智慧交通产品解决方案
交通信号控制系统
【面向城市交通】
目录
1.1.交通信号控制系统
1.1.1.系统概述
交通信号控制系统（Urban Traffic Control System，简称UTC系统）是现代城市交通管理系统的中枢，也是智能交通系统的重要组成部分。运用高科技手段建设现代化的交通信号控制系统旨在帮助交警支队科技科建立先进的、可靠的交通监控系统，优化交通控制，缓解交通拥堵，减少环境污染，缩短行车时间，降低交通事故发生率。
信号控制系统可以通过标准接口协议，在指挥中心完成对路口信号机的方案、参数控制，从而达到疏导路面交通的目的；可以通过对前端设备的运行状况监控，实时掌控路口的运行状况；可以将检测器采集的路口流量汇聚到中心，提供给其他系统或者平台使用。信号优化核心就是通过对来自路口、路段采集的交通数据进行分析，寻找出交通出行规律及特点，并融合多种优化算法模型，
生成较为合理的实时优化方案，下达给前端信号机设备，以达到减少路口空放，均衡各方向排队长度，降低机动车停等次数、减少交通延误时间的目标。
主要的应用场景包括：
信号控制设备管理；
可以对信号机及其附属检测设备进行管理：完成设备基本信息、配置信息的管理功能。
设备及信号状态的实时监视与报警功能；
可以以不同的方式监视设备及其信号的实时状态：监视指定路口状态、监视指定子区路口状态、监视所有信号机状态。
自动记录并提示设备或通讯状态的异常与故障。
信号控制功能
在预设的周期内，实现信号机对时。
切换/改变路口信号控制方式：特勤控制、中心相位控制、中心协调控制、本地感应控制、本地时间表控制、中心手动、闪光控制等；
中心协调控制方式包括：周期优化及绿信比优化控制
信号控制方案管理：
编辑修改各路口的时段划分和交通方案，并可将方案下载到路口控制机，或将路口信号机的控制方案、控制参数上传到中心。
专家方案管理：基于特殊出行特点，汇聚较为合理的放行方案，并结合专家经验模型，修订完善，形成专家方案库。当出行特点再现时，可以自动提取出来作为参考方案，提供本年度使用。例如：节假日、大型集会、恶劣天气等情况下，出行都有着较为明显的规律，方案可以复用。专家方案库的积累，在很大程度降低了对交通专业能力的要求，即便普通民警也可以应对特殊需求，快速生成一套较为实用的交通方案。
区域管理
按照行政区划划分信号设备管理辖区；
按照优化管理设定优化区域；
交通流数据接入与统计分析
交通流量数据采集；
流量统计；
1.1.
2.系统特点
交通信号控制系统（UTC）是集先进的信息技术、通信技术以及计算机技术的公安交通指挥控制系统，作为智能交通管理产品体系中的一个核心子产品，可相对独立的运行，并纳入城市智能交通管理体系。它能大幅度的提高道路路网的通行能力，提高运输效率、避免拥挤和堵塞。
1．反馈调节、闭环自适应
信号控制优化系统，是基于多层次、自适应调节技术，具备反馈调节功能的闭环自适应交通信号优化控制系统。它以TOD时间表方案为基础，根据子区或者单路口实时交通流数据，为区域或单路口计算出更符合当前交通状态的交通配时方案参数。
2．基于GIS的可视化特勤管控
可以在GIS上标绘特勤路线，并以较为直观的图符显示特勤预案执行情况，以便于特勤控制岗人员实时了解通行情况，及时应对调整。
3．基于移动技术，低影响高效率的快速特勤
可以通过pad终端绘制特勤路线、监控路口运行状况及特勤控制。通过在VIP车队到达特勤路口前启动特勤，在车队通过路口后，解除特勤的管控策略，在对社会公众出行影响较小前提下，有效保障VIP车辆快速通行。
4．多级分区信号管控
从控制优先级上，分为：本地控制，中心战术控制、中心战略控制；
从控制策略上，分为：时间表、干线协调、区域自适应；
从控制分组管理上，分为信号机、区域机、系统控制机。
5．快速智能形成绿波方案
可以通过绿波时距图，自动形成单向、双向绿波方案，实现线协调控制，降低路口停等次数。
6．红波控制有效分流
为保障重点路段的有效通行，需要对进入路段的车流进行限流分流，可以对其上游的多个连续交叉口形成红波带，打散密集车队，从而逐步限流分流，保障重点路段的车辆通行效率。
7．数据集成标准化
交通信号控制系统与公安交通集成指挥平台之间遵循GA/T 1049标准协议，数据交互规范化。
1.1.3. 系统结构
1.1.3.1 逻辑结构
信号
注：视频
交通信号控制系统逻辑结构由上至下共分为业务展示层、业务应用层、业务服务层、数据存储层、网络层、设备层六层。
业务展示层：针对交警支队指挥中心、科技科及特勤大队，交通信号控制系统提供中心PC 端和特勤指挥移动端两种应用相结合的方式，即可实现交警支队日常方案管控以及中心疏导，也可以保证敏捷的特勤控制。
业务应用层：交通信号控制系统为交警支队、特勤大队用户提供信号机方案管理、系统预案管理、特勤方案控制、状态监控、中心控制、数据统计分析、信号优化七大应用。信号机方案管理主要实现路口方案的日常微调。系统预案管理主要实现绿波方案管理、红波方案管理、专家方案管理、信号疏导预案管
理，为特殊应用场景（雨雪天气、大型集会等）的提供管控方案，也为线协调控制方案制定提供有效的方法。特勤方案控制主要可以通过人工录入或者基于GIS绘制方式生成特勤方案，并支持立即执行、按照预设时间执行两种控制方式，为VIP车辆的快速通行提供保障。状态监控主要实现单路口运行状态监视及控制、子区状态监视、特勤运行状况监视及控制。中心控制可以从系统级、区域级、路口级对设备对时，保障协调方案工作的有效性；也可以批量对信号机复位、改变控制策略。数据统计分析可以对采集的交通数据按照统计模型分析对比，为用户了解路面交通趋势提供依据。信号优化主要实现单路口、区域的离线优化TOD方案及单路口、区域实时优化管控，从战略层、战术层两个层面对路面交通进行调控，从而达到降低交通延误、提高出行效率的目的。
业务服务层：主要实现对信号机方案管理、系统预案管理、特勤方案控制、状态监控、中心控制、数据统计分析、信号优化应用提供服务支撑，降低业务应用层与数据存储层、业务应用层与第三方辅助系统之间的耦合程度，保证相互之间的变化对对方影响最小。
数据存储层：通过数据库存储及云存储方式实现交通信号控制系统数据和对第三方进行共享数据存储。另外，该层还提供第三方系统辅助接口，为业务应用层提供有效支撑。
网络层：交通信号控制系统主要应用在交通专网。
设备层：交通信号控制系统实现与信号、视频等设备对接实现信号控制。
1.1.3.2 物理结构
1.1.4.业务流程
交通信号控制系统主要是通过调节信号机方案来对路口红绿灯控制，以调节及引导路面车流。
1.1.4.1 基于GIS特勤控制
基于交通地理信息平台提供的接口组件，实现基本的操作。主要有：
特勤预案编辑：基于地图编辑特勤预案。利用在地图的路线绘制，选择出
经过的信号机路口，并根据地图路线走向自动生成进出口方向。
特勤路线监控：对活动中的特勤预案执行情况进行监控。用圆圈内嵌V图符标示路口，特勤路线路口间以双箭头表示。对于通讯异常或者脱机的路口，以红色图符标示；对于即将到达的路口以绿色标示，并以闪烁模式显示，路口进入方向的箭头以绿色表示；对于路线内尚未执行到的路口，以黑色圆标示；对于已经通过的路口，以绿色圆标示。可以支持鼠标右键方式临时启动或者停止路线内路口特勤控制。
