而提供更加智能化和高效的交通管理。
一、智能交通信号控制系统的基本原理智能交通信号控制系统的基本原理是通过收集和处理道路交通数据，利用先进的算法和模型对交通流进行预测和分析，从而确定最佳的交通信号配时方案。
其主要组成部分包括交通监测子系统、信号控制子系统和通信子系统。
1. 交通监测子系统：该子系统利用传感器和摄像头等设备对道路上的交通流量、车速、车辆类型等信息进行实时收集。
通过数据分析和处理，可以准确获取道路拥堵情况、交通事故发生概率等相关数据。
2. 信号控制子系统：基于交通监测子系统获取的数据，信号控制子系统运用优化算法和模型，根据道路情况自动调整信号灯的配时方案。
通过智能计算和实时响应，实现红绿灯的灵活控制，以提高交通流畅度和效率。
3. 通信子系统：通信子系统负责交通监测子系统和信号控制子系统之间的数据传输和连接。
通过无线通信技术，可以实现各个子系统之间的实时互联互通，保证交通数据的即时传输和信号控制指令的快速响应。
二、智能交通信号控制系统的优势与特点1. 提高交通效率：智能交通信号控制系统可以根据实时的道路交通信息，调整信号灯的配时方案，以减少道路拥堵和交通红绿灯等待时间，提高交通效率。
通过优化交通流动，减少交通拥堵，可以缩短路况不佳时的行车时间，提升交通运输的效率。
2. 降低事故发生率：智能交通信号控制系统能够通过对交通数据的实时监测和分析，及时预警交通事故的发生可能性。
在高峰时段或特定路段，根据道路拥堵情况和历史事故数据，系统可以调整信号配时，减少事故发生的概率，提高交通安全性。
3. 绿色环保：智能交通信号控制系统可以根据道路交通数据和环境污染指标，智能调整交通信号的配时方案，减少车辆的怠速行驶和排放，降低交通污染。
交通信号控制系统简介
控制器
接收检测器传来的交通流量 信息，根据预设的控制策略 对交通信号灯进行配时。
检测器
实时监测交通流量、车 速等参数，为控制器提
供决策依据。
通信网络
实现控制器与检测器、 上位机之间的数据传输
和信息交换。
上位机软件
提供人机交互界面，方便管 理人员对交通信号控制系统
进行远程监控和操作。
应用领域及意义
应用领域
推广智能化技术应用
引入先进的智能化技术，如人工智能、大数据等，实现交通信号控 制系统的自适应调整和优化配置。
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2023 WORK SUMMARY
THANKS
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REPORTING
人行感应控制
通过检测器实时监测人行道上的行人 过街需求，根据行人过街需求调整人 行信号灯的配时方案，保通流模型的自适应控制
通过建立交通流模型，实时预测未来交通流的变化趋势，并根据预测结果动态调整信号灯 的配时方案。
基于机器学习的自适应控制
利用历史交通流数据和机器学习算法，训练出能够自动调整信号灯配时的模型，并根据实 时交通流数据进行在线学习和调整。
考察交通信号控制对减少车辆尾气排 放、降低噪音和节约能源等方面的贡 献。
安全性
分析交通事故发生率、违规行为和冲 突点数量等数据，评价交通信号控制 对交通安全的作用。
存在问题诊断及原因分析
信号配时不合理
部分路口信号配时方案未充分考 虑交通流量和道路设计，导致交 通拥堵和延误增加。
设备老化与维护不
足
部分交通信号控制设备使用年限 过长，维护不及时，影响系统正 常运行和交通安全。
基于协同控制的自适应控制
通过多个交叉口之间的协同控制，实现区域交通流的优化和均衡分配，提高整个区域的交 通运行效率。
交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统简介交通信号灯控制系统是一种用于控制交通流量的设备或软件。
它通过控制交通信号灯的颜色和时序，有效地管理道路上的车辆通行，减少交通事故和交通拥堵。
功能交通信号灯控制系统具备以下几个主要功能：1.信号切换控制：根据不同道路的车流量、交通流向和拥堵情况，智能地切换交通信号灯的颜色。
2.时序调整：根据交通流量的变化，动态调整信号灯亮起的时间，以实现最佳的路口通行效果。
