道路交通信号控制系统技术发展与展望 2018-03-22 交通管理科研所微发布

发展现状

从1978年北京市实现8个路口道路交通信号的计算机控制至今，我国道路交通信号控制系统已走过了整整四十年的发展历程。劳然所著的《中国城市交通控制三十年》中对前三十年间的道路交通信号控制系统发展做了全面的归纳总结。1978年至19世纪末的二十年间，道路交通信号控制系统研究处于起步探索阶段，依托国家“七五”、“八五”重点攻关项目，经过十年的技术研究，、同济大学及当时机电部南京二十八所等单位联合研制开发了我国第一个具有自主知识产权的道路交通信号控制系统，而期间道路交通信号控制系统建设主要集中于大型城市，以引进国外系统为主，着重于消化吸收国外相关技术。2000年后的十年间，随着“畅通工程”的开展及各地城市交通指挥中心的建设，道路交通信号控制系统进入应用发展阶段，国内厂商研发了一系列的道路交通信号控制系统并在全国开始大范围应用，相关标准也逐步发布实施。但在这一时期，国内道路交通信号控制系统偏重于联网控制管理功能，道路交通流优化功能不强，道路交通信号控制系统大多运行于单点的多时段或感应控制以及干线的固定配时协调控制。

近几年来，随着我国城镇化、机动化进程的加快，交通拥堵形势日益严峻，对道路交通控制提出了智能化、精细化的更高要求，道路交通信号控制系统进入提高发展阶段。随着检测技术的发展，尤其是视频检测的规模化应用，使系统可获取更全面的道路交通信息，促进了道路交通信号控制技术的进步。一些知名互联网企业开始涉足这一传统领域，阿里巴巴公司与杭州市政府建设的“城市数据大脑”、滴滴公司基于网约车的浮动车数据构建的智慧信号灯等，给行业带来了不小的触动。在此期间单点自适应控制、干线绿波动态协调、基于GPS北斗定位及RFID的特种车辆优先控制得到广泛应用，面向饱和交通的区域均衡控制策略也已开始实施，同时有关道路交通信号控制机、道路交通控制方式、道路交通信号控制系统术语等基础性技术标准相继实施，有力地促进了系统技术研究与实施应用工作。目前，道路交通信号控制系统通用技术要求、道路交通信号配时指南等标准规范也正在积极制定之中。

四十年来，我国道路交通信号控制系统已得到大规模地应用实施，结构功能完善、控制方式多样，基本满足当前的道路交通管理需求，成为道路交通管理中不可或缺的业务系统。然而在道路交通信号控制系统技术层面上，还存在着底蕴不足、基础理论及技术应用水平相对薄弱的问题。我国道路交通信号控制技术发展起步于19世纪80年代，跳过了国际上固定配时的研究阶段，对道路交通流基础理论及应用方面的系统性研究不足，没有形成类似于国外TRANSYT/SYNCRO/SIDRA配时仿真软件。此外，在动态协调控制技术上，由于前期数据的匮乏，难以对非线性时变的道路交通流进行精准建模，造成基于道路交通流模型的自适应控制算法应用效果不佳，国内的道路交通信号控制系统则更多地采用基于规则流程的启发式控制算法，虽然取得了一定的应用效果，但随着数据的日益丰富和计算能力的提升，具有道路交通流优化控制理论支撑的控制算法必将取得更好的控制效果。在系统研究应用上，产学研围绕课题研究的合作多，但研究成果转化少，缺乏深入的持续性技术研究与测试应用，尚未形成可与国外知名系统比肩的国产道路交通信号控制系统。