城市交通信号系统对比分析

城市交通信号系统对比分析综述

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。

一、外国城市交通信号系统的研究现状。

自1868年英国伦敦首次使用煤气信号灯以来，道路交通信号控制经历了百余年的发展。英国、澳大利亚、美国、意大利、德国和加拿大等西方发达国家投入大量的人力、物力研究交通信号控制系统，取得了一系列成果。目前比较成功的典型的交通信号控制系统有TRANSYT、SCOOT和SCATS等等。

1.1 TRANSYT系统

TRANSYT(Traffic Network Study Tool，交通网络研究工具)英国交通与道路研究所(TRRL)于1968年开发成功的一套脱机操作的区域定时协调控制系统，目前最新版本号是13．1．0，是目前最成功的静态系统，在世界各国有着广泛的应用。

系统首先建立交通仿真模型，通过公式得到系统的性能指标(Performance Index，PI)。系统采用瞎子爬山法优化值，取其最小值。

不足之处在于，一是计算量太大，路网较大时问题则更加突出；二是脱机优化要求花费大量人力物力预先采集路网信息和交通流信息，同时也不能适应交通状况的实时变化；三是瞎子爬山法有可能使PI值落入局部最小值而无法获得真正的全局最优解，TRANSYT-7F 8．1以后版本采用了改进的遗传算法，但因为对周期长度、相位差、绿信比和相序的优化不是同时进行，仍然有可能错过全局最优解。

1.2 SCOOT系统

SCOOT(Split Cycle Offset Optimization Tech—nique，绿信比一周期长一相

位差优化技术)是TRL(TRLL改名的)与PEEK 公司、西门子公司在TRANSYT基础上于1979年研制成功的“在线TRANSYT系统”，是一种方案生成式自适应区域协调控制系统，目前最新版本是SCOOT MC3。SCOOT系统通过检、狈4器定时采集和分析交通信息，交通模型和优化程序配合生成最佳配时方案，最后送人路I=1信号机予以实施；其优化程序采用小步长渐近寻优方法，连续实时地调整绿信比、周期和时差三个参数，不但降低了计算量，而且也很容易跟踪和把握当前的交通趋势；系统检测器信息的敏感度低，所以优化器的个别错误不会导致整体的关键错误。不足之处在于，一是采用集中式控制结构，难以实现较大区域的控制；二是建立交通模型需要采集大量路网信息和交通流信息，耗时费力；三是绿信比优化依赖于对饱和度的估算和小步长的变化幅度，有可能不足以及时响应每个周期的交通要求；四是信号相位和相序事先同定，不能参与自动变化；五是控制子区的自动划分问题尚未解决；六是饱和流率的校准尚未自动化，现场安装调试相当繁琐。

1.3 SCATS系统

SCATS(Sydney Coordinated Area Traffic System，悉尼协调区域交通系统)是澳大利亚新南威尔士道路交通局于20世纪70年代末研究成功的一种实时自适应区域控制系统，确切地说它是一个实时方案选择型的区域控制系统，目前最新版本SCATSⅡ。SCATS系统事先利用脱机计算的方式为每个交叉口设定4个绿信比方案、5个内部相位差方案和5个外部相位差方案，把信号周期、绿信比和相位差作为独立的参数分别进行优选，优选算法以“综合流量”和“饱和度”为主要依据。

不足之处在于，一是作为一种方案选择系统，没有使用交通流模型，限制了配时方案的优化程度；二是检测器安装在停车线处，难以监测车队的行进，没有车流实时信息反馈，这使得相位差优,可靠性较差；三是系统只能实施在PDP系列数字计算机上，限制了推广应用。

1．4 RHODES系统

RHODES(Rea1．time，Hierarchical，Optimized，Distributed and Effective System，实时、递阶、最优化的、分布式且可实施的系统)是由美国亚利桑那大学开发成功的一个实时自适应区域交通控制系统，测试表明该系统对半拥挤的交通网络比较有效。RHODES以相位可控化、有效绿波带、和预测

算法为核心技术。相位可控化是根据到达车辆的预测值，用动态规划的方法找出最优相序和相位长

度。有效绿波带是根据当前车队预测值用决策树法进行网络综合优化并实时生成行进绿波带，使延

误和停车次数最小。系统通过APRES-NET预测模型，预先获得必要的交通流信息，并对其提前做出及时有效的相应；采用非参数化控制模型来完全适应实时交通信号控制，该模型不再利用传统的周

期、相位差和绿信比等参数来确定配时方案，而是改用相序和相位长度来确定配时方案。

不足之处在于，一是没有建模解决公交车上下客对其他交通流及其本身造成的延误，二是系统高层优化有待于进一步研究。

1．5 OPAC系统

OPAC(Optimized Policies for Adaptive Control，自适应控制的最优策略)是美国PB Farradyne公司和马萨诸塞大学于1979年共同开发的一个分布式实时交通信号控制系统，测试表明它对拥挤的交通干线比较有效。OPAC系统基于动态规划原理来优化控制策略，仍然是依据数学模型的方法求解；它引人了有效定周期(Virtual Fixed Cycle，VFC)的概念，即允许每个路口的周期长度在一个规定的时间和空间范围内变化，这使信号机有较大的回旋余地来应对本路口的交通请求，也为改善车队通行带保留了一定的协调能力；它是一个真正的分布式系统，中心计算机只完成VFC优化，路口机完成车队预测、相位优化以及排队长度、停车次数和延误等参数状态的检测和估计；采用了动态规划、校正、自调整算法等先进的优化方法和控制技术。

不足之处在于，一是通信速率较低，只有9 600bps，对等通信只能30 s完成一次，一定程度上影响了实时性；二是控制算法复杂，对调试人员要求较高。

1.6 SPOT／UTOPIA 系统

SPOT(Signal Progression Optimization Technolo—gy，信号连续优化技术)／UTOPIA(Urban Traffic Optimization by Integrated Automation，基于集成自动化的城市交通优化)是由意大利Mizar Automazione公司开发的分布式实时交通控制系统；设计目标是同时改善私人和公共运输效率；最早于1985年应

用在意大利的都灵，取得了比较令人满意的效果。

SPOT/UTOPIA系统由SPOT(本地)和UTOPIA(区域)两部分组成。SPOT是一个小型的分布式交通控制系统，在每个交通控制器上使用微观模型完成本地最优化工作——使总费用函数最小；它可以

独立工作，单个SPOT系统最多管理6个路口。U—TOPIA是一个面控软件，可协调组织多个SPOT系统(作为子区)以组成区域控制系统；它使用基于历史数据的宏观交通模型来优化控制策略，每个子区

