第 1 章 绪论
1.1 城市的现状
随着社会
经济的发展,城市交通
问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制
系统是用于城市交通数据监测、交
通信号灯控制与交通疏导的
计算机综合
管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
城市机动车量的不断增加,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速道路,在高速道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为
交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。
1.2 智能交通灯国内外发展状况
智能交通系统的发展,最早可以追溯到20世纪七八十年代的一系列车辆导流系统新技术的开发和应用。1991年美国通过"地面交通效率法"(ISTEA),俗称"冰茶法案",从此美国的IVHS研究开始进入宏观运作阶段。1994年,美国将IVHS更名为ITS。之后,之后,欧洲、日本等也相继加入了这一行列。经过30年的发展,美国、欧洲、日本成为世界ITS研究的三大基地。
美国是当今世界在ITS开发领域发展最快的国家,它从上个世纪80年代开始,先后开展了与智能汽车技术相关的PATH、 IVI、VII和CVHAS等国家项目1995年3月美国交通部正是出版了"国家智能交通系统项目规划",明确规定了智能交通系统的7大领域和29个用户服务功能目前7大领域包括:出行和交通关系系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统。
日本于上个世纪90年代初就制定了大力发展智能交通系统的国家爱战略,其中智能汽车作为只鞥交通的重要组成部分,也得到了深入研究。日本政府主导的先进安全汽车ASV项目已于2000年取得初步实用化成果。
我国ITS 的发展起步较晚,70年代以来,从国外引进、消化了一些项目,并进行了一些ITS或类ITS基础项目的研究和应用。70年代中至80年代初,主要是进行城市交通信号控制试验研究,80年代中至90年代初,在一些大城市引进和消化城市交通信号控制系统,实现了一些(高速)公路监控系统、高等级公路电子收费系统和路边信息服务系统。90年代中以来,开始研究部门ITS发展战略和GIS、GPS、EDI在交通中的应用等,重视交通信息
网络的建设,公路和桥梁管理用基础数据库和道路交通量和气象数据采集等经过多年的努力,也已取得明显的进展。
1.3 研究目的和意义
在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通,并为交通参与者的安全提供了强有力的保障。但是随着社会、经济的快速发展,原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统,使其适应现在的交通状况,成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯,通常的做法是:事先经过车辆流量的调查,运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而,实际上车辆流量的变化往往是不确定的,有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的
方案,仍然会发生这样的现象:绿灯方向几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等候通过。这种流量变