GIS特勤预案编辑流程如下：
1.1.4.2 信号机常规方案管理
信号机常规方案管理，主要对信号机基本方案进行编辑管理，用于日常方案调控。
为了信号机能完成常规控制，需要按照配置顺序完成相应方案。先配置流向的放行规则及顺序，然后配置每个流向的放行时长，对于协调子区需要配置各路口的协调相位及相位差，日内放行时段划分、周内日方案等主要参数。
在初始方案完成配置后，交警指挥中心信号控制岗日常主要调整放行相序及微调各相位绿灯时间即可。
1.1.4.3 系统预案管理
所谓预案就是预先配置好的一些方案，方案带有较为明显的交通特性，当交通特性出现后，系统就可以快速加载对应预案，完成疏导管控。
预案主要分为以下几类。
1）干线协调预案
为提高路面通行能力，就需要有效利用绿灯时间，而路口停车及启动延误在周期方案控制中是较为主要的影响因素，为此就需要让车流组成密集车队，尽量在行驶到路口附近时，相位绿灯尚未结束。最为有效的方式就是将交通特性相近的道路交叉口组织在一个子区内统一控制，形成干线协调。子区内相关路口的配时方案周期需要相同或者为半周期，各路口的相位差需要合理调整，以便于绿波车队在每个路口都是遇到绿灯，无需等待。为了方便修改参数，一
般可以通过时距图来设计绿波带参数。绿波控制方案主要分为单向绿波及双向绿波两种。
为了设计绿波带，需要获取如下信息：
子区成员路口信息及路口间距；子区成员路口配时方案。
经过绿波调整后，我们可以得到各路口旅行速度及相位差。
单向绿波方案流程图如下：
双向绿波，与单向绿波类似，只不过需要兼顾两个流向的绿波协调。为了保证两个绿波协调效果，方案设计及调整会较为复杂，一般情况下我们只能在保证主协调相位基本不等红灯的情况下，尽量兼顾次协调相位（反向相位），次协调相位的车流可能在协调路线中遇到红灯，而且绿波带宽度可能会有损失，严重的情况下，可能需要调整相位方案的设置，才能达到双向绿波的效果。业务流程与单向绿波类似，不再重述。
2）红波方案管理
对于某些主要路段，为了保持车流通行顺畅，就需要限制进入车流，为
了路面控制平稳，需要设计红波路线，以保证车队每经过红波路线就会遇到
红灯，以打断密集车队，逐步对车流进行限制。红波方案与绿波方案类似，
只是需要调整时距图的红波带带宽，修订相位差。
可以通过时距图可设计红波方案，调节方案相位差。需要输入参数为：子区成员路口信息及路口间距；子区成员路口配时方案。
经过红波调整后，我们可以得到各路口旅行速度及相位差。
3）专家方案管理
随着日常方案调控，用户会积累一些有出行规律的方案，为了将经验数据存留，我们提供将日常维护的时间表方案保留到专家方案库的功能，并结合专家经验模型，给出建议，用户予以修订完善后，形成专家方案库。当出行规律再现时，系统可以自动提取出来作为参考方案，提供给用户使用。例如：节假日、大型集会、恶劣天气等情况下，出行都有着较为明显的规律，方案可以复用。周内日方案，在没有大型道路改建、机动车激增的情况下，每年也都可以
借鉴过来，只需要根据机动车增长比例，对放行时间进行微调即可使用。
专家方案库的积累，在很大程度降低了对交通专业能力的要求，即便普通民警也可以应对特殊需求，快速生成一套较为实用的交通方案。
根据规律，专家方案大致可以分为以下几类：
?节假日方案；
?公休日变工作日方案；
?工作日方案：春、夏、秋、冬四季。
?恶劣天气方案；
?节前方案。
业务流程：在方案编辑时，保存提示用户是否需要存档到专家方案库，以哪种方案归档即可。
4）信号疏导预案管理
为了城市交通扁平化指挥、立体化管理的目标，公安交通集成指挥平台需要协同其他系统共同完成交通事件处置。交通信号控制系统作为平台的支撑业务系统，需要从交叉口信号灯管控层面对集成平台提供一些疏导预案。根据疏导场景，主要需要提供以下几种疏导预案：
拥堵疏导预案；用于快速处理交通拥堵；
交通事件疏导预案；用于处理抛洒、逆行、违停等交通事件，同时也能协助平台快速应对交通事故，避免二次事故发生；
恶劣天气疏导预案：当天气上报雨雪天气等情况时，信号控制系统协助提供恶劣天气的放行预案供平台使用。
预案需要包含以下要素：
预案类型、预案等级（轻微、中度、重度）、预案编号、路口编号、疏导车道类型（北左、北直、北右、东左、东直、东右、南左、南直、南右、西左、西直、西右）。
疏导调度业务流程如下：
当启动恶劣天气预案时，轻微级别的周期调整到160；重度级别周期调整到180；重度级别周期调整到200.绿信比可以沿用当前方案。
当启动事故预案时，轻度级别的进入事故路段的流向，绿灯时间降低20%（受最短绿保护）；中度级别绿灯时间降低30%（受最短绿保护）；重度级别直接关闭相应流向。
当启动拥堵预案时，轻度级别的进入拥堵路段的流向，绿灯时间降低20%（受最短绿保护）；中度级别绿灯时间降低40%（受最短绿保护）；重度级别直接关闭相应流向。离开路段的流向，相对应的增大绿灯时间15%。
需要注意的是，对于疏导预案，当预案触发条件结束时，需要从中心停止预案干预。受最短绿保护，是指修正后绿灯时间如果低于最短绿，则用最短绿替代。
5）特勤方案控制
指挥中心信号控制岗操作人员或者特勤大队执勤人员，根据支队的特勤预案规划，编辑形成特勤预案；在条件具备情况下，激活特勤预案。这种预案可以用于保障VIP车辆出行，也可以为特殊车辆（消防、救护车等）开辟快速通道。
在特勤预案管理中，提供了两种特勤执行方式，一种是立即执行，一种是以特勤方案形式下发到路口机，按照预案时间启动。对于立即执行的预案，需要中心通过解除方式终止预案执行，恢复到时间表方式。
1.1.4.4 状态监控
1、从宏观上了解整个城市各路口通讯状态；
2、对于通讯正常路口，了解路口当前详细状况；
3、根据路口视频与运行状况的符合度，通过单口控制，干预路口的运行。
1）路口状态监视
路口状态监视可以监视选中路口设备的执行状态，包括灯态信息，相序，时序，警报信息，线圈的线圈感应，执行的信号方案，如有视频对应，可以查看到当前路口的视频信号等，也可以对此路口设备进行中心控制，包括对时、闪烁、重启、关灯等操作。
2）子区状态监视
子区状态监视可以对一个子区中所有路口进行状态监视，包括子区中所有路口的信号机状态，系统用不同的颜色和提示文字来显示信号机工作状态是否正常，便于使用者从宏观上监测多个路口的运行状态。
1.1.4.5 数据统计
此功能模块主要包括了对车流信息数据的分析的各项功能。
1）实时流量查询
对采集到的交通流数据实时查看，以便于及时发现现场设备是否异常，方案是否满足交通需求。
2）检测器流量分析
对指定路口，特定时间段的检测器侦测数据进行对比，以图表方式展示流量趋势。同时也提供导出到excel的功能，便于借助excel强大的分析功能，统计出各种报表。
1.1.4.6 优化参数配置
1）优化子区管理
编辑用于优化控制的优化子区信息，主要包含子区编号、子区名称、子区路口编号、相邻路口距离。为后续优化模型提供基础参数。
2）优化基础参数管理
用于配置优化模型信息，主要有交通状态参数配置、人工排队长度配置、路口各车道消散参数配置、优化调整周期档配置、交通异常阀值配置等。为后续优化模型提供计算参数。