3.紧急情况响应：在紧急情况下，如火灾、事故等，交通信号灯控制系统能够通过接收紧急信号，立即改变信号灯的状态以保障道路的畅通。
4.传感器集成：与交通流量传感器、车辆识别系统等其他设备进行集成，获得实时的路况信息，并根据信息智能调整交通信号灯的控制策略。
工作原理交通信号灯控制系统的工作基于以下几个方面的原理：1.时序算法：通过设置预设的信号灯颜色和时长，系统能够按照不同的交通状况自动调整信号灯的时序，以保障道路的畅通。
2.传感器数据分析：通过集成传感器设备，交通信号灯控制系统可以实时获取道路上的车流量、车速、车辆种类等信息，并通过数据分析算法判断道路上的拥堵情况和通行效率，从而进行信号灯控制优化。
3.通信技术：交通信号灯控制系统可以通过与监控中心、车辆导航系统等进行通信，获取更多的路况信息，并根据需要进行信号灯状态的调整。
优点交通信号灯控制系统具有以下几个优点：1.提高交通效率：通过智能的信号切换和时序调整功能，系统能够根据实时的交通状况进行优化，提高道路通行效率，减少交通拥堵。
2.减少事故发生：交通信号灯控制系统能够根据道路上的车流量合理调整信号灯状态，有效减少交叉口事故的发生。
3.节能环保：合理控制信号灯的时长和信号切换，降低不必要的能源消耗，并减少交通堵塞导致的尾气排放。
4.灵活性强：交通信号灯控制系统可以根据实际需要进行配置和调整，具备较高的灵活性和适应性。
应用领域交通信号灯控制系统广泛应用于以下几个领域：1.城市交通管理：在城市繁忙路口、交叉口等地方，通过安装交通信号灯控制系统，能够有效管理车流量，提高道路通行效率。
交通信号智能控制系统
03
交通信号智能控制系统的关键技术
信号控制技术
信号控制技术是交通信号智能控制系统的核心，它通过实时 监测交通流量、车速、车道占有率等交通参数，根据预设的 控制策略自动调整交通信号的配时方案，优化交通流运行。
先进的信号控制技术还包括自适应控制、实时优化控制和多 目标决策控制等，这些技术可以根据实时交通状况自动调整 信号灯的配时方案，提高道路通行效率，缓解交通拥堵。
长的交通需求。
深入研究交通信号智能控制系统与其他交通管理手段 的协同作用，以实现更加高效、智能的交通管理。
随着物联网、大数据、人工智能等技术的不断 发展，交通信号智能控制系统将进一步优化和 完善。
针对不同城市、不同道路类型的交通特点，研究 更加灵活、个性化的交通信号控制策略，以提高 道路通行效率。
谢谢您的聆听
城市交通路口
用于控制城市交通路口的信号灯，实现交 通流的高效调度。
高速公路
对高速公路上的交通信号灯进行智能控制 ，提高道路通行效率和安全性。
大型活动场所
在大型活动场所周边道路设置交通信号灯 ，保障活动期间的交通秩序。
特殊路段
针对学校、医院等特殊路段，设置智能交 通信号灯，优化交通组织。
系统优势
自动化控制
通过智能算法和传感器技术，实现交通信 号的自动调整和控制。
实时监测
实时监测交通流量、车速等数据，为信号 灯控制提供科学依据。
优化调度
根据实时交通状况，动态调整信号灯的配 时方案，提高道路通行效率。
安全可靠
系统具备故障自动检测和报警功能，确保 交通信号灯的正常运行。
实际效益
降低事故风险
优化交通信号配时，降低 交通事故发生的概率，保 障交通安全。
交通信号控制系统
交通信号控制系统交通信号控制系统是城市交通管理中至关重要的一环，它通过灯光信号控制交通流量，提高道路使用效率，减少交通事故发生的可能性。
交通信号控制系统通常由信号灯、控制器、传感器和监控中心组成，通过这些组件实现对交通流量的监控和控制。
系统组成信号灯交通信号控制系统的核心组件之一就是信号灯。
在道路交叉口设置红色、绿色和黄色三种信号灯，通过这些信号灯的不同组合，指示车辆何时停车、何时启动、何时注意等。
这些信号灯一般分为垂直和水平两个方向，使得不同方向的车辆能够清晰地理解交通信号。
控制器控制器是交通信号控制系统的核心，它通过程序对信号灯进行控制。
控制器可以根据交通流量实时调整信号灯的状态，以适应道路上车辆的实际情况。
现代的控制器一般使用电子元件进行控制，具有更高的精确度和可靠性。
传感器传感器用于监测交通流量和车辆行驶状态。
