前言
智能交通系统(Intelligent transportation system)是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动化理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强了车辆、道路、使用者之间的联系，从而形成一种定时、准确、高效的综合运输系统交通拥挤以及由引起的能源浪费，时间损失，交通安全事故，以及环境问题所造成的巨大损失已经引起了世界各国人民以及政府的高度重视，成为了一个必须解决的问题。其解决交通拥挤的直接办法就是修建更多的路桥来提高其通行能力，然而，城市的空间限制，以及修建路桥巨额的资金的限制，使得这个办法不切实际。因此，只有在现有的道路上通过适当的控制技术来提高交通通行能力。近年来，理论和实际证明，利用先进的控制技术，通信技术等高新技术开发的智能交通系统可以大幅度的提高交通运行效率。是解决交通拥挤的很有效的办法。
随着计算机技术和控制技术的发展，以及各国经济的不断发展，交通管制中心的功能得到了加强，控制手段也是越来越先进，形成了一批高技术有效的城市道路交通控制系统。
交通控制系统可以分成几类。从系统结构与控制方式上分，有集中式计算机控制系统，分布式计算机控制系统和动态控制系统；从控制区域的路网结构上分，有开环网络和闭环网络；从系统功能上，有监视、控制和诱导功能。
集中式计算机控制系统：控制中心的计算机处理整个控制系统搜集的所有信息，并向各个路口发出控制指令。
分布式计算机控制系统：有中央，地区，路口控制三级组成，各个计算机控制自己相应的控制区域，并且执行上一级的控制指令。
动态控制系统：根据检测器实时采集的交通流信息的优化路口信号配时。
当前，世界各国广泛使用的最有代表性的城市道路交通控制系统有三个。
（1）英国TRANSYT系统
TRANSYT（Traffic Network Study Tool)是英国道路与交通研究所（TRRL）于1996年提出来的脱机优化网络信号配时的一套程序，它是一种脱机操作的定时控制系统，系统主要是由仿真模型及优化两部分组成。交通模型用来模拟在信号灯控制下交通网上的车辆行驶状况，以便计算在一组给定的信号配时方案下网络的运行指标；优化过程通过改变信号配时方案并确定指标是否减小，这样经过反复计算求得最佳配时方案。
通过建立的优化数学模型来进行反复的计算得出绿信比和相位差，即是优化确定的。周期不进行优化，只是从事先确定的方案中通过比较各个运行指标选出最佳的，即选择性确定。
该系统的不足之处在于：第一，计算量大，在大城市这一问题尤为突出；第
二，不对周期进行优化，很难达到整体的最优配时方案；第三，它采用离线优化，需要大量的网络几何以及大量的交通流数据，需要消耗大量的人力、物力以及财力。
（2）澳大利亚SCATS系统
SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System)是澳大利亚在70年代末开发的交通信号控制系统。它采用了先进的计算机网络技术，结构为模块式的。
SCATS系统的优点是其自动适应交通条件变化的能力，通过大量设在路上的传感器以及视频摄像机随时获取道路车流信息，ANTTS是其重要子系统，该系统通过几千辆出租车装有的ANTTS电子标签与设在约200个交叉路口处的询问器通话，通过对出租车的识别，SCATS系统能够计算旅行时间并对交通网的运行情况进行判断。
该系统也有不足之处，其表现在：过分依赖计算机，其移植能力比较差；在选择方案的时候，没有实时的信息反馈。
（3）英国SCOOT系统
SCOOT”(Split-Cycle-Offset Optimization Technique)即“绿信比-信号周期-相位差优化技术”，是一种对道路网交通信号实行协调控制的自适应控制系统。由英国交通与道路研究所于1973年开始研究开发，1979年正式投入使用。
该系统是一种实时自适应系统，属于动态模式。SCOOT系统通过连续检测道路网络中交叉口所有进口道交通需求来优化每个交叉口的配时方案，使交叉口的延误和停车次数最小的动态、实时、在线信号控制系统。
SCOOT系统也同样的存在着不足：任何路口只有固有相序；独立控制子区的划分只能人工完成；安装调试困难，对用户的技术要求很高。
此处说一下本文设计思路
1 绪论
1.1 城市交通信号灯控制的发展
城市交通信号机由手动到自动，由固定周期到可变周期，从没有传感器到利用传感器，从简单的点控到面控，经历了进一个半世纪的发展。
最早控制交通的设备是1868年在英国伦敦安装的色灯信号机。它是用煤气灯照亮，后因煤气爆炸而毁坏。1914年在美国克利夫兰开始使用电光源定时信号机。1918年在纽约开始使用手动红、黄、绿三色信号机。用信号机控制单个交叉口的交通信号称为点控制。随着交通量的增加，逐渐地从对单个交叉口交通信号的控制发展到对同一条道路若干个相邻交叉口交通信号的控制，即线控制。世界上第一个实现交通线控制的系统于1917年出现在美国盐湖城。这是一种内联式线控制系统,它把一条道路上6个连续的交叉口的信号灯用电缆联接，使用手动开关。此后十年间，先后又试验成功了同时式、交变式、推进式线控制系统，它们都是机械联动。到50年代，一些国家的汽车保有量进一步增加，线控制系统已不能满足城市道路交通的需要。1952年美国在丹佛市试验用电子计算机对道路网各交叉口的交通信号进行控制，这就是面控制。与此同时，在高速公路上也安装了交通控制系统。1959年加拿大多伦多市进行实验并于1963年正式安装了世界上第一个实现面控制的面控制系统。此后,许多国家也都采用新型电子计算机,使一个区域内的信号灯协调运转。中国于1932年在广州开始采用手动信号灯，1976年在北京安装了第一台单点感应式信号机，1978年在北京试用线控制系统。
普通道路交通控制系统普通道路交通控制分点控制、线控制和面控制。它们分别使用不同的控制系统。
点控制系统：点控制是线控制和面控制的基本单元，它通过安装在单个平交路口上的信号机控制信号周期和绿信比。信号周期是信号灯的红、黄、绿灯各显示一次的时间。绿信比是信号灯某方向的绿、黄灯显示时间之和与信号周期之比。其分类如下：
定周期控制是使信号灯按预先定好的周期和绿信比运转。这是最简单、应用
最普遍的一种控制方式。一段定周期控制是在全控制过程中信号灯只有一种周期和绿信比；多段定周期控制是信号灯预先定有若干个周期和绿信比，在控制过程中，根据交通量的变化，自动变换周期和绿信比。感应式控制是用感应式信号机根据安置在交叉口各入口的车辆检测器所收集的交通情报，灵活地控制绿灯开放时间。全感应式控制是在交叉口各入口处都设有车辆检测器；半感应式控制只在交叉口的某两个入口设有车辆检测器，使该方向的绿灯能灵活开放。
线控制系统：线控制有三个基本参数，即信号周期、绿信比和相位差。相位差是相邻两个交叉口信号机同方向绿灯开启时间差与周期之比。实现线控制的系统有两种：一：有电缆线控制系统。系统设有主控制器。预先编好的各种控制模型贮存在主控制器内，主控制器通过传输电缆把控制指令发给各交叉口上的信号机，使其按控制模型的要求变换灯色；同时收集车辆检测器所提供的交通情报，并进行处理。二：无电缆线控制系统。这种系统不设主控制器，各种控制模型分别贮存在各交叉口的信号机内。这些信号机都装有高精度的石英晶体钟，用统一的时间而相互协调一致，按预定的控制模型运行。线控制系统根据功能又可分为三种：1.单时段线控制系统。整个系统只有一种周期、绿信比和相位差，只能组合成一种控制模型。系统只按一种控制模型工作，不能适应经常变化的交通流量。这是早期发展的一种简单线控制系统。2.多时段线控制系统。它具有多种周期、绿信比和相位差，可组成多种控制模型，并能按时间自动变换，以适应交通流量的变化。3.感应式线控制系统。具有有电缆控制系统所具有的控制功能。主控制器内贮存多种控制模型，根据车辆检测器所检测到的交通量大小，实时地改变控制模型。普遍应用的线控制模型有同时式、交变式、推进式等几种。其基本原理是在各交叉口信号周期统一的前提下，适当调整各信号机的绿信比和相互间的相位差，使被控制的干道上形成“绿波带”，车辆在行驶中减少遇到红灯的次数，从而提高干道的通行能力。
面控制系统：面控制是对城市道路网上若干个相邻交叉口的信号周期、绿信比、相位差和设在道路上的各种可变标志进行集中统一控制。
面控制系统由以下几部分构成：（1）控制中心，在控制中心设有中心处理机及其外围设备、地图显示板、交叉口信号状态显示板、交通情况显示板、交通事故和车辆诱导显示装置、控制台等；（2）传输系统，由中央数传机、终端数传机和传输线组成；（3）信号控制系统；（4）交通情报收集系统，由设在道路上的各种车辆检测器组成；（5）可变标志系统；（6）通信系统，包括有线电通信和无线电通信；（7）电视监视系统；（8）控制模型和软件系统。