3）优化方案参数管理
对于单独路口或者协调子区，配置优化相关基础方案，为优化模型提供数据。
1.1.4.7 TOD方案生成器
对于独立路口或者协调子区，利用历史交通流数据，提取交通规律，借助专家模型，生成离线TOD方案，从而在很大程度上降低了配置路口初始方案的难度，提高了方案的可用性。
1.1.4.8 TOD方案展示
对于自动生成的单一路口或者协调子区的时间表方案进行展示。
1.1.4.9 优化方案展示
以可视化方式，展示路口实时优化过程，包含路口当前执行方案、生成的优化方案对比；历史流量趋势监控；历史优化方案监视。
1.1.5.系统功能
1.1.5.1 系统配置
完成系统运行所需要的基本参数。主要有以下几类：
配置通讯服务参数：管理通讯服务器参数，主要有计算机名称、IP地址。
配置日志调试参数：配置调试日志文件路径；日志文件保留时间。
配置时钟参数：系统重启时间，为了保证系统轻量级运行，建议每日对系统重启；自动对时时间间隔（周、日、每小时、指定间隔），对于以日、周进行的对时频度，还需要配置对时的时间；周对时的情况下，每周日进行对时。
GIS服务参数：GIS栅格服务路径、GIS数据访问服务路径。
消息服务器参数：消息服务器IP、端口。
1.1.5.2 区域及路口信息管理
为了管理信号机设备，需要对信号机基础运行参数、渠化参数进行配置；
同时为了便于管理信号机设备及进行区域优化，需要创建子区，并将设备调整到相应子区。主要有以下几个主要功能：
子区管理；
路口设备管理
路口渠化管理
通道管理
检测器配置
倒计时设置
行人过街参数设置
事件类型设置
单元参数设置
故障降级设置
1.1.5.3 信号机方案管理
主要用于信号机常规方案初始化及日常调控。主要有以下几种方案：
相位方案、冲突相位管理、跟随相位设置、阶段方案管理、配时方案管理、时段方案管理、调度方案管理。
1.1.5.4 系统预案管理
系统预案是基于一些特殊应用场景，预先配置好的方案。按照应用场景，主要分为如下几类：
线协调预案：对于通行特性相近的路口组成协调子区，并通过时距图来设计绿波带参数，达成干线协调目标，以降低路口停等次数；
红波方案：对于需要重点保障的路段或者道路，为了通行效率达成，需要在其上游若干路口形成红波带，以限流分流。
信号疏导预案：主要对其他平台或者系统提供信号疏导方案，便于重大活动触发时，快速响应及调度。主要针对恶劣天气、大型活动等。
专家方案：为了降低配置日常方案的难度，信号控制岗在日常监控时，可以将控制效果较好的方案，依据其规律，积累到专家方案库，待规律再现时，
提取出来使用。
1.1.5.5 特勤方案控制
指挥中心信号控制岗操作人员，根据支队的特勤预案规划，编辑形成特勤预案；在条件具备情况下，激活特勤预案。这种预案可以用于保障VIP车辆出行，也可以为特殊车辆（消防、救护车等）开辟快速通道。
在特勤预案管理中，提供了两种特勤执行方式，一种是立即执行，一种是以特勤方案形式下发到路口机，按照预案时间启动。对于立即执行的预案，需要中心通过解除方式终止预案执行，恢复到时间表方式。
1.1.5.6 中心控制
信号机设备的运行，常态下由信号机自行管理，当出现突发事件时，需要从中心层面干预控制。中心控制主要分为以下几个方面：
中心对时：按照系统级、区域级、单路口级，对设备及服务器对时。因时钟漂移对绿波协调影响较大，所以需要随时予以关注。
信号机复位：可以按照系统、区域、单路口（支持单选、多选）级别对前端信号机复位。这种操作主要用于路口方案运行出现异常，无法自主恢复的情况，复位后，信号机会经过初始化过渡，恢复到正常方案。
信号机开关灯：当路口信号方案出现异常，或者信号灯自身出现异常，导致信号灯色显示对出行车辆引导有安全隐患时，一般我们会关闭信号灯，交由路面执勤民警手动指挥。
信号机黄闪：当出行车辆不是很多时，可以采用黄闪模式引导车辆通行。
信号机全红：对信号机各流向的灯控都设定为红色。一般用于清空交叉口内滞留车辆。
指定配时：将信号机由时间表方式改为强制配时模式，并按照指定配时方案放行。一般在当前时间表方案不满足路口当前状况，需要调度某个预案时使用，或者中心优化控制时使用。
通讯重连：选定信号机进行链路重连操作。
恢复时间表：取消干预控制。
1.1.5.7 状态监控
状态监控就是实时监控信号控制系统的当前运行状况，以全面了解系统健康状况，系统当前方案运行情况，从而及时发现隐患，消除隐患。监控分为以下三类：
子区状态监控：从子区层面宏观监控信号路口的通讯状况；
路口运行状况监控：对于通讯正常路口进入微观层面监控路口的实时运行状况，并借助视频等手段，确认路口放行方案的有效性，对于放行不满足的路口进行中心干预调控。
特勤执行情况监控：在GIS地图上监视特勤方案的执行状态，并根据路面实际情况进行调控干预，包括路线锁定及解除的等操作。
1.1.5.8 数据统计
数据统计功能模块用于对与信号控制相关的交通流数据进行统计分析，并生成报表。可分为：
实时流量查询；
历史流量比对分析：包括检测器流量数据比对分析、其他系统提供的交通数据比对分析。
1.1.5.9 系统优化
通过对历史交通流数据分析，形成TOD离线优化方案，以供信号初始化使用；通过建立优化模型，配置优化模型参数，完成实时优化方案的生成及监控。
1.1.5.10 移动状态监控
在PAD端，提供路口状态监视功能，以便于实时掌握路口当前通讯状态及控制状况，为移动特勤方案控制提供支撑。
1.1.5.11 移动特勤方案控制
在PAD端，可以查看系统已经绘制的特勤路线，也可以基于地图绘制新的特勤路线，完成特勤方案编辑；
在特勤车队出发时，前导车在行驶到特勤经停路口附近时，启动相应路口的特勤，在车队通过时立即解除特勤锁定，这样无需经过指挥中心手台呼叫让中心锁定及解锁等环节，锁定及解锁更加快捷便利，只有在通讯链路出现异常时，才需要通过手台呼叫路面民警手动搬灯。
1.1.6.系统接口
交通信号控制系统作为基础应用，需要能提供第三方实时推送数据，并支持查询及控制命令的下达。
为了统一界面风格，标准化信号集成，需要提供给第三方dll或者ocx形态的信号集成组件。
1.1.6.1 数据接口
通过交通信息资源平台获取相关的第三方数据，此部分不在重复阐述；通过交通信息资源平台将信号机实时灯态、通讯状态、设备状态、采集的交通流等数据提供给第三方。
1.1.6.2 控制接口
1）信号机控制接口
通过交通信息资源平台数据接口，接收来自第三方的控制请求，并把命令下发给前端设备，控制信号灯。
2）信号机查询接口
通过交通信息资源平台数据接口，向第三方提供信号机基本配置参数。
交通信号 控制系统（ATC）设计方案 x x x x有限责任公司
目录 1.概述 (1) 1.1系统简介 (1) 1.2设计原则 (2) 1.3系统设计依据及执行标准 (4) 2．总体设计方案 (6) 2.1控制系统总体功能 (6) 2.2通信系统总体结构 (6) 2.3通信系统主要优势 (8) 3.详细设计方案 (9) 3.1监测点设备 (9) 3.1.1设备功能描述 (9) 3.1.2监测点设备组成、结构及特点 (9) 3.2防雷保护及安全设计 (14) 3.3详细设备说明 (15) 3.3.1高清晰摄像机 (15) 3.3.2标清视频检测 (15) 3.3.3补光设备 (15) 3.3.4嵌入式存储 (15) 3.3.5 GOE210千兆工业以太网交换机 (15) 3.3.6 POE工业以太网光纤收发器 (17) 3.4系统典型配置清单 (18)