通过传感器采集的数据，控制器可以更准确地判断道路上车辆的实际情况，从而做出更合理的信号灯控制策略。
常用的传感器包括车辆检测器、视频监控等。
监控中心监控中心是交通信号控制系统的指挥中心，负责监控交通状态、实施交通管制和调度。
监控中心通过与各个交通信号控制系统连接，实现对整个城市交通的协调管理。
工作原理交通信号控制系统的工作原理基本上是通过控制器根据传感器采集的数据做出决策，控制信号灯的状态。
一般情况下，控制器根据交通流量的情况，设定不同的信号灯状态。
比如在高峰期，绿灯时间会相对较长，以确保道路上车辆的流动性；而在低峰期，绿灯时间会相对减少，以减少不必要的等待时间。
优势与挑战优势•提高道路使用效率，减少交通拥堵；•减少交通事故的发生可能，提高交通安全性；•提升交通运输效率，节约时间和成本。
挑战•人为因素：交通信号控制系统的效果受到交通用户的遵守程度的影响；•复杂性：城市交通系统的复杂性和不确定性给信号控制系统带来挑战；•故障隐患：控制系统可能存在故障隐患，导致信号灯错乱或不工作。
结语交通信号控制系统是城市交通管理中的一项重要技术，通过信号灯、控制器、传感器和监控中心的协同作用，提高城市道路的使用效率和安全性。
SCATS系统简介
泰科公司
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SCATS 交通信号控制系统
如果区域计算机出现故障或通讯中断，本地控制器则实施以时间为基础的协调运行，该模式 称为离线模式。在该模式中，相邻的路口信号依时钟协调运行，控制方案按时段选择。同时，本地 车感控制功能参与运行。时钟是由电源频率或晶振实现的。
3 SCATS 结构及通讯......................................................................................... 18
3.1 分布式、分层次控制系统 ..............................................................................................................18 3.2 系统容量 ...................................................................................................................................19 3.3 SCATS 的通讯...........................................................................................................................19
6.1 路口机机箱结构 ........................................................................................................................28 6.2 电气指标 ...................................................................................................................................28 6.3 环境指标： ...............................................................................................................................28 6.4 微处理器 ...................................................................................................................................29 