面控制系统的功能：（1）收集交通情报。设在道路上的车辆检测器随时把检测到的车辆数、车辆行驶速度、车辆阻塞度和空间占有率等情报，通过传输系统送到中心处理机处理。（2）控制终端信号机和可变标志。中心处理机根据交通流
量的变化，实时地改变控制模型，随时发出控制指令，控制终端信号机和可变标志。（3）诱导车辆。中心处理机根据收集的交通情报，对于交通阻塞地点，一方面控制有关的终端信号机和可变标志以诱导车辆，另一方面通过通信系统，发布交通阻塞情报，诱导车辆避开阻塞地点。（4）集中监视。通过各种显示设备和电视监视系统，工作人员可了解控制区域内的交通状况，为迅速排除交通阻塞、处理异常情况、采取人工干预提供直观依据。面控制系统因有上述功能，所以对疏导交通流量，提高道路通行能力，减少交通事故和交通公害有明显的效果。
面控制模型是保证实现系统功能的软件系统。在一个区域内，把各种复杂的交通流视为一个整体，用交通流理论，确立其数学模型。
交通控制系统今后将从被动系统向主动系统发展。所谓主动系统即是按程序行驶系统。主动系统的中心处理机可直接掌握控制区域内每辆车的出发点和要去的目的地，并为其选择最佳路径。在控制方法上，将改变定周期的系统控制,使系统内的周期可随时改变,增加系统的灵活性，以适应瞬时变化的交通流量。在控制设备上，将广泛采用大规模集成的电子化设备和微型计算机。
1.2 国内交通现状以及控制系统的使用情况
近年来，国内经济高速发展，机动车急剧增加，出现了现有的道路系统不胜负荷的局面。
目前，我国的交通属于路上交通为主，并且多是平面交通状态，形成了“人车混行，快慢车混行”的特点。国内城市的道路面积率比他国同等规模的城市道路面积率小，有统计（北京统计网2000年统计数据）显示如下表。
表1.1 国内城市道路面积率与国外同规模城市比较
城市
北京上海天津东京华盛顿巴黎
参数
城市道路面积
6.5 7 8 13.5 48 25.8
率（%）
人均道路面积
6 4.46 7.53 13.6 10.1 9.3
率（㎡/人）
现我国已有一些自主开发的城市交通控制与管理系统，但局限与科技水平以及技术问题，在整体性能上还不如国外的系统完善，只实用于中小城市，大规模的城市仍旧使用国外进口的交通控制与管理系统。
但是我国的交通属于混合交通，国外进口系统性能不能充分发挥其功效。而交通系统属于国家战略基础设施，如果过分的依赖国外的控制系统，将对国家安全产生威胁。因此，我国迫切需要开发适应自己国情、交通特点以及具有自主只
是产权并能达到国际先进水平的控制系统。
本文引入了一个十字路口，通过统计学及交通工程学的基本原理，进行了十字路口信号控制的规划分析以及运行分析。并根据模糊控制原理，采用模糊算法来控制信号时间长度。最后运用单片机及相关的控制技术，设计智能交通信号控制机的硬件及软件部分。本文属于点控制、线控制和面控制？
2 交通信号控制系统的原理与构成
2.1 交通信号控制系统的工作原理
交通信号控制系统的工作原理是利用一种控制程序，通过此程序控制十字路口的红、绿、黄三色灯循环显示，从而控制、指挥交通流，使各个不同路口的车辆在时间上隔离起来。交通规则规定：
非闪灯
红灯——停，绿灯——放行，黄灯——清尾（即云寻开出停车线的车辆继续通行，通过交叉路口）。
闪灯
闪红灯——警告车辆不准通行，闪黄灯或两个黄灯交替闪亮——表示车辆可以通行，但必须特别小心。
此处的红、黄、绿灯（不管其闪或不闪）即为交通控制系统中所谓的“相”，而信号相位方案是指通过交通灯轮流为某个方向的车辆与行人分配通行权的一种顺序安排。我们把各个进口道不同方向显示的不同色灯的组合称为一个相位。每个相位又有多个步伐，每个步伐又对应本时刻的不同信号灯状态。
2.2 十字路口信号控制方案设计（改为几个概念）
在进行信号控制方案设计之前先引入几个概念：
周期：在信号控制系统中，在一个方向的红、黄、绿循环一次的时间。
相位：在交通控制领域里，相位即指在一个周期内向一股或多股交通流显示的一种交通信号序列，即每一组信号对应的独立车流，就称为一个相位。在此，相位的时间概念上，只分配有绿灯时间和黄灯时间。
阶段：在周期内的某段时间内，使一股或多股独立交通流获得通行权的状态。其可以是一个或多个相位的组合，也是一个或多个相位获得通行权的时间。
最大绿灯时间：一个周期内，某一方向获得通行权的最大时间。
最小绿灯时间：一个周期内，某一方向获得通行权的最小时间。
具体，本方案的确定需要进行一下几步程序。
（1）对该十字路口的交通量进行调查。
（2）调查该十字路口的几何特征。
（3）经过（1）（2）步的调查后，进行该路口的渠化。
（4）设计适应该路口的相位方案。
（5）进行信号配时。
（6）确定控制方案。
2.3 路口渠化
路口渠化是指依据《城市道路设计指南》，根据路口流量和基本特征，对车辆、行人作合理分离、导流等设计。是提高道路通行能力的重要措施，也是提高交通安全水平的重要手段。
交叉口上的行车道没有控制方向的设施和标线，就会破坏交通流通道的明确性，降低了行车安全。因此，为使驾驶员在路口能按正确路线行车，减少随意性，多采用“渠化交叉”的方法，即在行车道上设置各种交通岛将部分交叉封闭起来，并用标线将禁行区分隔开，尽可能分散车流相交的冲突点。实践证明，交叉口渠化是非常重要的一种安全措施。然而，与车流方向和交通量不相适应的渠化方案，也会扰乱交通秩序，降低通行能力，井可能导致交通事故的增加。在路口渠化过程中，进口道和出口道的关系必须满足：进口道的车道数≤出口道的车道数。即进口道的直进车道数是3，那么直进方向出口道的车道数也应该在3及以上。
十字路口的车流量太大，在上下班高峰器时更是要用拥挤来形容。因此是最容易产生冲突的地方。为了减少冲突，就必须对各个过往的车辆进行时间以及空间的隔离，即进行路口渠化和信号控制。
在这里，我们要首先对路口进行规划分析。暂且先不考虑交通控制的设计细节，只要概括性的评价该十字路口的通行能力，并对此进行初步的估计。规划分析中只是关心平面交叉路口的车辆流量（辆/小时），交叉口各进出路道的车道数以及车道的使用类型。而在规划当中，交通流量必须按车道来分配。
1.有专用转弯车道时，所有的转弯车辆都分配到相应的转弯车道。
2.对于公用车道，车流量的统计则在可用车道内平均分配。
本文选取了一个标准的十字交叉口，转角都为90?。起基本的渠化图如图1.1。
图2.1 十字路口渠化简图
Figure 2.1 crossroads of drainage diagram
2.4 十字路口相位设计
2.4.1 阶段设计
信号相位方案是对信号轮流给某些方向的车辆或行人分配通行权顺序的确定，即相位方案是在一个信号周期内，安排了若干种控制状态（每一种控制状态对某些方向的车辆或行人配给通行权），并合理地安排了这些控制状态的显示次序。
交通信号控制其实是一种时序过程控制程序。这种时序控制需要划分多个阶段，并反映一个完整的相位转换过程，通过阶段的运行，排列出信号控制的时序表，对其产生的冲突进行一定的约束。
在本文的十字路口中进行的相位设计，应注意的有
①由于路口进行了渠化，路口相交的为主次车道，因此不必要使用箭头灯。
②平面交叉路口的信号设计实质上是对各个相位进行了时间上的隔离，因此，在各个阶段的设计中，要避免在同一个阶段中不能有冲突的相位，尤其是交叉的相位冲突更应杜绝。
③每个相位时间都包括了三部份：反应起动时间、通过首尾冲突点间路程的时间以及该相位中车辆通过末冲突点所需的时间。所以，在其阶段的设计当中应注意这点，不能有冲突。
④每个阶段运行就意味着在次阶段中，各个相位车流的释放，在阶段的设计时还应考虑运行时这种释放对路口的好处。下个阶段开始应尽量利用前一阶段结束时给路口带来的好处。还应考率前后两阶段中，冲突相位的车流在停车线离冲突点的距离。
2.4.2 信号配时
在系统的信号配时中，主要有三个参数：周期长度，绿信比和相位差。信号配时就是对这三个参数进行最优化的分配。即在控制器中要根据这三个基本参数组织划分相应的相位和阶段，并、设置合适的周期长度，并对其中所有信号状态参量进行赋值。
周期长度：即是信号灯运行一个循环所需要的时间，等于绿灯，红灯，黄灯时间之和。一般信号周期长度最短不能少于36s，否则不能保证各个方向的车辆不能顺利的通过交叉口。最长不能超过2min，否则会引起等待司机的抱怨。
绿信比：一个周期内，可用于车辆通行的时间比例。即是一个信号相位的有效绿灯时长与周期时长之比。一般用λ表示。
λ= ge/C
式中：λ——绿信比
C——周期时长
Ge——有效绿灯时长
相位差则是对两个路口同一相位而言的。例如一条东西走向的大街上有相邻的两个路口，交通信号周期相等，他们同一相位（例如东西直行绿灯）起始时间之差就是该路口东西直行信号的相位差。