使用相同的周期长度；系统引入权重概念以实现其在公交优先功能中的特殊控制目标：在尽可能保证公交车不遇红灯的情况下，使私家车总旅行时间最短。

不足之处是该系统更适合公共交通发达的交通情况，在公共交通一般或者不发达的情况下信号控制策略则需要进一步加强。

1.7 PRODYN 系统

PRODYN(Dynamic Programming，动态规划)系统是法国CERT／ONERA于20世纪80年代末开发成功的一种实时交通控制系统；它是一个分布式系统，系统中的每个路口都要在滑动时间窗上求解一个向前动态规划问题以获得最优控制方案；系统采用滑动时间窗口技术，用基于先验概率的Bayesian估计技术来预测排队长度和拥挤程度，用卡尔曼滤波技术来预测转向率和饱和度。PRODYN系统目前实际运行应用的还不多，具体运行情况还需要时间来验证。

1.8 ACTRA 系统

ACTRA f Advanced Control& Trafic Responsive Algorithm，先进控制和交通响应算法)系统由美国西门子公司开发，是目前技术比较领先的交通信号控制系统软件之一，先后为汉城(1998年)、亚特兰大(1996年)、盐湖城(2002年)、北京(2008)等奥运城市提供了交通控制服务。ACTRA系统符合NTCIP协议(National Transportation Communications for ITS Protocol，国家智能交通通信协议)，具有良好的开放性，实际应用中能够实现对基于NTCIP协议的第三方信号机的正常监控和管理；采用ACS—L(Adaptive Control Software-Lite)算法来实现区域自适应协调，该算法基于先进的分布式系统实时采集交通数据，在本地信号机上实现区域优化。

1.9 ITACA系统

ITACA (Intelligent Adaptive Trafic Control Agent)系统是西班牙Telvent 公司与奥维耶多大学于1990年研制成功的一套自适应交通信号控制系统。ITACA 系统以整个控制网络的停车次数和延误最小为优化目标，采用三级控制结构，具有动态方案选择控制方式和自适应控制方式两种控制模式；系统由交通自适应控制系统和专家系统两部分组成，前者通过线圈实时收集交通流数据，在计算机模型(绿信比优化模型、相位差优化模型和周期优化模型)中实时优化控制参数，并实时下达交通控制指令从而达到最佳交通控制效果；后者主要用来处理交通拥堵和预测未来的交通拥堵。

二、国内城市交通信号系统发展现状。

国内交通信号控制系统发展现状国内交通信号控制系统起步较晚，20世纪70年代北京市采用DJS一13O型计算机对干道协调控制进行了研究；20世纪80年代以来国家一方面采取引进与开发相结合的方针，先后建立了一些城市道路交通控制系统；另一方面投入力量研发城市交通信号控制技术，开发适应我国以混合交通为主要特点的智能交通控制系统。

2.1 南京城市交通控制系统

南京城市交通控制系统(简称NUTCS)是我国自行研制开发的第一个实时自适应城市交通信号控制系统，是在原国家计委和国家科委的批准下，由交通部、公安部和南京市共同完成的，是“七五”国家重点科技攻关项目(编号2443)，多次获得公安部和国家的技术大奖。NUTCS结合了SCOOT与SCATS的优点，满足和适应国内路网密度低而且路口间距悬殊的道路条件以及混合交通突出的交通特点；通常采用路口级和区域级两级控制结构，需要的情况下可以扩充为路口级、区域级和中心级三级分布式递阶控制结构；系统设置了实时自适应、固定配时和无电缆联动控制三种模式，具有警卫、消防、救护、公交信号以及人工指定等功能，工作方式灵活，功能完备。

不足之处在于，一是机动车与非机动车控制模式尚不完善，仍然大量存在车流相互影响的情况，限制了系统运行效果；二是优化目标只是综合考虑了行车延误、停车次数和阻塞度，但未把提高道路能力作为系统目标加以充分考虑。

2.2 海信HiCon交通信号控制系统

HiCon交通信号控制系统是青岛海信网络科技股份有限公司开发的从路口信

号机、通信服务器到区域控制服务器、中央控制服务器的整套智能交通解决方案，包括HSC一1o0系列交通信号机、HiCon交通信号控制系统软件、CMT交通信号机配置与维护工具软件。系统针对混合交通的现状建立了机非混合控制模型来控制混合交通流；采用多层次分布式控制结构，分为控制平台层、控制中心层、通信层和路口层四层；具有完整的算法体系，包括区域协调控制算法、感应式协调控制算法、行人二次过街算法、城市快速出人口与城市路口的协调控制算法以及突发事件的检测算法，支持NTCIP开放协议，满足最新的国家标准。

2.3 深圳市SMOOTH交通信号控制系统

SMOOTH交通信号控制系统采用分布式控制模式、三层体系结构、大型数据库、多服务器协同处理；针对深圳市高饱和度、高复杂度、高期望值的交通需求，和规律性、可变性、随机性相结合的交通特征，采用了灵活有效的控制策略，在平峰时段追求通行能力最大，高峰时段追求拥挤度最小；系统吸收了KATNET系统识别交通状态的方法、SCOOT系统“临近预测”的策略以及SCATS 系统战略控制与战术微调相结合的手段，提出了基于交通状态识别下的多目标决策控制策略以及单路口自适应控制和路网区域协调控制相结合的综合解决方案。深圳市应用结果表明，该系统达到了设计目标和应用要求，有效降低了路网的行车延误、提高了通行能力，交通堵塞状况得到明显改善。

此外，天津大学研制的城市交通智能实时控制系统 (简称TICS)首次成功地把自学习智能原理应用于交通信号控制系统中；上海交大高新技术股份有限公司的舒达(简称SUATS)城市交通自适应控制系统实时控制能力较好，能够和SCOOT 并网运行；浙江浙大中控信息技术有限公司的Intellific交通信号控制系统针对大中型城市交通复杂的路口应用较好；吉林大学杨兆升教授团队创造性地提出了“准用户最优动态交通分配理论”、“新型广义路阻理论”，首次研发出交通信息预测理论模型及体系和动态路径优化技术(该技术拥有完全自主知识产权)，开发了适合我国交通特点的混合交通自适应控制系统(简称MACS)，该系统率先实现了车辆诱导与交通控制的一体化，打破了国外交通控制系统长期垄断我国该领域的局面；中科院自动化研究所王飞跃教授团队深入研究了城市路网和高速路网控制，开发了“GreenPass-iTop绿通智能交通操作平台软件”、“绿通交通信号控制中心软件”等系列软件；同济大学杨晓光教授团队自主研发了适合中国实际

混合交通流的城市交通控制系统一同济先进的交通控制与管理系统(TongJi Advance Traffic Control and Management System，TJATCMS)，特别针对国内混合交通特点实现了交叉口单点及区域协调控制、连续交通流与间断交通流整合控制以及公交优先和行人过街的智能化控制。

三、展望和建议

现代城市交通信号控制系统不再是仅控制交叉口交通信号，而是集交叉口交通信号控制、城市区域信号控制和城市快速路及高速公路交通信号控制于一体。日益增加的交通需求和交通压力要

求我们必须综合利用各种新理论和新技术创新发展交通信号控制系统。

(1)要大力发展公交优先。优先发展快速公交，在硬件设施上保证和实现公交优先；大力发展以射频识别技术为主的公交优先交通信号控制系统，出于安全考虑尽可能不要发展基于全球定位系统的公交优先交通信号控制系统。

