城市交通信号控制“硬件在环”系统关键技术研究
发布时间：2024-04-23 11:26:34 浏览量：448
文章来源： 深圳榕亨实业集团有限公司
城市交通信号控制“硬件在环”系统关键技术研究
深圳市科技计划项目
（项目编号：CYZZ20180306172159315）
长期以来，大中型市饱受交通拥堵的困扰，解决交通拥堵问题一直是城市发展的重要任务。交叉口乃是城市交通拥堵的关键节点，一种实时、有效、合理的信号控制方案对交叉口的运行效率具有决定性作用，目前市场上的各种信号控制系统均缺乏对交叉口运行特征的实时评价，现阶段的信号控制方案仿真评价系统仅仅是依据历史交通流数据，对设计的多种信号控制方案进行对比分析，然后将最优信号控制方案输入到信号机里面。一方面，通常使用历史数据产生的仿真结果与实际效果存在严重偏差，造成方案不适应于现状交通流，需要反复调整，主要是因为真实的交通环境随机性很大，输入数据不确定，导致给出的信号控制方案准确性不高，显然这种评价是一种控制方案选择的预先评价，也是一种静态评价，无法适应于瞬息万变的交通流特性，具有一定盲目性、滞后性，并且这种评估方法存在着低准确性、低效率、高成本、评估指标不全面的缺点。另一方面，不同配置及参数的交通控制机的推出，需要仿真优化方案能够被不同类型的信号机及时理解并接受，并且仿真软件得到的优化配时方案应用到现场信号控制机的时候，需要手动修改信号机或者通过中心端控制软件下发配时方案。
因此建立一种能够实时进行评价的信号控制系统尤为重要，交通控制“硬件在环”仿真系统通过引入“硬件在环”的方法，对交通控制仿真软件和交通信号控制器加载一种控制器接口设备（简称CID），即通过交通仿真技术实时模拟交通流运行特征并完成信号控制评价，并通过研发的接口设备将优化的方案及时传输给现场信号机。国外已有成功研发“硬件在环”系统的先例，虽然研发的核心技术保密，但是值得肯定的是该研发在理论上可行。另外，为了大力解决交通拥堵难题，深圳市目前已经建立了城市交通仿真与公用信息平台，系统涵盖城市交通宏观、中观、微观仿真三个层面，这对本项目研发提供了基础保障以及应用平台。本项目研发的“硬件在环”仿真系统能够利用交通仿真软件对交通流运行特征进行模拟，并通过布设的虚拟检测器获得的交通流数据进行预测，然后将预测结果通过高精度3D模型展示出来，从而达到对实际整个区域路网交通流的再现以及预测；该系统根据预测结果实时对信号控制方案做出相应改变，并使得交叉口延误等指标最优。
城市交通信号控制“硬件在环”系统关键技术研究内容如下：
1、交通控制硬件在环仿真系统研究：通过一个控制接口设备实现信号机和和上位机之间的连接，通过仿真软件COM端口，实现信号机真实路口检测的环境。
2、城市交通信号控制优化工具箱关键技术研究：通过建立多种信号配时方案下的TESS仿真模型，输出延误以及排队长度数据。
3、高性能测评工具箱关键技术研究：完成通信模块、车辆检测模块和评价模块三个模块的建立，在计算机中开发信号机的测试程序，测试相位状态、检测器的实时反应情况。
（城市交通控制“硬件在环”仿真系统构建思路框架图）
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