传统的单路口交通控制系统，多采用定时控制方案，即再其运行之前，认为的设定一个时间值（对信号配时），使该控制系统按照设定的时间去变换相位。其目的是要协调好车辆的通行和尽量减少车辆因等待而延误。但实践表明，定时控制方案的效果并不理想。由于城市的交通流具有随机性，不确定性以及一定的复杂性。如果要交通控制系统能更有效果，则应根据各个时刻的交通流变化进行实时的控制。由于模糊控制不需要建立被控对象精确的数学模型，适用于非线性、时变以及滞后系统的控制。因此对于这种随机的、复杂的城市交通控制特别适应。所以本文中采用模糊控制方法来实现交通系统的控制。
模糊控制式的交通控制系统没有确定的周期长度，因此，我们不需要大费周章的去计算周期长度以及其他相关参数。这种方式下的信号控制利用了实际交通控制原则和路口交通流特点。设置十字路口的最小绿灯时间为15s，再根据车辆检测器检测到的交通量信息根据模糊控制原理进行模糊判断，计算出绿灯的延长时间，随后在最小绿灯时间的基础上增加，得到新的时间方案，并直行其新时间方案。但是，绿灯的延长时间不能无限制的增加下去，所以我们要根据路口高峰期实际交通量，分别计算出各个相位的绿灯时间进行比较，取出比较结果最大的绿灯时间作为最大绿灯时间或者是根据一定的经验设置最大的绿灯时间。无论任何相位根据绿灯延长时间增加得来的时间超过最大的绿灯时间，信号控制机将强行改变相位，对下一方向车辆进行放行。
综上所述，在这种控制方式下的系统，可以省去传统控制系统的一些步骤，我们只需确定最小绿灯时间以及最大绿灯时间。
3 交通控制系统中模糊控制的应用
城市交通控制即是确定交叉口红绿灯信号配时，使通过交叉口的车辆延误尽可能少。传统的城市交通控制一般都采用最优控制，即通过建立城市交通系统的数学模型，再求解数学模型，从而得到红绿灯信号配时。但是，城市交通系统具有较大的随机性以及一定的复杂性，因此要想确定建立一个较好的反映实际城市交通系统的数学模型相当困难。好不容易建立出来一个较好的数学模型，求解时面对的困难重重——计算量太大，维数多。因而只能采用简化算法，得到次最优的结果。按照这种结果来实施控制，效果不尽人意。因此，对于具有不确定性的城市交通控制系统最理想的莫过于交通灯根据交通流的变化来进行实时控制。
模糊控制用于城市交通系统的控制，给城市交通控制带来了生机。由于模糊控制不需要建立被控对象的精确数学模型，对于一些非线性，时变及滞后系统的控制非常适应。它能提供许多非智能控制方式无法替代的控制效果。鉴于城市交通系统的复杂性和随机性的特点，难以建立精确的数学模型，只有模糊控制方式才能适用。
3.1 模糊控制基础
模糊控制通过模糊逻辑的近似推理方法，把人的经验形式化、模型化，变成计算机可以接收的控制模型，让计算机代替人来进行实时控制。为实现模糊控制，语言变量的概念可作为描述手动控制的基础，并在此基础上发展为一种新的控制器——模糊控制器。
输入
3.1.1 模糊控制器系统结构及原理
模糊控制系统结构是由给定输入、模糊控制器、对象，反馈信号与给定输入的相加环节构成。从图2.1中可以看出来，其系统结构和一般的模拟调节系统或数字控制系统没多大区别。模糊控制系统中只是模糊控制器取代了模拟调节系统中的模拟调节器，或用模糊控制器取代数字控制系统中的数字控制器。在模糊控制设计时必须解决一下几点：
（1）输入量，输出量的模糊量化；
（2）建立模糊控制规则或模糊控制表（模糊算法器）； （3）输出信息的模糊判决。 模糊控制原理框图如图2.1所示。
图3.1 模糊控制系统结构 Figure 3.1 Fuzzy Control System
其模糊控制系统的原理可归纳为一下几点： (1)模糊化
这部分的作用是将输入的精确量转化为模糊量。其中输入量是人为设定的值及系统设定值，是精确量。 (2)建立模糊控制规则
模糊控制规则的建立即模糊推理是模糊控制器的核心，它具有模拟人的基于模糊概念的推理能力。该推理过程是基于模糊逻辑中的蕴含关系及推量规则来进
模糊控制器
被控对象
模糊判决 模糊控制规则
模糊量化 模糊化
行的。
(3)模糊判决
模糊判决的作用是将模糊推理得到的控制量（模糊量）变换为实际用于控制的清晰量。它包含以下两部分内容：
①将模糊的控制量经清晰化变换为表示在论域范围内的清晰量；
②将表示在论域范围内的清晰量经尺度变换变成实际的控制量。
3.1.2 精确量的模糊化运算
在此运算当中，涉及到的量为：
S——系统的设定量，是精确量；
e,c——系统偏差及偏差变化率，也是精确量；
E,C——经模糊量化处理后的偏差及偏差变化率的模糊量。
U——模糊量的偏差与偏差变化率经模糊控制规则、近似推理处理后，得到模糊量的控制作用。
模糊化运算是将输入空间的观测量映射为输出论域上的集合。模糊化在处理不确定信息方面具有重要的作用。模糊控制器的输入变量（通常取偏差与偏差变化率）和输出变量（常取控制量）均用自然语言形式给出，而不是以数值形式给出，因为它不是数值变量，而是语言变量。
在应用中常取语言变量的子集(即语言变量的语言值)为如下七个模糊子集组成的集合：
｛负大，负中，负小，零，正小，正中，正大｝(l)
或者｛NB，N，NS，ZO，PS，P，PB｝
把模糊控制器的输入变量偏差、偏差变化率的实际范围及输出变量的实际变化范围称之为这些变量的基本论域。
设偏差E(e)的基本论域为[-xe，xe]，其内的量是精确量，偏差的离散化为：
X={﹣n，﹣n+l，…，…，n－l，n}(2)
正整数n为将O到Xe范围内连续变化的偏差离散化(或量化)后分成的级数。由于通常Xe≠n，因此偏差的量化因子Ke定义为：
Ke=n/Xe (3)
量化因子Ke选定后(即n选定后)，系统的任何偏差Xi则总可由式(3)离散为级数(2)上的某个元素：
(1)t≦Ke*Xi (2)t+l/2≦Ke*Xi (3)Ke*Xi≦﹣n，Xi量化为﹣n； (4)Ke*Xi≧n，Xi量化为n。 实际作法则是常取n=6，把观测量偏差e的范围量化为： {﹣6，﹣5，﹣4，﹣3，﹣2，﹣l，0，1，2，3，4，5，6} (4) 若偏差取[a，b]上的值，可用公式 X=2n/(b－a)(x－a+b/2) 取整数(5) 把x∈[a，b]量化到x∈X，此公式称为离散化公式。 输入语言变量偏差的语言值常取式(1)，每个语言值便成为其量化论域(2)上的模糊子集。若取n=6，量化论域上的模糊子集常用如下取法： E 负大(NB) 取﹣6附近； E 负中(NM) 取﹣4附近； E 负小(NS) 取﹣2附近； E 零(ZO) 取0附近； E 正小(PS) 取﹢2附近； E 正中(PM) 取﹢4附近； E 正大(PB) 取﹢6附近。 每个模糊子集的赋值可根据统计资料建立，也可以分析定义。在分析定义中，常用三角形函数或正态函数作为隶属函数。 系统输出的控制量U的基本论域为[-y,y]，控制量所取的量化论域为Z={-s,s+1,……，0，……，s-1，s}，（6） 由模糊控制算法得出的是该论域上的模糊集，但被控对象只能接收精确的控制量，这就要进行输出信息的模糊判决，也就是要把模糊量转化成精确量。 对模糊量进行清晰化常用的方法有最大隶属度法，加权平均法，取中位数法等。经过这些一系列的运算，便可得出其控制量，即模糊量的精确化形式。 3.1.3 模糊控制规则 (1)规则的建立 模糊控制规则是模糊控制的核心，因此如何建立模糊控制规则就成为一个十分关键的问题。规则的建立基本上有如下几种方法，结合这几种方法就能更好的建立模糊规则库。 ①基于专家的经验和控制工程知识； ②基于操作人员的实际控制过程； ③基于过程的模糊模型； ④基于学习。 (2)规则的类型 ①状态评估模糊规则控制，它有如下形式： R1：如果x是A1且y是B1,则z是C1； R2：如果x是A2且y是B2,则z是C2； …… R n：如果x是A n且y是B n,,则z是C n。 ②目标评估模糊规则控制，典型形式如下所示： R i：如果[u是C i→(x是A i且y是B i)]，则u是C i； 其中u是系统的控制量，x和y表示要求的状态和目标或者是对系统性能的评估，因而x和y的值常常是“好”、“差”等模糊语言。对于每个控制命令，通过预测相应的结果(x，y)，从中选用最合适的规则。 3.1.4 交通控制系统中模糊控制算法 为了实现交通信号灯的模糊控制，把绿灯时间分成两部分。第一部分是固定的最小绿灯时间t1为15s，第二是根据车流量变化进行模糊决策的t2。本系统的输出是东西和南北两个方向的红、黄、绿灯，由于两个输出关系是固定的，最终可以归结到对当前绿灯的延时上。 测得的队长可看为模糊变量1，其论域为： L=｛1，3，5，7，9，11，13，15，17，19，21｝，取7个语言值：l1（很长），l2（长），l3（较长），l4（中等），l5（较短），l6（短），l7（很短）。赋值如表2.1所示。 