信号控制发展历史

信号控制发展历史

控制技术的发展：

“红”“绿”灯的起源------红绿装的启发

1868年第一个信号灯——煤气交通信号灯，手牵皮带转动灯箱

1914年——电气信号灯

1918年——第一盏名副其实的三色灯

1926年——自动化控制器应用与信号灯

1928年——首台感应式交通信号机

1952年——配时方案选择式的信号灯控制。

1963年——计算机控制的道路交通信号协调控制系统

19世纪初，在英国中部的约克城，红、绿装分别代表女性的不同身份。其中，着红装的女人表示我已结婚，而着绿装的女人则是未婚者。后来，英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人事故，于是人们受到红绿装启发，1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了。由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯——煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。在灯的脚下，一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。后来在信号灯的中心装上煤气灯罩，它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭，使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。

从此，城市的交通信号灯被取缔了。直到1914年，在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。

第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上。

1927——黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼的一声擦身而过，吓了他一身冷汗。回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。

但这种说法站不住脚，世界上第一盏红黄绿三色、四方向的交通信号灯在1920年10月就已经投入使用，这盏由警察威廉•波茨发明的信号灯，被安装在了底特律伍德沃德大街和福特街的交会处，其三色灯光的含义与今天基本一致。而用黄色代表“慎行”的想法也不新鲜，铁路系统很早就开始运用，1899年，纽约、纽黑文和哈德福德的铁路系统就使用了三色灯，红色是“停止”，绿色代表“全部清除”，黄色代表“谨慎”。

1868 年，英国在伦敦威斯敏斯特街口安装了世界上第一组交通信号灯。这揭开了城市道路交通信号灯控制的序幕，从此人类结束了道路交通无序的历史。

1926 年，英国在沃尔佛汉普顿首次安装和使用自动化控制器来控制道路交通信号。它起初采用固定周期控制的方式，随后出现了多时段的定周期控制方式。这标志着城市道路交通自动控制的开始。

1928 年，美国研制出了世界上首台感应式交通信号机，首次实现了道路交通控制信号

根据交通流进行调整。

1952 年，美国在科罗拉多州丹佛市首次将计算机与交通检测器结合起来，从而实现了配时方案选择式的信号灯控制。

1963 年，加拿大在多伦多市建立了一套由计算机控制的道路交通信号协调控制系统，当时使用的是IBM650 型计算机，成为了世界上第一个具有计算机道路交通控制系统的国家。这是道路交通信号控制技术发展的里程碑，使得道路交通信号控制进入了一个崭新的阶段。

城市道路交通信号控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导，在交通信号设备发明以前，繁忙道路交叉口的运作管理是由交警来完成的。1868年，第一台交通信号控制机的诞生开始改变了这一状态，从19世纪中叶信号灯的诞生至今，交通信号控制技术己经发生多次重大变革，大体经历了四个主要的发展阶段：

第一代为机械式交通信号控制技术，主要依靠目视采集信息，并加以判断，手动控制红绿灯点亮时间长短，这种技术完全依靠人脑进行控制，控制的随意性很大。

第二代是固定配时交通信号控制技术"主要靠经验和历史交通数据确定单台交通控制器的信号周期和绿信比,由计算机技术，实现自动控制，主要分为定周期控制和多时段控制，这种技术并不能实时反映路口的交通流量变化。

第三代是感应式交通信号控制技术，主要根据车辆检测器测得的交通流数据来调节单台交通控制器信号显示时间的控制方式，主要分为半感应控制和全感应控制。

第四代是线控技术和区域交通信号协调控制技术，线控技术是把一条道路上多个相邻交叉路口的交通信号协调起来加以控制的控制方式。区域交通信号协调控制技术是把一个区域内所有交通信号联结起来进行区域协调控制的交通信号控制系统。

单点控制

单点控制又称为点控制,是指每个交叉口的交通信号控制只按照该交叉口的自身实际情况独立运行,不与邻近的交叉口有任何联系"这种方式适用于相邻交叉口相距较远!线控没有很大效果时,是交通信号控制的基本形式,是目前我国大部分交叉路口采用的控制方式"

干线控制

干线相邻交叉口协调控制策略控制是为了减少车辆在各个交叉口的停车次数,提出的一种各路口间相互协调的配时方案"干线协调控制策略方法是基于绿波的概念,相邻交又路口执行相同的信号控制周期,主干道相位的绿灯开启时间(相位差)错开一定的时间,交叉口的次道在一定程度上服从主干道上的交通"当一列车队在具有许多交叉口的一条主干道上行驶时,协调控制使得车辆在通过干线交又口时总是在绿灯开始时到达,因而无需停车地通过交叉口,提高了车辆行车速度和道路通行能力,确保道路畅通,减少车辆在行驶过程中的延误时间"线控是面控系统的一个重要组成部分,也是在点控基础上发展起来的"

面控制

面控制是将整个区域中所有的信号交叉口作为协调控制的对象,控制区内各种受控交通信号均受中心指挥室的集中控制"把一个城市区域内所有交叉口的交通信号连起来综合加以协调控制,使得区域内的各个车辆在通过某些交叉口时所产生的总损失(包括延误!停车次数!油耗等)最小,或者使区域内交通网络的通行能力最大"