(2)要深入研究我国交通特点，特别是针对混合交通比重大、自行车数量多的特点，研究和开发

高效的自适应控制模型和优化算法。

(3)系统发展要标准化和模块化。标准化才能打破传统的封闭局面，吸引更多的商家和力量投入

到系统发展中来；实现设备通用化，引入同业竞争从而促进交通信号控制系统更好地发展；模块化则有利于系统的开发研制和升级换代。

(4)控制方式要智能化。要充分利用近年来长足发展的人工智能技术、自动控制技术、信息融合技术、计算机技术以及通信技术，把模糊控制、神经网络、遗传算法、混沌理论以及专家系统等理

论技术应用到实际控制系统中，充分利用多种来源的信息，充分考虑交通系统的非线性、模糊性和不

确定性，真正实现智能化的交通控制。

(5)系统发展要集成化。作为智能交通系统的重要分支，交通信号控制系统的发展要有系统工程的思想，要与交通诱导、交通规划与管理、智能车辆系统等其他智能交通系统分支系统紧密集成，

这也是今后发展的一个重要方向。

四、综上所述

随着社会经济的发展，人民生活日益提高，汽车保有量逐年提高，交通问题成了一个社会难题，尤其是城市的堵车问题成了急需解决的问题。如何提高路网的通达性能，平衡交通流量，尤其是解决交叉口的通行能力，是一个让人头疼的问题，但是随着科学技术的发展，通信技术、计算机技术被广泛的运用到交通领域。本文列举了几个在国内国外被运用普遍的交通信号系统，以此来看看各国交通科学技术的发展状况。

交通信号控制优化服务解决方案

交通信号控制优化服务解决方案 1概述 交通信号控制优化服务是借助专业团队对交通信号控制方面进行挖掘，以更加有效地缓解目前由于机动车数量过快增长而造成路网交通运行压力增大，道路硬件资源增长严重失衡这一问题。具体服务内容包括： ?对交通信号控制理论及相关技术进行总结，规范信号优化工作流程，落实责任，建立统一化与个性化相结合的交通信号管理模式，保证交通信号合理运行，满足各种条件下道路交通参与者的通行需要。 ?通过对相关路口进行周期性调查，及时发现存在不足并予以改善、跟踪，从而不断提高其运行水平。 ?通过路口排查和调研，对有条件进行协调控制的路口设计协调控制方案，降低协调控制路口的行车延误，提高交叉口服务能力。 ?以周报、月报和专项分析报告总结归纳工作开展情况及完成效果，有计划性的回检评价历史优化路口，提炼可取之处及考虑不周的地方，对未来将有可能发生变化的交叉口或路段有一定预测性。 2服务内容 2.1交通信号管理基础工作 （1）交通信号控制理论及相关技术总结 交通信号控制理论及相关技术的总结包括对交通信号控制相关理论的总结和对现今主流信号控制模式及方法的总结2部分内容。 ?对交通信号控制相关理论的总结 包括对信号控制涉及的相关参数的总结、对通过能力的总结及对信号路口对车流停滞作用的总结3部分内容。 ?对现今主流信号控制模式及方法的总结 包括对单点信号控制模式与方法的总结、对交通信号子区划分的模式与方法的总结、对主干道交通信号协调控制模式与方法的总结、对同类型交通信号路口协调控制模式与方法的总结、对长距离交通信号协调控制模式与方法的总结以及

对区域协调控制模式与方法的总结六大类涵盖点、线、面三个层次的信号控制与协调方法的相关技术理论的总结。 在对交通信号控制相关理论的总结基础上，根据各地市信号路口特点，重点对适用该地信号控制特点的信号控制模式及方法进行总结。 ?单点信号控制 主要包括单点定时信号控制、单点感应信号控制和单点自适应信号控制三种方式。针对信号控制路口常用的单点信号控制方法有Webster等方法。 ?交通信号子区划分 主要基于距离原则、车流特征原则、周期原则的子区划分原则及其相关的关联度判断方法、合理周期范围判断方法的划分方法总结。 ?主干道交通信号协调控制 主要包括单向绿波协调控制、对称双向绿波协调控制、非对称双向绿波协调控制的方法。针对不同地市信号控制路口不同的流量特征可选用相对应的主干道信号协调控制方法。 ?同类型交通信号路口协调控制 主要针对信号路口饱和度同类型及其基础上的潮汐特征同类型进行交通信号路口同类型的判定分析，归纳与其相对应的信号控制适用方法。 ?长距离交通信号协调 主要对相邻路口间距离较长的信号路口及交通信号路口数较多的整体距离较长的协调控制方法进行研究，针对长距离交通信号协调的分类归纳相对应的协调模式及方法。 ?区域协调控制 交通区域协调控制是二维上的控制，它通过将绿波协调控制的路口利用组合叠加的方式，对各信号控制路口的信号周期、绿信比以及路口间的相位差进行优化，以减小延误、提高路网通行效率的信号控制方法。当前交通信号区域协调控制的方法主要可以分为结合调控的协调方法、基于延误的协调方法和基于绿波带优化的协调方法。 通过全面深入的了解信号控制的基础理论及信号控制主流模式及技术方法，掌握前沿技术，归纳出适用性强的主流核心技术规范，为交通信号控制优化提供

未来城市交通系统发展的设想

未来城市交通系统发展的设想 摘要：城市里人越来越多，这是一个非常明显的趋势，在1800年时，世界上大概有3%的人是城市人口，到了2007年这个数字变成了50%，人类历史上第一次城市人口超过了农村人口，如今全球的城市人口，每年会增加七千万人，这是人类历史上最大规模的迁徙，高度集约化的城市，不单是经济增长的集中点，而且也降低了能耗和服务成本，城市允许高度专业化分工的人群存在，大概80%到90%的国内生产总值增长发生在城市当中，2.8%的土地容纳了50%50以上的人口,教育，医疗，水电，在城市提供这些公共服务所需要的成本比在农村要低得多，然而城市同样面临巨大的问题，人口密度的增加，给交通带来巨大的压力，交通压力意味着能源的消耗，时间段浪费和空气污染，在城市当中，人多平均资源消费确实更低，但是更为集中，把资源运送到这里。也是需要成本的，城市还很脆落，它需要持续不断的维持，很多小的变故，都能使得城市的运转失灵，乃至瘫痪。随着时代的发展，人类在科技生产，文明飞速发展的同时，面临着随之而来的许多问题，在物资，人口的流动量上，将面临巨大的考验，未来人类对生活也将有着更高的要求。所以，更加快速，便捷的交通系统将是未来城市的主流发展需求。 关键词：城市交通现状三维 城市是人类文明纪念碑。随着时代的发展，人类在科技生产，文明飞速发展的同时，面临着随之而来的许多问题，在物资、能源的消

