交通信号控制系统简介参考课件

交通信号控制系统现代城市交通的智能控制与管理(urban traffic control system,UTCS)是智能交通系统的重要组成部分。

而交叉口的通行能力又是决定道路通行的关键所在,若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,可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,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。

所以城市交通控制的核心落实到如何根据交通需求来合理分配交通资源,提高通行效率。

交通信号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监控作为一个交通监控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。

1. 国外研究现状国外当前比较成熟的系统主要有TRANSYT 系统、SCATS 系统和SCOOT 系统。

但各个系统在信号优化方面存在着不同的特点,下面将分别比较它们在信号周期、绿信比和相位差优化调整方法的不同之处。

1.1 TRANSYT 系统交通网络研究工具(traffic network study tool,TRANSYT)是英国交通与道路研究所(TRRL)于1996年提出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2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。

TRANSYT 早期的版本是采用“瞎子爬山法”,对相位差和绿信比进行优化,但不能对周期进行优化,只能在一组周期中计算最小的性能指标,得到相对优化的周期时长。

其性能指标PI(performanceindex)与停车次数和排队长度有关式中:wi 为第i 条连线延迟时间的加权系数;ki 为第i 条连线停车次数的加权系数;ti 为第i 条连线的总延迟时间;ni 为第i 条连线的停车次数的总和。

交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统是一种用来管理道路交通流量、维护交通秩序和保证交通安全的系统。