6.5 功能控制模块化 ........................................................................................................................29 6.6 现场控制、编程 ........................................................................................................................29 6.7 极高的可靠性............................................................................................................................29 6.8 PD200 系列车辆检测器 ............................................................................................................29
交通信号控制系统简介
多时段定时控制 multiple intervals fixed-time control 根据交通需求变化情况，把一天的时间分成若干个控制时段，随时间的推移， 按预置的方案自动运行。
感应控制 vehicle actuated control 交叉路口信号机根据车辆检测器测得的交通流数据来调节信号显示时间的控 制方式。
周期 cycle time 信号灯色按设定的相位顺序显示一周所需的时间。
信号灯组 signal light group 一个完整的车辆红、黄、绿三头灯或行人红、绿二头灯的组合。
信号组 signal group 具有同一灯色序列的所有信号灯组的集合。
相位 phase 在一个信号周期内，同时获得通行权的一个或多个交通流的信号显示状态。
上位机 control center 在交通信号控制系统中，能和多台信号机通信并对其进行控制和监视的上端 设备
无电缆协调控制 cableless linking control 信号机之间没有通信链路，根据时钟同步，通过设定相位差来实现交叉路口 交通信号协调的控制方式。
控制方案 control plan 路口关于相位设置、相位序列设置、信号配时的有序集合。
最小绿灯时间 minimum green time 相位绿灯信号必须开启的最短安全时间。
SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System）系统未使用交通模型，是 一种用感应控制对配时方案作局部调整的方案选择系统，属于开环控制方法，限
制了配时方案的优化程度，另外，因检测器安装在停车线处，故相位差的优选可 靠性较差，但在国内以SCATS为代表引入过我国城市最多，因价格、技术支持以及 适应混合交通流状况差而未取得显著效果。
智能交通信号控制系统
智能交通信号控制系统智能交通信号控制系统 (Intelligent Traffic Signal Control System) 是一种通过集成先进的传感器技术、通信技术和计算机技术来提高交通信号控制效率和交通流量优化的系统。
本文将从以下三个方面介绍智能交通信号控制系统的原理、应用和优势。
一、智能交通信号控制系统的原理智能交通信号控制系统基于实时交通数据，通过实时监测和分析交通流量、车辆速度、拥堵情况等因素来动态调整交通信号配时。
具体来说，智能交通信号控制系统通常包括以下组件：1. 传感器技术：智能交通信号控制系统利用各种传感器技术，如磁性传感器、红外传感器、摄像头等，对交通流量、车辆行驶状态等进行实时监测和数据采集。
2. 通信技术：采集到的实时交通数据通过无线通信网络传输给控制中心或交通信号灯控制器，实现交通数据的实时共享和传输。
3. 数据分析和计算机技术：交通数据在控制中心或交通信号灯控制器中进行分析和处理，通过交通流量优化算法和优化模型来计算最优的信号时长和配时方案。