表3.1 语言变量l赋值表 语言值l 队长 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 l10.2 0.6 0.9 1.0 l20.2 0.7 1.0 0.7 0.2 l30.2 0.8 1.0 0.8 0.2 l4 0.1 0.6 1.0 0.6 0.1 l5 0.2 0.8 1.0 0.8 0.2 l6 0.1 0.6 1.0 0.6 0.1 l7 1.0 0.9 0.6 0.2 绿灯追加时间t2同样看做模糊变量g，其论域 Γ=｛5，10，15，20，25，30，35，40，45｝，取7个语言值：g1(很多)， g 2（多），g 3 （较多），g 4 （适中），g 5 （较少），g 6 (少）,g 7 (很少）。其赋值表如表 2.2所示： 表3.2 语言变量g赋值表 语言值g 绿时 5 10 15 20 25 30 35 40 45 g 1 0.3 0.8 1.0 g 2 0.2 0.6 1.0 0.7 g 3 0.2 0.6 1.0 0.7 0.3 g 4 0.1 0.8 1.0 0.8 0.1 g 5 0.3 0.7 1.0 0.6 0.2 g 6 0.7 1.0 0.6 0.2 g 7 1.0 0.8 0.3 根据交警的控制经验一般可总结一下7条控制规则： 若 l=l i ，则g=g i ，i=1，……，7 （1） 根据模糊控制理论知道，一个完整语言控制策略是由很多不同的语言控制策略组成的。式（1）所示的单输入单输出语言控制策略就是由7条语言控制策略组成，每条控制策略可用下面模糊关系矩阵表示： R i =[l i ]×[g i ],i=1,……，7 （2） 式中[l i ]为11×1列向量，[g i ]为1×9行向量，其数值分别对应表2.1和表 2.2中的行。总的一组控制策略的模糊矩阵为各个矩阵求并。即 R=R 1∪R 2 ∪R 3 ∪R 4 ∪R 5 ∪R 6 ∪R 7 （3） 由表2.1，表2.2和式（2）、式（3）可以得到模糊关系矩阵： R lg = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 0.1 8.0 3.0 2.0 9.0 8.0 6.0 2.0 2.0 7.0 0.1 8.0 6.0 2.0 7.0 7.0 0.1 6.0 2.0 1.0 1.0 3.0 7.0 8.0 6.0 6.0 6.0 1.0 2.0 2.0 2.0 8.0 0.1 8.0 2.0 2.0 2.0 1.0 6.0 6.0 6.0 8.0 7.0 3.0 1.0 1.0 2.0 6.0 0.1 7.0 7.0 1.0 1.0 2.0 6.0 0.1 7.0 7.0 2.0 2.0 6.0 8.0 9.0 2.0 3.0 8.0 0.1 （4） 若将测得的队长按表2.1进行模糊化，记为l，则可以用下式得到输出的模 糊响应。 g=l*R lg （5） 然后采用加权平均法进行模糊判决得到模糊控制查询表，如表2.3所示： 表3.3模糊控制查询表 队 长 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 绿 延 时 5 5 5 5 10 10 15 15 15 20 25 25 35 35 35 35 40 40 45 45 45 3.2 十字交叉口交通信号的模糊控制 此交叉路口的模糊控制过程是：根据检测器检测到的各方向车辆的信息，对 各相的关键车流进行模糊控制，即经过模糊化、模糊控制规则、模糊判决得到有 通行权相位的绿灯延长时间值。 其控制规则为：使红灯相位上车流未形成车队前，尽可能的放行绿灯车辆。其交通模糊控制系统如图2.2所示。 图3.2 交通控制系统中模糊控制结构 Figure 3.2 Traffic control system of fuzzy control structure 由图2.2可看出，输入的信号经过模糊控制器运算以后，输出一个模糊控制量（绿灯延长时间），经过模糊控制策略，实现对执行机构（交通信号机）的控制，确定交通信号灯的绿灯时间即为设定最小绿灯时间与绿灯延长时间之和，并判断是否超过最大绿灯时间。该系统的核心部分是模糊控制器，故可知在系统设计中，模糊控制器最为重要。 在十字路口的车道上，分别设置两个环形检测器，一个设在路口处，用于检测离开的车辆数，另一个设在距第一个检测器100m 处，用于检测到达的车辆数。这样可以检测出每个车道上的车辆数，再经过比较可得出前绿灯方向和当前红灯方向处于检测区的最大车俩数即队长（按平均5m 一辆车计算，100m 车道上最多约20辆），如图2.3所示： 关键车流信息 检测器1 · · · · 检测器i 模糊控制器 控制策略 绿灯延长时间 环形检测器 100米车道 交通信号灯 最小绿灯时间加绿灯延长时间 图3.3 传感器设置图 Figure 3.3 Sensors set up plans 4 控制系统的硬件设置 4.1 系统的组成 本文设计的智能交通控制系统采用单片机控制来控制交通信号灯，具有编程灵活、电路简单、功能多并且工作稳定的诸多特点。系统控制原理图如图4.1所示，用车辆检测器采集到的信息由检测输入电路转化成计算机能接收的信号输入控制器，控制器对此信号进行分析处理、运算，并将其转化成控制策略，经过信号输出所存、功率驱动进而控制交通信号机。这里选用80C196KB单片机作为控制器，其交通信号控制机的主要硬件电路包括了单片机、检测信号输入电路、信号输出电路等。 单片机：单片机是整个交通信号控制机的核心，它通过操控各个电路进而控制交通信号控制机； 检测信号输入电路：将各路车辆检测器检测出的车流量信息依次送入主控制器中，控制器通过接收到的车流量信号，根据模糊控制规则，制定出实现路口交通的模糊控制； 交通信号输出电路：接收主控制器发送过来的交通信号灯控制策略，并进行分析处理，进而来控制相应的交通信号灯； 时钟电路：主控制器秒信号的产生，实时时钟； 看门狗电路：用来驱动大功率的交通信号灯。 80C196KB 单片机信号输 出电路 功率 驱动 看门狗电路检测输入电路 车俩检测器 时钟电路 信号机 图4.1 交通信号控制系统总体框图 Figure 4.1 traffic signal control system frame overall 4.2 交通信号机控制器 这个部分是整个交通信号控制机的核心部分，包括了80C196KB单片机，看门狗电路，时钟电路，检测信号输入接口电路和灯色输出接口电路等。 4.2.1 控制器的选用 控制器可以说是整个交通控制系统的核心硬件，为了降低成本以及保证它的可靠性，本文中选择的是常用的80C196KB单片机来作为信号机的控制核心。该单片机适用于各种自动控制系统，如工业过程控制系统、变频调速电机控制系统等。此单片机性能价格比高，开发装置多，国内技术成熟，功能齐全，运行经济可靠，其引脚图如下所示： 图4.2 单片机引脚图 Figure.4.2 Singlechip pin map 4.2.2 看门狗电路 复位脉冲宽度的典型值为200ms，高电平有效，复位门限为4.65V。复位门限为4.65V，可手动复位，在手动复位输入时，低电平有效，即MR脚输入一个低电平，则RST脚产生复位输出。当PFI引脚电压低于1.25V时，PFO引脚立即变成低电平作为报警信号或触发中断。若在1.6秒内看门狗的输入WDI没有发生翻转，其输出WDO变为低电平，并输出复位信号。4.2.3 时序电路 其引脚功能及结构： 下面改为： 4.3 车辆检测与输入电路设计 4.4 信号驱动电路设计 4.2.4车辆检测器 4.2.5 检测输入电路 光电耦合器件TLP521-4，光电耦合器是一种把红外光发射器件和红外光接受器件以及信号处理电路等封装在同一管座内的器件。当输入电信号加到输入端发光器件LED上，LED发光，光接受器件接受光信号并转换成电信号，然后将电信号直接输出，或者将电信号放大处理成标准数字电平输出，这样就实现了“电－光－电”的转换及传输，光是传输的媒介，因而输入端与输出端在电气上是绝缘的，也称为电隔离。车辆检测器输入电路图如图4.8所示。其主要的特点有以下几点： (1) 能够有效抑制接地回路的噪声，消除地干扰，使信号现场与主控制端在电气上完全隔离，避免了主控制系统受到意外损坏。 (2) 可以在不同电位和不同阻抗之间传输电信号，且对信号具有放大和整形等功能，使得实际电路设计大为简化。 (3) 开关速度快，高速光电耦合器的响应速度到达ns数量级，极大的拓展了光电耦合器在数字信号处理中的应用。 (4) 体积小，器件多采用双列直插封装，具有单通道、双通道以及多达八通道等多种结构，使用十分方便。 (5) 可替代变压器隔离，不会因触点跳动而产生尖峰噪声，且抗震动和抗冲击能力强。 4.2.6 交通信号输出电路（色灯输出接口电路有8个灯够吗？十字路口应该12个灯） 本文所设计的是十字路口的交通灯，设为①为东西方向。②为南北方向。