基于车载电子标签的单交叉口优先控制系统的设计与仿真(3)
随着城市化进程的逐步加快，城市交通问题已经成为世界各大城市共同面临的挑战。越来越多的现象表明，城市交通的拥挤状况往往突出表现在城市道路交叉口处，很多平面交叉口的通行能力不足相关路段的平均通行能力的50%。因此，道路资源充分利用与否的关键是交叉口资源的利用。
作为ITS的一个子系统的城市交通控制系统（Urban Traffic Control System, UTCS）的研究，也就成为是否能够最大限度地发挥交叉口的通行能力、缓解城市交通拥挤问题的重要的、有效的和经济的解决途径，引起了国内外众多研究机构的关注。城市交通控制系统是为方便各种冲突车流分时使用交叉路口和避免发生交通事故而发生和发展起来的。
从1868年至今，城市交通控制系统的研究经历了百余年的发展历程：
1868年，在伦敦威斯敏斯特地区安装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，人类的交通从此结束了无序的历史。当时的信号灯采用红绿两色的煤气照明灯，仅限于夜间使用。1918年，美国在盐湖城建成了第一个使主干线上各个信号灯基于“绿波思想”同步运作的互联信号系统。与此同时，信号灯也改进为白天晚上皆可运行的电气照明三色信号灯。
1926年，英国在沃尔佛汉普顿第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号，标志着城市交通自动控制的开始。鉴于当时的信号灯主要采用机电设备连锁的定周期控制方式，因此，数据处理功能有限，信号灯之间的协作也较少。
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交通信号灯的实用化，并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。伴随着计算机的发展和推广使用，城市交通信号控制系统得到了迅速的发展。人们认识到，要更好地提高城市交通管理水平，不仅仅依靠硬件设备的更新和改进，还必须同时在控制逻辑和方法上有所突破。因此，随之而来的英国运输与道路实验室（TRRL）基于TRANSYT（TRAffic Network StudY Tool）方法开发的SCOOT（Split, Cycle, Offset Optimization Technique）和澳大利亚设计的基于配时方案实时选择方法来实现路网协调控制的SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System）成为世界上两个最优秀的城市交通信号控制系统。除了在技术和功能上得到增强和完善，而且直至今日仍在不断升级的SCOOT和SCATS系统以外，许多新一代城市交通控制系统也相继推出并投入应用。
1.3 国内外的研究现状和水平
1.4 本文的基本内容
本设计主要研究的是基于车载电子标签（采用有源RFID电子标签）的单交叉口优先控制，车载电子标签是优先权的实物载体，接收机主要用于车辆优先权的授权与验证。车载电子标签安装于车辆上，通过路段接收机检测车辆上车载电子标签，读取其中的信息来分析判断车辆到达交叉口的先后放行次序，即车辆的优先等级，并将其写入车载电子标签中。当车辆到达交叉口时，路口接收机将车载电子标签中读取到的优先等级传输给路口控制机，控制机根据接收到的信息控制交叉口的信号灯组，实现交叉口车辆的优先控制。最后通过VISSIM等仿真软件实现车辆在交叉口按各自的优先等级先后驶离。
1.5 本文的研究任务
本文的研究任务主要有以下几方面：
(1) 对国内外智能交通系统模型进行了一定程度的调研和总结，同时结合本文的实际应用特点，确定以单交叉口的模型为主要研究目标。
(2) 查阅RFID电子标签相关技术，了解其原理以及和信号灯控制之间的关系。
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