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1、智能交通灯控制系统设计文献综述 ; 石河子大学信息科学与技术学院 毕业设计(论文)文献综述 课题名称： 智能交通灯控制系统设计 学生姓名：学号：学院： 信息科学与技术学院 专业年级： 电子信息项目 指导教师：职称： 副教授完成日期： 二一五年一月九日 文献综述前言：随着人口快速的增多，交通工具爆炸性的开展，以及道路资源有限性，交通控制就应运而生，在人类的生活、工作环境中，交通扮演着极其重要的角色，人们的出行都无时无刻与交通息息相关。自18世纪工业革命以来，工业开展带动整个交通运输的开展，从而催生了独自的交通控制学问与管理机构。交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通开展产生的一套独特的公共
2、管理系统。要保证高效平安的交通次序，除了制定一系列的交通规那么，还必须通过一定的科技伎俩加以实现。现代人类科学技术，特别是电子科技的开展和成熟能比拟好的解决系统建立中软硬件方面要求的科技难题。目前交通控制方面的研究能完全实现自动智能化，甚至将整个区域整合成一个统一的系统范围，还能根据正常时段以及突发时段的情况进行科学的自动调整。交通对于社会的工业开展和人类的生活生产中有着十分重要的意义。随着单片机和传感器技术的迅速开展，自动检测领域发生了巨大的变化，交通监控方面的研究有了明显的进展，并且必将以其优异的性能比，逐步取代传统的交通控制措施。正文1.交通控制系统的开展城市进路交通自动控制系统的开展是
3、以城市交通信号控制技术为前导，与汽车工业并行开展的。在其各个开展阶段，由于交通的各种矛盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来从而促进了交通自动控制技术的不断开展。早在1850年，城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对平安和拥堵的关注。世界上第一台交通自动信号灯的诞生，拉开了城市交通控制的序幕，1868年，英国项目师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯，用来控制交叉路口马车行，但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎销声匿迹了近半个世纪。1914年及稍晚一些时候，美国的克利夫兰、纽约和芝加哥才重新出现了交通信号灯，它们采用电力驱
4、动，与现在意义上的信号灯己经相差无几。1926年英国人第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号灯，这是城市交通自动控制的起点。早期的交通信号灯使用“固定配时方式实行自动控制，这种方式对于早期交通量不大的情况曾起过一定的作用。但随着汽车工业的开展、交通流量增加、随机变化增流强，采用以往那种单一模式的“固定配时方式己不能满足客观需要，于是一种多时段多计划的信号控制器开始出现并逐步取代了传统的只有一种控制计划的控制器20世纪30年代初，美国最早开始用车辆感应式信号控制器，之后是英国，当时使用的车辆检测器是气动橡皮管检测器。车辆感应控制器的特点是它能根据检测器测量的交通流量来调整绿灯时问的长短，使
5、绿灯时间更有效地被利用，减少车辆在交叉口的时问延误，比定时控制方式有更大的灵活性。车辆感应控制的这一特点刺激了车辆检测器技术的开展。继气动橡皮管式检测器之后，雷达、超声波、光电、地磁、电磁、微波、红外以及环形线圈等检测器相继问世。当今在城市道路交通自动控制、交通监测和交通数据采集系统中，应用最广的是环形线圈车辆检测器。超声波检测器主要在日本等少数国家得到广泛应用。计算机技术的出现为交通控制技术的开展注入了新的活力，更是实现了以一个城市或者更大地域，而非简单的一个路口的交通总体控制系统。1952年，美国科罗拉多州丹佛市首次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信号机网的配时计划自动选择式信号灯控
6、制，而加拿大多伦多市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化，建立了一套由IBh1650型计算机控制的交通信号协调控制系统，成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市。这是道路交通控制技术开展的里程碑。可以说，在近百年的开展中，道路交通信号控制系统经历了手动到自动，从固定配时到灵活配时，从无感应控制到有感应控制，从单点控制到干线控制，从区域控制到网络控制的长远过程。交通控制研究的开展，旨在解决人类交通因需求的增多而日益繁重带来的问题，局限于进路建设的暂时缺乏和交通工具的快速增长，就要使更多的车辆平安高效的利用有限的道路资源，防止因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪，