同时，计算机技术还实现了交通信号设备之间的协调和联动控制。
二、智能交通信号控制系统的应用智能交通信号控制系统被广泛应用于城市交通拥堵治理和交通流量优化的领域。
它可以实现以下几个方面的功能和应用：1. 交通信号配时优化：根据实时交通数据和算法模型，智能交通信号控制系统可以动态调整交通信号灯的配时，合理分配交通流量，降低交通拥堵程度，提高道路通行效率。
2. 交通流量监测和预测：智能交通信号控制系统通过传感器技术实时监测道路上的交通流量，利用数据分析和计算模型预测未来的交通状况，提前采取相应的调控措施。
3. 信号设备协调和联动控制：智能交通信号控制系统可以将不同路口、交叉口的信号设备进行协调和联动控制，实现整体交通流的优化和平衡。
三、智能交通信号控制系统的优势智能交通信号控制系统相比传统的交通信号控制方案具有以下几个优势：1. 实时性和准确性：智能交通信号控制系统采用实时数据监测和分析，能够实时掌握道路交通情况，准确调整信号灯配时，有效地应对交通拥堵和高峰时段的挑战。
智能交通信号控制系统的原理与应用
智能交通信号控制系统在智慧城市建设中面临的挑战
未来智慧城市建设中智能交通信号控制系统的展望
智能交通信号控制系统的优势与挑战
提高交通效率：智能交通信号控制系统能够优化交通信号灯的配时方案，减少车辆等待时间，提高道路通行效率。
减少拥堵现象：通过实时监测交通流量和路况信息，智能交通信号控制系统能够及时调整信号灯的配时方案，有效缓解交通拥堵现象。
提升交通安全：智能交通信号控制系统能够根据车辆和行人的行为进行实时监测和预警，有效减少交通事故的发生率。
节能环保：智能交通信号控制系统能够根据交通流量和路况信息进行实时调整，减少不必要的能源浪费，同时也有助于减少尾气排放，保护环境。
交通拥堵问题：智能交通信号控制系统需要解决城市交通拥堵问题
交通安全问题：需要提高交通安全性和减少交通事故的发生
交通流检测与识别的应用：在智能交通信号控制系统中，交通流检测与识别技术可以用于实时监测交通状况，优化信号控制策略，提高道路通行效率
交通流检测与识别的优势：相比传统交通信号控制方式，智能交通信号控制系统通过实时监测交通流信息，能够更加精准地控制信号灯的亮灭时间，减少车辆等待时间和延误，提高道路通行效率
减少交通拥堵：通过优化信号灯配时，减少车辆等待时间和行驶时间，从而降低燃油消耗和排放
节能：采用高效节能设备和技术，降低系统运行能耗
环保：通过减少尾气排放和噪声污染，改善城市环境质量
提升公共安全：智能交通信号控制系统能够提高道路通行效率和安全性，减少交通事故的发生
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智慧城市建设中智能交通信号控制系统的应用案例
智能交通信号控制系统的应用可以减少车辆在路口的停车次数，从而降低车辆的油耗和排放量，有利于环保和节能。
交通信号控制系统
1.1 概述交通信号控制系统是智能交通管理系统的重要子系统，其主要功能是自动协调和控制整个控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。
必要时，可通过控制中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。
NATS 交通信号控制系统用于城市道路交通的控制与管理，可以提高车速、减少延误、减少交通事故、降低能耗和减轻环境污染。
从上个世纪八十年代中期以来，中国电子科技集团公司第二十八研究所就开始了NATS 系统和路口交通信号控制机的研制开辟。
该系统通过了国家鉴定验收，获得了国家重大科技攻关成果奖、公安部科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。
NATS 交通信号控制系统特点：适合中国城市混合交通的特点，具有自行车控制功能；系统支持多种硬件平台(微机、工作站以及大、中、小型计算机)，多种软件平台(WINDOWS 98/NT/2000/XP)；支持多种外部设备(动态地图板、室内信息板、室外信息板、违章记录仪…)；支持多种系统互联(电视监视系统、地理信息系统、车辆定位系统、违章捕捉系统、信息管理系统… )；系统配置灵便、裁剪方便；支持远程控制和维护；支持多种通信方式 (光缆、电话线、GPRS/CDMA 无线通信、城域网… )；系统人机界面友好，显示内容丰富，操作使用方便；与国外同类系统相比，具有很高的性能价格比。