1.概述 城市发展交通智能信号灯，减少道路拥堵，最终达到智能化区域交通信号控制系统。智能交通信号灯迎合实现绿色经济的时代潮流，为了解决这个问题，提出智能交通信号灯及网络技术，会根据路口车辆多少，自动调节时间，可减少等候时间在75%以上，从而大大节省了人们的出行时间，减少了路口的无效等候，使出行更快捷。 在智能交通系统中，以往的常规摄像机是对所有通过该地点的机动车辆的车牌进行拍摄、记录与处理。由于受到图像采集设备分辨率的制约，图片仅能反映出车型、车身颜色、车牌号码等简单信息。公安执法部门对部分治安案件、交通肇事案件的取证要求上，希望能掌握更详细更清楚的资料，如驾驶员的面貌特征、车内驾驶室的情况、清晰的车辆信息、货车的装载情况。采用高清晰摄像机做前端采集，可以实现所抓拍的图像中用肉眼清楚地分辨：车辆的颜色、特征、车牌的号码、车牌颜色、司乘人员的面部特征。 如此一来智能化同时也带来了网络数据流量的剧增，对网络通信的可靠传输提出了更高的要求。工业以太网交换机在区域交通信号控制系统网络中稳定性、高可靠性、高安全性成为关键中的关键。 1.1系统简介 区域交通信号控制系统(ATC) 智能化区域交通信号控制系统采用百万像素的数字化网络摄像机（1600×1200 CCD传感器），一台摄像机覆盖两条车道，准确抓拍正常行驶、压线行驶、并行通过的车辆，并自动识别车牌号码，抓拍的车辆图片可清晰地显示车辆特征及前排司乘人员的面部特征。摄像机工作于外触发方式，通过视频分析、环形线圈或者窄波雷达检测通过车辆，在抓拍车辆的同时可获取车辆的行驶速度。两条车道共用一台高清数字摄像机的方式在保障系统性能的前提下，大大降低了系统成本。
新型智能交通信号控制系统 报名号：BS2011-B241设计者：GARDING指导教师：匿名 摘要：本作品针对当前日益严重的交通拥堵问题，以EXP-89S51单片机为核心，设计出了一种新型智能交通信号控制系统，实现了对交通信号灯的实时智能控制。该新型控制系统在控制方案上采用了我们自主设计的新型两级模糊控制方案，该方案是一种同时具有自适应控制、分级模糊控制、相位繁忙优先和准确显时等优势的控制方案，更适用于实际的交通情况，且已获国家实用新型专利和相关论文已在科技核心期刊《现代电子技术》上发表。在软件设计上，采用了MATLAB和VB进行动态模拟，并与当前正在采用的几种控制方案进行了对比验证，验证了新方案的优越性。在硬件设计上，我们采用了EXP-89S51单片机、SP-MDCE25A 交通灯模组、E-TRY通用板和倒计时LED数码管模块等，并搭建了较好的逼真的外围平台来对其实现更具真实性的实时控制。该作品不论是在创新性、实用性、技术先进性，还是在可靠性、经济性上都具有很强的优势。 关键词：智能交通信号新型两级模糊控制 VB动态模拟 EXP-89S51单片机 1、系统总体方案介绍 1.1自主提出的新型智能交通信号控制的总控制系统原理 我们自主提出的新型智能交通信号控制的总控制系统原理如图1所示： 图1自主提出的新型智能交通信号控制的总控制系统原理图在该系统中，交叉口的交通参数经检测装置检测，将被测参数转换成统一的标准电信号，再经A/D转换器进行模数转换，转换后的数字量通过I/O接口电路送入新型两级模糊控制器再到控制台。 在新型两级模糊控制器和控制台内部，用软件对采集的数据进行处理和计算，然后经数字量输出通道输出。输出的数字量通过D/A转换器转换成模拟量，再经驱动模块对交通情况进行控制，从而实现对交叉口的实时智能交通控制。 1.2 基于EXP-89S51单片机的新型智能交通信号控制系统的总控制系统设计 本系统运用我们的新型两级模糊控制方案，采用了EXP-89S51来控制智能交通系统。系统的整体结构框图如图2所示：
交通信号控制系统解决方案 1概述 交通信号控制系统，是智能交通系统（ITS）在交通管理工作中的基本应用，也是城市智能交通管控系统中最直接、最基础的应用系统。通过建设信号控制系统，实现信号路口联网远程控制、交通流量的采集、路口自适应控制、绿波协调控制以及区域的自适应控制，有效减少车辆的停车次数，节省旅行时间；后台实时调整信号配时，采取多时段控制方式，必要时，可通过智能交通管理中心人工干预，直接控制路口交通信号机执行指定相位，有效的疏导交通，减少行车延误，提高通行能力，缓解日益严峻的城区道路交通拥堵压力，提高城区交通综合管理能力，减少汽车尾气排放，美化环境，提升城区形象。 2系统结构设计 系统结构划分为3级：分别为中心控制级设备、区域控制级设备以及路口控制级设备。交通信号控制系统设备主要包括中心设备、前段设备和通信设备。
（1）中心控制级设备 中心控制级设备作用主要是： ?监控整个系统的运行。 ?协调区域控制级的运行。 ?具备区域控制级的所有功能。（2）区域控制级设备 区域控制级设备作用主要是： ?监控受控区域的运行。
?对路口交通信号进行协调控制。 ?对路口交通信号机的工作状态和故障情况进行监视。 ?通过人机回话对路口交通信号机进行人工干预。 ?监视和控制区域级外部设备的运行。 ?进行交通流量统计处理。 （3）路口控制级设备 路口控制级设备即信号机，其作用主要是： ?控制路口交通信号灯。 ?接收处理来自车辆检测器的交通流信息，并定时向区域计算机发送。 ?接收处理来自区域计算机的命令，并向区域计算机反馈工作状态和故障信息。 ?具有单点优化能力。 3系统功能设计 3.1基础功能 （1）区域自适应控制 系统以控制子区作为基本控制单元，综合考虑子区内的交通运行状态（如交通阻塞、交通拥挤、交通顺畅）、交叉口的关联性大小、交叉口的实际交通量，确定公共信号周期与相位差的决策模型，并运用智能优化算法实时优化子区协调控制配时参数，实现控制子区交叉口的协调控制功能。 系统的区域交叉口协调控制能够确保控制区域内的交通流时刻处于最佳运行状态，相邻交叉口之间协调方向的行驶车流可以获得尽可能不停顿的通行权，大大降低车辆在交叉口频繁加减速所产生的交通污染，减少区域交通总的车辆燃油
交通信号控制系统 1. 设计任务 设计一个十字路口交通控制系统，要求： （1）东西（用A表示）、南北（用B表示）方向均有绿灯、黄灯、红灯指示，其持续时间分别是30秒、3秒和30秒，交通灯运行的切换示意图如图1-1 所示。 （2）系统设有时钟，以倒计时方式显示每一路允许通行的时间。 （3）当东西或南北两路中任意一路出现特殊情况时，系统可由交警手动控制立即进入特殊运行状态，即红灯全亮，时钟停止记时，东西、南北两路所有车辆停止通行；当特殊运行状态结束后，系统恢复工作，继续正常运行。 2．总体框图 本系统主要由分频计、计数器和控制器等电路组成，总体框图如1-2所示。分频计将晶振送来的信号变为1Hz时钟信号；当紧急制动信号无效时，选择开关将1Hz脉冲信号送至计数器进行倒计时计数，并使控制器同步控制两路红、黄、绿指示灯时序切换；当紧急制动信号有效时，选择开关将紧急制动信号送至计数器使其停止计数，同时控制器控制两路红灯全亮，所有车辆停止运行。 2-1 交通灯总体结构框图 3 模块设计 （1）分频器 设晶振产生的信号为2MHz，要求输出1Hz时钟信号，则分频系数为2M，需要21位计数器。用VHDL设计的2M分频器文本文件如下:
LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY fenpin2m IS PORT(clk:IN STD_LOGIC; reset:IN STD_LOGIC; --时钟输入 clk_out:out STD_LOGIC); END ENTITY fenpin2m; ARCHITECTURE one OF fenpin2m IS signal count:integer range 0 to 1999999; BEGIN PROCESS(clk) BEGIN if reset='1' then count<=0; clk_out<='0'; else if clk'EVENT and clk='1'THEN IF count<999999 THEN count<=count+1; clk_out<='0'; ELSif count<1999999 then count<=count+1; clk_out<='1'; else count<=0; END IF; END IF; END IF; END PROCESS ; END one; (2) 模30倒计时计数器 采用原理图输入法，用两片74168实现。74168为十进制可逆计数器，当U/DN=0时实现9~0减法计数，记到0时TCN=0;当U/DN=1时实现0~9加法计数，计到9时TCN=0；ENTN+ENPN=0时执行计数，否则计数器保持。该电路执行减法计数，当两片计数器计到0时同步置数，因此该计数器的计数范围是29~0，当系统检测到紧急制动信号有效时，CP=0计数器停止计数。
编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计 指导教师xxx 学生姓名杨红宇 学号201321501077 专业交通运输 教学单位德州学院汽车工程系（盖章） 二O一五年五月十日
德州学院毕业论文（设计）中期检查表
目 录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。 杨红宇 要： 但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿 以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。
智慧交通云计算解决方案
目录 1智慧交通云方案 (4) 1.1背景 (4) 1.1.1 交通拥堵带来的技术挑战 (4) 1.1.2 智能交通研究现状 (5) 1.1.3 云计算技术及发展现状 (6) 1.2构想 (7) 1.2.1智能交通云构思 (7) 1.2.2智能交通云的用途 (8) 1.2.2.1 交通信息实时发布 (8) 1.2.2.2 智能公交 (8) 1.2.2.3 智能信号控制 (9) 1.2.2.4 应对突急事件 (9) 1.2.2.5 车辆运营调度 (10) 1.2.3智能交通云与智慧 (10) 1.2.4 建设智能交通云的意义 (11) 1.3总体方案 (12) 1.3.1 总体架构 (12) 1.3.1.1 总体设计 (12) 1.3.1.2系统联网拓扑结构 (13) 1.3.1.3 系统层次图 (14) 1.3.2 感知层 (15) 1.3.2.1 RFID (15) 1.3.2.2交通卡口系统 (17) 1.3.2.3 道路监控视频智能识别 (20) 1.3.2.3.4 车辆跟踪模块 (23) 1.3.3 存储层 (26) 1.3.3.1 云存储概述 (27) 1.3.3.2 分布式云存储构架 (27) 1.3.3.3 智能交通云存储建议 (28) 1.3.4 处理层 (31) 1.3.4.1 数据量激增带来的处理挑战 (31) 1.3.4.2 cProc云处理平台架构 (31) 1.3.4.3 cProc云处理平台优势 (33) 1.3.5 认知层 (34) 1.3.5.1实时视频智能识别 (34) 1.3.5.2行为识别 (37) 1.3.5.3语义分析 (38) 1.3.6 应用层 (41) 1.3.6.1 交通规划 (41)
交通信号控制系统 1.1项目概述 对当地的简单介绍及交通状况的分析。 1.1.1系统概述 城市交通的管理与控制是智能交通系统的重要组成部分，城市交叉口的通行能力是决定道路通行的关键。交通信号控制系统对城市交叉口进行系统化协调控制，能缓解拥堵区域的交通压力，使交通流量在整个城市范围内的分配趋于合理，能够降低或消除对道路的瓶颈影响，提高道路的通行能力和服务水平。 交通信号控制系统的发展经历了点控、线控和面控3个阶段： （1）每个交叉口的交通控制信号只按照该交叉口的交通情况独立运行，不与其邻近交叉口的控制信号有任何联系的，称为单个交叉口交通控制，也称为单点信号控制，俗称“点控制”。 （2）把干道上若干连续交叉口的交通信号通过一定的方式联结起来，同时对各交叉口设计一种相互协调的配时方案，各交叉口的信号灯按此协调方案联合运行，使车辆通过这些交叉口时，不致经常遇上红灯，称为干道信号联动控制，也叫“绿波”信号控制，俗称“线控制”。 （3）以某个区域中所有信号控制交叉口作为协调控制的对象，称为区域交通信号控制系统，俗称“面控制”。 1.1.2设计目标 交通信号控制系统目标如下： （1）降低交通延误，降低停车次数，提高车速，降低机动车油耗，减少交通污染，改善城市环境； （2）科学控制交通流，最大限度利用现有道路，提高道路的通行能力； （3）使交通有序运动，从而改善交通秩序，有利于交通安全； （4）节省警力，降低交警的劳动强度。 1.1.3设计原则 根据我公司多年来在城市智能交通领域的建设经验，对公安、交通行业业务需求的深入理解，结合我国交通发展的现状，根据信号控制系统设计理论，在设
计过程中秉承以下原则： 1.1.3.1标准化原则 交通信号控制系统严格按照公安部颁布的标准GA47-2002《道路交通信号控制机》和GB/T20999-2007《交通信号控制机与上位机间的数据通信协议》规定的技术要求进行设计，所有数据格式与接口均符合国家标准，并在此基础上加以完善，以适应各地的交通状况。 1.1.3.2先进性原则 采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、高清化、网络化、模块化，使系统具有“国内领先，国际先进”的总体水平，能够适应交通控制未来发展的要求。 1.1.3.3实用性原则 系统提供清晰、简洁、友好的中文操作界面，操控简便灵活，易学易用，便于管理和维护，系统具有自动恢复功能，整个系统的操作简单、快捷、环节少，以保证不同的操作者都能熟练操作系统，具有高度友好的界面和使用性。 系统设计、选材、选型符合国家及行业的有关标准，与用户及其上级管理部门的有关规定要求相适应，与用户在经济能力方面实际情况相吻合。 1.1.3.4可靠性原则 交通信号控制系统选用集成度和稳定性高的设备，具有系统自诊断和维护管理功能、远程设备监控、数据备份等功能。室外设备具有耐高温、耐高湿、耐低温，防雷、防尘等特性，保证系统的正常可靠运行。 1.1.3.5安全性原则 交通信号控制系统具有防误操作特性，通过合理的硬件结构设计、有效的外场保护措施以及完善的内部管理机制有效避免系统遭到恶意攻击和数据被非法提取的现象出现，保障系统的信息安全。同时通过数据加密、备份、补录、恢复等措施，提高系统在传输链路故障时的数据完整性及安全性。 1.1.3.6经济性原则 交通信号控制系统的可靠性得到提升，因此系统的维护成本显著下降。采用技术先进的设备，通过最优化的系统集成，设备使用寿命长，系统经济性显著提高。
