NATS 城市交通信号控制系统 《系统介绍》 中国电子科技集团公司第二十八研究所 南京莱斯大型电子系统工程有限公司 二００六年八月 城市交通信号控制系统 第 １ 页 共 10 页
1 简介
《城市交通控制系统》用于城市道路交通的控制与管理，可以提高车速、减少延误、减少交通事故、降低能耗和减轻环境污染。
从八十年代中期以来，中国电子科技集团公司第二十八研究所就开始了城市交通控制系统和路口交通信号机的研制开发，已经建成了若干个城市交通控制系统，从系统总体设计、系统软件、系统主要设备等方面积累了丰富的经验，掌握了其中的关键核心技术。
七五期间，以南京市中区为依托实体，我所作为系统总体技术负责单位参加了“七·五”国家重点科技攻关项目《南京市交通控制系统》的研制，承担了系统总体技术方案设计、系统控制软件开发、路口交通信号机研制生产和系统联试等任务，为系统的研制成功作出了重大贡献。该系统于一九九一年二月通过了国家鉴定验收，鉴定认为：“系统建立的机动车和非机动车交通模型及其控制模型针对我国混合交通的特点，具有很强的适应性，取得了比较明显的社会经济效益，是我国自行研制开发的第一个实时自适应城市交通控制系统，系统整体水平达到了国际八十年代先进水平”。同年，获国家科委、计委和财政部颁发的《七·五》期间国家重大科技攻关成果奖。
八五期间，我所继续参加了“八·五”国家重点科技攻关项目《城市交通控制系统应用技术》的研制，承担了比“七·五” 项目更加繁重的任务。系统于一九九五年十月通过国家鉴定验收，鉴定专家一致认为：“示范工程是成功的，项目研究成果达到九十年代国际水平，取得了明显社会效益和经济效益，具有良好的推广运用前景”。
一九九六年十一月，《城市交通控制系统应用技术》获公安部科技进步一等奖。 一九九九年十二月，《城市交通控制系统应用技术》获国家科技进步三等奖。 目前，已经承建了二十多个城市交通信号控制系统，部分实例如下： ? 南京市交通控制系统 ? 富阳市交通信号控制系统。 ? 江苏常熟市交通信号控制系统。 ? 江苏张家港市交通信号控制系统。 ? 台州市交通信号控制系统。 ? 江苏泰州市交通信号控制系统。 ? 湖南株州市交通信号控制系统。 ? 南通市交通信号控制系统。 ? 江西南昌市交通信号控制系统。 ? 郑州市交通信号线控系统。 ? 廊坊市交通信号控制系统。
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? 湖南益阳市交通信号控制系统。 ? 安徽安庆市交通信号控制系统。 ? 安徽马鞍山市交通信号控制系统。 ? 绍兴县交通信号控制系统。 ? 湖北颚州市交通信号控制系统。 ? 湖北十堰市交通信号控制系统。 ? 山东莱州市交通信号控制系统。
2 系统特点
? 适合中国城市混合交通的特点，具有自行车控制功能；
? 系统支持多种硬件平台（微机、工作站以及大、中、小型计算机），多种软件平台（WINDOWS 98/NT/2000/XP）；
? 支持多种外部设备（动态地图板、室内信息板、室外信息板、违章记录仪?）； ? 支持多种系统互联（电视监视系统、地理信息系统、车辆定位系统、违章捕捉系统、信息管理系统?）；
? 系统配置灵活、裁剪方便； ? 支持远程控制和维护；
? 支持多种通信方式（光缆、电话专线或拨号线、城域网?）； ? 系统人机界面友好，显示内容丰富，操作使用方便； ? 与国外同类系统相比，具有很高的性能价格比。
3 系统环境
3.1 计算机设备
系统控制中心计算机的基本配置要求如下： ? CPU主频 〉 1.7G； ? 内存容量 〉 256M。 ? 硬盘容量 〉 40G；
3.2 操作系统，网络软件及算法语言
计算机操作系统采用美国微软公司的Windows NT/2000/XP。网络平台以TCP/IP通信规程为基础，既可本地组网又可远程联网。算法语言采用VC++语言，该语言提供了可视化编程环境，开发工具丰富，特别适合于大型系统软件的设计和开发。
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4 系统功能
4.1
交通信号控制功能
4.1.1 系统控制方式
系统具备实时自适应优化、固定配时和联机线控三种系统（联机）控制方式。 ? 实时自适应优化控制
控制区内的路口交通信号机都在中心计算机的控制之下，信号配时方案由优化算法软件实时生成。
? 固定配时控制
控制区内的路口交通信号机都在中心计算机控制之下，信号配时方案使用的是近期实时自适应优化结果并具有较好交通效益的配时方案，该配时方案也可通过人机会话进行配置和修改。
? 联机线控
实施线控的路口交通信号机都在信号控制计算机的控制之下，信号配时方案由线控算法软件实时生成。
4.1.2 单点控制方式
路口的信号灯配时由路口交通信号机自主控制，交通信号机具有下列单点控制方式：单点优化、无电缆线控、感应、多时段、闪灯、全红、关灯。
4.1.3 特殊控制功能
系统可以根据实际交通情况，由指挥中心发出命令，进行特殊交通控制： ? 定相控制
根据路口交通需求，由指挥中心发出命令直接控制路口交通信号相位的执行时间，进行交通疏导。
? 模拟手动
根据路口交通需求，由指挥中心发出命令模拟路口交通信号机的手动控制方式，进行交通疏导。
? 绿波控制
在执行警卫、消防、救护、抢险等任务的时候，其行车路线上的路口交通信号灯按车辆到达路口的时间自动开启绿灯，保证车辆畅通无阻。系统预先设置的绿波线路数量只受计算机硬盘容量的限制。
? 闪灯控制
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信号灯黄灯按一定的频率闪烁，向车辆和行人发出警告或提示。 ? 手控和遥控
由路口交警将手动开关置于“手动”位置，每按一次手动按纽，灯色按所设的相序变换一次。在指挥中心通过“模拟手动”远程遥控或可通过增配无线设备在路口对信号机无线遥控。
4.1.4 非机动车控制
在机非隔离的基础上，最大程度地避免自行车、三轮车等非机动车对机动车的干扰，这是协调控制最基本的保障。系统采用多相位控制，使非机动车安全、快速、便捷地通过路口。如左转非机动车二次过街避免他们对直行机动车和合理优化控制右转机动车，在直行时禁止右转机动车通行，保证直行、左转非机动车快速安全通过路口。
4.1.5 控制方式转换
系统能根据环形线圈检测器的状态和检测到的交通信息自动选择最佳的信号控制方式，可供自动选择的控制方式有：实时自适应优化方式、固定配时方式、联机线控方式；单点优化方式、线控方式、感应方式、多时段方式、闪灯方式、关闭信号灯等。
4.2 交通数据自动采集与处理
对交通信息源的采集主要通过在路口车道安装检测器，用来检测交通流量、车速、占有率等数据。系统采集、处理、存储、提取控制区域内的车流量、平均车速、停车率、排队长度等交通信息，同时评估交通负荷度，建立交通信息管理数据库，打印分析交通信息各类图表，供交通疏导和交通组织与规划使用。
4.3 系统监视功能
对系统硬件、系统软件的工作状态和故障情况进行全面监视。
4.4 自动捕捉交通违章
对车辆闯红灯、压黄线等交通违章现象进行自动捕捉。
4.5 与电视监视系统的集成
在系统操作台上可以调看任何电视监视路口的动态电视图像，并可对其进行控制操作：旋转、对焦、录像等。
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