城市交通信号控制系统介绍
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。
城市轨道交通信号控制系统认识
2）缩短列车运行间隔
❖ 城市轨道交通因其特性，一般只能通过缩短列车运行间隔 增加运量
❖ 信号系统可以使后车更精确的掌握前车的位置，做出更及 时准确的判断和操作，开得离前车更近（90s以内）
❖ 最大程度上提高城轨系统的通过量，提高效益
3）提高列车运行速度及效率
❖ 由ATP系统精确给出推荐速度，甚至由ATO系统自动驾驶 列车
一、正线信号系统（ATC）
2、ATS子系统（列车自动监控系统） ❖ 功能
实现对列车运行的监督和控制，辅助行车人员对全线列车运行进行 管理，统一指挥调度。
❖为行车指挥人员提供全线列车的运行状态显示 ❖监督和记录运行图的执行情况 ❖列车运行偏离运行图时自动调整 ❖向PAS(广播系统）发送列车实时运营信息 ❖向PIS（乘客信息系统）发送列车实时运营信息
❖ 设备组成 轨旁设备：测定站停精确度的应答器 检测列车停车信息的应答器 车载设备：2套车载子系统（CC）
二、车辆段/停车场信号系统
❖ 功能 ❖ 通过联系电路实现与正线的接口 ❖ 办理列车出、入段进路 ❖ 控制车辆段/停车场内的调车作业 ❖ 控制试车线的试车作业
二、车辆段/停车场信号系统
❖ 设备组成 ❖ ATS分机：放置在车辆段调度室
➢ 采集车辆段内存车库线占用情况 ➢ 采集进、出段列车信号机状态 ➢ 给控制中心传送以上信息进行显示 联锁设备：独立设置 ➢ 控制车辆段内信号 ➢ 通过ATS分机与控制中心（OCC）交换信息 微机监测设备 ➢ 实时监测车辆段/停车场范围内所有信号设备的状态
二、车辆段/停车场信号系统
❖ 设备组成 ❖ 轨道电路：50HZ相敏轨道电路
三、车载设备
车载ATP/ATO 计算机单元
定位补 偿设备
交通控制系统
交通控制系统近年来，随着城市化进程和人口增长，交通拥堵问题日益突出。
针对这一问题，交通控制系统应运而生。
交通控制系统借助于先进的智能技术，可以实时监控交通状况，调整红绿灯时长，并通过信息显示屏、跑马灯等方式向交通参与者提供路况信息，从而减少拥堵和事故的发生。
一、交通控制系统的组成交通控制系统主要包括三个组成部分：传感器、交通信号控制器以及管理中心。
1.传感器传感器是交通控制系统的重要组成部分。
它能够实时感知到道路上的车流量、速度、车型等信息，并通过传感器将这些信息反馈给交通信号控制器。
2.交通信号控制器交通信号控制器是实现交通控制系统的核心设备之一。
它通过与传感器互联的方式，接收、处理并输出各种交通信号。
针对车辆和行人流量变化，交通信号控制器会自动调节红绿灯的时长，从而保证交通的流畅。
一些现代化的交通信号控制器还可以通过网络通信的方式，实现多路口联动控制，提高了整个交通流的效率。
3.管理中心管理中心是交通控制系统中的另一重要组成部分。
它负责对交通控制系统进行全面的监控和管理，收集、整理、分析系统运行时的数据信息，并根据分析结果对系统进行调整和优化。
对于出现异常状况，管理中心还能够迅速查找和排除问题，保证系统的稳定性和可靠性。
二、交通控制系统的应用交通控制系统在城市交通管理中被广泛应用。
下面几个方面是交通控制系统的主要应用：1.路口交通控制路口是城市交通的瓶颈，是交通控制系统主要应用的领域之一。
在路口安装传感器和交通信号控制器，可以实现红绿灯的智能控制，调节车行、行人的路权，从而缓解交通拥堵和事故的发生。
2.高速公路流控高速公路是城市和城市、城市和乡村连接的重要通道。
当高速公路出现大型堵车或道路故障时，交通控制系统可以通过监测器控制路面入口的车辆速度，进而有效的避免交通事故的发生。
3.公交车道优先公交车道优先是指通过交通控制系统，将公交车优先放行，让公交车尽可能快的到达下一个站台，提高公交出行的效率和安全性。
城市交通信号控制系统介绍
全局式诱导屏
嵌入式光带诱导屏
城市交通信号控制系统-控制结构
采用三级分布式递阶控制结构：
中心控制级 区域控制级 路口控制级
城市交通信号控制系统-控制结构图
中心控制级
区域控制级
区域控制级
区域控制级
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
