ITS科普3如何一路绿灯生存

ITS科普3：如何一路绿灯？

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为了让尽量多的驾驶员享受一路绿灯的快感，交通专家们付出了大量鲜为人知的努力，本文主要介绍红绿灯是如何控制的。

红绿灯优化，最基本的思路就是根据平均车速，调整红绿灯周期长度和间隔，为直行汽车开一路绿灯，但是在实际控制当中，因为路结构错综复杂，控制策略的制定会麻烦很多。

目前常用的交叉口交通信号控制方法主要有三种：定时控制，感应控制和智能控制。

定时控制：基于历史数据

，在调查交叉路口的各个方向的交通量基础上，拟定一个信号周期，确定各个方向的黄灯，绿灯和红灯时间，按事先设定的配时方案运行，也称定周期控制。一天只用一个配时方案的称为单段式定时控制；一天按不同时段的交通量和方向采用几个配时方案的称为多段式定时控制。

感应控制：信号机运行完全由车辆检测系统检测到的瞬时交通流量数据来灵活的确定各相位放行车辆的起至时间及放行长度。但是这些方法目前的控制效果都不理想，主要表现在绿灯时间的利用率偏低。目前世界上发展比较成熟的是感应环技术，用得也最多。但其成本高，信号弱，易受天气及环境因素的影响，维护麻烦，且提供的信息量有限。我国幅员辽阔，不适合大面积推广。

智能控制：连续测量其状态，如车流量、停车次数、延误时间、排队长度等，逐渐了解和掌握对象，把模糊控制引入到城市交通控制系统，可以吸收人工控制的经验，能模仿人脑的逻辑推理和决策过程，不但使得控制过程简化，而且能满足实时性和控制精度的要求。对于奥运、雨雾等特殊情况还可以进行单独处理。这样我们可以达到的一个效果就是：使交通控制方案随交通流的变化而变化，从而达到有效的交通控制方案配置。

要优化交通信号灯的决策，首先需要探测每个路口的实时交通状况，包括交通流、排队长度和车流速度等。目前市场上的交通量检测器有很多种类，如：线圈检测器、超声波检测器、磁感应式检测器、光辐射式检测器、微波雷达检测器、图像识别检测器、无线射频RFID监控、GPS定位等，这些传感方式各有优缺点，需要相互补充。

如果按照控制范围从小到大，智能交通控制系统可以分为点控、线控以及面控。

点控：单点交叉口交通信号控制，适用于相邻交通灯间距较远等情况，对任何邻近的其它交叉路口的协调关系都不考虑，只关心本交叉路口的交通安全、车辆延误等控制指标。单路口的交通信号控制是最基本的交通控制形式，也是线控和面控系统的基础，其目的是通过合理的红绿灯决策，使车辆和行人的总延误最小。目前，我国大多数城市的大多数路口中都是采用的这种控制方式：对城市道路平面交叉口或高速公路匝道口独立进行信号控制，不考虑与相邻路口或匝道的协调关系，

线控：线控方式是将一条主干道的一连串交叉路口作为控制对象。它要考虑这一连串交叉路口的交通流状况，并对其进行协调控制。

干线的交通畅通对改善城市交通状况往往具有很大作用。控系统中，往往采用绿波带控制。所谓绿波，就是指汽车沿某条主干道以平均车速行驶过程中，连续得到一个接一个的绿灯信号，畅通无阻的通过沿途所有交叉口，这样可以提高车辆的速度和道路通行能力，保证主要干道的交通畅通，减少车辆在通过过程中和延误时间。这种连续绿波信号波是经过沿线各交叉口信号配时的精心协调来实现的。

绿波控制也有一定的局限性：完全意义的绿波交通只有在单向干线上才能实现，双向干道的实际情况比单向干道复杂，一般较难得到理想的绿波带。而且大量的实验数据表明，当相邻交叉口之间的距离超过800米时，线控协调控制反而不如每个路口的单独控制。

面控：面控方式是将城市中某个区域中的所有信号化交叉路口作为控制对象，让控制方案相互协调，使得在该区域内的某种指标，如总停车次数，旅行时间，耗油量等最小。

未来的交通信号控制仍然是点、线、面控制并存的形式。对于中小城市，仍将是点、线控制相结合的控制方式。对于大型城市，大多将采用络控制方式。智能交通系统将是今后研究的热点。

本系列文章会继续介绍ITS系统的未来趋势。

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