倒计时交通信号灯信息与交通行为控制研究4200字

倒计时交通信号灯信息与交通行为控制研究4200字 倒计时交通信号灯信息与交通行为控制研究摘要：交通信号灯是为控制交通而设置的灯光装置，其控制的直接对象是人，关注的控制输出是交通行为。本文通过对交通信号灯倒计时信息对交叉路口驾驶员交通行为的影响分析，运用信息论的原理，探讨了交通控制信息的计量方法与交通行为需求及回报之间的关系，从理论上推导出了倒计时信号灯的信息量计算公式，证明了倒计时信号灯更有利于对交通行为的控制和提高交通管理的效率。 关键字：信号灯；交通行为；倒计时信息；回报 毕业www.lw54.com毕业www.lw54.com编辑。 毕业 引言 交通信号灯及附属装置承载的控制信息作用对象是人。现在的信号控制设计多关注交通系统与工程角度的科学性、合理性和完善性，而把控制的对象-人模型化为对于控制信息而言的机器人;，显然很难准确表达控制信息量和对交通行为的控制作用。现在，国内很多城市的交叉口都采用了信号灯变换倒计时显示装置或借助灯光闪烁提示灯色变换，这一现象引起了一些学者的关注1234。显然，信号灯倒计时信息是交通信号控制的辅助信息，对于交叉口车辆通行/停止的控制，不是必需的。但这些辅助信息，提高了交叉路口通行能力25。控制的基础在于信息，没有信息，或者不考虑信息作用的对象，控制就会是盲目的6。在交通控制系统中，几乎全部的控制信息都是为控制人的交通行为而设计，因此需要从交通行为控制角度考察控制信息计量和作用。 一、交通信号灯交通行为控制功能 道路交叉路口处信号灯控制是城市交通控制主要方式，基本功能表现为控制交叉路口处人和车辆的运动行为，使相冲突的车辆交通流（或者车辆交通流与行人交通流）分时段通过交叉路口。同时，信号控制要根据不同道路方向交通流量合理分配通行时间，以提高路口通行能力，使得车辆通过路口的数量最多，等待时间最短、停车次数最少。 毕业 交通信号灯是为控制交通流而设置的红绿黄三色灯光装置，它用灯光的亮、灭信号向人（行人或司机）传达交通控制信号。信号在人的大脑里被转换成为交通信息，处理后产生交通行为（含驾驶行为）。车辆交通行为的主体仍然是人。现在的交通信号只能作用于人，被人接受、转换为控制信息后控制人的交通行为和驾驶行为。在管理学领域中，行为通常是指人为实现需求和目的，在特定环境中，经过一系列信息交换产生的受心理过程支配的身体运动。 最初的信息概念是由信息论的创立者香农（C.E.Shannon）提出的，他把信息定义为用来消除信息宿中关于信息源的不确定性的东西。交通信号灯以其自身的物理属性（圆形、红黄绿三色）和行为状态（点亮、熄灭或闪动）合成表达对交通行为通行或停止的控制指令信息，消除交通行为主体对控制要求的不确定性认知。 图1 交通控制信息一般概念模型 Fig.1 Common concept model of traffic control information 控制论创始人维纳在他的控制论一书的副标题上标明，控制论是关于在动物和机器中控制和通讯的科学;。从本质上讲，控制是有目的的一系列信息处理、传输和应用的过程。对人实施控制，特别是利用自动机器控制人的行为，在考虑控制系统的科学性同时应考虑人的行为特点，才能充分利用信息实现高效控制。 毕业 二、信号灯的行为控制信息量 香农认为，信息是信息宿用来消除对信息源事物X的不确定性，所以收到消息Y所获得的信息量可以用不确定性的减少量来描述，即： （1） 其中： 为信息量； 为信息宿获得信息前对X的不确定性； 为信息宿获得信息Y后对X的不确定性。 这个信息量反映了在通讯领域中对信息的计量，运用这个概念来理解交通信息对交通行为控制的作用是不够的。但是这个的信息概念包含的两个特质揭示了信息本质：第一，信息发生于不确定性的背景上（即，具有多种可能性或偶然性的环境中），没有信息一切都是不确定的；第二，信息活动往往与控制活动紧密相关并构成后者的组成部分；第三，信息源与信息宿是对等的通信设备，可以对信道消息正常编码/解码。 依据香农信息量表达式（1），一个交通信号灯组正常工作且可被机器人;正常观察到并转换成信息，给出的通信意义上信息量是： （2） 上式中，G、R和Y分别为一个交通信号灯组在周期C内分别亮绿灯、红灯和黄灯的时长。 信号灯控制信息的信息宿不是通信终端电子设备，而是交通的主体-行人或司机。因而，信号灯表达的控制信息量，还应该从人的角度和交通行为控制角度考虑： 毕业 1、交通行为可控性。对于不受控的交通行为，信号灯给出的控制信息量为零。 2、信号传递和识别障碍。有些情况下，为了更多的表达信息，信号灯装置改造导致其物理属性不规范，或状态异常，超出人的交通知识和常识，造成信号传递和识别障碍，信息无法传达，信息量为零。 3、交通行为需求。从系统角度看，信号控制是对交通的通行或停止控制，无需表达更多信息。从控制输出-交通行为角度看，在通行或停止的控制信息同时，还关注这两个信息之间变化的预测信息。交通行为越需要的信息，信息量越大。 4、信息冗余。一个交通信号灯组通常是三灯三色;，点亮时是一时一色;。对于停、行和警告三个行为控制指令，从通信角度讲，一个信号灯的亮;、灭;和闪;即可表达。交通三灯三色;信号灯组对于信息表达的冗余保障了信息接受转换可靠和容错。 三、倒计时信号灯信息 从系统角度看，信号控制系统按照分配通行权、充分利用路口资源提高通行能力原则进行设计，交通信号灯给出通行控制信息，是有效和充分的。但实际中发现，倒计时信息有利于充分利用路口资源，提高路口通行能力。因此有必要从被控制对象-人（出行者）的角度观察其作用。 毕业 1、出行者对交通的基本需求是快速、便利，在通过交叉路口时，这种需求表现得更为明显。需求产生了心理紧张，是态度积极和行为主动的驱动力，必然导致对信息的饥渴;，心理上体现为焦虑。更多的信息支持了积极主动的行为，积极主动的行为是提高路口通行能力的保障。 2、对于出行者来说，信号灯通行/停止控制的突变切换，没有控制变化趋势的预测信息，削弱了人快速通过路口表现出来的积极心理需求，阻隔了心理与行为的链路，焦虑无法缓解，心理疲劳，必然也导致系统效率 毕业