路口控制级
城市交通信号控制系统-系统配置
一台区域控制计算机可以控制128～256个 路口交通信号机。
城市交通信号控制系统-系统控制方式一
实时自适应优化控制
信号配时方案由优化算法软件根据实际交通 状况实时生成。
联机线控
信号配时方案由线控算法软件实时生成。
城市交通信号控制系统-系统控制方式二
公交优先
系统通过车载定位设备实时采集公交车车辆位置、 速度等信息 ，对公交车辆到达路口时间进行提前 预测 ，在保障交叉口交通畅通的前提下，实现公 交车辆优先放行 。
城市交通信号控制系统-发展历程
从上个世纪八十年代中期以来，就开始了城 市交通信号控制系统软件和路口交通信号机 的研制、开发工作; 参加了“七五” 《南京市交通控制系统》 和“八五” 《城市交通控制系统应用技术》 国家重点科技攻关项目的研制; 在系统总体设计、系统软件开发、系统设备 研制等方面积累了丰富的经验。
城市交通信号控制系统-主要功能
交通信号控制功能 交通信息采集功能 系统监测功能 系统配置功能 遥设信号机参数功能 交通诱导功能 自动捕捉交通违章 系统互联功能
城市交通信号控制系统-控制功能
按控制方式分为：
联机控制 单点控制 特殊控制 上述控制方式可以根据需要进行自动或 人工干预转换。
城市交通信号控制系统-路口级
智能交通 城市交通信号控制系统
智能交通城市交通信号控制系统在现代城市的快节奏生活中，交通拥堵已成为一个普遍存在且令人头疼的问题。
为了有效地管理和优化城市交通流量，提高道路通行效率，保障交通安全，智能交通中的城市交通信号控制系统应运而生。
城市交通信号控制系统，简单来说，就是通过各种技术手段和策略，对道路交叉口的信号灯进行智能化控制，以实现交通流的合理分配和疏导。
它就像是城市交通的“指挥家”，根据实时的交通状况，灵活地调整信号灯的时长，确保车辆和行人能够安全、高效地通过路口。
一个完善的城市交通信号控制系统通常由多个部分组成。
首先是交通数据采集设备，如摄像头、地磁传感器、雷达等，它们分布在道路的各个关键位置，实时收集交通流量、车速、车辆排队长度等信息。
这些数据就像是系统的“眼睛”，为后续的决策提供了依据。
接下来是数据传输网络，负责将采集到的交通数据快速、准确地传输到控制中心。
控制中心是整个系统的“大脑”，里面运行着复杂的算法和软件，对接收的数据进行分析和处理，并根据预设的规则和策略生成信号灯控制指令。
然后是信号灯控制设备，它们接收控制中心的指令，对信号灯的时长进行调整。
此外，还有信息发布系统，将交通状况和信号灯的变化信息及时传递给驾驶员和行人，例如道路上的可变情报板、手机应用程序等。
那么，城市交通信号控制系统是如何工作的呢？以常见的定时控制模式为例，在交通流量相对稳定的时段，信号灯按照预先设定的固定时长进行切换。
但这种模式的缺点也很明显，如果交通流量发生了较大变化，就容易导致拥堵。
为了克服定时控制的不足，感应控制模式出现了。
它能够根据车辆到达路口的情况实时调整信号灯时长。
比如，当某个方向的车辆排队较长时，系统会自动延长该方向的绿灯时间，以尽快疏散车辆。
而在更先进的自适应控制模式中，系统不仅考虑当前的交通状况，还能对未来一段时间的交通流量进行预测，并据此动态调整信号灯时长。
这种模式需要更强大的数据处理能力和更精准的预测算法，但能够更好地适应复杂多变的交通环境。
城市智能交通信号控制系统设计与实现
城市智能交通信号控制系统设计与实现随着城市化进程的加快，城市交通拥堵问题日益突出，给人们的出行带来了巨大的不便。
为了有效解决这一问题，城市智能交通信号控制系统应运而生。
本文将就城市智能交通信号控制系统的设计与实现进行详细介绍。
首先，城市智能交通信号控制系统的设计是基于先进的智能化技术和数据分析算法的。
系统主要由三个模块组成：感知模块、决策模块和执行模块。
感知模块主要负责采集交通信息，包括车辆数量、速度、位置等，通过传感器和摄像头等设备实现。
决策模块通过对交通数据的分析，智能地确定信号灯的运行方案，以达到交通流的最优化。
执行模块负责控制信号灯的切换，实现交通流的控制。
在城市智能交通信号控制系统的实现过程中，需要应用先进的技术和算法。
首先，需要利用无线通信技术，将感知模块采集到的数据传输给决策模块，实现实时数据的传输和处理。