耗，人口的快速增长以及日益增大的人口流动量方面，人类将面临巨大的考验，未来人类对生活也将有着更高的要求。所以，更加快速，便捷的交通系统将是未来城市的主流发展需求。而如今，城市交通面临着以下几个问题： 1、基础设施短缺与其利用的低效率并存； 2、基础设施建设速度落后于车辆增长速度。截至2013年，全国汽车保有量为1.37亿辆，近十年汽车年均增加1100多万辆，增长量是2003年汽车数量的5.7倍，而城市道路每年仅增长3—5%； 3、交通拥堵已成为大中城市交通中的普遍现象； 4、交通安全形势严峻，造成的损失巨大。1999年，全国共发生412，800起交通事故，其中83，529人死亡，286，808人受伤，因交通事故引起的直接损失折款多达21亿元人民币； 5、机动车尾气排放已成为城市大气污染的主要来源。一些大城市机动车排放的污染物对多项大气污染指标的贡献率已达到60%以上，正在严重地危害着人们的身体健康； 6、运输效率低，能源消耗不断上升。抽样调查表明，全国货运汽车实载率不足70%，而在车辆技术不断提高的今天，运输汽车油耗却从1992年的百公里6.9升增加到1998年的7.4升。 所以如何有效地解决这些问题为未来城市交通系统提供了发展方向。如今有待普及的智能交通系统是一个复杂的综合性的系统，

交通信号控制系统解决实施方案

交通信号控制系统解决方案 1概述 交通信号控制系统，是智能交通系统（ITS）在交通管理工作中的基本应用，也是城市智能交通管控系统中最直接、最基础的应用系统。通过建设信号控制系统，实现信号路口联网远程控制、交通流量的采集、路口自适应控制、绿波协调控制以及区域的自适应控制，有效减少车辆的停车次数，节省旅行时间；后台实时调整信号配时，采取多时段控制方式，必要时，可通过智能交通管理中心人工干预，直接控制路口交通信号机执行指定相位，有效的疏导交通，减少行车延误，提高通行能力，缓解日益严峻的城区道路交通拥堵压力，提高城区交通综合管理能力，减少汽车尾气排放，美化环境，提升城区形象。 2系统结构设计 系统结构划分为3级：分别为中心控制级设备、区域控制级设备以及路口控制级设备。交通信号控制系统设备主要包括中心设备、前段设备和通信设备。

（1）中心控制级设备 中心控制级设备作用主要是： ?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。（2）区域控制级设备 区域控制级设备作用主要是： ?监控受控区域的运行。

?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。 ?通过人机回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。 ?进行交通流量统计处理。 （3）路口控制级设备 路口控制级设备即信号机，其作用主要是： ?控制路口交通信号灯。 ?接收处理来自车辆检测器的交通流信息，并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。 ?具有单点优化能力。 3系统功能设计 3.1基础功能 （1）区域自适应控制 系统以控制子区作为基本控制单元，综合考虑子区内的交通运行状态（如交通阻塞、交通拥挤、交通顺畅）、交叉口的关联性大小、交叉口的实际交通量，确定公共信号周期与相位差的决策模型，并运用智能优化算法实时优化子区协调控制配时参数，实现控制子区交叉口的协调控制功能。 系统的区域交叉口协调控制能够确保控制区域内的交通流时刻处于最佳运行状态，相邻交叉口之间协调方向的行驶车流可以获得尽可能不停顿的通行权，大大降低车辆在交叉口频繁加减速所产生的交通污染，减少区域交通总的车辆燃油

城市交叉口交通信号优化控制方法

城市交叉口交通信号优化控制方法 摘要：随着人们生活水平的不断提高，车辆保有量持续增加，城市交通拥堵情 况日益严重，交通信号的控制对缓解交通压力的具有重要作用，所以本文主要探 讨了城市交叉口交通信号优化控制方法，以此减轻城市交通压力，促进我国城市 交通的稳定发展。 关键词：城市交叉口；交通信号；优化控制；方法 目前各类交通工具不断增多，形成较为复杂的城市交通网，给城市交通带来 了较大的交通压力，若不能有效地管理交通，就会造成较为严重的交通拥堵情况，给城市发展带来不利影响。交通信号控制主要用于交叉路口车辆调度，传统的信 号灯控制方法比较单一，比较死板，对环境的适应情况比较差，导致交叉路口的 车辆调度较差，所以还应采取合理的方式，对城市交叉口实施有效的交通信号控 制方法，提高交叉口的车辆调度效率，达到有效缓解交通压力的目的。因此本文 在此提出一种城市交叉口交通信号控制方法。 1信号控制问题 每个城市交通路口都需要设置相关信号控制设备，假设所有的信号设备中都 安装一个传感器，为了监视交叉路口，指挥中心也需要设置传感器，而且传感器 的数量应达到W个，在观测过程中，没有其他因素进行干扰，且对于不同时间段的信号切换，其消耗的时间，可以忽略不计。所以针对信号控制问题，做出以下 描述：（1）用集合S={S1，S2，S3......Sm}表示控制控制资源m个。（2）用集合 O={O1，O2，O3.........On}表示交叉路口n个。（3）用集合T={T1，T2，https://www.wendangku.net/doc/8d11796530.html,}表示交通信号控制分的时间段。（4）并采用φ｛φ（i，j，k）｝策略进行有效城 市交叉口的交通信号控制，其中，i代表第i个交叉路口，j代表第j个监控设备。 2交通信号优化控制方法的实现 2.1前沿驱动优化 在对城市交通信号优化控制过程中，可以采用前沿引导控制算法，通过对这 种方法的合理利用，改变传统的交通信号控制方法，实现交通信号的优化控制， 但是在实际情况下，最优控制方法适应性不强。所以本文提出Pareto的前沿驱动 粒子群优化算法，该算法的适应性更强，利用该算法进行交通信号优化控制，为 满足交叉路口的通行，先至少提出一种交通信号控制方案，然后提出不同的交通 信号控制方法，并计算最优通行能力控制，进而提出一种最优的交通解决方案。 前沿算法按照一定的流程进行计算，具体的流程如下图所示。 图1：前沿算法流程 2.2延迟分组控制机制 采用前沿算法对交叉口交通信号优化控制后，延迟分组控制也至关重要。所 以在延迟分组控制过程中，交通信号的优先级合理确定是延迟分组控制的关键环节，在确定控制信号的优先级后，还应对信号资源进行合理的分配，一般需要按 照交通信号的先后顺序进行。在交通信号控制过程中，需要先确定控制信号的优 先级，在确定后，应根据初始时间，对过程冲突时间进行合理的调整，进而确定 过程中冲突时间。一般情况下，整个控制工作，就是任务间的冲突时间。由于交 通灯期峰值对交通控制系统具有一定的约束，所以为了保证交通信号控制正常的 运转，还应满足交通灯期峰值功率，在此种条件下，还应采取合理的措施，最大 限度的将得交通信号控制过程中产生的能耗，以此节省能源，降低成本比。