1.2 系统结构1.2.1 NATS 交通信号控制系统采用三级分布式递阶基本控制结构：中心控制级， 区域控制级，路口控制级(参见下图)。
1.2.2区域监控台 动态地图板 室内信息板 违章捕捉仪数据通信控制机(光端机)光纤光端机路口信号机 (光端机) 路口信号机 (光端机)室外情报板 (光端机)室外情报板车 辆 检 测 器交 通 信 号 灯 车 辆 检 测 器 交通信号灯 … … 中心控制级区域控制级 1 区域控制级 2 区域控制级 N路口控制级 路口控制级 路口控制级 路口控制级 路口控制级 路口控制级其中：区域控制计算机监视、控制、协调整个系统的运行，可同时控制128 个外部设备，如果外部设备超过128 路，可采用多台区域控制计算机。
交通信号控制系统规范
交通信号控制系统规范一、引言交通信号控制系统是城市道路交通管理的一项重要工具，它通过信号灯的控制，调整车辆的通行顺序，提高交通效率，减少拥堵，增加交通安全。
为了保证交通信号控制系统的正常运行，需要建立一套规范和标准，以确保系统的可靠性和稳定性。
二、系统架构交通信号控制系统由集中控制器、信号灯和传感器等组成。
集中控制器负责整个系统的调度和监控，信号灯用于指示车辆通行状态，传感器收集道路交通信息，供集中控制器作出相应决策。
三、硬件要求1. 集中控制器应具备高可靠性和稳定性，能够承受恶劣的环境条件，如高温、低温、潮湿等。
2. 信号灯应采用高亮度的LED灯光，确保在各种天候和光线条件下，车辆能够清晰地看到信号灯的指示。
3. 传感器应具备高灵敏度和准确性，能够准确感知车辆的存在和数量，以便集中控制器作出相应的调度和控制。
四、软件要求1. 集中控制器的软件应具备良好的界面和操作性，方便操作员进行系统设置和参数调整。
2. 集中控制器的算法应具备灵活性和可扩展性，能够根据交通流量和路段情况，自动调整信号灯的配时参数。
3. 集中控制器的通信协议应符合国家标准，方便与其他交通设备进行无缝对接，实现智能化交通管理。
4. 集中控制器的数据存储和备份功能应可靠，确保交通数据的完整性和可恢复性。
五、系统运行与维护1. 交通信号控制系统应定期进行检查和维护，确保各个部件的正常运行和灵敏度。
2. 交通信号控制系统的数据应进行定期备份和存储，以备不时之需。
3. 系统故障和状况应及时报警和记录，方便维修和改进。
六、数据分析与优化1. 交通信号控制系统应具备数据分析和优化功能，通过数据分析，可以了解交通状况，分析交通流量和拥堵情况，并根据分析结果进行信号灯配时的优化，提高交通效率。
2. 交通信号控制系统还应具备故障诊断和预测功能，根据历史数据和故障模型，诊断系统的故障部件，并提前预测可能出现的故障，做好预防工作。
七、安全性和隐私保护1. 交通信号控制系统应具备安全性保护功能，防止黑客攻击和数据泄露。
交通信号控制系统
交通信号控制系统交通信号控制系统是城市道路交通管理中的重要组成部分，主要通过设置红绿灯、行人过街灯等信号灯及信号设备，对交通流进行控制和调度，以提高交通效率、减少交通拥堵、降低交通事故率，为行人和车辆提供安全、便捷的交通环境。
交通信号控制系统的基本原理交通信号控制系统是通过不同灯色的信号灯在不同时间段显示，指示不同车辆和行人通行情况，从而协调道路上各种交通参与方的活动，达到交通流量最优化的控制。
信号控制系统主要包括信号灯、控制器、传感器和通信系统等基本组成部分。
信号灯的作用信号灯是交通信号控制系统中最为直观的信号设备，一般采用红、黄、绿等不同颜色的灯光进行指示。
红灯代表停车，黄灯表示警告，绿灯则表示通行。
通过信号灯的切换，管理道路上的交通流量，使车辆和行人能够按序通行，有效避免交通事故的发生。
控制器的功能控制器是交通信号控制系统的核心部分，负责控制信号灯的切换和时间间隔的调度。
控制器根据道路的交通流量情况和道路网络的拓扑结构，动态调整信号灯的显示时间，实现交通流的顺畅通行。
现代的控制器通常采用电子计算机系统，能够实现智能化的交通调度。
