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。
科学高效的交通管理对于缓解交通拥堵、提高道路网络的通行能力和利用效率，进而保障城市的正常运转、促进经济的持续稳定健康发展具有重要意义。
因此，实现交通管理的信息化和智能化，以先进的信息通信技术提高交通管理水平已经受到各级政府的高度重视。
城市道路智能交通信号控制交通系统集信号控制、交通信息发布、交通组织优化、交通管理决策等于一体，在提高现有道路通行能力、协调处置突发性事件、缓解交通拥堵等方面作用巨大，能迅速提高整个城市的交通管理水平，改变城市的交通面貌，提升城市品位。
因此城市亟需尽快建成城市道路智能交通信号控制系统。
1.1系统设计原则系统的设计应该从总体上把握，坚持从实际出发，注重系统的实用性和实战性，合理配置资源，服务服从于业务需要，统筹规划、统一标准、规范设计、周密计划、合理实施的原则；采用开放性、模块化、智能化的体系结构，依托现有的信息网络系统和交通监控指挥管理系统，将各系统融合成一个有机的整体，实现整个系统科学、高效、可靠、协调的管理与运行，达到实时监视，优化协调控制，信息资源共享的综合管理效能与目标。
1、先进性、可靠性系统设计充分考虑采用先进而又成熟的技术（如线圈检测技术、视频检测技术、数据库技术、网络技术、多媒体技术和嵌入式工控技术等）、先进的体系结构、先进的软硬件选型，既能保证系统的实用性和成熟性，又能适应未来的业务发展和技术的更新要求。
2、安全性系统通讯采用公安网的网络通讯或点对点光纤通信。
应用系统必须设置多种安全管理权限，使系统由于误操作等影响，能够确保全系统和数据安全。
在系统设计、设备选型和安装过程中考虑到雷击、暴雨、台风等恶劣气候的需求以及各种意外情况的发生，真正做到保证系统稳定和安全运行。
3、可扩展性、兼容性系统应具备良好的可扩充性、可移植性和兼容性。
系统的可扩展性包括系统软件的功能扩展（在不增加投资的情况下，可以很方便地增加用户所需要的特殊软件功能，提供软件版本升级服务，为其他系统提供信息只读接口）和系统容量的扩展（充分考虑系统的发展因素，系统设计方案充分利用现有的信息化建设成果和路口资源，并预留扩展接口）。
4、开放性一是通信协议开放，系统接口透明，便于与其他系统组网，实现系统的集成与资源共享；二是交通数据与信息开放，用户可以很方便地从系统中提取所需要的各种交通数据和信息，实现信息交换和共享。
可支持多种系统互联（地理信息系统、电视监控系统、车辆定位系统，违章捕捉系统，信息管理系统）。
5、整体性能够通过前端电子警察、红绿灯主机、地感检测线圈对道路及路口各个方向进行车流量检测，并及时向中心提供各种流量数据方向进行车流量检测，并及时向中心提供各种流量数据。
6、可监控性中央控制计算机能够对各路口多区域的交通灯信号进行协调，实时显示被控区域的交通信号状态和信息进行系统干预及配置、监视、控制和协调运行。
7、可恢复性确保在网络或系统出现问题时能及时、快速地恢复正常运行，保证系统的可恢复性，提高网络系统的抗干扰能力。
8、可维护性和经济性由于整个系统规模较大，在确保可靠性、实用性、先进性的前提下，采用较经济的方案，包括安装、升级、维护和运行费用。
简单统一的操作方式，可以大大降低管理上的工作量，提高工作效率，降低工作强度，同时也利于系统维护。
1.2系统建设依据依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行本系统建设，具体如下：《道路交通信号控制机》（GB25280—中是按周循环执行。
注意：设置调度天时只能选择按周设置或按月设置一种设置方案。
7、通道设置通道设置仅针对区域型信号机，普通型信号机无此操作。
如图所示，通道设置中包括通道数、对应相位、闪光模式、控制类型等。
闪光模式包括黄闪、红闪和关灯三种模式。
控制类型包括机动车相位、非机动车相位、行人相位和跟随相位四种类型。
8、车检器设置车检器是通过探测金属物在感应线圈上引起的电感量变化来探测金属物的，用来检测车辆的到达。
车检器设置仅针对区域型信号机，普通型信号机无此操作。
在检测器界面中，可以设置检测器对应的请求相位、检测器类型参数、检测器方向、请求有效时间、车辆饱和流量和车道占有率等，还可以对车载检测器选项参数进行设置。
9、单位参数设置单元参数设置包括启动控制设置和信号机降级方案设置。
启动控制设置包括启动闪光时间和启动全红时间的设置；信号机降级方案设置包括阶段表选择、控制类型选择和降级方案权重的设置。
3.2信号机实时控制信号机实时控制就是手动的对信号机进行实时的特殊控制，包括：手动控制、黄闪控制和引导控制等三种特殊控制方式。