其次，需要运用机器学习和数据挖掘算法，对交通数据进行分析和建模，通过学习和训练，提高决策模块对交通流的判断和优化能力。
此外，还可以利用图像识别技术，实现对交通违章行为的监测和处理，提高城市交通的安全性和规范性。
在城市智能交通信号控制系统的实际应用中，还需要考虑到多个关键问题。
首先是系统的稳定性和可靠性，因为交通系统的稳定性和安全性直接关系到人民生命财产的安全。
其次是系统的扩展性，随着城市规模的不断扩大，系统需能够适应更多的交通场景和数据量。
此外，系统还应具备自我修复和自我优化的能力，能够自动检测故障并及时处理，实现交通流的最优化。
在实际应用中，城市智能交通信号控制系统已经在许多城市得到了成功的应用。
通过合理的信号灯控制和交通流优化，该系统能够有效缓解城市交通拥堵问题，提高交通效率，减少车辆排放，改善环境质量。
此外，该系统还能够通过智能化的远程监控和大数据分析，为城市交通管理部门提供参考决策和预测，有助于提升城市交通管理水平。
尽管城市智能交通信号控制系统在解决城市交通问题方面取得了一定的成果，但依然存在一些挑战和亟待解决的问题。
城轨交通信号系统-简介
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4.3 后备系统原理示意图
实际列车速度曲线
(ATO curve)
ATP曲线
预告功能信标
防护区段
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安全防护距离 （约25~30m）
限速
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停车点
TSDI_DXC
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5. 信号系统国产化
5.1 信号国产化方案 信号系统设备国产化既要符合技术政策的要求, 同时也要结合工程的实际情况, 满足其功能需求和工程的要求。 在系统设备招标的基础上, 建议采用由国产设备、国产化设备和引进设备混合组成。 优先选用国内能提供的设备和器材。 目前国内尚无满足安全和功能要求的成套ATC系统设备。与国外供货商通过技术合作与技术转让, 参与系统设计, 合作完成国产化设备的生产及工程应用软件编制、系统安装、系统调试、服务培训等工作, 从而全面掌握ATC系统产品的性能, 为系统的维护、应用打下良好的基础, 最终实现国产化和降低造价。
电源屏及UPS
国产
艾默生、梅兰日兰、鼎汉等
其他
电缆及光缆
国产
天水电缆厂,焦作电缆厂,成都电缆厂,西安电缆厂,天津电缆厂,上海电缆厂等
信号机（铝合金）
国产浙江万全信号,西安信号 Nhomakorabea厂,沈阳信号工厂等
继电器（各型）
国产
西安信号工厂,沈阳信号工厂等
仪器仪表、维修工具、备品备件
TSDI_DXC
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后备模式
点式+站间闭塞 （机场线仅站间闭塞）
点式超防+站间闭塞
简单超防+站间闭塞
点式超防+站间闭塞
TSDI_DXC
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4. 基于通信的移动闭塞信号系统（CBTC）后备系统简介
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。
浅谈城市轨道交通信号控制系统
浅谈城市轨道交通信号控制系统学生姓名：学号：专业班级：指导教师：西安铁路职业技术学院毕业论文摘要城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。
城市轨道交通信号系统是城市轨道，交通自动化系统中的关键部分，是保证列车和乘客安全，实现列车运行高效、指挥管理有序的自动控制系统。
其核心是列车自动控制系统，它由列车自动监控子系统、列车自动防护子系统、计算机联锁子系统和列车自动驾驶子系统组成。
ATC系统自上世纪7O年代投入运用至今，经历了三十年的发展，技术日趋成熟，为使列车控制技术经济指标更加合理，世界各国纷纷开发了先进的ATC系统，ATC系统按闭塞方式分类有三种类型：固定闭塞方式的ATC系统、准移动闭塞式的ATC系统、移动闭塞式的ATC系统。