我国城市交通信号控制现状与发展

我国城市交通信号控制的现状与发展 二零一二年四月

本论文的背景和意义 背景：我国近年城市交通信号控制的情况 意义：1、减少交通事故，增加交通安全。 2、缓和交通拥挤、堵塞，提高运行效率。 3、节约能耗，降低车辆对环境的污染。 本论文的主要内容 分析我国城市交通信号控制的现状、存在问题以及发展趋势。 本论文的结构安排 本论文主要分为两大部分： 第一部：分分析我国交通信号控制的现状以及存在问题； 1、我国城市交通状况 2、城市交通信号控制系统应用现状 3、国内交通信号控制系统问题分析 第二部分：分析我过交通信号控制的发展趋势。 1、交通系统的发展历程 2、我国一些城市的发展计划和目标

正文 第一部分：分析我国交通信号控制的现状以及存在问题 1、我国城市交通状况 我国城市交通面临的总体形势：城市化势头迅猛、机动车拥有量增长迅速、道路交通基础设施落后、交通结构和路网结构不尽合理、市民的交通法规意识和交通安全常识缺乏，交通管理措施不完善、管理效率低下、城市交通拥挤严重、社会消耗巨大、交通事故多发、汽车废气对城市环境污染严重。因此，在对我国城市交通目前的状况进行全面把握和详细解剖的基础上，探索解决我国城市交通问题行之有效的办法，展望城市道路交通的发展趋势和特点，探讨适合我国城市道路交通特点的道路交通管理发展战略，具有重要意义。而交通控制实际上属于交通管理的范畴，交通控制是交通管理的某一表现方式。 将城市道路互相连起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口，是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在，是城市交通运输的瓶颈。交叉口的通行能力又是决定道路通行能力的关键所在，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，对提高道路通行能力和服务水平具有重要意义。 2、城市交通信号控制系统应用现状 交通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控制作为一个交通控制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。 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完善，交通运输组织与优化理论的不断提高，世界上出现了多种城市交通信号控制系统——澳大利亚的SCATS系统、加拿大的RTOP系统、英国的TRANSYT系统和SCOOT系统、美国的UTCS-3GC系统以及ASCOT系统，其中TRANSYT系统、SCOOT系统和SCATS系统正在实践中取得了较好的应用效果，并在世界上很多城市得到广泛应用。 3、国内交通信号控制系统问题分析 上个世纪八十年代至今，北京、上海、天津、沈阳、南宁等中大城市先后引进SCOOT、SCATS、TELVENT等先进的城市交通控制系统，迄今国内已经有30多个城市引进类似系统。本土企业如青岛海信、上海宝康等自1990年后也先后进行了交通信号系统的研发，但总体的技术指标和应用范围与国外系统仍有一定差距。 交通信号系统建设工程是一项投资大、周期长和社会公益性强的系统工程，但目前无论是建设中国本土系统还是引进国外先进系统，许多城市建成后投入应用的城市交通信号系统普遍存在效能发挥不佳、使用不方便、经济效益差等问题，究其原因，排除系统产品本身的质量和功能因素外主要涉及一下几个方面： 1、轻视前期调查。交通调查和基于交通调查数据的交通工程设计是交通信号系 统是否个性化、适应性和效能发挥的关键性工作。遗憾的是，相对信号配时设计，中国内陆城市交通管理者和系统设计施工者对设计前期的交通现场调查、交通流组织、交通流量等分析工作普遍认识不足、重视不够。对交通调查的方法、内容、时间和数据分析缺乏针对性和系统性，导致受控区域的交

智能交通信号灯控制系统设计

编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计 指导教师xxx 学生姓名杨红宇 学号201321501077 专业交通运输 教学单位德州学院汽车工程系（盖章） 二O一五年五月十日

德州学院毕业论文（设计）中期检查表

目 录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。 杨红宇 要： 但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿 以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。

城市交通与道路系统规划复习资料老师总结自己整理

第一章 城市交通规划的概念：（1）通过对城市交通需求量发展的预测，为较长时期内城市的各项交 通用地，交通设施，交通项目的建设与发展提供综合布局与统筹规划，并进行综合评价，是 解决城市交通问题最有效的途径之一。（2）城市交通规划是以城市总体规划和城市交通活动 特点的调查资料为基础，对城市未来交通进行研究的过程和对未来交通的安排。 城市交通规划编制的核心内容：一个战略:城市交通发展战略；两张网：城市道路网，城 市公交网。 城市四大基本活动：交通、居住、工作、游憩。 城市道路的概念及其功能：城市道路是指城市城区内的道路。功能：为地上地下工程管线 和其它市政公用设施铺设提供空间; 是城市的骨架，建筑物的依托，分别用地各地块的边界； 是商贸活动的场所之一；是城市居民交通与活动的空间；城市防灾避难提供场所；为城市通 风新鲜空气的流通提供渠道；反映了城市的风貌，反映了城市的历史文化，又是显示当代精 神文明的场所，是组织城市景观的导线。 城市道路按国标、按功能、按目的分类：（1）国标（作为城市骨架）的分类：快速路、主 干路、次干路、支路；（2）按道路功能的分类：交通性道路、生活性道路；（3）按交通目的的分类：疏通性道路、服务性道路。 我国城市交通和道路系统存在的问题、原因和对策：问题及原因：（1）人口密集与城市用 地的矛盾：由于人口稠密，国家又实行劳动力密集、广就业、低工资的政策，所以中国城市发展的最大问题是人口密集而城市用地紧张，从而导致交通密度大。（2）城市用地布局带来 的交通分布的合理性问题：我国城市发展的基本模式是单一中心的同心圆式发展，由于在城 市的发展建设上缺乏远见，缺乏清晰的规划思想，城市布局的不合理性也越来越明显，从而直接影响着城市交通的分布和合理性。（3）城市综合交通系统落后带来的系统性问题：城市道路交通设施建设不能适应现代城市发展的需要；运输体系和交通结构缺乏科学性。 （4） 城市交通管理的科学性问题：我国城市中城市运输、城市道路、城市交通管理三个系统分别 由多个部门管理，思想认识不尽统一，城市的交通管理系统与城市规划、城市建设脱节，城市交通管理跟不上城市交通发展需要。（5）居民交通意识问题：交通意识是衡量国民素质和 城市居民意识水平的重要方面，违章是事故的根源，事故是交通阻塞的主要原因。对策：（1） 研究城市交通机动化的发展趋势，规律及城市的需求，因地制宜地制定科学的城市交通发展 战略和城市交通政策。（2）立足于城市布局向合理化转化，从根本上减少交通量，使交通分 布趋于合理。（3）优化城市道路系统结构，一是适应时代发展，满足现代化城市交通需求，二是要与用地布局相协调。（4）搞好交通规划与用地规划、道路交通系统规划的结合。 （5） 实施科学的现代化交通管理。 第二章 人的交通活动特性的 4项要素：出行目的、出行方式、平均出行距离、日平均出行次数。交通生成指标的用地相关因素有：城市用地性质、面积、居住人口密度、就业人口密度（就 业岗位密度）。 描述道路上车流的三项参数：速度V、流量Q、密度D ； D=Q/V 动力净空长度：即一辆车所需的净空长度 L,动力净空长度为 L=l+lt+lr+IO ; I—车长；10 —安全

