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摘要：随着城市化进程的加快以及社会经济的持续发展，城市人口和机动车辆数目的不断增加，城市交通的拥堵已经成为全国各大城市共同面临的难题。由此带来的交通拥堵、能源浪费、交通事故以及汽车废气排放造成的污染等问题，不仅不断制约着经济的可持续发展，同时严重降低了人们的生活质量。本文主要就我国城市交通信号控制现状进行分析，希望此次理论研究对城市交通信号控制的发展起到一定促进作用。
关键词：城市交通；信号控制
一、城市交通信号控制现状分析
我国在交通信号控制系统方面起步比较晚，在上世纪七八十年代经过不断的努力先后在一些城市建立了交通信号控制系统，同时在相关的技术上也有了一定的改善。从我国南京城市交通的信号控制系统来看，这也是我国首个实时自适应城市交通信号控制系统的城市，NUTCS结合了SCOOT与SCATS的优点，这就对道路条件和混合交通比较突出的交通特点有着适用。根据具体的发展情况能够将其扩充为路口级以及区域级等结构，而在具体的模式上就有着实时自适应以及固定配时等。但是也存在着一些不足之处，主要就是机动车和非机动车的控制模式还没有得到完善，存在着车流相互影响的状况，这样就对系统的运行效果有了限制。
二、城市智能交通信号控制系统概述
智能交通信号控制系统是采用高效的现代信息技术改造传统的运输系统，统计分析交通枢纽的实时交通流量，在此基础上利用交通软件和模型确定恰当的交叉口红绿灯配时方案，以此高效优化整个交通路网。其特点主要有：
（1）兼容性，该系统能够同时与相同标准内的各种型号、厂商的交通信号控制器相连接。（2）实用性，该系统使用的应用软件、技术、设备能够符合各种城市的交通信号控制需求，且使用、建设、维护都非常简便。如现在使用的中文图形操作和交互界面，友好、直观，容易操作，能够及时提供在线帮助。（3）开放性，该系统使用了互通互联的拓扑结构设计，能够满足于未来各种功能扩展；（4）先进性，该系统利用了最先进的信息技术和决策系统，并充分考虑未来发展需要。（5）可靠性，该系统具有容错、自动检测、自动恢复、报警等功能。信号机总体上来说包括人机接口、网络通信、中央控制器、RTC实时时钟、故障检测、功率驱动等部分。
三、交通信号智能控制系统主要参数研究
通过前言分析我们知道无论哪一种交通信号智能控制系统，评判其是否满足城市交通要求的主要指标是车流平均速度和平均通过时间，对于国际上各大城市对路口高峰期车流量和通过的平均速度要求是不低于10km/h。但实际上通过国内各大城市目前交通情況调研车流高峰时期主干道达标压力很大，并且之中已经向三、四线城市蔓延。
（一）交通信号周期
交通信号周期其定义是个颜色信号灯运行一个循环所需要的时间，一般单位是微秒，传统信号灯为单体控制，只需设定一个路口信号灯的周期，或是按时段变换周期。智能信号控制系统需要解决的是建立城市交通信号控制系统互联互通，实现实时控制。也就是引入可变周期模糊控制理论。实现按车流量和道路拥堵情况智能改变交通信号周期。
（二）交通信号的相位控制
交通信号的相位是指信号系统一个周期内多个控制状态，简单地说一个状态就是路口一个方向车辆或者行人的通行权，我国常用信号相位是两相位，也就是双向通行，今年引入国际信号，多相位控制。智能控制系统要解决的按道路实际情况调整相位控制，疏导拥堵方向车行。
（三）交通信号绿信比
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。智能控制系统通过城市交通信号网络建立一个精确到微秒级别的动态绿信比，精确控制信号灯显示时间。变固定绿信比为可变绿信比。
（四）交通信号系统相位差
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。传统信号装置多为干道联动，智能系统要完成城市区域内联动，实现智能实时控制。
四、交通信号智能系统控制策略
