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2、统发展情况的基础上,分析了国外着名交通控制系统的优点和不足,并详细介绍了SM00TH交通控制系统的特点,最后对系统的应用效果进行了总结.关键词:智能交通交通信号控制系统控制策略分布式控制模式一,概述近年来,随着深圳市经济的高速增长,机动车保有量和出行率均大幅度提高,急剧增长的,多样化的,时变的交通需求是造成交通拥挤程度不断增加和拥挤区域迅速扩大的直接原因.然而有限的土地资源和其它制约因素使得道路设施的建设永远无法满足不断增长的交通需求.因此,对交通信号控制的适应性,智能化提出了更高的要求.深圳市始终致力于交通控制
3、理论与实现方法的探索,及交通监控专业产品开发,生产,维护的技术积累.随着ITS规划和建设的不断深入发展,有关部门组织科技力量对国外着名的交通信号控制系统和我国大中城市交通需求的现状及发展趋势进行了深入的分析和研究,进行了大胆的技术创新,自行开发了适应深圳市交通特征的SMOOTH智能交通信号控制系统.经过近几年的实际应用和不断完善,取得了很好的效果,对改善深圳市的交通状况起到了积极的作用.二,对着名交通控制系统的分析与借鉴在SMOOTH系统的开发过程中,对世界上应用最为广泛的日本KATNET系统,英国SCOOT系统
4、,澳大利亚SCATS系统及其它系统进行了研究分析,旨在充分汲取着名系统的优点,摒弃局限性,走出技术创新之路..(45第1l—量霆市鬻艏交通论坛l_2.I譬～}lKATNET系统采用了将交通需求识别为不同强J的状态区域,分别对应有针对性的控制参数,实现不同的控制目标的策略.经过深圳市十多年的实际应用,系统对交通状态的识别是可信的,不失为最符合交通工程师思路的较好的实现方法.然而,作为典型的方案选择型系统,所有的控制参数以及算法中的系数,因子均需要交通工程师根据经验设置并定期维护,智能化水平较低.SC00T系统采用了
5、”短期预测”策略,在实时采集交通数据的基础上,建立周期流量分布图,只对下一周期的排队长度进行预测.并以延误和停车率作为优化目标,采用小步长渐进寻优法,优化控制参数,提高了预测的准确性和控制的有效性.然而,其预测模型和数据仿真需要大量的静态和动态数据支持,依赖于人工定期观测和估计,直接影响到控制参数的优化程度.SCATS系统采用了战略控制与战术微调相结合的方法,将检测器分布在停车线处,定义了类饱和度,控制参数的调整实现各相位在检测器断面上的等类饱和度.实现策略简单,跟踪性强.然而,检测器的分布方式,在饱和交通状态下
6、,难以准确辨识各方向队列的需求,一定程度上制约了系统对不同队列需求的均衡性及快速性的处理能力.不论是KATNET,SCOOT还是SCATS,均开发于上世纪70～80年代,主要面对的是当时非饱和,两相位的交通需求,其控制机理不完全适应我国高饱和度,高混合度,高复杂度的交通需求特征.同时,受到系统及设备实现在技术水平发展方面的约束.这些系统均采用了集中式控制模式.系统的检测器,信号机不具备智能化,没有交通数据解算和路口级控制参数自主决策的能力.数据处理,模型预测,参数优化完全依赖于中央计算机实现.一旦中央计算机或通信
7、链路发生故障,信号机即失去了优化的参数,指令来源,只能降级为缺乏实时数据支持的无电缆协调,简单的感应控制或定时控制.集中式控制模式,对通信的实时性要求极强,46)..如KATNET系统以50毫秒的间隔与所有信号机交换数{1?:.通信介质只能依赖于光缆或专线,无法利用逐步成熟的无线公网资源,如GPRS,CDMA.使系统控制范围的扩展受到管线资源和高额的管线租用费用的制约.这些系统均不具备较强的开放性,不能与ITS其它子系统实现数据共享和事件互动,不能支持系统的二次开发.而交通信号控制系统是ITS的基础,核心子系统,
8、开放性和持续开发的限制将使ITS的规划和建设受到制约.三,SMOOTH系统的技术特点(一)满足可靠性灵活性的分布式控制模式SM00TH系统采用了成熟的分布式控制模式,系统的控制策略,控制功能由”中央控制管理系统一信号控制机一车辆检测器”分布实施,协同处理完成.SMOOTH系统的车辆检测器采用了ARM7嵌入式软硬件系统平台设计,不仅采集车辆通过线圈传感器的占空脉冲群,产生原