城轨通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，并为城轨的其它各子系统提供信息传输通道和时标信号。
此外，通信系统是城轨交通内部公务联络的主要通道，使构成城轨交通内部的各个子系统能够紧密联系，以提高整个系统的运行效率。
当然，通信系统也是城轨交通内、外联系的通道。
城轨通信系统在发生灾害、事故或恐怖活动的情况下，是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。
城市轨道交通越是在发生事故、灾害或恐怖活动时，越是需要通信联系，但若在常规通信系统之外再设置一套防灾救护通信系统，势必要增加技资，而且长期不使用的设备亦难以保持良好的运行状态。
所以，在正常情况下，通信系统能为运营管理、指挥、监控等提供通信联络的手段，为乘客提供周密的服务；在突发灾害、事故或恐怖活动的情况下，能够集中通信资源，保证有足够的容量以满足应急处理、抢险救灾的特殊通信需求。
城市轨道交通包括了地铁，轻轨和城市铁路等不同形式．具有运量大，速度快，安全准点。
平稳舒适，污染小等优点。
本文主要阐述城市轨道交通信号控制系统的主要组成。
随着我国城市轨道交通的迅猛发展，信号系统作为控制运行安全的核心设备，对其安全、可靠性的分析评价显得尤浅谈城市轨道交通信号控制系统为重要，本文从列车检测方式、机车信号选择、设备控制方式等方案的主要方面对描述了城巾轨道交通中信号系统的安全策略及可靠性分析。
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。
交通信号控制系统的现状与发展
交通信号控制系统的现状与发展交通信号控制系统是指负责交通流量调节和安全控制的设备和技术，是城市交通管理中非常重要的一环。
这些系统通过灯光、语音和多种其他类型的信息传递实现交通流量的管理。
交通信号控制系统的现状随着城市的不断发展和交通工具的不断增加，城市交通状况越来越复杂，交通信号控制系统也面临着许多挑战。
虽然许多地区都实施了交通信号控制系统，但在某些情况下，这些系统并不能完全解决相应的问题。
现今大多数城市采用的信号控制系统是基于传统的单体控制的。
这种控制系统通常是分时段管理，它仅在红绿灯的时间表上进行控制。
虽然单体控制系统显然有其潜力，并且已经成为了城市交通管理中基础模型的一部分，在处理交通问题时仍然存在困境。
然而，随着技术的不断发展，现有的传统信号控制系统也在不断地发展和完善。
现代交通信号控制系统越来越智能化，原本通过人工进行控制的模型正在被新的技术所替代。
交通信号控制技术已进一步深入到交通的各个方面，包括传感器数据、互联网和移动设备。
随着智能技术的不断进步，许多地区看到了交通信号控制系统的潜力。
现代控制系统结合了移动设备、传感器和互联网技术，使城市交通管理人员能够更方便地进行实时监测和控制。
新技术也可以用于大规模的数据采集和分析，从而更好地管理和管理交通拥堵。
交通信号控制系统的发展在交通信号控制技术的背景下，越来越多的城市和地区将去发展具有可编程控制设备，以更好地管理日益复杂的交通状况。
在可编程控制设备的帮助下，城市交通管理人员可以监测、控制和管理交通流量。
这些设备可以将所有信息集中在一起，从而使城市交通管理人员能够获得更准确、更准确和更即时的数据，并做出更明智的决策。
与此同时，技术的进步也提高了交通信号控制系统的有效性和精确性。
基于传感器和计算机技术，新的智能控制系统可以实时监测交通状况，并根据实时数据自动进行调整。
这样在交通管理的过程中城市交通管理人员就可以及时掌握城市交通状况，为城市交通管理带来巨大的便捷。
智能交通 城市交通信号控制系统
智能交通城市交通信号控制系统在现代城市的发展进程中，交通问题始终是一个备受关注的焦点。
日益增长的车辆数量和复杂多变的交通需求，对城市交通管理提出了更高的要求。
而城市交通信号控制系统作为智能交通的重要组成部分，在优化交通流量、提高道路通行效率、减少交通拥堵和事故等方面发挥着至关重要的作用。
城市交通信号控制系统，简单来说，就是通过对交通信号灯的智能化控制，实现对道路交通的有效管理。