交通信号控制优化服务解决实施方案

交通信号控制优化服务解决实施方案

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交通信号控制优化服务解决方案 1概述 交通信号控制优化服务是借助专业团队对交通信号控制方面进行挖掘，以更加有效地缓解目前由于机动车数量过快增长而造成路网交通运行压力增大，道路硬件资源增长严重失衡这一问题。具体服务内容包括： ?对交通信号控制理论及相关技术进行总结，规范信号优化工作流 程，落实责任，建立统一化与个性化相结合的交通信号管理模式，保证交 通信号合理运行，满足各种条件下道路交通参与者的通行需要。 ?通过对相关路口进行周期性调查，及时发现存在不足并予以改善、 跟踪，从而不断提高其运行水平。 ?通过路口排查和调研，对有条件进行协调控制的路口设计协调控 制方案，降低协调控制路口的行车延误，提高交叉口服务能力。 ?以周报、月报和专项分析报告总结归纳工作开展情况及完成效果， 有计划性的回检评价历史优化路口，提炼可取之处及考虑不周的地方，对 未来将有可能发生变化的交叉口或路段有一定预测性。 2服务内容 2.1交通信号管理基础工作 （1）交通信号控制理论及相关技术总结 交通信号控制理论及相关技术的总结包括对交通信号控制相关理论的总结和对现今主流信号控制模式及方法的总结2部分内容。 ?对交通信号控制相关理论的总结 包括对信号控制涉及的相关参数的总结、对通过能力的总结及对信号路口对车流停滞作用的总结3部分内容。 ?对现今主流信号控制模式及方法的总结 包括对单点信号控制模式与方法的总结、对交通信号子区划分的模式与方法的总结、对主干道交通信号协调控制模式与方法的总结、对同类型交通信号路口协调控制模式与方法的总结、对长距离交通信号协调控制模式与方法的总结以及

(整理)城市交通系统.

《城市交通系统》读书报告 1城市交通系统概述 城市交通系统是城市的社会、经济和物质结构的基本组成部分，把分散在城市各处的生产：生活活动连接起来，在组织生产、安排生活、提高城市容货流的有效运转及促进城市经济发展方面起着十分重要的作用。城市的布局形态、规模大小，甚至城市的生活方式都需要一个城市交通系统的支撑。 城市交通系统主要由城市运输系统、城市道路系统和城市交通管理系统组成。其中城市道路系统是城市交通系统的核心，是为城市运输系统完成交通行为服务的，城市交通管理系统则为整个交通系统的正常、高效运转提供保证。 1.1城市综合交通 交通运输系统由各种相对独立、相互配合、相互补充的交通类型组合而成。城市交通是一个独具特色、由多种类型交通组合而成的系统，城市中的各种交通形式的系统构成城市综合交通系统。从形式上，城市综合交通可分为地上交通、地下交通及水上交通等；从地域上，城市综合交通又可分为城市对外交通和城市交通两部分。 1.1.1城市对外交通 城市对外交通泛指城市与其他城市间的交通，也包括城市地域范围内的城区与周围城镇、乡村间的交通。其主要交通形式有铁路、公路、航空、水运等。城市对外交通与城市交通具有相互联系、相互转换的关系。 1.1.2城市交通 广义的城市交通是指城市范围以内的交通，即城市各种用地之间人和物的流动。这些流动都以一定的城市用地为出发点，并以一定的城市用地为终点，经过—定的城市用地而进行。城市交通土要包括城市道路交通、轨道交通和水运交通等通常所指的交通是指城市道路交通，主要分为货运交通和客运交通两大部分。 1.2道路交通系统 1.2.1道路交通网络 所谓网络，即包含节点集合和连接结点的弧线集合。网络规定了发点和收点，

城市交通与道路系统规划

第一章 1.概念解释：交通、城市交通系统、城市道路。 交通：是指“人和物的流动”，是采用一定的方式，在一定的设备条件下，完成一定的运输任务。交通更为广义的概念是“人、物、信息的流动”，是以某种确定的目标，按照一定的方式，通过一定的空间进行的，涵盖了航空、水运、铁路等不同的交通方式。 城市交通系统：是城市大系统中的一个子系统，体现了城市生产、生活的动态的功能关系。城市交通系统主要由城市运输系统、城市道路系统和城市交通管理系统所组成。城市交通系统是为城市运输系统完成交通服务的，城市交通管理系统则是整个城市交通系统正常、高效运转的保证。 城市道路：是城市中担负城市交通的主要设施，是行人和车辆往来的专用地。 2.城市道路如何分类分级，城市道路的功能有哪些？ 城市道路分级：快速路、主干路、次干路、支路 城市道路的功能：①城市交通的主要措施，是行人和车辆往来的专用地②组织城市布局结构的骨架③是通风、采光和防火的通道④公共工程基础设施（地上、地下管线）的主要空间⑤是城市面貌和建筑风格的媒介，是城市景观的组成媒介 3. 现代道路系统规划思想是什么？ ①城市道路系统的交通分流②疏通性和服务性的分离是现代化城市交通和城市道路系统演变的必然和特点③注重城市非机动交通环境的营造④城市快速路与高架路：快速路应该与到达性的机动车流分离，采用立交或联系匝道的方式实现快速路交通与常速路交通之间的转换。高速道路在城市中的建设应该慎之又慎。 第二章 1. 名词解释：交通生成指标；车流密度；动力净空长度；停车视距；道路容量。 交通指标生成:确定不同性质、不同分类的城市用地生产和吸引交通的数量的指标，表示交通的生产和吸引量与城市用地等相关因素的关系。 人的交通活动特性:出行目的;出行方式;平均出行距离;日平均出行次数。 车流密度:车流密度D指道路单位长度上的车辆数，D=Q/Vs(V速度.Q流量) 动力净空长度:保证前后两车之间安全的车头距(车头间距)的长度，即一辆车所需的净空长度L。 停车视距:ST是司机发现前方障碍物进行制动时所需要的最小安全距离，相当于动力净空长度减去车的长度。 道路容量C:指在通常的道路条件下，可以合理期望在单位时间内通过车道或车行道某一断面的单向或双向最多的车辆数(相当于通行能力)。 论述交通规划方法:出行生成;出行分布;出行方式划分;交通分配 2. 说明居民出行和货运OD调查的内容和方法。 居民(OD调查)出行调查:目的:为了取得客流的出行生成规律以及土地使用特征、社会经济条件等。调查的内容包括家庭地址(交通区)、用地性质、家庭成员情况、经济收入、出行目的、每日出行次数、出行时间、出行线路、出行方式等。调查方法:家庭是居民出行的主要来源，所以一般都采用抽样家访的方法进行调查。 货运调查:方法:采用抽样发调查表或深入单位访问的方法。内容:调查各工业企业、仓库、批发部、货运交通枢纽和专业运输单位的土地使用特征、产销储运情况、货物种类、运输方式、运输能力、吞吐情况、货运车种、出行时间、线路、空驶率以及发展趋势等情况。目的:在于取得出行率生成规律以及土地使用特征和社会经济条件的资料。