它通过安装在道路交通路口的信号灯，利用红、黄、绿三种颜色的信号灯的变化来指示车辆和行人何时停止、何时前进，从而实现对交通流量的控制。

交通信号灯控制系统通常由以下组成部分组成：
1. 控制器：负责控制信号灯的变化，根据交通流量和时间段调整信号灯的时长。

2. 信号灯：通过红、黄、绿三种颜色的变化来指示交通参与者何时停止、何时准备出发和何时可以前进。

3. 检测设备：用于检测交通流量和车辆的存在，可以是基于地磁、红外线、摄像头等技术的检测设备。

4. 通信设备：用于控制器与其他交通管理系统的通信，可以接收来自其他系统的交通信息，并根据需要进行调整。

交通信号灯控制系统的工作原理如下：
1. 检测设备检测到车辆或行人的存在，将信息传输给控制器。

2. 控制器根据检测到的交通流量和时间段的设定，判断信号灯需要显示的颜色，并发出相应的控制指令。

3. 控制器通过通信设备将控制指令传输给信号灯，信号灯根据指令改变对应的颜色。

4. 交通参与者根据信号灯的指示来决定行动，例如红灯停、绿灯行等。

通过交通信号灯控制系统，交通管理部门可以实现对交通
流量的合理调度，减少交通拥堵和事故发生的概率，提高
道路通行效率和安全性。

同时，通过与其他交通管理系统
的无缝连接，可以实现更智能化、高效的交通管理。

交通信号灯控制系统简介交通信号灯控制系统是一种用来组织交通流量的设备，它通过设置不同的信号灯颜色来指示交通参与者何时可以通行。

这种系统在城市和高速公路等交通场景中非常常见，它有助于减少交通拥堵、提高交通效率和减少交通事故。

组成部分一个典型的交通信号灯控制系统包括以下几个主要组成部分：信号灯信号灯是交通信号灯控制系统的核心组件。

它通常由红、黄、绿三个色灯组成，分别代表停止、准备和通行。

信号灯可以通过LED灯、荧光灯等不同的光源进行发光。

控制器交通信号灯控制器是控制信号灯的主要设备。

它通常由微处理器、逻辑电路和通信接口等组成。

控制器根据预设的交通信号灯时序和传感器信号来控制信号灯的颜色变化。

传感器传感器用于收集交通场景的数据，以便控制器能够根据实际情况调整信号灯的状态。

常用的传感器包括车辆检测器、行人检测器和交通流量检测器等。

通信系统交通信号灯控制系统通常需要与其他系统进行通信，以便进行数据交换和协同工作。

常见的通信方式包括有线通信和无线通信。

工作原理交通信号灯控制系统的工作原理如下：1.控制器根据预设的交通信号灯时序不断切换信号灯的颜色。

典型的时序包括红灯亮、黄灯亮、绿灯亮等。

2.传感器收集交通场景的数据，并将数据传输给控制器。

例如，车辆检测器可以检测到车辆的存在和行驶方向，行人检测器可以检测到行人的存在，交通流量检测器可以检测到交通流量的情况等。

3.控制器根据传感器的数据和预设的算法来判断信号灯应该如何控制。

例如，当车辆检测器检测到某个方向没有车辆时，控制器可以将信号灯切换为绿灯；当交通流量检测器检测到某个方向的交通流量过大时，控制器可以延长该方向的红灯时间等。

4.控制器通过通信系统与其他系统进行数据交换和协同工作。

例如，交通信号灯控制系统可以与交通监控系统进行通信，以便实时获取交通场景的数据；交通信号灯控制系统还可以与城市交通管理中心进行通信，以便实现远程监控和控制等。

应用领域交通信号灯控制系统广泛应用于各种交通场景，包括城市道路、高速公路、停车场和交叉路口等。

城市交通集中协调式控制系统（UTCS）目录1 什么是城市交通控制系统 (2)2 城市交通信号控制系统讲解 (3)2.1 系统结构图 (3)2.2 系统组成 (4)2.2.1 前端设备 (4)2.2.2 传输系统 (6)2.2.3 中心处理控制系统 (7)2.3 系统功能 (7)2.3.1 路口信号控制设备设置功能 (7)2.3.2 绿波带功能(干线协调控制模式) (9)2.3.3 感应控制的功能 (10)2.3.4 交通管制功能 (11)2.3.5 设备及信号状态的实时监视与报警功能 (11)2.3.6 交通流量数据处理与交通信号控制方案生成功能 (12)2.3.7 交通流量的变化范围与控制模式的对应关系 (15)1什么是城市交通控制系统（UTCS）城市交通控制系统（俗称交通信号控制系统）是现代城市智能交通系统的重要组成之一，主要用于城市道路交通的控制与智能化管理。

交通控制系统主要功能是自动协调和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等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。

必要时，可通过指挥中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。

通过安装在道路上的车辆检测器或视频监控系统，智能信号控制系统可以优化交通信号灯网络的交通方案，使其适应交通流变化条件，从而使在控路网中运行的车辆的延误和停车次数达到最小，交通信号控制系统全面实施以后，在控制区域内应达到：行车延误减少15％以上、行车速度提高10%以上，停车次数减少15%以上。

北京立天洋网络科技有限公司 22城市交通信号控制系统讲解2.1 系统结构图北京立天洋网络科技有限公司 32.2 系统组成交通信号控制系统分为：前端设备、传输设备和中心处理（后端）设备三部分，其简介如下：2.2.1前端设备前端设备由信号灯、交通诱导屏、车辆检测器（线圈车检器、视频车检器）、智能信号机。

2.2.1.1 信号灯作为交通信号指示、导引车流、人流。

交通信号灯控制系统简介交通信号灯控制系统是一种用于控制交通流量的设备或软件。

它通过控制交通信号灯的颜色和时序，有效地管理道路上的车辆通行，减少交通事故和交通拥堵。

功能交通信号灯控制系统具备以下几个主要功能：1.信号切换控制：根据不同道路的车流量、交通流向和拥堵情况，智能地切换交通信号灯的颜色。

2.时序调整：根据交通流量的变化，动态调整信号灯亮起的时间，以实现最佳的路口通行效果。

3.紧急情况响应：在紧急情况下，如火灾、事故等，交通信号灯控制系统能够通过接收紧急信号，立即改变信号灯的状态以保障道路的畅通。

4.传感器集成：与交通流量传感器、车辆识别系统等其他设备进行集成，获得实时的路况信息，并根据信息智能调整交通信号灯的控制策略。

工作原理交通信号灯控制系统的工作基于以下几个方面的原理：1.时序算法：通过设置预设的信号灯颜色和时长，系统能够按照不同的交通状况自动调整信号灯的时序，以保障道路的畅通。