所以，这里的灯色输出有①方向的直行、左转及右转；②方向的直行、左转及右转。共有六灯色输出。在交通信号输出电路上这里采用74LS373将每次的控制信息锁存，这样交通信号灯在改变之后，就一直保持当前的状态，直到输出板获得下次的控制信号才发生改变。 智能交通视频监控系统 、概述 视频智能分析监控系统是道路交通指挥系统的一个重要组成部分，它能为交通指挥人员提供道路交通的直观信息与实时交通状况，便于及时发现各种交通违章和其他可疑情况，有利于交通指挥人员迅速作出响应；视频智能分析监控系统的实时录像功能同时也是处理交通事故和协助社会治安整治的取证手段。可以说，视频智能分析监控对于加强安全防范和交通管理至关重要。 伴随经济增长和城市化进程的发展，新的城市交通基础设施的不断兴建，人、车流量都不 断增长，相应的，视频智能分析监控系统也一再扩容。在监控系统越来越庞大、监控信息量越来越多的情况下，单纯依赖有限的交管人力资源来实现全时、全面的监控，成为几乎不可能的事情。 本方案的提出，旨在利用当今最前沿的智能视频分析技术，对目前的城市道路交通监控系统进行改造，实现道路交通中异常行为的智能识别、提前发现和自动报警，从而减轻交管监控人员的工作负担，提高监测准确度，使城市道路交通管理工作更加有效。 需求分析 2.1 城市道路交通智能视频智能分析监控系统的主要作用： 1）路况监视：各路口的摄像机会及时将所监控区域的实时图像传回交通指挥中心，使交通指挥人员实时掌握各路口和路段的交通状况 2）智能分析：针对整个监控系统的路口较多，出现许多违反交通规则行为的情况下，以传统的监控模式，只凭人的肉眼和事后查，例如：路段人车流量、信号灯是否正常工 作、是否有违章行为和交通事故发生。这些信息能帮助交通管理部门及时采取合适的 处理方式。看录像来做到，任务量是相当多。所以我们所说的智能监控就是通过智能 视频分析设备来代替人力完成监视和查询违章的交通事件。 3）录像：视频智能分析监控的图像会保存到交通指挥中心的录像服务器上，作为处理交通事故、违规行为甚至是治安犯罪等各种突发情况的取证依据。 2.2 对视频智能分析监控系统的主要要求： （1）满足7*24 小时运行要求。系统运行必须稳定可靠，故障率低，检修方便。 （2）画面延迟小，图像清晰度高。 （3）技术领先，有一定前瞻性，满足较长期间的需求。 （4）多层级联网，并能适应灵活扩容的需要。 （5）能有效减轻交管部门工作负荷，缓解城市增长迅速与交通警力不足间的矛盾。 2.3 智能交通客户功能需求分析： 违章或故障、事故停车： 在车道上或禁止停车区域出现停车现象，不论是因车辆故障停车或违章停车，都或属于极为危险的事件，或属于易引起交通阻塞的违章行为，需要及时进行处理，而事故停车也需要管理部门及时知晓尽快处理以恢复交通，视频分析技术可以及时发现停车行为，提醒交通管理部门及时处理。（使用弃置规则） 违章左转右转：在某些道口，是不允许进行左转或右转，否则不但容易引起交通阻塞，也容易引起交通事故导致生命财产的损失，通过视频分析技术自动检测违章左转或右转行为，可以对这 城市道路交通信号控制方式适用规范1范围 本标准规定了不同信号控制方式的适用基本原则、多相位控制方式设计原则以及采用不同控制方式的技术-经济评价方法。 本标准适用于城市道路交通信号控制方式的设计和建设。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GA/T 509-2004城市交通信号控制系统术语 3术语和定义 GA/T 509-2004中确立的术语和定义适用于本标准。 4单点多时段定时控制方式、单点感应控制方式、线协调控制方式、区域协调控制方式适用基本原则单点多时段定时控制方式、单点感应控制方式、线协调控制方式、区域协调控制方式均应根据交通需求和道路条件选定，并需进行技术-经济评价。 在选用某种控制方式时，宜采用计算机仿真技术进行分析比较和配时方案的优化。 4.1单点多时段定时控制方式适用原则 单点多时段定时控制方式是最基本、最经济的控制方式。 当交通状况符合总体流量稳定、变化比较规律的条件时，可选用此种控制方式。 4.2单点感应控制方式适用原则 4.2.1当单点控制的交叉口交通状况变化比较频繁且没有规律时，宜采用单点感应控制。 4.2.2单点感应控制一般在交叉口进口车道设置检测器或在人行横道线前设置行人按钮，信号配时参数可随检测到的信息而改变。 4.2.3单点感应控制分为半感应控制和全感应控制。 在支路流量比较小的信号控制交叉口或路段的人行横道处，可采用半感应控制。在支路上设置检测器或在人行横道处设置行人按钮，根据是否有交通需求而确定是否运行该相位，并根据交通需求情况确定相应相位时间。 在各进口流量相近，且变化较为频繁的信号控制交叉口宜采用全感应控制方式。若单个路口信号机有能力根据检测的实时交通状况进行配时优化，也可实现单点优化控制。 4.3线协调控制方式适用原则 4.3.1当需要在单点控制的基础上扩大控制范围，对若干连续交叉口形成的线路上进行协调控制以提高整体通行效率时，可采用线协调控制方式。 4.3.2采用此种控制方式时，针对若干连续交叉口设计一种相互协调的配时方案，通过时钟同步，各交叉口的信号机按预设方案协调运行。 4.3.3线协调控制方式应考虑相邻交叉口的距离。通常若路口间距离大于800 m以上时，会降低路口间的协调效果。 4.3.4线协调控制通常采用无电缆线协调控制方式。 交通状况符合总体流量稳定、变化比较规律的条件时，可选用此种控制方式，但不能适应随机性较强的交通。 采用此种控制方式，宜进行事前交通调查，根据调查结果设定控制参数，并应根据交通变化情况适时调整控制参数，以取得较好的控制效果。 无电缆线协调控制方式若适当设置检测器，应用感应控制，可根据交通需求调整绿信比，提高控制效果。 4.4区域协调控制方式适用原则 城市道路与交通规划复习资料（上册） 1、交通的定义： 一般：人与动物的流动，采用一定的方式，在一定的设施条件下，完成一定的运输任务。 广义：人、物、信息的流动，以一定目标方式通过一定空间。 2、按照道路在道路网中的地位，公路可分为干线和支线，其中干线公路可分为几类：（1）国道（2）省道（3）县道（4）乡道。根据公路的使用任务、功能和适应交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。 3、按照道路在交通功能、对沿线建筑物服务功能的地位，可分为（1）快速路（2）主干路（3）次干路（4）支路。 4、行人静态空间：主要是指行人身体在静止状态下所占用的空间范围。 满足行人通行的道路最小净空高度为2.5m。 5、汽车的最小转弯半径（R min）：是指汽车前外轮中心的转弯半径。 车辆的转弯半径可作为停车场、回车场、公交车站通道设计的依据。 6、交通量（Q）：在某一时间内实际通过的车辆（或行人数）。 7、通行能力：是度量道路在单位时间内可能通过车辆或行人的能力。 交通量一般总是小于通行能力的。 8、道路横断面：沿道路宽度方向，垂直于道路中心线所作的竖向剖面称为道路 横断面。 9、城市道路横断面由车行道、人行道、绿带、道路附属设施等用地组成。 10、路幅宽度：城市道路横断面的总宽度。（规划道路的路幅边线常用红线绘 制，是道路交通用地、道路绿化用地与其他城市用地的分界 线）。 11、路侧带：在道路车行道两边到道路红线之间的用地为路测带。 12、路肩：在城市郊区的道路上采用边沟排水时，在车行道路面外侧至路基边 缘所保留的带状用地称路肩。路肩分为硬路肩（包括路缘带）和保 护性路肩。 设计行车速度大于或等于4km/h时，应设硬路肩。其铺装应具有承受车辆荷载的能力。硬路肩中路缘带的路面结构与机动车车行道相同，其余部分可适当减 城市交通监控指挥中心解决方案 一、概述 1、前言 近年来，经济建设快速进展，机动车保有量大幅上升，交通量的增长给交通治理和操纵技术带来新的挑战。原有指挥中心的设备和技术已难以适应当前的交通需求，亟待用高科技手段使交通治理工作更上一层楼。 公安交通指挥系统平台是公安交通指挥中心的核心平台，建设要求以地理信息综合数据库和电子地图为工作平台的要紧界面支撑，以交通指挥中心运算机网络为载体，集成交通信号操纵系统、电视监控系统、交通诱导系统、闯红灯检测系统、公路车辆监测记录（卡口）系统、道路交通治理信息系统（车辆治理、驾驶员治理、违章治理、事故处理）等系统，实现各种交通治理信息集成整合，深化处理和增值服务，使各种动、静态公安信息浑然一体、相互补充，便于指挥人员迅速决策、快速反应与处警，使宽敞交通出行者全面把握监控区域的交通状况，及时修正交通打算，保证交通的安全与畅通。 我们将依照公安部(关于公安交通指挥中心建设与进展的若干意见)和2000年 全国实施的以提高都市交通治理水平为中心的“畅通工程”的要求，以公司自行开发的都市智能交通指挥平台软件和交通现状作系统集成的详细描述，充分表达指挥中心的“三大要素”即多渠道的信息采集系统、信息优化和谐系统、快速反应的指挥系统有机集合。