交通信号智能控制系统主要由中央控制中心，信号显示单元，数据传输系统。其中中央控制中心与传统单机信号装置比较，中央控制中心可以实现各路口数据信号处理，信息分析，数学模型效益优化，智能操控平台。实现智能控制的是中央控制模型算法软件。
控制策略方面，我国大多数城市中的大多数交叉路口采用的控制策略是定时控制或者是车辆感应式控制，其控制策略基于简单的数学模型，对于交通系统这样具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统而言其效果往往差强人意。目前正在使用的控制系统有简易单点信号机、SCOOT系统、TRANSYT系统和SCATS系统。但是我国使用的系统多是几种系统结合使用，没有形成体系，智能控制系统也只是在局部地区使用没有形成城市联网，也很难实现城市间关联控制。下一阶段重点研究是如何实现互联网和大数据下的信号智能控制，从而能够实现由路口监控系统，主干道卫星实时监控，车流量、流速监控，中央控制中心将信息处理，建立效益控制数据模型，然后指令发送，由信号执行装置显示。
五、结语
随着当前我国的科学技术的进步，对交通信号的控制也更为先进，能够体现出智能化，在对多种技术的应用下就会逐渐的提升城市交通信号控制水平。因此，必须进一步提高和完善城市智能交通信号控制系统的设计与开发，这样才能确保交通行业的快速发展。
参考文献：
[1]贾赟.基于模型的城轨信号联锁系统开发方法[D].北京交通大学，2017.
[2]郭秀珍，王丽丹，何真承，范玥，汪静，段书凯.基于自适应九点算法的智能交通灯控制系统[J].西南师范大学学报（自然科学版），2017，（03）：157-162.
[3]赵悦，姚琳，曹凌寒.基于国标20999通讯协议的交通信号控制系统的开发[J].科技与创新，2017，（03）：116-117.
[4]黄举才.城市智能交通控制系统的设计分析[J].西部交通科技，2016，（12）：80-83.
[5]陈天胜，任继锋.基于PLC控制的智能分段延时信号灯系统设计[J].自动化与仪器仪表，2016，（11）：63-64.
[6]张涛，张文平，王炎.基于模糊控制原理的智能交通信号控制系统的设计[J].电气自动化，2016，（05）：15-17+33.
[7]叶婉秋.城镇智能交通信号控制系统设计[J].电脑知识与技术，2016，（23）：164-165.
（作者单位：吴江区公安局交通警察大队）
关键词：城市交通；信号控制
一、城市交通信号控制现状分析
我国在交通信号控制系统方面起步比较晚，在上世纪七八十年代经过不断的努力先后在一些城市建立了交通信号控制系统，同时在相关的技术上也有了一定的改善。从我国南京城市交通的信号控制系统来看，这也是我国首个实时自适应城市交通信号控制系统的城市，NUTCS结合了SCOOT与SCATS的优点，这就对道路条件和混合交通比较突出的交通特点有着适用。根据具体的发展情况能够将其扩充为路口级以及区域级等结构，而在具体的模式上就有着实时自适应以及固定配时等。但是也存在着一些不足之处，主要就是机动车和非机动车的控制模式还没有得到完善，存在着车流相互影响的状况，这样就对系统的运行效果有了限制。
二、城市智能交通信号控制系统概述
智能交通信号控制系统是采用高效的现代信息技术改造传统的运输系统，统计分析交通枢纽的实时交通流量，在此基础上利用交通软件和模型确定恰当的交叉口红绿灯配时方案，以此高效优化整个交通路网。其特点主要有：
（1）兼容性，该系统能够同时与相同标准内的各种型号、厂商的交通信号控制器相连接。（2）实用性，该系统使用的应用软件、技术、设备能够符合各种城市的交通信号控制需求，且使用、建设、维护都非常简便。如现在使用的中文图形操作和交互界面，友好、直观，容易操作，能够及时提供在线帮助。（3）开放性，该系统使用了互通互联的拓扑结构设计，能够满足于未来各种功能扩展；（4）先进性，该系统利用了最先进的信息技术和决策系统，并充分考虑未来发展需要。（5）可靠性，该系统具有容错、自动检测、自动恢复、报警等功能。信号机总体上来说包括人机接口、网络通信、中央控制器、RTC实时时钟、故障检测、功率驱动等部分。
三、交通信号智能控制系统主要参数研究
