智能交通信號機綜合應用管控平臺

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智能交通綜合應用管控平臺,集成運用云計算、大數據、移動互聯網、RFRDGPSGIS等先進技術,實現交通信號智能控制、交通流信息采集、道路狀態實時監控、智能分析預測、交通誘導分流、交通信息發布、交通預案管理、勤務管理、指揮調度及運維管理等功能。

系統整體采用面向服務架構(SOA),分為服務層、應用層、設備層及支持體系。架構圖如下圖所示。

(1)應用層:主要是指各應用子系統,包括交通信號智能調控子系統、交通流信息采集子系統、交通信息發布誘導子系統、應急指揮子系統、車載無線特勤管理子系統、信號機配置調試子系統、智能手機端應用子系統。

(2)服務層:包括中心管理服務、信號機管理服務、區域協調控制服務、綠波控制服務、設備校時服務、遠程運維服務、交通流信息采集服務、交通流實時分析服務、交通信息發布服務、數據轉發服務、設備對接服務、故障告警服務、WEB服務等。

(3)設備層:信號機、信息發布屏、攝像機、車流量檢測器等基礎設備。

(4)支持體系:承載整個平臺的操作系統、通信、存儲、數據庫、信息安全、標準規范等支持體系。

交通信號智能控制系統

城市交通信號智能控制系統,運用計算機網絡、RFRD、GPS、GIS等技術,結合當前交通控制領域中的智能控制理論,利用先進適用的智能算法,能有效滿足大中小不同規模城市道路交通信號控制的需要,實現城市道路交通管理網絡化、智能化,提升通行效率,提高管理水平。

系統采用多級分布式控制模式:路口控制級、區域控制級和中心控制級。遵循“一城一策”的設計原則,針對城市道路交通狀況,靈活地劃分若干子區域,通過中心控制與區域控制相結合的管理模式,實現城市交通信號各點、干線、區域的優化協調。

 

1)資源管理

資源管理是對系統中的各種資源集中管理,包括設備信息管理(信號機、攝像機、信息發布屏、檢測器等),路口管理、路段管理、后臺服務管理等功能。

2)地圖功能

地圖基本功能包括:一般操作(放大、縮小、移動)、添加設備標識、添加路段標識、資源查找、設備查找、實用工具(測距、抓圖)、參數設置。

此外,以地圖為基礎,還具有特勤線路規劃、路段擁堵實時狀態(用不同的顏色代表擁堵級別)。

3)特勤管理

基于后臺操作的特勤管理,功能包括:方案管理、線路規劃(預案)。具體執行的過程中,指揮中心人員與前端人員實時通信,結合路口攝像機完成特勤任務。

4)車流量統計分析

流量統計包括:單(多)路口流量統計、路口相位分析,支持以時間段、路口名稱為查詢條件,以表格、折線圖、柱狀圖等圖標輸出展示。

5)故障檢測及告警管理

支持以下故障檢測:

n 燈具故障:燈具損壞,該亮不亮。信號機自動降級運行;

n 紅燈熄滅:燈具故障中紅燈損壞未紅燈熄滅故障,信號機直接黃閃;

n 紅綠同亮:亮綠燈時,紅燈也亮了就叫紅綠同亮,信號機直接黃閃;

n 綠沖突:亮紅燈時,綠燈也亮了就叫綠沖突,信號機直接黃閃;

n 板卡故障檢測:檢測主控板、黃閃板和驅動板是否運行正常,如果出現故障直接滅燈;

n 通訊故障檢測:檢測是否連接到中心服務器,如果未連接則按國標或自定義降級,斷網和中心服務器未開啟都會造成通訊故障。

當檢測到故障后,除了按要求降級以外,系統支持以有線網絡/無線網絡(2G/3G/4G)兩種模式向管理中心上報故障告警信息,告警信息包括:告警類型、故障級別、發生時間等,支持告警記錄存儲及歷史數據查詢。

