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1、智能交通信号控制信号控制系统平台建设方案交通信号控制系统软件是通过通讯服务中间件，对各种不同类型信号机进行统一管理，实现对信号机的状态监视和联网协调控制，提供了信号机区域控制整体解决方案。2.4.1平台概述信号机集成控制平台，是通过通讯服务中间件，对各种不同类型信号机进行统一管理，并通过标准协议接口的客户端程序实现对信号机的状态监视和控制，有效的替代信号机手动控制面板，实现操作更方便、功能更强大的信号机监控功能的整体解决方案的集成平台。信号机集成控制平台客户端实现路口相位设计、电子地图监控、信号机状态监控、VIP路线管理、配时方案设计、调度计划设计、干线协调控制、区域协调控制、信号机信息维护、
2、信号机维修记录、检测器管理等功能。2.4.2平台架构与技术路线对于一个完整的信号控制软件系统，我们必须从战略和战术两个层面来考虑问题，也就是说既要考虑一个具体路口的控制问题，又要考虑一条路和一个区域的控制策略。因此，在控制系统的结构设计和前置信号机的控制结构上，要考虑分级和分层结构设计，为实施战略和战术控制策略的实施创造条件。对于路口信号机而言，主要是对它们按照控制协调的关联程度进行合理的区域分组，对于中心控制软件即系统则要具体体现出这种设计理念。从软件系统的结构上应该包括如下一些部分：1、路网结构描述数据库2、交通流采集数据库3、战略控制方案制定（区域）4、战术控制方案制定（路口、线控）5、
3、控制方案下发和实施在线控制6、交通模拟和控制效果评估（具备自学习功能，可以积累优秀的控制方案）7、故障检测（对系统内的前端信号机设备进行故障检测和报警）8、模拟仿真和优化分析2.4.3平台主要功能2.4.3.1电子地图管理电子地图监控页面，可以加载ArcGIS等格式电子地图，通过地图可以查看全市信号机的联机、脱机及报警情况。2.4.3.2场景构建和信号机编辑场景构建通过系统的交通场景构建工具，包括直道、弯道、信号灯、路口机等绘制工具，能够方便地基于城市交通图，构建相应的交通路网矢量图，从而方便地实现多个信号机工作状态的局部和全局形象直观地监测；同时，系统提供了图形放大、缩小、移动、局部放大等功
4、能。信号机编辑能够在地图的指定位置（交叉口）添加、编辑和删除信号机，通过点选、框选或者圈选信号机图标，可以显示已连接信号机的实时工作状态。对信号机管理提供分组管理，用来设置不同的区域和子区的定义。信号机区域分组信息将会在系统区域协调控制中使用。2.4.3.3信号机方案管理相位和相序设计可以对路口信号相位和相序进行设计和编辑，支持图形化操作和预览功能。相同的相位设计可以执行不同相序设计，相序的改变作为不同的方案保存，结合时段控制来使用相位和相序设计方案。配时方案编辑在指挥中心，控制人员可以设计和编辑相位参数和配时方案。可以对各相位绿灯时间、最短绿灯时间、最长绿灯时间、黄灯时间、全红时间、绿闪时间
5、、行人红灯、行闪时间等参数进行修改，支持拖动时距图修改相位时间。日方案管理控制人员可以对日方案进行编辑，也可以读取信号机方案或者把设计好的方案下发到信号机，信号机会在下个时段开始运行新的日方案。每一组法定假日可设定开始日至结束日的连续跨日功能。这对应用需要可提供20组日时方案型态，其中1-14供周内日(星期一至星期天)七天,8-20供20组法定假日使用。2.4.3.4信号机控制系统实现信号机的多种控制功能，包括可设置多时段多相位、绿波带控制、交通管制、半感应、全感应、人工、指挥中心步进控制、指挥中心实时自适应控制等多种工作方式。时段多相位设置系统可以灵活实现对信号机的100种年度日计划、10种
6、时段、20种配时方案的设置。另外，系统还可以对节假日的交通控制方案进行灵活设置。定周期控制在信号机内部日历时钟集成电路出现故障时或因需要，系统可以将信号机自动或手动降级为定周期控制方式。半感应控制由中心发出指令使指定路口转入半感应控制工作模式。全感应控制由中心发出指令使指定路口转入全感应控制工作模式。交通管制由指挥中心下达该路口的车道允许通行或禁止通行表，以及交通管制的开始与结束时间。干预黄闪 黄闪，作为一种工作模式，主要应用于夜晚车辆稀少的状态。这时，信号灯按一定周期进行亮灭，以提醒过往车辆，在通过路口时，注意相关车道上的行驶车辆，做到相互避让。本系统支持由指挥中心控制信号灯黄灯按一定的频率