传感器的应用传感器是交通信号控制系统中的重要组成部分，负责监测道路上的交通流量、车辆速度、车辆类型等信息。
传感器通过感知道路上的实时情况，向控制器提供数据支持，帮助控制器做出更加准确的信号调度决策，提高交通运行效率。
通信系统的重要性通信系统是交通信号控制系统中各个部件之间进行信息交互和数据传输的重要手段。
控制器通过通信系统与信号灯、传感器等设备进行实时数据交换，实现交通信号的协调控制。
同时，通信系统还能实现交通信号控制系统与城市交通管理中心的远程联网，实现交通信息的实时监测和调度，提高交通运行效率和安全性。
结语交通信号控制系统在现代城市交通管理中起着至关重要的作用，有效提高了交通运行效率、减少了交通事故率，为市民和车辆提供了更加便捷、安全的出行环境。
随着技术的不断发展，交通信号控制系统将进一步智能化、网络化，为城市交通管理带来更多的便利和效益。
道路交通信号控制系统
量数据、前端设备的故障报警数
据； 中心主界面使用GIS地图，实现在 GIS电子地图上显示所有路口信息 及对应的红绿灯图层，提供图形 监控方式，通过点击电子地图上 红绿灯图层，查看路口信号灯的 实时信号控制情况。同时支持公 安PGIS接入及融合； 中心能够监视交通信号控制器工 作运行状态、查看各个控制点的 信息资料、实现跨系统定配时交 通控制预案
红绿灯
流量检测器
红绿灯
流量检测器
红绿灯
流量检测器
红绿灯
流量检测器
信号控制系统网络结构分为四 个部分，信号机专属网络、网 络通讯、公安内网和 3G/GPRS无线网络； 安装在路口的所有信号机共同 组成信号机专属网，信号机通 过光纤通道与后台服务进行数 据通讯； 为确保接入公安内网的数据库 安全可靠，所有数据必须经过 公安边界平台的安全认证合格 后才能接入公安内网； 运营商无线通信网络主要是移 动终端通过3G无线GPRS网络 等，与后台服务进行数据通信， 实现对路口信号机的各种命令 控制； 公安内网的用户通过浏览器访 问信号控制系统，设置信号机 运行参数、方案，下发到路口 信号机。
6.路口渠化功能
路口渠化和配时方案的设计是进行信号控制的基础，系统可以根据路口的初始渠划、车流特征，对路 口进行信号配时，得到交叉口的通行能力和饱和度及交叉口服务水平，验证路口的当前渠化和配时方 案是否合理，如果不合理，重新渠化或是重新划分配时方案的相位相序，直到得到合理的信号配时为 止；
7.完全自适应功能
应用程序服务器
移动终端
工作组交换机
移动终端
网络通讯
据传送至后台管理软件；
后台管理软件通过手动配置方 案，或通过分析车流量自动计 算控制方案后下发到前端信号 控制机执行，从而实现信号控
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SCOOT (Split Cycle Offset Optimizing Technique)系统是以TRANSYT为基础的自适 应实时控制系统，其控制结果明显优于静态方法。其局限性为：交通模型的建立 需要大量的路网几何尺寸和交通流数据， 计算复杂度较高，绿信比的优化依赖于
对饱和度的估算，且以小步长变化进行调整，不能及时响应动态的交通需求。
最大绿灯时间 maximum green time 相位绿灯信号允许开启的最长时间。
绿冲突 green conflict 规定不允许同时放行的绿色信号灯与允许放行的绿色信号灯同时点亮。
全红状态 all red 所有信号灯组灯色均显示为红色的信号状态。
黄闪控制 flashing yellow control 所有信号灯组的黄灯信号均以固定频率闪烁的控制方式。
浙大中控数据源技术掌握了，但是交通控制方面也有所欠 缺。
安徽科力解决了大面积联网问题，但是先进系统控制理念 和数据源同样欠缺。
南京莱斯最早在国内推出类似于SCATS结构的三级控制系统 网络，但因局限于落后的组网通信技术，所以也阻碍了他们在 国内的推广。
广东京安则依赖于视频检测技术，但视频检测技术成本过 于高昂，而且数据源准确度难以超过92%，也易受恶劣天气影 响
SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System）系统未使用交通模型，是 一种用感应控制对配时方案作局部调整的方案选择系统，属于开环控制方法，限
制了配时方案的优化程度，另外，因检测器安装在停车线处，故相位差的优选可 靠性较差，但在国内以SCATS为代表引入过我国城市最多，因价格、技术支持以及 适应混合交通流状况差而未取得显著效果。
协调控制 coordinated control 通过调整起始和放行时间，把二个或二个以上路口的交通信号灯协调起来加 以控制的方式。
线协调控制 main street coordinate control 在一条道路上实施协调控制的控制方式。
区域协调控制 area coordinate control 在一个区域内多个交叉路口实施协调控制的控制方式。
诸如此状的国内企业虽努力了，但总体并未完成整体的技 术创新。
1、多时段定时 2、绿波（单向和双向） 3、感应（全感应和半感应） 4、自适应（单点） 5、交通管制
道路交通信号控制机 road traffic signal controller 能够改变道路交通信号顺序、调节配时并能控制道路交通信号灯运行的装置。
3) 路网通行效率
先进的信号系统应具备自我优化和自学习能 力，可根据排队长度、饱和度、平均延误等参数 根据路网状况进行方案优化选择，从而达到提高 整个路网通行效率的职责。
二. 国管内控外平交台通要信实号现控的制目系标统介绍
TRANSYT （Traffic Network Study Tool)系统是脱机优化网络信号配时的定时控 制系统，主要是由仿真模型及优化部分组成，该系统实现对相位差和绿信比的优 化,早期按“爬山法”优化，后来美国Florida大学的TRANSYT一7F8．1C后 的版本采 用遗传算法进行优化，但作为离线的交通控制系统，不能及时地对实时的交通状 况及突发事件进行响应和调整。
一. 智能信号系统概述 二. 国内外信号系统介绍 三. 信号系统控制策略 四. 信号系统及管控平台结构 五. 信号系统效益分析 六. 信号系统常用术语
一. 交为通什信么号要控进制行系综统合概管述控？
2) 治堵功能
先进的智能自适应信号系统具备治堵和疏导能力，可 通过自适应点控、线控（绿波）、面控（区域协调）和 交通管制等功能解决城市交通的拥堵问题。
相位差 offset 协调控制中，指定的参照交叉路口与协调交叉路口相位的起始时间或结束时 间之差。
多时段定时控制 multiple intervals fixed-time control 根据交通需求变化情况，把一天的时间分成若干个控制时段，随时间的推移， 按预置的方案自动运行。
感应控制 vehicle actuated control 交叉路口信号机根据车辆检测器测得的交通流数据来调节信号显示时间的控 制方式。
无电缆协调控制 cableless linking control 信号机之间没有通信链路，根据时钟同步，通过设定相位差来实现交叉路口 交通信号协调的控制方式。
控制方案 control plan 路口关于相位设置、相位序列设置、信号配时的有序集合。
最小绿灯时间 minimum green time 相位绿灯信号必须开启的最短安全时间。
周期 cycle time 信号灯色按设定的相位顺序显示一周所需的时间。
信号灯组 signal light group 一个完整的车辆红、黄、绿三头灯或行人红、绿二头灯的组合。
信号组 signal group 具有同一灯色序列的所有信号灯组的集合。
相位 phase 在一个信号周期内，同时获得通行权的一个或多个交通流的信号显示状态。
ACTRA(Advanced Control & Trafficห้องสมุดไป่ตู้Responsive Algorithm)是由美国西门子公司最 新开发的一个交通信号控制系统软件，是目前世界上技术比较领先的交通信号控 制系统软件之一。区别于以上系统，ACTRA系统最明显的特点是增加了干线感应协 调控制能力。
海信公司率先提出“HICON”系统概念，引进美国的NTCIP协 议，率先在国内吹响集团化进军的号角。不过HICON系统只解 决了通信协议问题，并没有完全解决好智能交通所必需的数据 源问题。