信号机实时控制分为普通型信号机实时控制和区域型信号机实时控制。
区域型信号机实时控制与24路普通型信号机实时控制基本相同，不同之处就是区域型信号机实时控制加入了扩展相位。
注意：u进入另一个特殊控制之前必须先退出之前的特殊控制模式，否则会弹出警告界面。
u警卫控制模式只能放行一个相位，要改变放行的相位，必须重新选择要放行的相位，然后点击按键，进入警卫控制模式。
u引导控制模式可以放行多个相位，要改变放行的相位，必须重新选择要放行的相位，然后单击信号机实时控制按键，进入引导控制模式。
3.3信号机运行状态在客户端主界面，信号机列表中，显示了信号机的联网状态（如果联网正常则显示状态正常，如果掉网则显示信号机翼掉线）、数据同步状态（如果同步则显示数据正常，如果不同步则显示数据不同步，需要再次下载）、信号机的运行状态以及联网方式。
其列表如下图：3.4系统故障状态如果系统出现故障，客户端主界面下方的日志中就会记录故障的时间和内容，并将日志保存，以便日后的查看。
3.5警卫线路执行交通警卫任务时，通过对警卫线路的预案设定，实时对信号灯进行统一控制，可以科学高效地完成各项交通警卫任务，又合理化调节相邻交叉路口的信号相位、减少等待时间，最大化降低对路面交通的影响，提高道路通行能力、减少“扰民”。
3.6实时流量在客户端主界面的信号机列表中，选中所要查看车流量信息的信号机右击，选择信号机路口车检器上传数据选项，如下图，便可进入指定信号机查看各个相位周期内实时采集的车流量数据。
平台中车流量信息存放的数据库表结构：3.7流量查询在车检器实时流量数据查看框中选择某一相位（或者按照Ctrl键，选择多个相位），就可以查看该相位的历史曲线图。
从历史曲线图中操作人员可以非常明了的观察到一段时间或者是一天内交通流量的变化情况。
四、区域自适应优化控制4.1系统控制策略交通信号控制优化软件通过车辆检测器实时检测机动车的信息，通过交通模型计算停车线车辆到达和排队情况，通过计算和调整饱和度，以减少行车延误、停车次数为主要目标函数，结合道路交通特点、按小步距逐步寻优的原则，对周期、绿信比、相位差等控制参数进行优化，构成全局优化的实时自适应优化软件。
Ø次干道车辆少且随机性大的方向：请求式半感应控制当次要道路检测到车辆到达且主要道路的最小绿灯运行完毕时，将通行权立即转交给次要道路。
直到次要道路没有车辆或已经达到最大绿灯时间时，将通行权交还给主要道路。
当次要干道上没有车辆时，可以保证主要道路的常绿，充分利用次要道路的绿灯时间。
Ø路口车辆一般：全感应控制各信号相的绿灯时间由车辆检测器实时检测到的各入口车道上的交通需求来确定。
可以设置可选相位，如果该相位没有检测到车辆的到达，就可以跳过该相位，运行一下相位。
有效减少了半感应控制相位切换造成的绿灯时间损失。
Ø车辆较多时：单点优化控制实现根据几个周期统计的车流量的密度来实现路口周期的小步距动态平滑寻优来跟踪车流量的宏观变化趋势，同时又可通过战术调整来适应路口局部的随机变化。
Ø相邻路口车辆较多时（未联网）：无电缆绿波线控当饱和度在0.8左右路口，没有与中心联网的路口在GPS精确授时下实现绿波线控；在支路路口埋设有车辆检测器的情况下，可对支路路口实施感应控制，当支路没有车辆时，可以提前终止当前相位，并把剩余时间增加到绿波同步相位上，以保持线控的周期长度。
Ø相邻路口车辆较多时（联网）：优化协调控制主动协调优化控制：根据本路口的交通流量产生最佳信号周期，每几个周期优化一次，并发送给中心，并可指定一个同步相位，对非同步相位可进行战术调整控制，当非同步相位的车辆GAP或浪费时间超过预定时长后，自动结束本相位，并把节余的时间增加到同步相位上，以保证相同的时间长度。
既保证了路口的协调控制，又减少了路口的损失时间。
被动协调优化控制：根据上位机下达的信号周期，根据各相位的交通负荷分配信号周期长度，每几个周期优化一次，并可指定一个同步相位，对非同步相位可进行战术调整控制，当非同步相位的车辆GAP或浪费时间超过预定时长后，自动结束本相位，并把节余的时间增加到同步相位上，以保证相同的时间长度。
特征交通特征控制方式控制目标单个交叉口中小流量单点多时段控制感应控制采用较小的周期减少停车延误流量较大单点多时段控制单点自适应控制采用较大的周期提高路口的通行能力干线道路主干道流量大，支路流量较小无电缆线性控制绿波协调控制感应式协调控制自适应协调控制区域自适应协调控制保障干道的绿波控制，减少干道车辆的停车延误，停车次数 4.1.1单点感应控制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。