优化道路交通信号灯设置 努力提高城市道路通行效率

优化道路交通信号灯设置努力提高城市道路通行效率 交通信号灯是在交通流有冲突的交叉口或路段，用于在时间和空间上给不同方向交通流分配通行权的一种交通控制和指挥的设施，交通信号灯轮流显示不同的灯色（红色、黄色、绿色）来指挥不同方向交通流的通行或停止。1868年，英国伦敦安装使用了世界上第一台交通信号灯，揭开了城市交通信号灯控制的序幕，经过近百余年的发展，交通信号灯在世界各国交通管理中得到广泛应用，在缓解道路交通拥堵、减少交通事故、改善交通环境等方面发挥着无可替代的重要作用。 交通信号灯在交通管理中的广泛应用，相对其他交通控制方式而言，交通信号灯体现出诸多优势，如交通信号灯通过颜色的变换明确告知驾驶人路权分配情况，不需驾驶人作出自主判断，合理分配通行路权，对交叉路口进行有效的控制和管理，对相互冲突的交通流进行有效的分配和控制，减少交通事故的发生等等；但其效能也不是万能的，交通信号灯给我们带来诸多便利的同时，其本身也存在一定的不足，如交通信号灯的工程造价以及维护费用相对较高，加大低交通量交叉路口的通行延误时间，不合理的信号配时可能会存在反作用，降低通行效率，有可能增加追尾事故等等。因此交通信号灯设置和使用应当综合考虑多方面因素，扬长避

经过科学判断和正确设计，能够合理设置和运行的交通信号灯，可以兼有改善交通安全的效果，但交通信号灯的主要目标和功能是使各方向交通有秩序、高效率的通行。如果交通信号灯只被看成一种纯粹的交通安全设施，仅仅是为了交通安全而盲目设置，往往会带来很多反面效应，国内外的一些研究表明，在不合理的地点设置交通信号灯，会出现相邻道路无车辆通行，但驾驶人却需要长时间等候交通信号，增加交通延误，通行效率降低，也造成能源的消耗和运行费用的浪费，而当驾驶人在相当长的时间内并未看到相邻道路有车辆通行，往往会引起故意或无意的闯红灯，从而增加发生交通事故的可能性，信号灯控制交叉路口的交通事故，多发生在交通流量较低的交叉路口，或是交通量较低的时段内。 因此，我们在交通管理实际工作中，必须要正确理解和严格把握交通信号灯的设置条件，本着科学严谨的工作态度，对是否设置交通信号灯要进行认真的交通调查，获得科学的数据作为依据，避免不经认真分析研究，就盲目设置交通信号灯，减少无谓的能源消耗和投资浪费，避免因交通信号灯设置不合理而引发交通事故。 二、合理确定信号灯的设置位置和数量 当路口、路段满足了设置信号灯的条件，我们就应当根据道路实际情况，合理选择确定信号灯的设置位置和数量，

城市轨道交通信号控制系统的分类与应用

毕业设计中文摘要

目录 1 前言 (1) 2 城市轨道交通信号系统 (1) 2.1 信号定义与实现意义 (1) 2.2 信号的基本分类 (2) 2.3 信号机与行车标志种类 (2) 2.3.1 信号机的基本种类 (3) 2.3.2 行车标志 (3) 2.3.3 信号标志 (4) 2.4 视觉信号的意义 (5) 2.5 手信号的显示方式和意义 (6) 2.6 听觉信号 (9) 3 信号系统的基础 (11) 3.1 联锁的定义 (11) 3.2 进路与道岔 (11) 3.3地铁信号系统 (13) 3.4 车场线信号 (13) 4 信号控制系统在城市轨道交通中的应用 (13) 4.1 城市轨道交通中使用的信号系统 (13) 4.2 城市轨道交通移动闭塞信号系统的通信实现方式 (15) 4.3 信号控制方式及列车运行模式信号控制方式 (16) 4.3.1 ATP列车自动保护系统 (16) 4.3.2 ATO列车自动驾驶系统 (16) 4.3.4 SICAS微机联锁系统 (17) 结论 (19) 致 (20) 参考文献 (21)

1 前言 近年来，在改革开放政策的指导下，我国国民经济发展十分迅速，为了城市轨道运输能力与国民经济发展相适应。就要求足够数量、质量良好的车辆投入到生产运输当中去，才能满足和适应国民经济发展的需要。所以信号控制系统作为最重要的一部分，关乎到效益的今天，不得不重视信号控制系统的作用。稳定而安全是最重要的，信号系统在快速发展的同时，安全这一块也不能忽视，总体来说信号系统还是可以确保列车的安全可靠，但再紧密的机器也会有失误。本文从信号系统的安全可靠性分析，从细小的组成到整体的应用，探讨了信号控制系统。首先介绍了信号系统的组成，信号机、联锁、进路、信号标志等。从而介绍信号控制系统在轨道交通中的应用，三种闭塞的分类，固定闭塞，准移动闭塞，移动闭塞，更加详细介绍了当今通用的无线通信移动闭塞系统。 2 城市轨道交通信号系统 2.1 信号定义与实现意义 定义：所谓信号是指示列车运行与调车工作开展的命令，它传达指挥者的意图，指示列车运行条件，表示有关行车设备的位置和状态等，是行车指挥的一种形式。信号装置就是实现信号含义的专用装置。 基本作用：“信号”的发展同交通运输事业的发展紧密联系，它同运输事业密不可分。 实现意义：由于信号的基本作用的重要性是客观存在的，所以他已经深入和渗透到所有交通运输的行业中，没有信号作为相关的指示和命令，任何交通工具都无法在现代社会现实中实现其功能。 从我们日常生活中经常遇到的，如地面道路交通、地铁、航海运输、航空运输都必须要有统一规的行业公认的信号来确保运转安全和保证它运输能力的发挥。甚至在其他领域都必须用标准的规和命令来实现功能，如先进的信息高速公路同样要有相关的命令和标准规的制约才能实现信息的快速传输。所以，信号是实现和保障交通运输运行的最重要工具与手段。 在整个的运输过程中，有关行车人员必须严格按信号指示的要求执行，任何单位、个人均不得违反，而任何违反都将造成十分严重的后果及无法挽回的损失对信号的基本要求： 各种信号机的灯光排列、颜色、外形尺寸应符合规定的标准。 信号机的显示方式和表达的含义必须统一并且符合规定的要求。 信号机的设置须保持能够进行实时检测、故障警告，为列车运行提供安全保障、正确信息。 在一般情况下，信号机设置在运行线路的右侧，与列车司机的驾驶位置相同，便