2.传感器数据分析：通过集成传感器设备，交通信号灯控制系统可以实时获取道路上的车流量、车速、车辆种类等信息，并通过数据分析算法判断道路上的拥堵情况和通行效率，从而进行信号灯控制优化。

3.通信技术：交通信号灯控制系统可以通过与监控中心、车辆导航系统等进行通信，获取更多的路况信息，并根据需要进行信号灯状态的调整。

优点交通信号灯控制系统具有以下几个优点：1.提高交通效率：通过智能的信号切换和时序调整功能，系统能够根据实时的交通状况进行优化，提高道路通行效率，减少交通拥堵。

2.减少事故发生：交通信号灯控制系统能够根据道路上的车流量合理调整信号灯状态，有效减少交叉口事故的发生。

3.节能环保：合理控制信号灯的时长和信号切换，降低不必要的能源消耗，并减少交通堵塞导致的尾气排放。

4.灵活性强：交通信号灯控制系统可以根据实际需要进行配置和调整，具备较高的灵活性和适应性。

应用领域交通信号灯控制系统广泛应用于以下几个领域：1.城市交通管理：在城市繁忙路口、交叉口等地方，通过安装交通信号灯控制系统，能够有效管理车流量，提高道路通行效率。

1.1 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辟。

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… )；系统配置灵便、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 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)。

1.2.2区域监控台 动态地图板 室内信息板 违章捕捉仪数据通信控制机(光端机)光纤光端机路口信号机 (光端机) 路口信号机 (光端机)室外情报板 (光端机)室外情报板车 辆 检 测 器交 通 信 号 灯 车 辆 检 测 器 交通信号灯 … … 中心控制级区域控制级 1 区域控制级 2 区域控制级 N路口控制级 路口控制级 路口控制级 路口控制级 路口控制级 路口控制级其中：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。

交通信号控制系统交通信号控制系统是城市道路交通管理中的重要组成部分，主要通过设置红绿灯、行人过街灯等信号灯及信号设备，对交通流进行控制和调度，以提高交通效率、减少交通拥堵、降低交通事故率，为行人和车辆提供安全、便捷的交通环境。

交通信号控制系统的基本原理交通信号控制系统是通过不同灯色的信号灯在不同时间段显示，指示不同车辆和行人通行情况，从而协调道路上各种交通参与方的活动，达到交通流量最优化的控制。

信号控制系统主要包括信号灯、控制器、传感器和通信系统等基本组成部分。

信号灯的作用信号灯是交通信号控制系统中最为直观的信号设备，一般采用红、黄、绿等不同颜色的灯光进行指示。

红灯代表停车，黄灯表示警告，绿灯则表示通行。

通过信号灯的切换，管理道路上的交通流量，使车辆和行人能够按序通行，有效避免交通事故的发生。

控制器的功能控制器是交通信号控制系统的核心部分，负责控制信号灯的切换和时间间隔的调度。

控制器根据道路的交通流量情况和道路网络的拓扑结构，动态调整信号灯的显示时间，实现交通流的顺畅通行。

现代的控制器通常采用电子计算机系统，能够实现智能化的交通调度。

传感器的应用传感器是交通信号控制系统中的重要组成部分，负责监测道路上的交通流量、车辆速度、车辆类型等信息。

传感器通过感知道路上的实时情况，向控制器提供数据支持，帮助控制器做出更加准确的信号调度决策，提高交通运行效率。

通信系统的重要性通信系统是交通信号控制系统中各个部件之间进行信息交互和数据传输的重要手段。

控制器通过通信系统与信号灯、传感器等设备进行实时数据交换，实现交通信号的协调控制。

同时，通信系统还能实现交通信号控制系统与城市交通管理中心的远程联网，实现交通信息的实时监测和调度，提高交通运行效率和安全性。

结语交通信号控制系统在现代城市交通管理中起着至关重要的作用，有效提高了交通运行效率、减少了交通事故率，为市民和车辆提供了更加便捷、安全的出行环境。

随着技术的不断发展，交通信号控制系统将进一步智能化、网络化，为城市交通管理带来更多的便利和效益。