而依照的现状和用户需求，我们在本次建设技术方案中遵循统一规划、分步实施，保证系统的整体性、有用性、先进性、可扩展性之原则，着重描述指挥平台集成技术。 2、智能交通技术进展趋势 现在的世界是一个科技飞速进展的世界，相伴着各方面科学技术的进步，将给社会带来一系列的变革，阻碍和改变人们的生活方式。高新技术的进展，必定要向各个领域渗透，而各行各业会提出更高更远的要求。同样，随着都市建设的不断进展，公共安全治理与道路交通操纵在经济进展和人民活动中起的作用也就越来越大，势必对公安交通的技术水平、治理水平将会提出更新的要求。 公安交通指挥中心，由初期的电视监控和“110”报警的简单物理集合，进展到目前集监控、接处警、信息治理于一体的综合系统治理中心。向系统集成化进展，使系统功能更为强大，充分发挥系统的综合效应，成为决策指挥和信息服务兼而有之的治理中心。 依照国际上正在兴起的智能化信息化进展趋势及我国公安部总体部署的要求，系 我国城市交通信号控制的现状与发展 二零一二年四月 本论文的背景和意义 背景：我国近年城市交通信号控制的情况 意义：1、减少交通事故，增加交通安全。 2、缓和交通拥挤、堵塞，提高运行效率。 3、节约能耗，降低车辆对环境的污染。 本论文的主要内容 分析我国城市交通信号控制的现状、存在问题以及发展趋势。 本论文的结构安排 本论文主要分为两大部分： 第一部：分分析我国交通信号控制的现状以及存在问题； 1、我国城市交通状况 2、城市交通信号控制系统应用现状 3、国内交通信号控制系统问题分析 第二部分：分析我过交通信号控制的发展趋势。 1、交通系统的发展历程 2、我国一些城市的发展计划和目标 正文 第一部分：分析我国交通信号控制的现状以及存在问题 1、我国城市交通状况 我国城市交通面临的总体形势：城市化势头迅猛、机动车拥有量增长迅速、道路交通基础设施落后、交通结构和路网结构不尽合理、市民的交通法规意识和交通安全常识缺乏，交通管理措施不完善、管理效率低下、城市交通拥挤严重、社会消耗巨大、交通事故多发、汽车废气对城市环境污染严重。因此，在对我国城市交通目前的状况进行全面把握和详细解剖的基础上，探索解决我国城市交通问题行之有效的办法，展望城市道路交通的发展趋势和特点，探讨适合我国城市道路交通特点的道路交通管理发展战略，具有重要意义。而交通控制实际上属于交通管理的范畴，交通控制是交通管理的某一表现方式。 将城市道路互相连起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口，是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在，是城市交通运输的瓶颈。交叉口的通行能力又是决定道路通行能力的关键所在，对城市交通网络的交叉口信号控制系统进行协调优化控制，对提高道路通行能力和服务水平具有重要意义。 2、城市交通信号控制系统应用现状 交通控制的发展经历了点控、线控和面控3个阶段。把控制对象区域内全部交通信号的控制作为一个交通控制中心管理下的整体控制系统，是单点信号、干线信号和网络信号系统的综合控制系统。 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完善，交通运输组织与优化理论的不断提高，世界上出现了多种城市交通信号控制系统——澳大利亚的SCATS系统、加拿大的RTOP系统、英国的TRANSYT系统和SCOOT系统、美国的UTCS-3GC系统以及ASCOT系统，其中TRANSYT系统、SCOOT系统和SCATS系统正在实践中取得了较好的应用效果，并在世界上很多城市得到广泛应用。 3、国内交通信号控制系统问题分析 上个世纪八十年代至今，北京、上海、天津、沈阳、南宁等中大城市先后引进SCOOT、SCATS、TELVENT等先进的城市交通控制系统，迄今国内已经有30多个城市引进类似系统。本土企业如青岛海信、上海宝康等自1990年后也先后进行了交通信号系统的研发，但总体的技术指标和应用范围与国外系统仍有一定差距。 交通信号系统建设工程是一项投资大、周期长和社会公益性强的系统工程，但目前无论是建设中国本土系统还是引进国外先进系统，许多城市建成后投入应用的城市交通信号系统普遍存在效能发挥不佳、使用不方便、经济效益差等问题，究其原因，排除系统产品本身的质量和功能因素外主要涉及一下几个方面： 1、轻视前期调查。交通调查和基于交通调查数据的交通工程设计是交通信号系 统是否个性化、适应性和效能发挥的关键性工作。遗憾的是，相对信号配时设计，中国内陆城市交通管理者和系统设计施工者对设计前期的交通现场调查、交通流组织、交通流量等分析工作普遍认识不足、重视不够。对交通调查的方法、内容、时间和数据分析缺乏针对性和系统性，导致受控区域的交 一、城市道路与交通基本知识 1、城市综合交通的含义 “大交通”是指城市综合交通系统，它涵盖了道路交通、轨道交通、水上交通、空中交通和管道交通五大方式。 “小交通”只是指道路交通系统，道路交通系统是城市交通的最基本组成部分；道路交通系统依附于道路网络，是反映城市格局、面貌和活力的窗口。 2、城市交通系统的要素 （1）人和物的流动（交通需求） 人流、物流，包括无形的流动，是城市活动的体现。 （2）交通设施（交通） 运载工具（包含汽车、火车、船舶等），运路（道路或轨道等），站场（terminal、车站、停车场等）。 （3）经营管理系统（联系需求与供给） 组织交通供给服务、经营管理交通设施和运营系统的系统。 （4）交通空间 是发生交通服务行为的空间，包含交通设施周围的空间、道路空间、交通站场空间。 3、城市交通的基本因素——用地、人、车、路 （1）城市用地：是产生交通、吸引交通的“源”和“泽” 确定不同性质的城市用地产生和吸引交通的数量的指标称为交通生成指标，不同性质的用地应该有相应的交通生成指标。交通生成指标的用地相关因素有：城市用地性质、面积，居住人口密度，就业人口密度（就业岗位密度）等。 （2）人：出行目的：包括上下班出行（含上学放行）、生活出行（购物、游憩、社交）、公务出行三大类。 出行方式：出行方式的选择：时间、线路、价格、目的等——成本 平均出行距离：居民平均每次出行的距离。也可用平均出行时间和最大出行时间来表示。 与城市规模、城市形态、用地布局、人口分布、出行方式有关。 日平均出行次数：与生活方式、生活水平有关。 （3）车：机动车和自行车是构成城市道路交通的主要内容。无论是对机动车或自行车都需研究以下因素：车辆（可折算成标准车）的保有量、出行率、空驶率、平均出行距离（平均运距）；车流速度、密度、流量。 机动车可以归纳为几种“设计车辆”，以便根据设计车辆的外廓尺寸、载重量、运行特性等特征作为道路设计的依据。 a 小型汽车：包括小汽车、三轮摩托车、轻型越野车和2.5吨以下的客货运汽车。 b 普通汽车：包括单节式公共汽车、无轨电车与载重汽车。 卡口及道路交通智能监控系统方案设计 关键词： 城市道路交通视频监控系统是了解全市交通状况和治安状况的窗口，是公安交通指挥系统不可缺少的子系统。视频监控系统是智能交通系统的一个重要组成部分，建立视频图像监控系统目的是及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等，为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通堵塞做出准确判断并及时响应，对监控范围内的突发性治安事件录像取证，为内外事警卫工作服务，起到综合治理效果。 本方案旨在利用现有的数据传输线路，建设基于IP网络传输的道路交通视频监控系统，以科技的手段减低交通管理部门工作强度，保证城市道路的安全通畅，减少交通违规行为的发生。 一、城市道路交通视频监控系统需求分析 城市道路交通监控的主要作用有： (1)交通监视和疏导：通过系统将监视区域内的现场图像传回指挥中心，使管理人员直接掌握车辆排队、堵塞、信号灯等交通状况，及时调整信号配时或通过其他手段来疏导交通，改变交通流的分布，以达到缓解交通堵塞的目的。 (2)交通警卫：管理人员随时掌握交通警卫录像，大型集会活动的交通状况，及时调动警力，以保证交通警卫录像畅通。 (3)通过突发事件的录像，提高处置突发事件的能力。 (4)通过对违章行为的录像，发挥监控系统在经济效益和社会效益方面的积极作用。 (5)通过对以前的模拟监控系统进行网络化改造，使之能够方便地进行全网管理。 1.1实现功能与目标 ?采用数字视频监控，直观及时的了解交通运行状况，及时调度指挥城市交通运行。对于突发事件做及时处理 ?在城市的主要交通要道、十字路口、主要街道等设立监控点，对交通情况进行24小时直播。 ?监控点采用不同的网络传输（有线和无线）。 ?所有前端摄像机要求有夜视功能，性能稳定。 ?在重要路段设立车牌抓拍系统，对于违章的车辆，系统将立即抓拍车牌号，保存下来，上传到交通调度指挥中心进行违章处理。 ?通过图像监控系统，结合远程监控管理员和现场值勤交警操作经验的优势，力求避免误出警、误处理、误操作；通过图像监控报警联动功能，起到对突发事件及时预警和及时处理的作用； ?通过图像监控录像回放功能，做到准确处理、证据执法、避免纠纷，提高科技 第六章交通信号控制理论基础 经过调查统计发现，将城市道路相互连接起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口，是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在，是城市交通运输的瓶颈。一般而言，交叉口的通行能力要低于路段的通行能力，因此如何利用交通信号控制保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行效率引起了人们的高度关注。 交通信号控制是指利用交通信号灯，对道路上运行的车辆和行人进行指挥。交通信号控制也可以描述为：以交通信号控制模型为基础，通过合理控制路口信号灯的灯色变化，以达到减少交通拥挤与堵塞、保证城市道路通畅和避免发生交通事故等目的。其中，交通信号控制模型是描述交通性能指标（延误时间、停车次数等）随交通信号控制参数（信号周期、绿信比和信号相位差），交通环境（车道饱和流量等），交通流状况（交通流量、车队离散性等）等因素变化的数学关系式，它是交通信号控制理论的研究对象，也是交通工程学科赖以生存和发展的基础。 本章主要针对建立交通信号控制模型所涉及到的基本概念、基本理论与基本方法，对交通信号控制的理论基础进行较为全面深入的阐述。 6．1交通信号控制的基本概念 城市道路平面交叉口是道路的集结点、交通流的疏散点，是实施交通信号控制的主要场所。根据交叉口的分岔数平面交叉口可以分为三岔交叉口、四岔交叉口与多岔交叉口；根据交叉口的形状平面交叉口可以分为T型交叉口、Y型交叉口、十字型交叉口、X型交叉口、错位交叉口、以及环形交叉口等。 6．1．1交通信号与交通信号灯 交通信号是指在道路上向车辆和行人发出通行或停止的具有法律效力的灯色信息，主要分为指挥灯信号、车道灯信号和人行横道灯信号。交通信号灯则是指由红色、黄色、绿色的灯色按顺序排列组合而成的显示交通信号的装置。世界各国对交通信号灯各种灯色的含义都有明确规定，其规定基本相同。我国对交通信号灯的具体规定简述如下：对于指挥灯信号： 1、绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍直行的车辆和被放行的行人通行； 2、黄灯亮时，不准车辆、行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人，可以继续通行； 第一章 城市交通规划的概念：（1）通过对城市交通需求量发展的预测，为较长时期内城市的各项交 通用地，交通设施，交通项目的建设与发展提供综合布局与统筹规划，并进行综合评价，是 解决城市交通问题最有效的途径之一。（2）城市交通规划是以城市总体规划和城市交通活动 特点的调查资料为基础，对城市未来交通进行研究的过程和对未来交通的安排。 城市交通规划编制的核心内容：一个战略:城市交通发展战略；两张网：城市道路网，城 市公交网。 城市四大基本活动：交通、居住、工作、游憩。 城市道路的概念及其功能：城市道路是指城市城区内的道路。功能：为地上地下工程管线 和其它市政公用设施铺设提供空间; 是城市的骨架，建筑物的依托，分别用地各地块的边界； 是商贸活动的场所之一；是城市居民交通与活动的空间；城市防灾避难提供场所；为城市通 风新鲜空气的流通提供渠道；反映了城市的风貌，反映了城市的历史文化，又是显示当代精 神文明的场所，是组织城市景观的导线。 城市道路按国标、按功能、按目的分类：（1）国标（作为城市骨架）的分类：快速路、主 干路、次干路、支路；（2）按道路功能的分类：交通性道路、生活性道路；（3）按交通目的的分类：疏通性道路、服务性道路。 我国城市交通和道路系统存在的问题、原因和对策：问题及原因：（1）人口密集与城市用 地的矛盾：由于人口稠密，国家又实行劳动力密集、广就业、低工资的政策，所以中国城市发展的最大问题是人口密集而城市用地紧张，从而导致交通密度大。（2）城市用地布局带来 的交通分布的合理性问题：我国城市发展的基本模式是单一中心的同心圆式发展，由于在城 市的发展建设上缺乏远见，缺乏清晰的规划思想，城市布局的不合理性也越来越明显，从而直接影响着城市交通的分布和合理性。（3）城市综合交通系统落后带来的系统性问题：城市道路交通设施建设不能适应现代城市发展的需要；运输体系和交通结构缺乏科学性。 （4） 城市交通管理的科学性问题：我国城市中城市运输、城市道路、城市交通管理三个系统分别 由多个部门管理，思想认识不尽统一，城市的交通管理系统与城市规划、城市建设脱节，城市交通管理跟不上城市交通发展需要。（5）居民交通意识问题：交通意识是衡量国民素质和 城市居民意识水平的重要方面，违章是事故的根源，事故是交通阻塞的主要原因。对策：（1） 研究城市交通机动化的发展趋势，规律及城市的需求，因地制宜地制定科学的城市交通发展 战略和城市交通政策。（2）立足于城市布局向合理化转化，从根本上减少交通量，使交通分 布趋于合理。（3）优化城市道路系统结构，一是适应时代发展，满足现代化城市交通需求，二是要与用地布局相协调。（4）搞好交通规划与用地规划、道路交通系统规划的结合。 （5） 实施科学的现代化交通管理。 第二章 人的交通活动特性的 4项要素：出行目的、出行方式、平均出行距离、日平均出行次数。交通生成指标的用地相关因素有：城市用地性质、面积、居住人口密度、就业人口密度（就 业岗位密度）。 描述道路上车流的三项参数：速度V、流量Q、密度D ； D=Q/V 动力净空长度：即一辆车所需的净空长度 L,动力净空长度为 L=l+lt+lr+IO ; I—车长；10 —安全 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 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 第一章 1.概念解释：交通、城市交通系统、城市道路。 交通：是指“人和物的流动”，是采用一定的方式，在一定的设备条件下，完成一定的运输任务。交通更为广义的概念是“人、物、信息的流动”，是以某种确定的目标，按照一定的方式，通过一定的空间进行的，涵盖了航空、水运、铁路等不同的交通方式。 城市交通系统：是城市大系统中的一个子系统，体现了城市生产、生活的动态的功能关系。城市交通系统主要由城市运输系统、城市道路系统和城市交通管理系统所组成。城市交通系统是为城市运输系统完成交通服务的，城市交通管理系统则是整个城市交通系统正常、高效运转的保证。 城市道路：是城市中担负城市交通的主要设施，是行人和车辆往来的专用地。 2.城市道路如何分类分级，城市道路的功能有哪些？ 城市道路分级：快速路、主干路、次干路、支路 城市道路的功能：①城市交通的主要措施，是行人和车辆往来的专用地②组织城市布局结构的骨架③是通风、采光和防火的通道④公共工程基础设施（地上、地下管线）的主要空间⑤是城市面貌和建筑风格的媒介，是城市景观的组成媒介 3. 现代道路系统规划思想是什么？ ①城市道路系统的交通分流②疏通性和服务性的分离是现代化城市交通和城市道路系统演变的必然和特点③注重城市非机动交通环境的营造④城市快速路与高架路：快速路应该与到达性的机动车流分离，采用立交或联系匝道的方式实现快速路交通与常速路交通之间的转换。高速道路在城市中的建设应该慎之又慎。 第二章 1. 名词解释：交通生成指标；车流密度；动力净空长度；停车视距；道路容量。 交通指标生成:确定不同性质、不同分类的城市用地生产和吸引交通的数量的指标，表示交通的生产和吸引量与城市用地等相关因素的关系。 人的交通活动特性:出行目的;出行方式;平均出行距离;日平均出行次数。 车流密度:车流密度D指道路单位长度上的车辆数，D=Q/Vs(V速度.Q流量) 动力净空长度:保证前后两车之间安全的车头距(车头间距)的长度，即一辆车所需的净空长度L。 停车视距:ST是司机发现前方障碍物进行制动时所需要的最小安全距离，相当于动力净空长度减去车的长度。 道路容量C:指在通常的道路条件下，可以合理期望在单位时间内通过车道或车行道某一断面的单向或双向最多的车辆数(相当于通行能力)。 论述交通规划方法:出行生成;出行分布;出行方式划分;交通分配 2. 说明居民出行和货运OD调查的内容和方法。 居民(OD调查)出行调查:目的:为了取得客流的出行生成规律以及土地使用特征、社会经济条件等。