它不再是简单的定时切换信号灯，而是能够根据实时的交通流量、道路状况和行人需求等因素，动态地调整信号灯的时长和相位，从而最大程度地提高道路的通行能力。
那么，一个先进的城市交通信号控制系统是如何工作的呢？首先，它需要依靠各种传感器和监测设备来收集交通数据。
这些设备包括但不限于地感线圈、摄像头、雷达等，它们分布在道路的各个关键位置，实时监测车辆的速度、流量、排队长度等信息。
这些数据会被快速传输到控制中心的计算机系统中，经过处理和分析，计算机系统会根据预设的算法和策略，生成相应的信号灯控制方案。
在控制策略方面，常见的有定时控制、感应控制和自适应控制等。
定时控制是最为简单的一种方式，根据历史交通流量数据，为不同时间段设置固定的信号灯时长。
这种方式在交通流量相对稳定的区域可能效果较好，但对于交通流量变化较大的路段，就显得不够灵活。
感应控制则是根据车辆到达路口的情况来调整信号灯时长，当车辆较多时延长绿灯时间，车辆较少时缩短绿灯时间。
自适应控制则更为智能，它能够实时根据交通流量的变化自动调整信号灯控制方案，以达到最佳的交通效果。
除了对车辆的控制，城市交通信号控制系统还需要充分考虑行人的需求。
在一些人流量较大的路口，设置专门的行人过街信号灯，并根据行人的流量合理调整绿灯时间，保障行人的安全和通行权利。
同时，对于一些特殊情况，如公交车优先通行、紧急车辆通行等，系统也能够做出相应的响应，确保这些车辆能够快速通过路口。
为了实现更好的交通控制效果，城市交通信号控制系统还需要与其他交通管理系统进行协同工作。
城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍
城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。
城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统：—列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）—列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）—列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。
一、列车自动控制系统（ATC）分类1、按闭塞布点方式：可分为固定式和移动式。
固定闭塞方式中按控制方式，又可分为速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）。
2、按机车信号传输方式：可分为连续式和点式。
3、按各系统设备所处地域可分为：控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。
二、固定闭塞ATC 系统固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。
列车以闭塞分区为最小行车间隔，ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。
固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。
1、速度码模式（台阶式）如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统，该系统属70～80年代的产品，技术成熟、造价较低，但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能，不利于提高线路运输效率。
固定闭塞速度码模式ATC 是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，从控制方式可分成入口控制和出口控制两种，从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。
交通信号控制系统
• 与交通监控系统、车辆诱导系统等系统进行数据交互，实现交通信号的联动控制
• 与智能交通管理系统（ITS）进行数据交互，实现交通信号的远程控制和管理
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交通信号控制系统的控制策略
