德国的MOTION(MethodfortheOptimizationofTrafficsignalsInOn-linecontrolledNetwork)系统,则采用的是基于控制系统的分层控制和模块化结构[5]。这个控制系统可以根据实际需求来调整不同的控制方式,更加智能化。
2、国内发展历程及研究现状
我国最早开始出现的道路交通灯是在1928年,这个交通信号灯建立在上海的英租界[6]。对于城市道路交通系统的研究一直到上个世纪七十年代末期才开始,到八十年代许多大学、科研机构还有企业都对道路交通控制有了一定的研究,缓解了由于城市发展而导致的道路交通问题。
我国第一个研发成功并投入使用的城市道路交通控制系统是HT-UTCS系统[7]。系统正常状态采用两级控制结构:区域控制级和路口控制级,如果要进行更大范围的区域控制,还可以对区域控制级增加一个更高级别的控制级。这个系统可以实时接受来自于16个区域,包含64个道路交叉口的交通信号并进行处理。不仅如此,这个系统还具有消防、救护等紧急情况需要对路段实行优先控制权的处理功能,功能强大,应用范围广。到目前为止,HT-UTCS系统在我国城市道路交通管理方面起着关键的作用,对于缓解城市道路的交通压力以及对于处理城市汽车的安全问题有着显著的成效。
道路交通控制系统从手工控制到电气控制,再到计算机控制以及现在的电子监控,在信号接收处理方面越来越高效灵活,在处理不同的实时情况方面也有了长足的进步,这完全得益于科学技术的发展以及研究人员的智慧集合。
3、发展趋势
随着城市道路建设的发展,越来越多的交通问题也暴露在人们的视野中,当早期的交通控制系统已经不能满足于道路交通设施以及机动车通行能力的需求时,就需要对交通控制系统进行更进一步的开发和改进。由于越来越多的因素影响到交通控制系统发挥它的功能,所以需要对现有的交通控制系统进行完善,目前,交通信号控制系统仍在发展中,研究人员开始寻找新的控制方式来解决当前由于城市扩建及汽车数量暴增而引发的原本的控制系统的不足。以整个城市道路条件为基础,建立一个交通控制系统,能够对城市整体或者一个区域甚至是一部分路网进行交通控制管理是未来研究交通控制技术的主流发展方向。
1.智能化
近年来,由于人工控制和智能控制等方面技术上的进步,更多的科研成果被应用于城市交通控制系统中,对交通控制的智能化起到了至关重要的作用[8]。目前投入使用的城市交通控制系统,控制的方式多种多样,根据信号接收可以分为感应控制、固定模式控制以及自动调整适应控制等控制方式;根据控制范围可以分为点控制、线控制和区域面控制等控制方式;根据控制目标优先级可以分为最小延迟为最优先目标、最少的等待时间为最优先目标、最大的通行能力为最优先目标等控制方式。同时,在对于不同车流量通行时间的调整方案上,一开始是把接收到的车辆信号通过数学模型的分析然后进行处理,确定最优的时间配比,但是由于实际情况中受各种因素干扰难以建立有效的数学模型来对接收到的信号进行有效的处理,这一控制方式收效甚微。一直到智能控制方面的技术有了新的突破,模糊控制、遗传算法等方面的理论和技术日渐成熟,在将其运用到智能化的控制系统开发之后,这一控制方式才有了很好的效果。由于信号模型逐渐成型,所以相应的通过接受信号并对比模型优化处理的控制系统,很好的提高了信号控制在应对实际各种情况中的灵活性和实用性。2.集成化近年来,交通控制系统的智能越来越高,集成化控制也越来越明显,主要是源于信息技术的发展刺激了各领域智能控制系统的技术集成[3]。