名词解释：城市公共交通系统

城市公共交通最早出现于英国，1829年英国伦敦出现了第一辆马拉式公共马车，至今已有160多年的历史，其间经历了发展、兴旺、衰退和目前的复兴阶段。欧美一些经济发达国家在发展城市交通方面曾走过一段弯路，在本世纪进入60年代后，城市小汽车发展过量，公共交通萎缩，赞成城市交通拥挤，道路交通事故增多和城市空气、噪声等污染日趋严重，使城市交通陷入了混乱的状态。因此，日益恶化的城市交通迫使发达国家不得不转向重视城市公共交通的发展。 城市公共交通系统可分为两个子系统，一个是公共交通运输工具和设施，另一个是公共交通规划与运营管理。 公共交通运输工具和设施子系统主要由四部分组成： ①常规公共交通方式。主要是公共汽车、公共电车以及老式的有轨电车。 ②快速轨道交通方式。包括轻轨交通，地下铁道，单轨跨座式或悬挂式交通系统。 ③市郊铁路。即利用铁路干线开通市郊铁路列车。像法国巴黎还建立了一个单独的市郊铁路网，并与市中心的地下铁道以及铁路干线联成一体。 ④公共交通场站。如公共电汽车的首未站、中途站、保养场，地下铁路车站和调车场等。 公共交通规划与运营管理子系统包括： （1）公交线网规划与站点选址； （2）公交票制、票价与票务管理； （3）公交服务水平与服务质量监督； （4）公交日常营运调度； （5）公交车辆保养与维护。 我国公共交通发展水平与世界先进国家相比仍有很大差距，为此公共汽车今后要向低底盘、大马力、空调化方向发展。地铁车辆将采用减震防噪音技术和自动化的通讯信号系统，提高发车频率和舒适性。国外的常规公共汽车正在试验安装GPS（全球定位系统），使公共交通调度中心可以随时掌握车辆的实时信息，

如位置、速度、车流量等。目前加拿大的多伦多市已可以通过无线通讯掌握车辆的运行信息，提高了调度能力。对于整体公共交通系统，国家有关部门提出，在下个世纪初大城市要建成以快速轨道交通为骨干，常规公共电汽车相配合的完善的公共交通系统。使城市客运交通结构趋于合理化。

智能交通信号灯控制系统设计

智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。

智能交通信号控制系统发展史

智能交通信号控制系统发展史 交通信号是汽车工业发展所带来的产物，凡在道路上用以传达具有法定意义、指挥交通行、止、左、右的手势、声响、灯光等都是交通信号。但目前使用的最为普遍、效果最好的是灯光交通信号。 色灯交通信号控制技术的发展是随着现代科学与汽车技术的发展，汽车数量增长，路口冲突矛盾激化，人们为了安全、迅速通过，不得不将最新的科技成果用以解决路口的交通阻塞问题，从而推动了自动控制技术在交通领域的迅速发展。 1886年伦敦的威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两色煤气照明灯，用以指挥路口马车的通行，不幸发生意外爆炸，遭到人们反对而夭折。 1917年美国盐湖城开始使用联动式信号系统，将六个路口作为一个系统，用人工手动方式加以控制。 1918年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三色信号灯，同现在的信号机基本相似。 1922年美国休斯顿建立了一个同步控制系统，以一个岗亭为中心控制几个路口。 1926年英国伦敦成立了第一台自动交通信号机在大街上使用，可以说是城市交通自动控制信号机的开始。 1928年人们在上述各种信号机的基础上，制成“灵活步进式”适时系统。由于其构造简单、可靠、价廉，很快得到推广普及，以后经不断改进、更新、完善，发展成现在的交通协调控制系统。 在计算机应用方面的发展也很快，先是模拟式电子计算机，1952年美国丹佛市首先安装，经过改进成为“PR”(program register)，在美国发展很快，至1962年已经安装了100多个“PR”系统。以后数字计算机也进入了交通控制领域，1963年多伦多市第一个完成了以数字计算机为核心的城市交通控制系统（UTC系统）。接着西欧、北美、日本很快也建立了改进式的UTC系统。 在软件开发方面，1967年英国运输与道路研究实验室的专家们研制了“TRANSYT”(TRAFFIC NETWORK STUDY TOOL)。它是一个脱机仿真优化的配时程序，应用很广，效果很好。 TRANSYT主要由两部分组成。一部分为仿真模型，其目的使用数学方法模拟车流在交通网上的运行状态，研究交通网配时参数的改变对车流运行的影响，能够对不同配时方案控制下的车流运行参数作出可靠地估算；另一部分为优化，将仿真所得到的性能指标送入优化

1城市轨道交通系统包括两大部分

1 城市轨道交通系统包括两大部分，分别为（列车运行自动控制系统）和（车辆段信号控制系统） 2 城市轨道交通列车运行进路控制采用三级控制，即控制中心控制、远程终端控制和（车站工作站控制） 3FTGS轨道电路用（位模式）调制载频作为检测列车占用，用（报文）调制载频发送ATP信息。 4用电压表对相敏接收器的轨道侧和局部进行测量，符合要求轨道继电器应吸起。若不吸起，再用（相位表）对相敏接收器的轨道侧和局部侧进行测量，看（相位）是否正确。 5整流继电器由整流元件和（无极继电器）组合而成。ZD6型转辙机的调整包括尖轨的调整、表示杆缺口的调整和（摩擦电流）的调整。 6轨旁ATP和联锁设备之间进行信息交换是通过（ATC总线进行信息交换）。 7 试线车是为了（检修车辆）作运行实验设置的。 8车辆段设一台ATS分机，用于采集车辆段内（存车库线）的列车占用及进/出车辆的列车信号机的状态，以在控制中心显示屏上给出以上信息的显示。 9 四显示自动闭塞是在三显示自动闭塞的基础上增加一种（绿黄）显示，他能预告列车运行前方（三个闭塞分区）的状态。 10在PF型轨道电路区段，ATP信息是由AF-904发送器通过（轨旁环线发送）的；FTGS轨道电路可以根据（列车运行方向），自动转换轨道电路的发送端和接收端。 11轨旁ATP和联锁设备之间进行信息交换是通过（ATC总线进行信息交换）。 12 地铁供电系统一般包括（牵引供电系统）、动力照明系统和高压电源系统。 二简答题 1ATP的传输方式有几种？

答：①应答器传输 ②轨旁电缆传输 ③无线通信传输 2在哪些情况下，ATP系统会实施紧急制动？ 答：① 超过速度曲线的允许速度 ②超过车辆的最高允许速度 ③位于站台的紧急制动按钮引起的紧急停车 ④传输故障，运行超过10m 和5s ⑤启动方向错误，车辆后退 ⑥列车运行时打开车门 ⑦ATP 车载设备全面故障 3试简述ATS系统的基本原理。 答：ATS系统主要实现对列车运行的监督和控制，包括：列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表、自动监测设备运行状态等，辅助调度人员对全线列车进行管理。 4DTC接收板是如何判断轨道电路空闲和占用的？ 答：单个CPU的RAM检测，幅度判决和帧一致性比较结果都影响到单个CPU的轨道电路占用/空闲判决结果。如果幅度判决高，解调的帧内容和发送器直接送来的帧的内容比较一致，RAM检测正确，那么CPU判决空闲。 如果幅度判决低，或者解调的帧内容和发送器直接送来的帧的内容比较不 一致，或者RAM检测不正确，那么CPU判决占用。 5说明ZD6 型转辙机的自动开闭器的作用？