调查的内容包括家庭地址(交通区)、用地性质、家庭成员情况、经济收入、出行目的、每日出行次数、出行时间、出行线路、出行方式等。调查方法:家庭是居民出行的主要来源，所以一般都采用抽样家访的方法进行调查。 货运调查:方法:采用抽样发调查表或深入单位访问的方法。内容:调查各工业企业、仓库、批发部、货运交通枢纽和专业运输单位的土地使用特征、产销储运情况、货物种类、运输方式、运输能力、吞吐情况、货运车种、出行时间、线路、空驶率以及发展趋势等情况。目的:在于取得出行率生成规律以及土地使用特征和社会经济条件的资料。 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。 智能交通视频监控系统 解 决 方 案 一、概述 视频智能分析监控系统是道路交通指挥系统的一个重要组成部分，它能为交通指挥人员提供道路交通的直观信息与实时交通状况，便于及时发现各种交通违章和其他可疑情况，有利于交通指挥人员迅速作出响应；视频智能分析监控系统的实时录像功能同时也是处理交通事故和协助社会治安整治的取证手段。可以说，视频智能分析监控对于加强安全防范和交通管理至关重要。 伴随经济增长和城市化进程的发展，新的城市交通基础设施的不断兴建，人、车流量都不断增长，相应的，视频智能分析监控系统也一再扩容。在监控系统越来越庞大、监控信息量越来越多的情况下，单纯依赖有限的交管人力资源来实现全时、全面的监控，成为几乎不可能的事情。 本方案的提出，旨在利用当今最前沿的智能视频分析技术，对目前的城市道路交通监控系统进行改造，实现道路交通中异常行为的智能识别、提前发现和自动报警，从而减轻交管监控人员的工作负担，提高监测准确度，使城市道路交通管理工作更加有效。 二、需求分析 2.1城市道路交通智能视频智能分析监控系统的主要作用： （1）路况监视：各路口的摄像机会及时将所监控区域的实时图像传回交通指挥中心，使交通指挥人员实时掌握各路口和路段的交通状况 （2）智能分析：针对整个监控系统的路口较多，出现许多违反交通规则行为的情况下，以传统的监控模式，只凭人的肉眼和事后查，例如：路段人车流量、 信号灯是否正常工作、是否有违章行为和交通事故发生。这些信息能帮助交 通管理部门及时采取合适的处理方式。看录像来做到，任务量是相当多。所 以我们所说的智能监控就是通过智能视频分析设备来代替人力完成监视和 查询违章的交通事件。 （3）录像：视频智能分析监控的图像会保存到交通指挥中心的录像服务器上，作为处理交通事故、违规行为甚至是治安犯罪等各种突发情况的取证依据。 2.2对视频智能分析监控系统的主要要求： （1）满足7*24小时运行要求。系统运行必须稳定可靠，故障率低，检修方便。 （2）画面延迟小，图像清晰度高。 （3）技术领先，有一定前瞻性，满足较长期间的需求。 （4）多层级联网，并能适应灵活扩容的需要。 （5）能有效减轻交管部门工作负荷，缓解城市增长迅速与交通警力不足间的矛盾。 2.3智能交通客户功能需求分析： 违章或故障、事故停车： 在车道上或禁止停车区域出现停车现象，不论是因车辆故障停车或违章停车，都或属于极为危险的事件，或属于易引起交通阻塞的违章行为，需要及时进行处理，而事故停车也需要管理部门及时知晓尽快处理以恢复交通，视频分析技术可以及时发现停车行 城市道路交通监控解决方案 随着经济的逐步繁荣，城市交通的实时监控已变得越来越重要，建立全面的交通图像管理系统是交通管理部门的目标。交通道路视频监控系统通过建立覆盖城市主要干道及路口的数字网络，配备相应的图像监视设备和软件，可将交通路口车辆运行状况实时传送到调度中心，对道路车辆运行状况进行监控。同时，公安交通管理部门可以根据现场实际情况对道路车流量进行控制，将车辆安排到畅通的路段，减少阻塞，保证道路交通畅通，实现城市交通管理的智能化。现在的交通监控技术已越来越先进，不仅充分利用了现行的各种网络技术，提供了各种各样可行的解决方案，而且还可以智能化，让系统自动执行一切监控工作。不仅可以大大减轻交警的工作负荷，而且还可提高管理水平，通过图像方式让那些违章车辆无地可逃，减少了交通争议。 一、道路交通监控类型原理 在各种各样的道路监控方案中，应用的设备却基本上一样，都是利用编码器、工控机、摄像机等专用硬件设施，它们之间最大的不同就是软件系统的配置。但是它们所实现的功能却基本上一样，都是在十字路口或其他相应的地点安装 360°全景监控系统，该系统能够获取周围360°或270°的视场方位，并且进行连续的实时监控。通过360°全景监控系统的摄像机在路口抓拍违章车辆，当车辆“超速”或“闯红灯”时，系统自动对车辆的图像进行抓拍，将车辆的号牌、车辆的类型、颜色、车速等信息记录在存储设备中，以供交通违章处理部门审查。通常要求具有远程监控功能，图像清晰、存储量大和系统稳定等要求。另一个不同就是监控点与控制、管理中心的网络连接方式不同。传统的视频监控及报警联网系统受到当时技术发展水平的限制，电视监控系统大多只能在现场进行模拟监视，联网报警网络虽然能进行较远距离的报警信息传输。但是，传输的报警信息简单，不能传输图像，交警无法及时准确的了解现场的实际情况，报警事件确认困难，系统效率很低。 其实，在交通、电力等分布式管理的行业，计算机网络的应用是很成熟的。因此，交通的远距离网络监控是行业管理的必要手段和可能手段。传统的远距离监控，图像传输一般采用视频线或微波进行传输，这样容易受到地形等方面的限制，且造价极高，用户难以承受。因此，应用和推广上都有较大的障碍。计算机系统的应用、普及，网络通讯技术及图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得安全技术防范行业能够采用最新的计算机、通讯和图像处理技术，通过计算机网络传输数字图像，可为实现远程图像监控及联网 《城市道路与交通规划》知识点总结 交通：广义：交通是人物信息的流动，是以某种确定的目标，按照一定的方式，通过一定的空间进行的。通常含义：交通是人和物的流动，是采用一定的方式，在一定的设施条件下，完成一定的运输任务。 城市交通系统：是由城市运输系统，城市道路系统和城市交通管理系统组成的。城市道路系统是为城市运输系统完成交通行为而服务的，城市交通管理系统则是城市交通系统正常，高效运转的保证。 城市交通规划的任务1、根据城市性质、用地功能分区与布局、工作与居住地点的分布，分析在规划年限内的城市客运量与货运量，车辆出行次数和流向；通过数学方法计算出行在用地分区之间的分配。2、根据国民经济水平、城市规模、用地布局，分析城市交通特点、研究和选择城市运输和交通方式，及所占比例3、配合城市道路系统规划初步方案或旧城道路系统改造规划方案，提出城市货运与客运交通的流量、流向分布图，为修正道路系统提供依据 城市道路的特点：1功能多样，组成复杂2行人非机动车交通量大3道路交叉口多4沿路两侧建筑物密集5景观艺术要求高6城市道路规划，设计的影响因素多7政策性强 城市道路的运输特点：1机动灵活性大2普及面广适应性强3速度快，造假低4运量大 缓解我国城市交通拥挤堵塞的基本途径：1必须认识交通的社会地位2必须要有适当的城市交通投资3解决城市交通的堵塞，必须要有科学理论4城市总量消减5交通流量均分6交通连续7交通分离 人行道设计：a：适用于人行道宽度不足反种植单行行道树，尤其适用于两边商店多，公共文化机构多的主干道上，是目前最常见的形式。b：适用于过街行人量大，行车密度高的路段，行人与车行道之间设绿化带在人行横道处设断口，这种形式有利于行人安全，有利于交通组织，车轮溅起的污泥和扬起的尘土对行人影响较小。C：适用于支路或住宅区道路上，布置有两条绿带，一条是花卉丛绿带，布置在建筑物前，另一条是行道树，沿路缘石布置须沿屋檐墙角散水地带，筑砌护坡，以免积水影响房基的稳定。d:在人行道上布置两条绿化带靠近建筑的一条供就近行人或进出商店的人使用；另一条供过路行人使用，避免相互干扰，适用于城市中心地区商业文化设施比较集中的街道上。 城市道路的分类分级的目的在于充分实现道路的功能价值，并使道路交通运输更加有序 城市道路的分类分级：国标的分类：1.快速路 2.主干路 3.次干 路 4.支路按道路功能的分类：1交通性道路（交通性主干路，交通智能交通视频监控系统解决方案
城市道路交通信号控制方式适用规范
(完整word版)城市道路与交通规划复习资料整理版
城市交通监控指挥中心解决方案
我国城市交通信号控制现状与发展
城市道路与交通规划期末重点
卡口及道路交通智能监控系统方案设计
交通信号控制理论基础
城市交通与道路系统规划复习资料老师总结自己整理
交通信号控制系统解决实施方案
城市道路智能交通信号控制系统
城市交通与道路系统规划
智能交通信号灯控制系统设计
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