定时控制策略
定时控制策略是一种预先设定信号灯开关时间的控制方式
智能交通信号控制系统通过引入物联网、大数据等
技术，实现交通信号的智能化控制
智能交通信号控制系统通过优化交通信
号控制算法，提高交通信号控制效果
• 利用传感器、摄像头等设备采集交通
• 采用自适应控制策略，根据实时交通
流量数据，实时调整信号灯的开关时间
状况自动调整信号灯的控制参数
• 通过数据通信，与其他交通管理系统
• 按照固定的时间周期，循环切换信号灯的颜色
• 适用于交通流量较为稳定、道路状况较为简单的交通场景
定时控制策略的优点
• 控制简单，易于实现
• 能保证信号灯的周期性切换，满足基本的交通信号控制需求
定时控制策略的缺点
• 无法根据实时交通状况进行调整，容易导致交通拥堵
• 对于复杂的交通场景，控制效果不佳
感应控制策略
提高道路通行能力
高速公路交通信号控制系统通过减少交
通事故，提高道路交通安全
• 根据车辆排队长度、行驶速度等因素，
• 实时监测交通状况，及时调整信号灯
调整信号灯的开关时间
的开关时间
• 优化交通流线，提高交通运行效率
• 通过数据通信，与其他交通管理系统
协同控制，实现交通信号的联动控制
智能交通信号控制系统的应用
行能力
• 通过优化交通流线，提高交通运行效率，减少交通拥堵，降低环境污染
城市交通信号控制系统
循环由有限个步构成。一个循环内各步的步长之和称
为信号周期，用 表示。
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6.2 城市交通控制的基本理论和方法
若一个循环有n步，各步步长分别为t1,t2,…,tn 则 C=t1 + t2 + … +tn
6.2.2.3 相位
在交通控制中，为了避免平面交叉口上各个方向 交通流之间的冲突，通常采用分时通行的方法，即在 一个周期的某一个时间段，交叉口上某一支或几支交 通流具有通行权，而与之冲突的其他交通流不能通行。 在一个周期内，平面交叉口上某一支或几支交通流所 获得的通行权称为信号相位，简称相位，一个周期内 有几个信号相位，则称该信号系统为几相位系统。
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20
6.1 交通信号控制系统概述
①第一级 位于交叉口，由交叉口信号控制机组成，包括功能： a.监视设备故障(检测器、信号灯和其它局部控制设施)； b.收集检测数据； c.把交通流和设备性能等数据传送到第二级控制； d.接受上级下达的指令并按指令操作。
②第二级 位于所控制区域内的比较中心的位置，功能包括： a.监视从第一级控制送来的交通流和设备性能的数据并传到 第三级控制中心； b.决定要执行的控制类型，选择控制方法并协调第一级控制。
感应式联机控制系统能够及时响应交通流的随机变 化，控制效果好，但控制结构复杂、投资高、对设备可 靠性要求高。目前比较成熟的在线控制系统有：英国的 SCOOT（Split Cycle Offset Optimization Technique）系统， 澳大利亚的SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System）系统等。
系统名 系统特征 路口数 称
燃气色灯 1
周期 定
1914 点控 美国 1926 点控 英国 1928 点控 美国 1917 线控 美国
城市交通信号控制系统
城市交通信号控制系统城市交通信号控制系统（Urban Traffic Signal Control System）是一种利用计算机技术对城市道路交通信号进行优化和控制的系统。
它通过感知、分析和处理交通流量等信息，以提高城市交通的效率、安全和环境友好性。
一、城市交通信号控制系统的背景如今，城市交通问题已经成为人们生活中的日常困扰。
交通拥堵、交通事故频发、排放污染等问题威胁着城市的可持续发展。
为应对这些问题，城市交通信号控制系统应运而生。
二、城市交通信号控制系统的组成和原理城市交通信号控制系统由感知系统、控制系统和信息管理系统构成。
1. 感知系统：感知系统通过交通摄像头、传感器等设备，实时获取交通流量、车速和车辆类型等信息。
这些数据用于后续的交通流量分析和交通信号优化。
