交通信号控制系统

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交通信号

控制系统（ATC）

设计方案

xxxx有限责任公司

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I 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

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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）。

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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：

交通信号控制系统

现代城市交通的智能控制与管理( )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系统、系统和系统。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。

系统

交通网络研究工具( )是英国交通与道路研究所()于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。

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()与停车次数和排队长度有关

式中为第条连线延迟时间的加权系数;

为第条连线停车次数的加权系数;

为第条连线的总延迟时间;

为第条连线的停车次数的总和。

对于给定的一组配时信号,使用上式就可以求得其性能指标。然后按照事先确定的调整步距(一个信号周期长度的)调整路网上某一个交叉口的绿灯起始时间(相当于调整与该路口相关的相位差),使用上式重新计算网络的性能指标。两者进行比较,如果该调整的性能指标有所改善,则继续沿同一方向调整该路口的绿灯起始时间,直至得到性能指标的最小值;如果该调整使性能指标增加,就沿相反的方向调整,直至获得最小值为止。网络中其他的交叉口的绿灯起始时间都以同样的方式进行调整。这种优化过程要重复多次,才能得到满意的结果。

综合　

城市智能交通信号控制系统　

赵亭亭　

辽宁锦州渤海大学工学院　

摘要：社会经济发展的同时，也带来了严重的交通状况。随着道路的不断修建、城市道路的不断铺设，再加上不断发展的路网，　

这些问题都促进了交通空间逐渐扩大。城市交通发展是一个城市发展的标志，对社会的发展起到了很大的促进作用，也加快　了交通设备的完善以及交通工具的提高。然而随着近些年汽车数量的不断增多，道路的拥堵加重了日常的交通问题，也给人　

们的出行带来了很大的不便。交通拥挤会耽误人们的生活安排，并且汽车尾气的排放也会加重环境的污染。本文针对这个现　象设计了城市智能交通信号控制系统。　

关键字：城市智能交通信号控制系统　交通拥挤　

１研究背景　

交通对于一个城市而言具有重大的意义，控制着整个城市　

的命脉，扮演的角色是城市的骨架，城市交通带给了人们的生　

活的很大的便捷，但是同时也造成了很大的负面作用。现今，　不管是在哪个城市，哪个国家，交通堵塞问题始终都存在，所　

以从而形成了一些问题，比如环境污染、交通堵塞、交通事故　

发生率逐年增高等，这对于国家以及人们的生活带来很大的困　扰。我国的交通问题十分严重，给人们的生活、生命、财产问　

题都产生了很大的影响。根据相关的报告显示，２００９年我国交　

通事故一共有１０７１９４起，死亡数目达到了２９８６６，受伤数目达　

到了１２８３３６，而造成财产损失的有４．３亿元。　

其中城市道路中污染最严重的来源是机动车，从２００８年开　始，汽车的数量就达到了６４００万以上，而机动车造成的环境污　

染是最为严重的，并且机动车引起了很大的关注度。机动车所　

排放的尾气会给公路地面造成臭氧现象，从而会引起光化学污　

染，这种污染会对于人们的健康造成很大的伤害，即使这种伤　害是潜在的。城市交通拥堵问题需要得到解决就需要从两个途　

径入手。首先是增多路桥的修建从而改善城市路网的交通状况，　

但是选择这种途径的前提是要投入更多的资金，而且这也是一　

笔很大的数目，道路工程的修建的资金成本一般是几个亿至几　十个亿的范围以内。同时，因为交通道路的大量修建，使得土