城市交通信号控制系统现状与发展

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1、第9卷第24期2009年12月科学技术与工程Vo1．9No．24Dec．20091671—1819(2009)24—7436．08ScienceTechnologyandEngineering⑥2009Sci．Tech．Engng．交通运输城市交通信号控制系统现状与发展李群祖，夏清国巴明春潘万鹏(西北工业大学计算机学院，西安710129；中国人民解放军93926部队，和田848000)摘要城市交通信号控制系统控制着城市经济活动的命脉，其效率高低直接影响着社会经济的发展，因而备受社会各界关注。文章首先简单回顾了城市交通信号控制系

2、统的发展过程，从控制模型、优化算法等方面分析和讨论了TRANSYT、SCOOT和SCATS等几个国外典型的交通信号控制系统，并指出了它们的特点和不足；然后分析了南京NUTCS、海信HiCon和深圳SMOOTH等三个国内有代表性的交通信号控制系统，综述了国内该领域的研究成果和现状；最后从公交优先、混合交通、标准化和模块化、控制方式智能化以及系统集成化等五个方面对交通信号控制系统的发展方向提出了展望和建设性建议。关键词交通信号控制实时自适应现状发展中图法分类号U491．54；文献标志码A成熟高效的城市交通信号控制系统能够有效1．1

3、TRANSYT系统J地减少城市交通拥挤和行车延误、降低交通事故发TRANSYT(TrafficNetworkStudyTool，交通网络生率和死亡率、减少能源消耗、改善交通环境，从而研究工具)英国交通与道路研究所(TRRL)于1968产生可观的社会经济效益。随着计算机技术和自年开发成功的一套脱机操作的区域定时协调控制动控制技术的长足发展，交通流理论以及交通运输系统，目前最新版本号是13．1．0，是目前最成功的组织与优化理论、技术的不断提高，国内外出现了静态系统，在世界各国有着广泛的应用。一批成熟高效的城市道路交通控制系统。系统

4、首先建立交通仿真模型，通过式(1)得到系统的性能指标(PerformanceIndex，PI)：i=1国外交通信号控制系统发展现状P，=∑(DWo+SiMs)(1)式(1)中i是连线的序号，n是整个网络的连线总自1868年英国伦敦首次使用煤气信号灯以数，D是延误率，是延迟加权系数，。是单位延来，道路交通信号控制经历了百余年的发展。英迟的总成本，S是单位时间内停车次数，．是停车国、澳大利亚、美国、意大利、德国和加拿大等西方加权系数，眠是单次停车的总成本。发达国家投入大量的人力、物力研究交通信号控系统采用瞎子爬山法优化值，取其最小

5、值。制系统，取得了一系列成果。目前比较成功的典不足之处在于，一是计算量太大，路网较大时型的交通信号控制系统有TRANSYT、SCOOT和问题则更加突出；二是脱机优化要求花费大量人SCATS等等。力物力预先采集路网信息和交通流信息，同时也2009年9月l8日收到不能适应交通状况的实时变化；三是瞎子爬山法第一作者简介：李群祖(1978一)，男，山东即墨人，硕士研究生，研有可能使P，值落入局部最小值而无法获得真正的究方向：网络与信息安全、交通信号管理等，E—mail：LQZ0926@163．全局最优解，TRANSYT-7F8．1以后

6、版本采用了cornO改进的遗传算法，但因为对周期长度、相位差、绿24期李群祖，等：城市交通信号控制系统现状与发展信比和相序的优化不是同时进行，仍然有可能错不足之处在于，一是作为一种方案选择系统，过全局最优解。没有使用交通流模型，限制了配时方案的优化程1．2SCOOT系统度；二是检测器安装在停车线处，难以监测车队的SCOOT(SplitCycleOffsetOptimizationTech—行进，没有车流实时信息反馈，这使得相位差优选nique，绿信比一周期长一相位差优化技术)是TRL可靠性较差；三是系统只能实施在PDP系列数字

7、计(TRLL改名的)与PEEK公司、西门子公司在算机上，限制了推广应用。TRANSYT基础上于1979年研制成功的“在线1．4RHODES系统。]TRANSYT系统”，是一种方案生成式自适应区域协RHODES(Rea1．time，Hierarchical，Optimized，调控制系统，目前最新版本是SCOOTMC3。DistributedandEffectiveSystem，实时、递阶、最优化SCOOT系统通过检、狈4器定时采集和分析交通的、分布式且可实施的系统)是由美国亚利桑那大信息，交通模型和优化程序配合生成最佳配时方学

8、开发成功的一个实时自适应区域交通控制系统，案，最后送人路I=1信号机予以实施；其优化程序采测试表明该系统对半拥挤的交通网络比较有效。用小步长渐近寻优方法，连续实时地调整绿信比、RHODES以相位可控化、有效绿波带、和预测周期和时差三个参数，不但降低了计算量，而且也算法为核心技