7、闪烁，向车辆和行人发出警告或提示。干预关灯控制必要时，由指挥中心向信号机下发关灯指令，使信号机处于关灯状态。手动控制根据交通需求，由中心发出命令控制信号相位的执行时间，进行交通疏导。绿波带控制绿波带控制主要包括路口管理和绿波带设置两个功能模块，其中，路口管理用来对距离较近的交叉口进行组织，形成不同的绿波带组，输入交叉口距离，进行多时段绿波带控制方案设置。而绿波带设置则根据交通流调查数据确定交叉口之间的车辆平均速度，以可视化方式确定交叉口之间的相位差，进行交叉口时钟的同步化，实现干线的多时段绿波带。警卫路线控制在特殊情况下，如警卫、消防、救护、抢险等情况，信号灯按预定的路线进行绿波推进，以保证车
8、辆畅通无阻。绿波线路由指挥中心预先设置，系统可预先设置的绿波线路的数量理论上为任意数，仅受计算机本身容量的限制。2.4.3.5信号机监测实时相位监测信号机在状态改变时（相位变化、时段变化、控制方案变化等）将会向中心回报信号机的工作状态，基于此设计，后台系统可以对信号机的实时相位灯色、方案信息进行监视。系统支持单路口和区域多路口信号机监视。当需要对路口信号机进行状态查询时，可以发出主动查询命令，信号机会根据查询命令返回当前信号机状态信息。实时工作状态监测信号机出现错误时会产生报警回报，这时在信号机监控界面，会显示信号机的报警状态，并保存信号机的报警日志。系统可以向信号机发出远程指令进行硬件测试，
9、信号机接收到测试命令后将回报硬件状态。2.4.3.6调度计划设计按照月、星期和日来设置调度计划，并可以配置多个时段，通过具体时段调度配时方案，实现调度计划的管理功能。信号机控制系统需要按照路口设置月、日、星期、节假日循环控制方案的调度计划。每一个调度计划以一个调度计划号进行区分，并按照月、星期和日来设置。具体某一天需要进行时段方案设置，将一天分成多个时段。每一个具体的时段需要指定时基动作，通过时基动作关联配时方案。总体业务流程如下：配时方案确定时基动作制定时段表制定调度计划相位设计信息时基参数配置路口详细信息时基动作管理每天的每一个时段具体执行动作（配时方案）的情况进行配置。时段表管理配置每天
10、的每个时段需要执行的动作。调度计划管理调度计划设置一年中的某一天或者某些天运行那个时段表。时基参数配置对调度计划、时段表及时基参数涉及到的相关参数进行配置。2.4.3.7信号机区域协调控制与管理区域协调主要是实现宏观协调控制，协调的依据主要是通过人工设置宏观协调策略，来实现区域间的协调。区域控制策略主要是确定路网内的饱和度、排队长度等参数。每个区域内作为多目标的优化，采用多agent系统，通过协调和协作实现多路口的优化控制（分别以2 - 6个路口为目标）区域协调功能是根据交通流调查或者交通流数据实时采集（通过信号机所联接的车辆检测器），结合路口道路的渠化方案，实现对交通控制的优化方案。区域协调
11、维护：对区域协调的信号机及基本参数进行维护。区域协调设计：对区域内信号机的速度及相位数据进行设计，形成一套最优的区域协调设计方案。2.4.3.8信号机信息维护对路口信号机的基本信息进行维护。信号机维修记录对信号机维修记录信息进行管理。2.4.3.9交通流信息采集功能检测器管理等功能。维护路口车辆检测器及行人检测器的基础信息。实时流量监测对路口的流量数据可以按分支或者按车道进行实时监测。路口流量分析按时间段对路口的历史流量数据进行查询与分析。2.4.3.10日志管理功能信号机报警日志查询信号机的报警日志信息。具体的报警日志，通过通讯服务程序中间件进行监测，通讯服务器发现报警信息，自动写入数据库中
12、。可以按照路口和时间段进行查询。信号机控制日志对信号机的重要控制，需要记录日志，以便于查询和跟踪。2.4.3.11其它管理功能数据库管理系统可以记录并存储大量的系统原始数据，并可以在专门的备份操作功能中对这些数据进行分类备份以便进行永久保存。用户管理为了实现交通信号控制系统的安全性，将用户分为管理员、user和guest三类用户，赋予不同的用户具有不同的信号控制设置、监测权限。同时，将用户的操作日志进行保存，为相关的分析与处理提供依据。通讯管理功能通信模块采用Windows线程技术实现，能够自动监测信号机的回包消息，建立信号机与区域控制机的连接。同时，可以为各信号机分配和修改IP地址等，监测通信状态。通过的交互协议，可以实行如下远程管理功能：时钟管理：可设定年、月、日、时、分、秒等。信号机时钟查询：发出命令可查询信号机目前时间。设备编号查询：向信号机发出查询设备编号命令，信号机回报终端设备编号。信号机操作口令管理：后台系统提供对信号机操作口令的远程维护功能，可以设置和更新信号机现场操作密码。