2. 控制系统：控制系统根据感知系统提供的数据，结合交通信号控制算法，对交通信号进行自动优化和控制。
通过灯光变化的时序和时长，控制车辆通行方式，以实现最佳的交通流动。
3. 信息管理系统：信息管理系统负责对感知系统和控制系统的数据进行分析、整合和管理。
同时，它还提供车辆导航、交通信息发布等服务，以便驾驶员和行人获得最新的交通信息。
三、城市交通信号控制系统的优势和作用城市交通信号控制系统的应用具有多个优势和作用。
1. 提高交通效率：通过优化交通信号，减少交通拥堵，提高路口通行能力。
驾驶员可以在信号灯的指引下更加顺畅地行驶，缩短了通行时间，减少了交通堵塞。
2. 提升交通安全：交通信号控制系统可以根据实时道路情况智能调整信号灯的时序，减少交叉冲突和事故发生的可能性。
它还可以配合监控摄像头实时监测道路交通状况，及时处理交通违法行为。
3. 降低环境污染：通过合理控制交通信号，减少车辆停车等待时间，降低交通拥堵带来的尾气排放。
这将有助于改善城市空气质量，减少对环境的损害。
四、城市交通信号控制系统的发展趋势城市交通信号控制系统仍然在不断发展中，有几个趋势值得关注。
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。
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城市交通信号控制系统-控制策略
把整个区域划分成若干子区目的：
简化优化算法 缩短优化时间 提高系统的实时性
划分子区条件：
子区中的路口所需的周期长度比较相近； 子区中的路口相邻且距离相近
城市交通信号控制系统-系统优化
周期优化
周期优化是整个优化算法的基础，因为它的改变会引起相位 长度和相位差的变化。周期优化以子区为单位进行，对子区 中的每个路口，根据一定的饱和度原则，分别计算各自的周 期长度，然后根据整个子区的情况，确定出子区周期长度。
城市交通信号控制系统-发展历程
从上个世纪八十年代中期以来，就开始了城 市交通信号控制系统软件和路口交通信号机 的研制、开发工作; 参加了“七五” 《南京市交通控制系统》 和“八五” 《城市交通控制系统应用技术》 国家重点科技攻关项目的研制; 在系统总体设计、系统软件开发、系统设备 研制等方面积累了丰富的经验。
城市交通信号控制系统-单点控制方式二
感应
根据车辆检测器检测的车流信息，对交通信号灯 进行实时控制。
多时段
信号机根据不同的时段选择相应的控制方案。
闪灯
信号灯黄灯以特定的频率闪烁。
城市交通信号控制系统-单点控制方式三
全红
路口各方向均亮红灯。
关灯
关闭信号灯。 手控 由人工直接操作交通信号机，每按一次手动按 纽，灯色变换一次。
莱斯单点交通信号机控制软件HTB1.0
城市交通信号控制系统-工程实例
序号 1 2 工程名称 株洲市智能交通管理系统改（扩） 建工程 富阳市城区智能监控系统 建设单位 株洲市公安局交通警察支队 富阳市公安局 合同金额(万元) 3929 1804
3
4 5 6
台州市交通信号控制系统
马鞍山市交警支队交通信号控制 山东省104国道德州段监控系统工程 南京内环东线二期道路交通信号灯 和交通发光标志工程及服务
城市交通信号控制系统-特殊控制
绿波控制
在执行警卫、消防、救护、抢险等任务的时候， 其行车路线上的各交通信号灯按车辆到达路口的 时间开启绿灯，保证车辆畅通无阻。
城市交通信号控制系统-信息采集
对各种交通信息（流量、车速、车型等）进行自 动采集、计算、统计、存储、提取、显示、打印 各种报表：
城市交通信号控制系统-监测功能
南京莱斯信息技术股份有限公司
NANJING LES INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD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，保障城市道路交通的畅通和特 种车辆的优先通行。
城市交通信号控制系统-路口级
控制路口交通信号灯 控制路口倒计数显示屏 接收处理车辆检测器的交通流信息，定时 向区域计算机发送 接收处理来自区域计算机的命令，并向区 域计算机反馈工作状态和故障信息
城市交通信号控制系统-通信方式
