国内外研究现状
2020-03-02 09:44:40 来源：范文大全收藏下载本文
随着我国经济建设的快速发展，城市规模不断扩大以及城市人口和机动车辆与日俱增，城市交通拥挤问题成为当今我国城市发展的重要问题。在现有的交通基础设施的基础上科学的进行交通控制，提高主干道车流速度已经成国内外学者的共识。近几年来,国内外的许多专家学者一直致力于将各种新的控制理论应用在交通系统控制中,提高交通系统运行效率，达到从根本上解决交通拥挤问题的目的。
城市道路交通控制理论的发展是同自动控制理论及技术的发展紧密联系在一起的,自动控制理论及技术在道路交通控制中的广泛应用,极大地促进了城市道路交通控制理论及其系统的发展。
1、国外城市道路交叉口研究的现状
用信号方式控制交通流的思想最早诞生于19世纪，在1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏特街口安装了一种红绿两色的信号灯，这标志着城市使用交通信号的开始。随后在1918年，纽约的街口安装了一种手动的三色信号灯，真正意义上的信号灯在历史上第一次出现了。
在二十世纪初，国外对交叉口的信号控制进行了更深入的研究。1926年，英国在沃尔佛汉普顿第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号[3]，世界各国开始研究控制范围较大的信号联动协调控制系统，建立模拟各交叉口交通流状况的数学模型，以解决信号配时的优化问题。
20世纪70年代初各国都开展了对交叉口信号控制的研究，从固定周期到可变周期、从定时到变时、从点控制到面控制。其中比较典型的是英国交通与道路研究所（TRRL）于1996年研发的TRANSYT系统；澳大利亚从上世纪70年代开发的SCATS系统，；英国在TRANSYT的基础上研发了自适应系统SCOOT。
1977年，Pappis提出了城市单向单路口模糊控制方法[6]，首次把模糊数学应用于交叉路口的信号控制中，这为城市路口信号的控制翻开了崭新的一页。
2001年，Park[7]等提出了一种对于固定周期的信号控制优化方法。该方法利用一种的接口与仿真模型相结合来对周期长度、绿信比、相位差同时进行优化。
2006年，Yi Jiang[8]等人提出了基于车队的主次干道的交通信号配时方法。
2007年，Ghaan Abu-lebdeh等人提出了拥挤状态的交通信号控制方法[9]。
2.、国内城市道路交叉口研究的现状
国内早期的技术主要是引进和学习外国的技术，我国智能交通技术应用的比较晚，北京市在20世纪80年代末期引进了TRANSYT和SCOOT交通控制系统。我国目前有天津、宁波、上海等城市在使用SCATS系统[10]。
我国的交通工作者和研究学者最近几十年也做了大量的研究，与本文有关的研究如下：1992年，我国学者徐冬玲[11]提出了基于感应控制思路的单路口模糊神经网络控制 方案，仿真结果比较理想。
1998年，陈森发等[12]提出了关键车流和非关键车流的概念，一研究了非关键车流对控制效果的影响，并且对的算法进行了优化，仿真结果优于Pappis方案[11]。然而该方法主要适用于城市交叉路口左转车流较小的时候，当左转车流较大时信号控制还必须采用多相位控
[13]制。同年，东南大学的顾怀中、王炜等人，在考虑交叉路口的延误、停车及通行能力的
情况下，提出了交叉口信号配时的模拟退火全局优化算法，对交叉口的信号周期时长进行优化。
1999年，刘智勇、朱劲等[14]人根据对多相位单交叉路口交通指挥决策过程的研究，设计了一种模糊感应控制器，把队长作为控制目标，综合分析相邻相位车道上的车队队长。
2004年，张莉、马岩等[15]人提出分形几何控制理论应用于交通流控制，看似复杂、无[5][4][2][1]
序的交通流背后隐藏着非线性的可控几何规律,在微分成单元以后,各台车的几何构成要素与信号灯前车辆排列仿射的图形将形成一定的相似几何图形,分形理论恰恰能揭示这些几何图形的规律。该理论所提出的控制系统具有很强的适应性，尤其适合我国目前的城市混合交通状况。
2006年王秋平、谭学龙、张生瑞[16]通过分析单点信号控制交叉口交通流特性与通行能力基础上，建立以平均延误时间最短、平均停车次数最少为目的，以有效绿灯时间、饱和度及周期长度为约束条件的城市单交叉口信号配时优化模型，采用遗传算法及遗传模拟退火算法对其进行求解。
参考文献：
[1] 张莉,于国海,马岩。分形理论在城市道路交通控制系统中的应用[J].东北林业大学学报.2003,31(2):54-56
[2] 杨海东.基于人工智能的城市交通信号控制研究[D].浙江工业大学硕士论文.2007:1-25
[3] 许智.混合交通条件下信号交叉口配时优化方法研究[D].北京交通大学硕士论文.2008,5:1-20
[4] 陈洪仁.道路交叉设计[M].北京:人民交通出版社,1991,6
[5] Jeffrey I.Adler,Victor j.Blue Tzu,Li Wu.Aeing network and driver benefits from bi-objictive in-vehicle route guidence.Transportation Reseach,1997
[6] Pappis C P,Mamdani E H.A Fuzzy logic controller for a traffic junction[J].IEEE Transacions on systems,man and cybernetics.1977,7:707-711
[7] Rouphail,N.M,B,Park and J.sacks.Direct Signal timing optimization: strategy.Development and Results[R].XIPAN.AM conference.2000
[8] Jiang Y,,Li S,,Shamo D.A plat-based traffic signal timing algorithm for major-minor intersection types[J].Journal of Transportation Research Part B 40,2006:543-562
[9] 周辉军.基于模糊理论的水下机器人运动控制研究[D].中国海洋大学硕士论文.200812
[10] 蔡磊.城市平面交叉路口交通信号优化控制[D].吉林大学硕士论文.2007,4:2-13
[11] 徐冬玲,方建安,邵世煌.交通系统的模糊控制及其神经网络实现[J].信息与控制.1992.02
[12] 陈森发,陈洪,徐吉谦.城市单路口交通的两极模糊控制及其仿真[J].系统仿真学报.1992.02
[13] 顾怀中,王炜.交叉口交通信号配时模拟退火全局优化算法[J].东南大学学报。1998,03
[14] 沈国江,王智,孙优贤.城市区域交通智能控制研究[J].信息与工程.2004,01
[15] 张莉,马岩,崔淑华.城市主干道主车流分形几何控制的可行性分析[J].黑龙江科技.2004,6:85-87
[16] Gartner N H,Tarnoff P J,Andrews C M.Valuation of the optimized polieies fot adaptive control(OPAC) strategy[J].Transportation Research Record 1324.1991:105-114.
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