智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。
智慧交通产品解决方案 重点车辆监管系统 【面向城市交通】
公安交警视角创新智慧交通实践 目录 1.1.重点车辆监管系统 (3) 1.1.1.系统概述 (3) 1.1.2.系统特点 (3) 1.1.3.系统结构 (4) 1.1.4.业务流程 (5) 1.1.5.系统功能 (6) 1.1.6.系统接口 (12)
1.1.重点车辆监管系统 1.1.1.系统概述 重点车辆监管系统通过指定的积分模型参数为指挥中心或情报分析部门提供校车、危化品车、客运车辆、渣土车等特定类型重点车辆的关联单位和关联驾驶人的管理分析，并根据分析预警结果下发管控任务。 1.1. 2.系统特点 1.对重点车辆的异常行为进行实时报警。 系统基于大数据技术，对行驶中的重点车辆进行监控，对偏离行驶路线、疲劳驾驶等异常情况进行实时报警提醒，及时提醒用户马上采取措施，阻止不安全驾驶行为。 2.整合各类系统资源，保证分析的全面性、合理性和准确性 系统通过多种接口结合GIS地图、GPS数据、卡口车辆通行数据、六合一接口等各种数据，为分析预警的全面性、合理性和准确性提供依据。 3.通过自定义分析模型实现对影响安全的因素进行横向分析 系统可以自定义设置分析预警的模型，能根据实际情况调整模型中各类安全因素的评分标准和整体预警分数的阀值，更加灵活方便。 4.通过四色分级，对不同的危害程度进行预警 系统按预警分析结果的严重性以四色（红色、橙色、黄色、蓝色）进行分级预警，清晰告知预警结果的严重程度。
1.1.3.1 逻辑结构
Fiber 公安网 公安网 1.1.4.业务流程
1.1.5.系统功能 1.1.5.1 系统设置 1.1.5.1.1.车辆维护 通过手动录入或批量导入或数据同步的方式对重点车辆号牌种类、号牌号码、车辆种类、所属单位、管理辖区等基本信息和不同类型的车辆的行驶路线，行驶时间等个性信息进行维护，并对绑定的关联驾驶员实现驾驶员信息维护。同时通过同步六合一的机动车和驾驶员数据，完善车辆和关联驾驶员的基本信息的全面性及实时准确性。 1.1.5.1. 2.积分模型维护 对车辆、驾驶人、企业、驾校的预警参数和积分进行维护。 车辆积分模型包括机动车的基础属性（车辆使用年限、车辆技术检验、机动车荷载人数）、机动车的动态属性（违法行为频度、违法未处理的次数、事故次数、事故责任、被教育约谈情况、高危时段行驶、疲劳驾驶情况、行驶路线、所属单位等）、机动车的其他属性（证件齐全检查、安保设施齐全检查）。 驾驶人积分模型包括驾驶人的基础属性（驾驶证审验情况、驾驶人驾龄、驾驶人年龄、驾驶人性别、驾驶人发证机关、驾校培训情况）、驾驶人的动态
1交通信号控制系统概述交通信号控制系统是智能交通管理系统的重要子系统，其主要功能是自动协 1.1调和控制整个控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。 必要时，可通过控制中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。 NATS交通信号控制系统用于城市道路交通的控制与管理，可以提高车速、减少延误、减少交通事故、降低能耗和减轻环境污染。 从上个世纪八十年代中期以来，中国电子科技集团公司第二十八研究所就开始了NATS系统和路口交通信号控制机的研制开发。 该系统通过了国家鉴定验收，获得了国家重大科技攻关成果奖、公安部科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。 NATS交通信号控制系统特点： 适合中国城市混合交通的特点，具有自行车控制功能；系统支持多种硬件平台（微机、工作站以及大、中、小型计算机），多种软件平台（WINDOWS 98/NT/2000/XP）；支持多种外部设备（动态地图板、室内信息板、室外信息板、违章记录仪…）；支持多种系统互联（电视监视系统、地理信息系统、车辆定位系统、违章捕捉系统、信息管理系统…）；系统配置灵活、裁剪方便；支持远程控制和维护；支持多种通信方式（光缆、电话线、GPRS/CDMA无线通信、城域网…）；系统人机界面友好，显示内容丰富，操作使用方便；与国外同类系统相比，具有很高的性能价格比。 1.2系统结构 1.2.1系统控制应用层结构NATS交通信号控制系统采用三级分布式递阶基本控制结构： 中心控制级，区域控制级，路口控制级（参见下图）。
中心控制级区域控制级1区域控制级2路口控制级路口控制级路口控制级区域控制级N 1.2.2系统基本结构区域监控台动态地图板室内信息板违章捕捉仪区域控制计算机数据通信控制机(光端机)光纤(光端机)(光端机)路口信号机…(光端机)(光端机)路口信号机室外情报板…室外情报板交通信号灯车辆检测器其中： 区域控制计算机监视、控制、协调整个系统的运行，可同时控制128个外部设备，如果外部设备超过128路，可采用多台区域控制计算机。 区域监控台用作交通工程师工作台，实时显示被控区域内的交通状态和信息，下达人机会话命令；数据通信控制机为区域控制计算机与户外设备提供通信通道；路口信号机负责采集、处理、传送交通信息，控制路口信号灯色；环形线圈检测器和微波检测器安装位置可分布在路口或者路段；动态地图板实时显示被控区域内的交通状态。 1.3系统功能 1.3.1系统三级控制功能1）中心控制级监控整个系统的运行；协调区域控制级的运行；具备区域控制级的所有功能。 2）区域控制级监控受控区域的运行；对路口交通信号进行协调控制； 对路口交通信号机的工作状态和故障情况进行监视；通过人机会话对路口交通信号机进行人工干预；监视和控制区域级外部设备的运行；进行交通流量统计处理。 3）路口控制级控制路口交通信号灯；接收处理来自车辆检测器的交通流信息，并定时向区域计算机发送；接收处理来自区域计算机的命令，并向区域计算机反馈工作状态和故障信息；具有单点优化能力。 4）终端控制为了方便灵活地控制系统，系统可挂接终端控制计算机（工作站），终端控制计算机提供与区域控制计算机完全同样的显示操作功能，终端控制计算机既可以是本地的（如放在管控中心），也可以是远程的（如在任何地方通过公安网进行控制）。 1.