系统控制中心与路口交通信号机之间的通 信可以采用下列方式： 点对点方式 城域网的方式 无线GPRS通信
城市交通信号控制系统-特殊控制
系统可以根据实际交通情况，由指挥中心 发出命令，进行特殊交通控制，系统应具 有下列特殊控制方式：
定相控制 根据交通需求，由任一级控制计算机发出命令， 强行控制路口交通信号相位的执行时间。 模拟手动 根据交通需求，由任一级控制计算机发出命令 模拟路口交通信号机的手动控制方式。
城市交通信号控制系统-科技成果
获国家科技进步三等奖 获公安部科技进步一等奖
城市交通信号控制系统-标准制定
GA47—2002《道路交通信号控制机》 标准专家审定组成员。 国标《城市交通信号控制系统术语》 等标准专家审定组成员。
城市交通信号控制系统-自主知识产权
莱斯城市交通信号控制系统软件NATS1.0； 莱斯系统集中式交通信号机控制软件HTA1.0；
为提高系统的可靠性，系统设置完备的自 检和监测功能，对系统设备和软件运行状 况和故障进行全面监测与管理
城市交通信号控制系统-配置功能
可以通过图形方式联机实时配置系统参数
城市交通信号控制系统-遥设功能
可调看和修改所有信号机参数
城市交通信号控制系统-其它系统互联
系统可直接驱动可变情报显示系统，自动 或人工显示各种交通信息，进行交通诱导
城市交通信号控制系统-主要功能
交通信号控制功能 交通信息采集功能 系统监测功能 系统配置功能 遥设信号机参数功能 交通诱导功能 自动捕捉交通违章 系统互联功能
城市交通信号控制系统-控制功能
按控制方式分为：
联机控制 单点控制 特殊控制 上述控制方式可以根据需要进行自动或 人工干预转换。
行人过街协调
系统根据路段中行人交通的过街需求，与上游和 下游交叉口的信号控制方案相协调 。
城市交通信号控制系统-单点控制方式一 交通信号机具有下列自主控制方式：
单点优化
根据检测器检测到的车流量，由信号机自带的 优化软件自动生成信号灯配时方案。
线控（无电缆联动）
一组交通信号机配时不受区域控制中心计算机的 控制，而是按照统一的时间基准执行相互协调的 配时方案。
城市交通信号控制系统-系统控制方式一
实时自适应优化控制
信号配时方案由优化算法软件根据实际交通 状况实时生成。
联机线控
信号配时方案由线控算法软件实时生成。
城市交通信号控制系统-系统控制方式二
公交优先
系统通过车载定位设备实时采集公交车车辆位置、 速度等信息 ，对公交车辆到达路口时间进行提前 预测 ，在保障交叉口交通畅通的前提下，实现公 交车辆优先放行 。
全局式诱导屏
嵌入式光带诱导屏
城市交通信号控制系统-控制结构
采用三级分布式递阶控制结构：
中心控制级 区域控制级 路口控制级
城市交通信号控制系统-控制结构图
中心控制级
区域控制级
区域控制级
区域控制级
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
路口控制级
城市交通信号控制系统-系统配置
一台区域控制计算机可以控制128～256个 路口交通信号机。
绿信比优化
根据等饱和度原则，对周期长度进行分割。
相位差优化
调整其绿灯开始时间。
城市交通信号控制系统-系统界面一
城市交通信号控制系统-系统界面二
城市交通信号控制系统-系统界面三
城市交通信号控制系统-系统界面四
区域控制计算机的数量只受计算机系统资 源的限制。
城市交通信号控制系统-中心级
监控整个系统的运行 协调区域控制级的运行 具备区域控制级的所有功能
城市交通信号控制系统-区域级
对路口交通信号进行协调控制 对路口交通信号机的工作状态和故障情况 进行监视 通过人机会话对路口交通信号机进行人工 干预 监视和控制区域级外部设备的运行 交通流量统计处理
台州市公安局
马鞍山市公安局交通警察支队 山东省德州交警支队 南京市公安局交通管理局
828
149 197
246
7
8 …
义乌信号机及监控设备维护采购
义乌市交警大队系统信号机、监控 设备维护采购
义乌市公安局交通警察大队
义乌市公安局交通警察大队
151
170
城市交通信号控制系统-工程实例
其中： 南京市作为全国省会城市的代表，连续十 年被国家公安部、交通部、建设部授予畅 通工程一等奖。 常熟市作为全国县级市代表，连续十年被 国家公安部、交通部、建设部授予畅通工 程一等奖。