6)綠波控制

綠波控制,即在線性區域內,協調連續的若干路口的交通信號,支持車輛在某個速度區間內不停車通過。在干線交通的雙向綠波控制系統中周期時長、綠信比以及相位差三個基本參數是非常重要的,也是建立雙向綠波模型的關鍵參數。

一般說來,在綠波區域內的信號機,相位相同,周期一致,通過調整相鄰路口信號機的相位差、周期時長等參數達到控制目的。

適合綠波協調的較好路段特點:

n 路段車輛飽和率不要過高

n 單方向車流量較大

n 整條道路行駛速度相同或接近

n 每個路口之間的距離相近,或者成倍數

要達到更好的綠波效果,信號機時鐘一致也起到關鍵作用,已聯網的路口,可通過后臺服務統一為信號機授時;未聯網的路口,可通過GPS精確授時,并指定一臺信號機為主機

7)單點自適應控制

“單點”即單個信號控制交叉口,在安裝有車輛檢測器的路口,根據路口的流量情況,實時調整相位時間。

控制原理:實時檢測統計若干信號周期的車流量,分析車流量的宏觀變化趨勢,小步距(比如5秒)動態平滑調整(增加或減小)下一周期的綠燈相位時長,達到自適應優化控制的目的。

單點自適應控制策略的相關參數包括:①時間參數;②交通流參數;③評價參數;④相位結構。時間參數包括綠燈時間、單位綠燈延長時間、綠燈間隔時間等;交通流參數包括車流量、車速等;評價參數包括車輛延誤、停車次數、排隊長度、實際通行能力等。控制時段內,這些參數始終處于變化之中,它們是相位切換決策的重要依據。

8)行人過街控制

行人在不同時刻觸發過街請求按鈕,切換到行人過街綠燈的時間間隔從6秒到40秒不等,分下列4種情形:

情形一:當機動車綠燈通行大于40秒時,行人按觸摸按鈕,6秒過渡信號后即切換到行人綠燈。

情形二:當機動車綠燈通行小于40秒時,行人按觸摸按鈕,行人燈不會馬上現綠燈,但機器已接收到觸發信號,等機動車40秒綠燈時間通行完后就會自動切換到行人綠燈。比如,行人在機動車綠燈通行了20秒時按了觸摸按鈕,信號燈會在20秒后切換到行人過街綠燈通行。

情形三:行人綠燈期間,再觸發按鈕,行人綠燈時間不會延長,20秒行人綠燈結束后,信號燈將先切換回機動車綠燈通行,40秒后便會再切換回行人綠燈過街。

情形四:如果沒有行人觸發按鈕,機動車信號將一直綠燈,行人信號持續紅燈。

行人過街控制系統的組成,一般包括:行人過街信號控制機、行人過街請求按鈕、行人信號燈、機動車信號燈、控制軟件等部分。

可擴展部分包括:語音提示音柱、LED信息顯示屏、行人闖紅燈紅外報警設備。

 9)公交優先控制

路口信號機內置射頻通信模塊,每個方向安裝射頻接收模塊,公交車內安裝射頻發送模塊。當公交車即將到達時(比如距路口50-100米),信號機接收到公交車的信息,如果此時該方向是紅燈,則適當壓縮紅燈階段時間,如果此時該方向是綠燈,則適當延長綠燈階段時間,以保證公交車不間斷通過。

10)區域協調

區域協調控制是指在一個區域或者整個城市范圍內,一個交叉口交通信號的調整將會影響到相鄰交叉口的交通流;而相鄰交叉口交通信號的改變也會影響本交叉口交通狀況。因此,從整個系統的戰略目標出發,根據交通流檢測數據,協調區域內各交叉口的交通信號配時,從而取得整體良好的效果。

 

控制區域內各受控交通信號都受中心控制室的集中控制。對較小的區域,可以整個區域集中控制;范圍較大的區域,則需分區分級控制。分區的結果往往成為一個由幾條線控系統組成的分級集中控制系統,有時分區還會成為一個由點、線、面控制的綜合性分級控制系統。