1引言 1.1 本课题的意义 城市交通控制系统主要是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它已经成为现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。因此，如何利用先进的信息技术改造城市交通系统已成为城市交通管理者的共识[1]。 高效的交通灯智能控制系统是解决城市交通问题的关键。随着经济的快速发展，城市中的车辆逐渐增多，交通拥挤和堵塞现象日趋严重，引起交通事故频发、环境污染加剧等一系列问题。本设计采用单片机控制，实现交通信号灯的智能控制。系统根据东西和南北两个方向的车辆情况，自动进行定时控制和智能控制方式的切换，当某一方向没有车辆时，系统会自动切换使另一方向车辆通行。当两个方向都有车辆时，按照定时控制方式通行。本设计与普通的交通信号控制系统相比，其优点是可根据路口情况的不同，对交通灯进行差异化控制，从而达到使道路更为通畅的目的，最大限度的缓解交通拥挤情况[2]。 交通信号控制系统是现代城市交通控制和疏导的主要手段。而作为城市交通基本组成部分的平面交叉路口，其通行能力是解决城市交通问题的关键，而交通信号灯又是交叉路口必不可少的交通控制手段。随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断发展完善，交通运输组织与优化理论、技术的不断提高，国内外逐步形成了一批高水平有实效的城市道路交通控制系统[3]。 1.2 国内外发展状况 交通信号控制系统是现代城市交通控制和疏导的主要手段。而作为城市交通基本组成部分的平面交叉路口，其通行能力是解决城市交通问题的关键，而交通信号灯又是交叉路口必不可少的交通控制手段。随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断发展完善，交通运输组织与优化理论、技术的不断提高，国内外逐步形成了一批高水平有实效的城市道路交通控制系统[4]。 国外现状 1 澳大利亚SCAT系统
智慧交通产品解决方案 交通地理信息平台 【面向城市交通】
目录 1.1.概述 (3) 1.2.交通地理信息平台 (5) 1.2.1.平台概述 (5) 1.2.2.平台特点 (5) 1.2.3.平台结构 (6) 1.2.4.平台组成 (9) 1.2.5.地图数据设计 (17) 1.2.6.平台接口 (19)
1.1.概述 我公司在用户需求的基础上，通过对城市公安交通指挥系统各技术子系统的功能进行梳理、分类，根据GA/T445-2010《公安交通指挥系统建设技术规范》、GAT1146-2014《公安交通集成指挥平台结构和功能》要求的功能和我公司自行拓展的功能，将城市公安交通管理的业务应用划分为五大核心平台，即智能交通管控平台、交通信息服务平台、交通运维管理平台、交通地理信息平台和交通信息资源平台，如下表所示： 表错误！文档中没有指定样式的文字。-1核心业务平台及功能
1）智能交通管控平台 作为公安交通指挥中心核心应用平台，以总队、支队、大队、路面岗勤为主用户群，以城市交通状况监测、交通日常管控、突发事件处置为核心业务，通过交通信息资源云中心对接交互，为指挥中心、科室、路面等各角色提供各类应用的业务平台。 2）交通地理信息平台 针对交管平台专门打造的地理信息应用系统，以公安网为基础，以警用电子地图为核心，以地理信息技术为支撑，对空间地理数据进行可视化展现及空间数据分析，为核心业务平台提供基础支撑。 3）交通信息服务平台 为公安交管用户提供面向公众的交通信息服务，实现交通信息采、编、审、发，通过诱导屏、微信、微博等方式对外发布。 4）交通运维管理平台 作为交通技术服务部门提供运维管理工具，通过设备管理、设施管理、警力资源管理、应用运行监测和系统管理等手段有效管理交通设备、应用系统和警力资源，提高智能交通系统的整体运行效率。 5）交通信息资源平台 交通信息资源平台为应用系统提供统一的数据采集和传输服务，支撑跨单位间按需信息交换与共享。实现多种类型的数据采集，可靠、快速、安全地数据传输，多种类型的数据交换等一系列的功能和非功能性需求，从而实现互连互通、数据共享。
智慧交通产品解决方案 交通信息服务平台 【面向城市交通】
目录 1.1.概述 (3) 1.2.交通信息服务平台 (5) 1.2.1.平台概述 (5) 1.2.2.平台特点 (5) 1.2.3.平台结构 (6) 1.2.4.业务流程 (9) 1.2.5.平台组成 (12) 1.2.6.平台接口 (43)
1.1.概述 我公司在用户需求的基础上，通过对城市公安交通指挥系统各技术子系统的功能进行梳理、分类，根据GA/T445-2010 《公安交通指挥系统建设技术规》、GAT1146-2014《公安交通集成指挥平台结构和功能》要求的功能和我公司自行拓展的功能，将城市公安交通管理的业务应用划分为五大核心平台，即智能交通管控平台、交通信息服务平台、交通运维管理平台、交通地理信息平台和交通信息资源平台，如下表所示： 表错误!文档中没有指定样式的文字。-1核心业务平台及功能
1）智能交通管控平台 作为公安交通指挥中心核心应用平台，以总队、支队、大队、路面岗勤为主用户群，以城市交通状况监测、交通日常管控、突发事件处置为核心业务，通过交通信息资源云中心对接交互，为指挥中心、科室、路面等各角色提供各类应用的业务平台。 2）交通地理信息平台 针对交管平台专门打造的地理信息应用系统，以公安网为基础，以警用电子地图为核心，以地理信息技术为支撑，对空间地理数据进行可视化展现及空间数据分析，为核心业务平台提供基础支撑。 3）交通信息服务平台 为公安交管用户提供面向公众的交通信息服务，实现交通信息采、编、审、发，通过诱导屏、微信、微博等方式对外发布。 4）交通运维管理平台
智能交通信号灯控制系统设计
智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导
的计算机综合管理系统，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，
交通信号控制系统技术方案 智能交通信号控制系统技术方案目录一、交通信号控制系统综述-3-1.1系统设计原则-3-1.2系统建设依据-5-1.3交通信号控制系统组成-5-二、交通信号控制系统功能指标-8-2.1交通信号控制器-8-2.1.1交通信号控制器功能-8-2.1.2交通信号控制器指标-10-2.2交通信号控制系统-12-2.2.1交通信号控制系统组成-12-2.2.2系统功能-14-2.2.3区域自适应控制-15-三、交通信号远程控制系统-17-3.1详细配置信号机运行数据-17-3.2信号机实时控制-23-3.3信号机运行状态-24-3.4系统故障状态-25-3.5警卫线路-25-3.6实时流量-25-3.7流量查询-26-四、区域自适应优化控制-28-4.1系统控制策略-28-4.1.1单点感应控制-30-4.1.2单点自适应控制-30-4.1.3干道绿波控制-30-4.1.4感应式协调控制-38-4.1.5区域自适应控制-39-4.1.6拥堵控制-42-4.1.7潮汐车道控制-43-4.1.8优先控制-43-4.2路网组态模块-44-4.3参数配置模块-45-五、道路交通信息采集系统-54-5.1系统总体设计-54-5.2信息采集分系统设计-55-5.3交通数据综合处理-57-六、交通信号控制器-59-6.1故障检测-60-6.2防雷措施-61-6.3信号机机箱防护-62-6.4手持式交通信号控制器-62-6.5信号机结构介绍-64-6.7安装说明图-64-6.8信号机实际效果-73-一、交通信号控制系统综述根据城市发展的一般规律，在城市发展与演变过程中，交通工具的增长速度通常远高于城市道路和其他交通设施的增长，在经济快速发展的年代，城市交通往往面临着巨大的压力与挑战。
