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