7、另外，针对整个交通线路车辆的多少实时调整和转移多条线路的分流也十分必要。交通网络是城市的动脉，象征着一个城市的工业文明水平。交通关系着人们对于财产、平安和时间相关的利益。具有优良科学的交通控制技术对资源物流和人们出行都是十分有价值的，保证交通线路的畅通平安，才能保证出行舒畅，物流准时到位，甚至是生命通道的延伸。2.国内外交通控制技术研究现状当前世界各国广泛使用的最具代表性却有实施的城市道路交通信号控制系统有英国的TRANSYT与SCOOTS交通控制系统和澳大利亚的SCATS系统。信号机的开展历程中，自适应理论一直受到各研究机构的欢迎，比方上面所述的SCOOTS和SCATS系统。最近几年，国外仍
8、偏向于引进自适应理论来对交通信号控制系统进行研制，特别是美国有十几个大学或研制机构正在研制自适应交通信号控制系统，具有代表性的有美国亚利桑那大学研制的RHODES。我国交通领域的开展起步较晚，根本是从新中国建国之后，随着各方面的条件的成熟以及社会开展的要求，才建立及健全交通控制系统的，主要引用国外的交通控制系统。各级交通管理部门通过技术引进和自主创新，在中国局部大中城市里，摒弃旧有的控制方式，一些先进的控制技术得到应用。虽然在整体规模和层次上与世界兴旺国家还有不少差距，但局部领域技术水平已处于世界先进位置。目前，我国交通控制系统己不单单是对交叉口信号灯进行控制，而是集交叉口信号的控制和干线控制
9、以及现代城市高速公路交通控制于一体的混合型交通，实现区域信号控制和城市高速公路集成控制。3.交通控制存在的问题目前，城市交通控制还存在如下问题:(1)随着城市机动车增长速度加快的同时，城市道路建设规模也在加大，我国城市普遍存在进路密度，进路面积率偏低的问题，这是我国城市尤其是大城市进路交通出现问题的一个重要原因。我国城市道路的密度只有6. 8k.每平方千米，而在20世纪80年代，世界兴旺国家就己达到20km每平方千米。20世纪90年代，我国局部城市道路面积率，北京为5.9%，上海为6.4%，而国外东京为13.8%，巴黎为25%普遍高于我国。近几年，国家虽不断加大城市道路建设的力度，但仍赶不上车
10、辆的增长速度，且与世界其他国家相比，差距仍很大。(2)出租车以及公交的开展运营情况并不尽如人意，虽然车辆和线路长度增长，但运营速度成了瓶颈，新增的运力被运输效率低下所抵消。(3)交通管理方面水平还欠开展，随着交通需求越来越旺盛，而我国城市中小交通管理和交通平安的现代化设施却做得缺乏。在车辆、道路和交通管理系统，城市交通信号控制系统，城市交通管制中应用人工智能技术、信息采集和信息提供技术等方面都与兴旺国家有很大差距。近几年，虽然有局部城市研究和引进一些国外先进的交通信号管理系统，但是由于交通管理设施缺乏等原因，我国交通事故率居高不下。城市车流行驶速度逐年下降，目前不少城市交通运量年年增长，但运输
11、速度普遍下降，这都源于交通通行不佳。针对我国城市交通运输的现状和存在的问题，应采取如下对策:借鉴国外城市交通管理的先进经验，强调建立城市交通管理体制的重要性，提出加强城市交通研究的交通规划，建立稳定的交通根底设施建设的资金出道，实行公交优先政策，建立先进的交通信息系统等。4.交通控制系统的开展方向综合分析国内外先进的城市交通控制系统，结合我国城市道路及交通的实际情况，同时也对今后城市交通与道路建设的开展的前瞻性考量，我国道路智能交通控制系统的开展模式应具有如下功能：(1)多模式化。首先从系统结构上吸收集中式SCOOT、分布式SCAT等智能交通系统的长处，在控制范围内各个区域采用灵活可转换的系统
12、结构，使系统结构根据交通流的区域变化而改变。此外，充沛根据不同地区实时交通情况，对路口能力最大、延迟时间最短等作为遴选不同系统的参考规范。(2)智能化。随着信息技术的高度开展，作为道路交通控制系统所承当的工作不仅仅是对交通流的引导，更承当了诸如为车辆提供道路交通信息的职能，利用对车辆的CPS诱导，使道路通行更加顺畅。3)最优化。随着计算机技术和优化理论的开展，模型算法的求解和交通模型的建立就有可能获得最优解并建立最正确模型。当我们建立整个交通路网的动态交通分配模型和整体优化模型并求最优解，从而到达对路口的控制参数进行调整进而实现某个地域范围内对交通流进行动态协调控制就成为可行口(4)规整化。任何控制系统部是立足于具体的道路和交通条件，所以采用道路的办法和疏导交通流的办法对控制系统会有很大的参考作用.我国在建立完整的道路交通控制系统之前，必须针对进路状况和交通流做出假设干种交通疏导预案
智能交通灯控制系统设计文献综述