基于流量大数据的智能交通信号控制系统分析 摘要当前大数据时代的到来，各个行业的发展已经应用到先进的大数据技术，在当前交通领域内，也应用到先进的大数据技术，实现智能交通信号控制。同时由于车流量的不断增大，对于交通网络的管理提出更高的要求。本文将从基于大数据下的智能交通信号控制系统的建立方面进行分析，提出相应的措施。 关键词智能交通信号控制；大数据；车流量 当前随着信息技术的不断发展，基于物联网和传感器等的信息技术已经被广泛应用，大量的数据信息能够通过网络汇集在一个平台上，实现大数据的集合，针对大数据已经在多个领域中被广泛应用，也取得很大的成果。在当前的交通信息网络中，可以实现对图像的识别、视频搜索等，随着当前车流量的不断增大，对于智能交通系统管理提出更高的要求，智能交通系统問题也是当前研究的一个重要领域，传统的数据管理方法已经不能满足当前的发展需求，自动调度效率低下也是当前面临的重要问题，大数据相关技术的发展，为解决存在的数据量大提供相应的技术支持。 1 大数据智能交通信号控制架构 在当前城市交通快速发展的过程中，交通作为城市经济活动的命脉，对于城市经济发展和人们生活水平的提升起到重要的作用，但是城市道路的增长与车辆的增加是不相符合的，为了能够更好满足城市交通量的增长趋势，缓解城市交通拥挤状况，需要做好对车流量的有效控制，加强对基础交通设施的建设，实现智能化的管理和优化控制。其中的十字路口是组成城市道路网的基本单元，对其进行合理控制是维系城市交通系统的基础，城市的交通控制包括单交叉口的控制和双交叉口的控制。 大数据智能交通信号控制系统主要包括智能交通信号控制和大数据服务系统，该种系统中由交通信号控制机、智能交通服务平台和RFID无线设备组成。 ①交通信号控制机主要连接的是各个交叉口的交通信号灯组、叉口的无线设备和智能交通数据平台，可以实现对叉口交通信号的协调控制，实现对数据的采集。 ②RFID无线设备通过采集车流信息发送到交通信号控制器设备，主要包括的设备有标签的读取器和无线模块；③智能交通服务平台，交通服务平台主要是实现对交通信号控制机的管理和控制，对于现有的交通信号参数进行处理，还可以对历史的交通数据进行分析；④交通数据存储，能够存储采集到的交通历史数据，支持数据的自动化处理功能，为交通数据的挖掘分析提供相应的基础[1]。 2 交通信号控制的类型 城市交通信号控制的类型也是多种多样的，在进行控制的过程中，需要充分考虑到控制的方便性，按照控制的范围可以分为：①单点交叉口的交通控制也称为点控，该种控制方式是信号灯各自不相干的独立运行方式，一般适用于相邻路
智慧交通产品解决方案 交通运维管理平台 【面向城市交通】
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1.1.概述 我公司在用户需求的基础上，通过对城市公安交通指挥系统各技术子系统的功能进行梳理、分类，根据GA/T445-2010《公安交通指挥系统建设技术规范》、GAT1146-2014《公安交通集成指挥平台结构和功能》要求的功能和我公司自行拓展的功能，将城市公安交通管理的业务应用划分为五大核心平台，即智能交通管控平台、交通信息服务平台、交通运维管理平台、交通地理信息平台和交通信息资源平台，如下表所示： 表错误!文档中没有指定样式的文字。-1核心业务平台及功能
1）智能交通管控平台 作为公安交通指挥中心核心应用平台，以总队、支队、大队、路面岗勤为主用户群，以城市交通状况监测、交通日常管控、突发事件处置为核心业务，通过交通信息资源云中心对接交互，为指挥中心、科室、路面等各角色提供各类应用的业务平台。 2）交通地理信息平台 针对交管平台专门打造的地理信息应用系统，以公安网为基础，以警用电子地图为核心，以地理信息技术为支撑，对空间地理数据进行可视化展现及空间数据分析，为核心业务平台提供基础支撑。 3）交通信息服务平台 为公安交管用户提供面向公众的交通信息服务，实现交通信息采、编、审、发，通过诱导屏、微信、微博等方式对外发布。 4）交通运维管理平台 作为交通技术服务部门提供运维管理工具，通过设备管理、设施管理、警力资源管理、应用运行监测和系统管理等手段有效管理交通设备、应用系统和警力资源，提高智能交通系统的整体运行效率。 5）交通信息资源平台 交通信息资源平台为应用系统提供统一的数据采集和传输服务，支撑跨单位间按需信息交换与共享。实现多种类型的数据采集，可靠、快速、安全地数据传输，多种类型的数据交换等一系列的功能和非功能性需求，从而实现互连互通、数据共享。
城市道路智能交通信号控制系统 智能交通信号控制系统是城市道路交通管理系统中对交叉路口、行人过街，以及环路出入口采用信号控制的子系统，是运用了交通工程学、心理学、应用数学、自动控制与信息网络技术以及系统工程学等多门学科理论的应用系统。 主要包括交通工程设计、车辆信息采集、数据传输与处理、控制模型算法与仿真分析、优化控制信号调整交通流等。国内外各大中城市已有的交通信号控制系统就是根据不同环境条件，基于各自城市道路的规划和发展水平建立起来的。 国家重点基础研究规划（973）项目“信息技术与高性能软件”中设立的二级课题“城市交通监控系统”，结合我国城市交通发展的特点，确定了建立实时自适应的城市道路智能交通信号控制系统的智能化管理的发展方向。 智能交通信号控制系统的基本组成 智能交通信号控制系统的基本组成是主控中心、路口交通信号控制机以及数据传输设备。其中主控中心包括操作平台、交互式数据仓、效益指标优化模型、数据（图象）分析处理等。具体结构框架见下图。
城市道路智能交通信号控制系统框架 智能交通信号控制系统的核心 智能交通信号控制系统的核心是控制模型算法软件，是贯穿规划设计在内的信号控制策略的管理平台，体现着交通管理者的控制思想，它包括信号控制系统将起到的作用和地位。 目前，国内外已应用的信号控制系统大多是以优化定周期方案、优化路口绿信号配比以及协调相关路口通行能力为基础的，是根据历史数据和自动检测到的车流量信息，通过设置的控制模型算法选取适当的信号配比控制方案，是被动的控制策略。 应用较多的核心软件即效益指标优化模型的是英国运输和道路研究所（TRRL）
研制的SCOOT系统（Split Cycle Offset Optimization Technique）和澳大利亚悉尼为应用背景开发的SCATS系统 (Sydney Coordinated Adaptive Traffic System),他们是动态的实时自适应控制系统的早期代表，也是未来一个时期交通信号控制系统智能化发展的开发基础。 随着网络技术的发展，交互式控制策略使信号控制由感控到诱导实现了真正的智能，交通信号控制系统不仅可以检测到车流量等交通信息参数，调控路口绿信号配比，变化交通限行、禁行等指路标志，还可以根据系统联接的数据仓完成与交通参与者之间的信息交换，向交通参与者显示道路交通信息、停车场信息，提供给交通参与者合理的行驶线路，以达到均衡道路交通负荷的主动的控制策略。 尤其重要的是计算机网络技术和数字化使数据传输和信息利用得到了可靠保证。可以说，城市道路智能交通信号控制系统是城市道路交通管理随着信息产业技术迅猛发展的综合产物。 交通信号控制系统的主要术语和参数 周期：是指信号灯色发生变化，显示一个循环所需的时间，也称周期长，即红、黄、绿灯时间之和。 相位：即信号相位，是指在周期时间内按需求人为设定的，同时取得通行权的一个或几个交通流的序列组。 相位差：具有相同周期长的相关路口，在同方向上的两个相关相位的启动时间差，称为相位差。 绿信比：是指在周期长内的各相位绿灯时间与周期长之比。 饱和流量：是衡量路口交通流施放能力的重要参数，通常是指一个绿灯时间内的连续通过路口的最大车流量。 流量系数：是实际流量与饱和流量的比值。既是计算信号配时的重要参数，又是衡量路口阻塞程度的一个尺度。 绿灯间隔时间：是指从失去通行权的相位的绿灯结束，到下一个得到通行权的相位绿灯开始所用的时间。 有效绿灯时间：是指被有效利用的实际车辆通行时间。它等于绿灯时间与黄灯