通过前言分析我们知道无论哪一种交通信号智能控制系统，评判其是否满足城市交通要求的主要指标是车流平均速度和平均通过时间，对于国际上各大城市对路口高峰期车流量和通过的平均速度要求是不低于10km/h。但实际上通过国内各大城市目前交通情況调研车流高峰时期主干道达标压力很大，并且之中已经向三、四线城市蔓延。
（一）交通信号周期
交通信号周期其定义是个颜色信号灯运行一个循环所需要的时间，一般单位是微秒，传统信号灯为单体控制，只需设定一个路口信号灯的周期，或是按时段变换周期。智能信号控制系统需要解决的是建立城市交通信号控制系统互联互通，实现实时控制。也就是引入可变周期模糊控制理论。实现按车流量和道路拥堵情况智能改变交通信号周期。
（二）交通信号的相位控制
交通信号的相位是指信号系统一个周期内多个控制状态，简单地说一个状态就是路口一个方向车辆或者行人的通行权，我国常用信号相位是两相位，也就是双向通行，今年引入国际信号，多相位控制。智能控制系统要解决的按道路实际情况调整相位控制，疏导拥堵方向车行。
（三）交通信号绿信比
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。智能控制系统通过城市交通信号网络建立一个精确到微秒级别的动态绿信比，精确控制信号灯显示时间。变固定绿信比为可变绿信比。
（四）交通信号系统相位差
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。传统信号装置多为干道联动，智能系统要完成城市区域内联动，实现智能实时控制。
四、交通信号智能系统控制策略
交通信号智能控制系统主要由中央控制中心，信号显示单元，数据传输系统。其中中央控制中心与传统单机信号装置比较，中央控制中心可以实现各路口数据信号处理，信息分析，数学模型效益优化，智能操控平台。实现智能控制的是中央控制模型算法软件。
控制策略方面，我国大多数城市中的大多数交叉路口采用的控制策略是定时控制或者是车辆感应式控制，其控制策略基于简单的数学模型，对于交通系统这样具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统而言其效果往往差强人意。目前正在使用的控制系统有简易单点信号机、SCOOT系统、TRANSYT系统和SCATS系统。但是我国使用的系统多是几种系统结合使用，没有形成体系，智能控制系统也只是在局部地区使用没有形成城市联网，也很难实现城市间关联控制。下一阶段重点研究是如何实现互联网和大数据下的信号智能控制，从而能够实现由路口监控系统，主干道卫星实时监控，车流量、流速监控，中央控制中心将信息处理，建立效益控制数据模型，然后指令发送，由信号执行装置显示。
五、结语
随着当前我国的科学技术的进步，对交通信号的控制也更为先进，能够体现出智能化，在对多种技术的应用下就会逐渐的提升城市交通信号控制水平。因此，必须进一步提高和完善城市智能交通信号控制系统的设计与开发，这样才能确保交通行业的快速发展。
参考文献：
[1]贾赟.基于模型的城轨信号联锁系统开发方法[D].北京交通大学，2017.
[2]郭秀珍，王丽丹，何真承，范玥，汪静，段书凯.基于自适应九点算法的智能交通灯控制系统[J].西南师范大学学报（自然科学版），2017，（03）：157-162.
[3]赵悦，姚琳，曹凌寒.基于国标20999通讯协议的交通信号控制系统的开发[J].科技与创新，2017，（03）：116-117.
[4]黄举才.城市智能交通控制系统的设计分析[J].西部交通科技，2016，（12）：80-83.
[5]陈天胜，任继锋.基于PLC控制的智能分段延时信号灯系统设计[J].自动化与仪器仪表，2016，（11）：63-64.
[6]张涛，张文平，王炎.基于模糊控制原理的智能交通信号控制系统的设计[J].电气自动化，2016，（05）：15-17+33.
[7]叶婉秋.城镇智能交通信号控制系统设计[J].电脑知识与技术，2016，（23）：164-165.
（作者单位：吴江区公安局交通警察大队）